Объемно-календарный метод (MRP II и ERP)

Поскольку календарный метод MRP I не учитывает наличия ограниченных произ­водственных мощностей, то основным мо­ментом в его развитии было включение в новую схему MRP II (планирование производственных ресурсов) модуля планирования мощностей на межцеховом и внутрицеховом уровнях. Это позволяет сразу увидеть общую разбалансировку плана и более точно и эффективно осу­ществлять весь цикл планирования и оперативного управления производ­ством.

Упрощенная схема планирования производственных ресурсов (основа объемно-календарного планирования) представлена на рисунке 14.

Результатом расчетов по приведенной схеме является формирование обще­го объемно-календарного плана-графика по всему портфелю заказов пред­приятия. Задача его построения заключается во взаимном сочетании работ и сроков выполнения заказов с учетом пропускной способности производ­ственных мощностей. Объемно-календарный план строится в автоматизированном режиме путем последовательного нане­сения на график (по оси абсцисс которого отложено рабочее время, а по оси ординат — состав операций с соответствующим закрепленным за операцией числом рабочих мест) соответствующих упорядоченных ра­бот по отдельным операциям с фиксацией их длительности (трудоемко­сти).

Рисунок 14 - Схема планирования производственных ресурсов

(основа объемно-календарного планирования)

При обнаружении в процессе составления плана «узких мест» или избытка производственных мощностей в отдельные периоды времени вносятся коррективы, сдвигающие или уплотняющие график работ, что отражается на цикловом графике путем изменения сроков и фронта работ. В процессе поступления новых заказов в объемно-календарный план вносятся дополнения.

Объемно-календарный метод применяется в основном в системах класса MRP II и ERP. Использование интегрированных систем управления, построенных на концепции ERP, позволяет в некоторой мере компенсиро­вать недостаток статичных методов планирования за счет оперативности выявления узких мест и большего резервирования производственных мощностей.

Статичность объемно-календарного метода проявляется в упро­щении представления о производственном процессе обработки партий де­талей и усреднении показателей календарно-плановых расчетов. Вместе с тем использование объемно-календарного метода недоста­точно эффективно, мало соответствует сегодняшним требованиям, кото­рые предъявляет современный рынок потребителя.

Толкающие системы управления (RP)

Управление материальными потоками в рамках производственных логистических систем может осуществляться различными способами, из которых выделяют два основных: толкающий и тянущий. Они принципиально отлича­ются друг от друга. Представленные ранее системы оперативного планирования и управ­ления являются своего рода «толкающими» системами (по западной терминологии), или иначе RP- концепция производственного управления (MRP-ERP-CSRP-IRP).

Принцип их работы заключается в том, что предметы труда, поступающие на произ­водственный участок, непосредственно этим участком у пре­дыдущего технологического звена не заказываются. Мате­риальный поток «выталкивается» получателю по команде, поступающей на передающее звено из центральной систе­мы управления производством (рисунок 15).

Рисунок 15 - Схема толкающей системы управления внутрипроизводственным материальным потоком (RP- концепция)

Толкающие модели управления материальными потоками наиболее характерны для традиционных методов организации производства. Воз­можность их применения для логистического управления появилась в связи с массовым распростране­нием вычислительной техники. Первые логистические системы, раз­работки которых относят к 60-м годам, позволили согласовы­вать и оперативно корректировать планы и действия всех подразделений предприятия, снабженческих, производ­ственных и сбытовых, с учетом постоянных изменений в реальном масштабе времени.

Толкающие системы, способные с помощью микроэлек­троники увязать сложный производственный механизм в еди­ное целое, тем не менее имеют естественные границы своих возможностей. Параметры «выталкиваемого» на участок ма­териального потока оптимальны настолько, насколько уп­равляющая система в состоянии учесть и оценить все фак­торы, влияющие на производственную ситуацию на этом уча­стке .

Однако чем больше факторов по каждому из многочис­ленных участков предприятия должна учитывать управля­ющая система, тем совершеннее и дороже должно быть ее программное, информационное и техническое обеспечение. Поэтому в современной практике производства «толкающие» системы характеризуются высоким уровнем авто­матизации управления, позволяющим реализовывать сле­дующие основные функции:

- обеспечивать текущее регулирование и контроль фактических производственных запасов;

- в реальном масштабе времени согласовывать и опера­тивно корректировать планы и действия различных служб предприятия — снабженческих, производственных, сбытовых.

В современных, развитых вариантах систем MRP реша­ются также различные задачи прогнозирования. В качестве метода решения задач широко применяется имитационное моделирование и другие методы исследования операций. В отечественной практике этот вид планирования и управления пока является единственным, вместе с тем в рыночных условиях он применяется в ос­новном на заготовительных предприятиях и предприятиях, изготовляю­щих стандартизированную продукцию [Аникин].

Тянущие системы управления (JIT)

Второй вариант организации логистических процессов на производстве основан на принципиально ином способе управления материальным потоком. Он носит название «тя­нущая» система и представляет собой систему организа­ции производства, в которой детали и полуфабрикаты по­даются на последующую технологическую операцию с пре­дыдущей по мере необходимости . При этом центральная система управления не вмешивает­ся в обмен материальными потоками между различными участками предприятия, не устанавливает для них теку­щих производственных заданий.

Производственная програм­ма отдельного технологического звена определяется раз­мером заказа последующего звена. Центральная система управления ставит задачу лишь перед конечным звеном про­изводственной технологической цепи. Обработка предметов труда на предыдущей стадии производ­ственного процесса начинается по команде (по мере необходимости) от последующей стадии, и так по цепочке от последней до первой производственной операции (рисунок 16). Информационный процесс происходит в направлении, обрат­ном движению материального потока.

Тянущие системы управления впервые были использо­ваны в Японии на предприятиях по производству автомобилей. По западной терминологии они носят название JIT – концепция производственного управления. В ее основу положен децентрализованный принцип управления материальным потоком, когда указания на начало производ­ства поступают непосредственно от склада готовой продукции или системы сбыта пред­приятия.

Рисунок 16 - Схема тянущей системы управления внутрипроизводственным материальным потоком(JIT- концепция)

Для внедрения концепции JIT в практику работы предприятий необхо­димо соблюсти достаточно строгие требования, иначе система вовсе не будет работать. К примеру, предприятиям США понадобилось 10—15 лет, чтобы наладить «тянущую» систему на качественную работу, по­скольку для этого было необходимо:

- наладить скоординированную работу с поставщиками и потребите­лями с использованием современных средств связи;

- рационализировать структуру производственного процесса в на­правлении предметно-замкнутых участков и поточных линий;

- применять современные методы, технологии производства и про­мышленное оборудование (станки с ЧПУ, роботы и т. д.);

- точно соблюдать сроки поставок и уровень качества;

- внедрить современные информационные системы управления;

- подготовить высококвалифицированных рабочих-универсалов.

Следует отметить, что концепция JIT ориентирована пре­имущественно на стабильный спрос, работу с минимальным уровнем запа­сов или вообще без запасов, что при значительном колебании величины спроса приводит к дефициту и сбоям в системе. Другими недостатками концепции JIT могут являться рост транспортных расходов и увеличение затрат на осуществление за­купок. Поэтому в последние годы на отдельных производственных предприятиях находи применение усовершенствованный метод планирования материальных потоков и управления ими, разрабо­танный на основе двух концепций RP и JIT [Аникин]. Он получил новое название ОРТ (Optimized production technology — оптимизированная производствен­ная технология).

Вместе с тем общие причины, способствующие популяризации концепции JIT (точно в срок), заключаются в возможности:

- минимизации запасов незавершенного производства (межопераци­онных заделов);

- работы «с колес», т. е. без создания заделов и запасов;

- сокращения длительности производственного цикла;

- гибкого реагирования на колебания спроса на продукцию и измене­ния в потребительском предпочтении;

- уменьшения потребности в производственных и складских пло­щадях;

- достижения небольших объемов производства и индивидуализации выпускаемой продукции;

- повышения общего качества;

- сокращения затрат на содержание запасов и т. д.

Информационная система KANBAN (карточка)

Эффективная реализация концепции JIT (точно в срок) стала возможной благодаря использованию информационной системы KANBAN, что в переводе с японского означает «карточка». Механизм работы данной системы построен на том принципе, что все рабочие места предприятия должны снабжаться предметами труда (материальными ресурсами) только в количестве, необходимом для вы­полнения заданного им потребителем (другим рабочим местом) заказа, и строго в оговоренный срок.

Система KANBAN (карточка)— система организации производства и снабжения, позволяющая в полной мере реализовать концепцию «точно вовремя» (JIT); относится к «вытягивающим» системам.

При этом отсутствует жесткий производст­венный график, а все производство на каждом рабочем месте строится на основе заказа, поступающего с последующего рабочего места. Средст­вом передачи информации о потребностях и заказе является карточка KANBAN, которая реализована на бумажном или информационном носи­теле. Существуют два вида карточек: карточка отбора (транспортная карта) и карточка производственного заказа.

В транспортной карточке сообща­ется информация о виде и количестве деталей, которые необходимо за­брать из накопителя и доставить к месту потребления.

В карточках произ­водственного заказа фиксируются наименование и количество деталей, которые должны быть изготовлены на предшествующем рабочем участке.

Работу механизма «вытягивания» с использованием системы KANBANтрадиционно представляют на примере двух рабочих мест . В производственном про­цессе эти места условно обозначим, как «поставляющее рабочее место» и «потреб­ляющее рабочее место». Они взаимодействуют между собой через на­копитель оборотного и страхового заделов предметов труда в контейне­рах (рисунок 17).

Как показано на схеме, каждый контейнер имеет прикрепленную к нему одну из двух видов карточек:

- транспортную карточку, если контейнер движется от накопите­ля к потребляющему рабочему месту (№2), когда он заполнен, и от потребляющего рабочего места к накопителю (Н), когда он пуст;

- карточку заказа, когда контейнер движется от накопителя (Н) к поставляющему рабочему месту (№1), когда он пуст, и от него к накопите­лю, когда он заполнен.

Рисунок 17 - Схема движения деталей и оборота сопровождающих