Никогда не рано спросить себя: делом я занимаюсь или пустяками. (А. Чехов)
Методы управления ресурсами
От
редакции. Мы предлагаем вниманию читателей выдержку из книги,
посвященной концепциям ERP/MRP/MRP II, выход которой ожидается в
декабре 2001 г. Рабочее название издания - "Точно-во-время для
России". Современные методы управления производством и запасами.
Книга
подготовлена компанией "Фронтстеп СНГ" (
https://www.frontstep.ru/).
Авторы: С.
Питеркин, Н. Оладов, К. Нечаев, Д. Вихарев, Д. Исаев. Под редакцией
академика Российской инженерной академии, профессора И.Н. Букреева.
Расчет ресурсов в системе MRP
II Концепция
Manufacturing Resource Planning (MRP II, планирование
производственных потребностей) была разработана для управления
производственными и материальными ресурсами предприятия. Ее логика
основана на пополнении запасов материалов (под материалами здесь и
далее подразумеваются сырье, компоненты и детали, узлы, готовая
продукция, инструменты, оснастка и т. д.) на основе знания о будущих
потребностях в готовой продукции. Подразумевается, что материалы
закупаются/производятся только тогда, когда в них есть потребность,
и только в необходимом количестве.
Для понимания
алгоритма работы MRP II необходимо представить те начальные данные,
с которыми работает система.
Рис. 1. Типовая спецификация изделия
|
Начальные
данные 1.
Материальные объекты для планирования (сырье и материалы, узлы,
готовая продукция, инструменты и оснастка) с указанием следующих
параметров:
а)
время между возникновением потребности и ее реализацией, т. е. время
доставки сырья и материалов и время изготовления изделий (время
опережения или цикл);
б) минимальная и
кратная партии заказа;
в) страховой
запас по складам.
2. Маршрутный
техпроцесс (МТ), или спецификация и маршрут.
а) МТ фактически
является объединением спецификации и технологического маршрута. На
основе спецификации, где приводится применяемость материалов,
определяется количество материалов и узлов, необходимых для
изготовления готовой продукции, определяется и материальный
компонент ее себестоимости;
б) на основе
информации о технологическом маршруте определяются:
- время изготовления готовой продукции и, следовательно, время
закупки и производства необходимых компонентов;
- маршрут изготовления (по цехам, линиям и машинам);
- загрузка производства;
- стоимость рабочей силы и оборудования.
3.
Описание производственной структуры:
а) подразделения
с указанием календаря работы;
б) рабочие
центры, линии с указанием их производительности, количества
работающих машин и людей в бригаде.
Операционные
данные 1.
Ожидаемые расходы материалов или независимые потребности:
а) заказы
клиентов с указанием ассортимента, количества и даты закупки;
б) прогнозы
спроса по ассортиментным группам с указанием количества и даты;
в) основной
производственный план.
Табл. 1
|
2.
Ожидаемые приходы (пополнения) материалов:
а) заказы
поставщикам с указанием даты прихода, ассортимента и количества;
б) приходы из
производства (как правило, рассчитываются ERP-системой).
3. Текущий
уровень запасов каждого материала в реальном времени.
4. Незавершенное
производство.
Табл. 2 |
Расчет необходимых
материалов С
использованием этих данных по алгоритму работы MRP II отдел
планирования производства или планово-диспетчерский отдел (ПДО)
сможет рассчитывать планы для производства и закупок следующим
образом.
1.
Определение независимых (входящих) потребностей. Независимыми
потребностями для MRP II системы могут являться следующие
потребности:
а)
заказы клиентов;
б) прогнозы;
в) основной
производственный план;
г) потребности в
пополнении страхового запаса.
2. Расчет
брутто-потребностей.
Покажем это на
примере изделия, спецификация которого приведена на рис. 1.
Предположим, что
для изделия А существует производственный план (заказ
клиента/прогноз) в размере 100 единиц.
Исходя из этого,
требуемое количество компонентов составит:
В - 100 единиц;
С - 200 единиц;
D - 200 единиц;
E - 400 единиц;
F - 200 единиц.
3. Расчет нетто
потребностей. На данном этапе рассчитываются потребности в
материалах, узлах и компонентах с учетом того, что имеется в наличии
или в незавершенном производстве. См. табл. 1.
4. Расчет
нетто-потребностей во времени. На этом этапе необходимые количества
рассчитываются с учетом всех приходов и расходов материалов.
Отдел
планирования (или отдел снабжения) сможет также производить расчет
нетто-потребностей с учетом правила партии (минимальная партия
заказа, кратность партии, периодичность заказа). См. табл. 2.
5. Определение
сроков закупки и изготовления. На этом этапе для отдела планирования
(отдела снабжения) система определяет сроки начала действий по
реализации рассчитанных нетто-потребностей. См. табл. 3.
Алгоритм расчета
иллюстрирует следующая схема, приведенная на рис. 2.
Табл. 3 |
Планирование
мощностей Определение
загрузки производственных мощностей и возможности реализации
потребности.
На
основе данных о технологии изготовления изделия (маршрут, время
операций и т. д.), а также данных о производстве (подразделения,
рабочие центры и их мощность, календари их работы) определяется
загрузка. При этом принимаются во внимание и уже существующие
производственные задания. Рис. 3 иллюстрирует действия при анализе
загрузки и варианты оптимизации в предположении работы по
ограниченной мощности.
Использование страхового
запаса Методы
управления запасами по страховому уровню и управления по MRP
являются практически взаимоисключающими. Тем не менее применение
страхового запаса в ряде случаев оправданно.
Страховой
уровень определяется в количественном или временном выражении. В
первом случае предполагается, что он никогда не должен опускаться
ниже заданного значения (страховой запас). Во втором случае к
чистому времени реализации потребности прибавляется страховое время.
Использование
страхового запаса оправданно только для независимых потребностей
(прогноз или заказы клиентов). В данной ситуации всегда существует
некоторая неопределенность спроса, покрыть которую может страховой
запас.
Рис. 3. Отображение загрузки рабочих центров
|
Для
второго варианта существует неопределенность во времени доставки
материалов от поставщика. В этой ситуации имеет смысл учесть
страховое время, а говоря проще, увеличить время доставки
материалов.
При
расчете страховых уровней необходимо:
- определить допустимую вероятность невозможности покрытия
спроса/потребности. Очевидно, что ни один разумный уровень
страхового запаса не даст 100%-ной гарантии покрытия всех
отклонений от плана/прогноза;
- определить стоимость невозможности покрытия потребности:
потеря заказа клиента, потеря клиента, остановка производства и т.
д.;
- определить стоимость хранения избыточного (страхового) запаса;
- найти оптимальное соотношение указанных выше факторов.
В
настоящее время на многих предприятиях мира используется система
управления JIT (Just-In-Time - точно вовремя). Название этой
концепции говорит само за себя. Принцип управления предприятием
состоит в поставке материалов, планировании производства и т. д.
точно к моменту возникновения потребности - не раньше и не позже.
При этом достигается минимум всех запасов (материалы, незавершенное
производство, рабочая сила) при максимальной эффективности работы
предприятия. Этот метод требует, чтобы в процесс управления был
вовлечен весь персонал. В то же время сущность метода заключается в
том, что планирование и управление предприятием осуществляется
практически без вмешательства людей. Сигналами к началу и окончанию
каких-либо действий служат карточки. Подобный метод управления
запасами в производстве и снабжении называется Канбан (в переводе с
японского - карточка, ярлык). Первоначально эта система была
разработана и применена в Японии, однако сейчас используется и в
других странах. Отметим, что управление по методу Канбан может быть
совмещено с позаказным методом управления.
Применение
метода Канбан эффективно для предприятий, характеризующихся
следующими особенностями:
- поточное производство;
- использование линий/конвейеров;
- определенная линейка стандартных продуктов.
Многие
российские производства вполне отвечают этим требованиям.
Система
управления Канбан работает по следующей схеме:
- На каждом участке (в рабочем центре) существует небольшой
задел необходимых для производства материалов или узлов. Для
упрощения предположим, что он хранится в двух небольших
контейнерах, на дне которых находятся карточки.
- На самом последнем в цепочке производства участке (допустим, в
цехе № 10), израсходовав содержимое одного из контейнеров, достают
карточку и отправляют ее в цех, где изготовляется необходимый
компонент (цех № 9).
- Цех № 9, получив карточку, начинает производство точно такого
же количества требуемого компонента, которое было в контейнере.
При этом цех расходует материал/сборочную единицу, изготовляемую в
цехе № 8. Она хранится в цехе № 9 также в двух контейнерах.
- Из цеха № 9, израсходовав материал, содержащийся в одном/двух
контейнерах, отправляют карточки в цех № 8, где также начинается
изготовление необходимого для цеха № 9 изделия в том количестве,
которое соответствует всем полученным карточкам.
- Если компонент доставляется со склада материалов, карточки
отправляются туда.
Примечание.
В роли карточки может выступать тара - пустой контейнер,
отправляемый в другой цех или на склад, катушка кабеля, опустевшая
емкость и т. д.
При такой
системе производства управление не требует особых усилий ни по
планированию, ни по отслеживанию процесса. Производственные участки
выполняют только необходимую работу и только тогда, когда это
требуется. Заданием к началу работ служит карточка, соответствующая
конкретному виду продукции.
Планово-диспетчерский
отдел при этом выполняет следующие функции общего планирования
выпуска готовой продукции:
- руководствуясь основным производственным планом, определяет
вид карточек (пустых контейнеров) для каждого типа готовой
продукции;
- определяет количество таких карточек/контейнеров (это очень
важный пункт, так как от него зависит темп производства). При
увеличении объема выпуска количество карточек увеличивается, при
уменьшении - снижается.
При
отлаженной системе сбыта задавать количество и виды выпускаемой
продукции может и служба сбыта.
На складе стоят
контейнеры/поддоны с готовой продукцией. Ассортимент определяется
прогнозом спроса. После продажи того или иного вида товара карточка
- задание к выпуску - с опустевшего места передается в производство.
Далее все идет по приведенной выше схеме.
Такая схема
представляется приемлемой для многих российских заводов, хотя для ее
введения и потребуется изменение многих бизнес-процессов организации
и управления производством. Подробное описание требований и
необходимых изменений выходит за рамки данной статьи. Первым
процессом, который мог бы быть переведен на указанный метод
управления, является пополнение цеховых запасов, а никак не процесс
изготовления готовой продукции. В случае успеха управление по методу
Канбан могло бы быть поэтапно внедрено на всем производстве снизу
вверх (от пополнения цеховых запасов до пополнения запасов готовой
продукции).
Из
книги, подготавливаемой к печати фирмой "Фронтстеп СНГ" (
https://www.frontstep.ru/)
Подготовлено по матеpиалам Планета КИС
Также на сайте:
QUALITY - менеджмент качества и ISO 9000Менеджмент процесса вместо менеджмента документации