Организация и планирование производства Современные концепции

«Организация и планирование производства» . Современные концепции в управлении производством Гиндуллина Тамара Камильевна, к. т. н. , доцент кафедры АСУ

Современные концепции управления производством n Системы производственного управления (задачи, область управления, функциональные схемы, классификация) n Система MRP (планирования материальных ресурсов) n Система MRPII (планирования производственных ресурсов) n Системы ERP (управления ресурсами предприятия) n Система «точно вовремя» (Just in time, JIT). n Информационная система «Канбан» n Системы синхронизированного планирования и оптимизации n Системы, расширяющие функциональность систем управления производством

Задачи, решаемые системами производственного управления Методологическая и информационная поддержка процессов управления: n Управления потоками материалов n Управления использования оборудования n Управления использования персонала n Координация операций предприятия с действиями поставщиков n Определение потребностей рынка и взаимодействия с клиентами

Области управления n Планирование потребностей предприятия в ресурсах и оценку возможности удовлетворения потребностей рынка n Планирование своевременных поставок материалов в количествах, реально необходимых для удовлетворения потребностей n Обеспечение оптимального использования оборудования и людских ресурсов n Поддержку необходимых запасов материалов, НЗП и готовой продукции n Составление производственных заданий и графиков с учетом технологических требований и наличия производственных ресурсов n Поддержку отношений с поставщиками и клиентами n Удовлетворение постоянно меняющихся потребностей рынка n Быстрое реагирование на возникающие производственные проблемы n Формирование информации для финансового управления предприятием

Система производственного планирования и управления (упрощенная схема) I Оценка ресурсов Планирование продаж и операций Планирование и управление спросом Основной производственный план Детальное планирование ресурсов II III Детальное планирование материалов Планы по производству и материалам Оперативное управление производством Закупки

Планирование и управление деятельностью предприятия. Основная цепочка Стратегия Бизнес план Ресурсов недостаточно Спецификации и маршруты Планирование материалов, мощностей, календарь платежей План продаж и операций Прогноз План маркетинга План продаж Имеющиеся ресурсы План производства Основной производственный план, финансовый план Ресурсов достаточно? нет Ресурсов достаточно? Закупка Имеющиеся мощности Условия расчетов с контрагентами отклонения Производство Контроль выполнения, платежи

Сложность продукции Классификация систем производственного управления Проектное управление Управление MRP, MRPII Управление JIT Управление потоками секунды Примеры продукции нефть Управление серийным производством минуты пищевые продукты, лекарства бытовая техника Возобновляемость производственных процессов дни строительная техника недели авиа строение месяцы строительство зданий, кораблестроение

Развитие систем управления предприятием, реализующих выталкивающий принцип

Система MRP (планирования материальных ресурсов) Система MRP — система централизованного управления «выталкивающего» типа, планирующая наличие необходимых компонентов продукции в нужном месте в установленном время и в требуемом количестве для наиболее полного удовлетворения зависимого спроса на них, а следовательно, и независимого рыночного спроса на готовую продукцию.

Основные положения MRP n Модель производственного процесса описывается как поток взаимосвязанных заказов. n При выполнении заказов учитываются ограничения ресурсов. n Обеспечивается минимизация производственных циклов и запасов. n Заказы снабжения и производства формируются на основе заказов реализации и производственных графиков. n Движение заказов увязывается с экономическими показателями. n Выполнение заказа завершается к тому моменту, когда он необходим.

Принципиальная структура системы MRP Спрос (прогноз или потребительские заявки) Запасы и открытые заказы на их пополнение 2 Ведомость состава изделий (спецификация) Планирование потребности в компонентах изделий План закупок Производственный план Исполнение плана

Основные входные и выходные данные в MRP системе Объемно календарный план Спецификации изделий Планирование потребностей в компонентах изделий Данные о запасах Плановые заказы Цеховые задания Заказы на закупку Сообщения об исключениях

Планирование заказов во времени P P M 1 M 1 M 1 P H H H M 2 M 2 M 1 2 периода Зависимый спрос на ‘анонимные’ изделия и изделия ‘на заказ’ 4 периода 5 периодов 2 периода

Цели MRP - системы n n n улучшение покупательского сервиса с учетом возможности частых изменений рыночного спроса; точное и своевременное удовлетворение потребностей в цепи снабжения и производства; улучшение планирования запасов и контроля их движения.

Система MRPII (планирования производственных ресурсов) Система MRP II — система централизованного управления «выталкивающего» типа, планирующая наличие необходимых производственных ресурсов в нужном месте в установленном время и в требуемом количестве для наиболее полного удовлетворения зависимого спроса на них, а следовательно, и независимого рыночного спроса на готовую продукцию.

Схема MRPII

Логика планирования в MRPII Вопрос Пример средств, используемых для ответа Что мы должны сделать? Средства построения графика выпуска продукции Что необходимо, чтобы сделать это? - Перечень состава продукции и применяемости (материальные ресурсы) - Маршрутные технологии (нормы затрат времени) Что мы имеем? - Информация о текущем состоянии материальных запасов - Производственные мощности Что мы должны иметь? Детализированный график для материальных ресурсов и мощностей. Он определяет, что и когда необходимо.

Основные элементы систем планирования потребностей в ресурсах

Планирование потребности в мощностях (Capacity Requirements Planning)

Планирование с учетом ограничений по мощностям 1. Идеальный план (без ограничений) 2. Выравнивание назад 3. Выравнивание вперед

Цели MRP II- системы n улучшение покупательского сервиса с учетом возможности частых изменений рыночного спроса; n точное и своевременное удовлетворение потребностей в цепи снабжения и производства; n на улучшение использования оборудования и труда; n на улучшение планирования запасов и контроля их движения.

Системы ERP (управления ресурсами предприятия) Ориентированы на работу с финансовой информацией для решения задач управления большими корпорациями. Цель – интегрировать управление всеми ресурсами предприятия. Функциональные модули системы типа ERP: n Прогнозирование спроса. n Управление проектами. n Управление затратами. n Управление составом продукции. n Ведение технологической информации. n Управление финансами. n Управление кадрами.

Система ERP (управления ресурсами предприятия) Система ERP — система, планирующая наличие необходимых ресурсов в нужном месте в установленном время и в требуемом количестве для наиболее полного удовлетворения спроса.

Задачи использования интегрированных систем класса ERP 1) среднесрочное и оперативное, укрупненное и детальное планирование деятельности предприятия с возможностью корректировки плановых данных; 2) контроль всего цикла производства с возможностью влияния на него; 3) получение оперативной информации (отчетов) о текущих результатах деятельности предприятия, как в целом, так и с полной детализацией; 4) оптимизация движения производственных потоков; 5) сокращение длительности производственных циклов и запас jв (заделов) материальных ресурсов на складах; 6) автоматизация работ с полным контролем платежей, отгрузки продукции и сроков выполнения договорных обязательств; 7) финансовое отражение деятельности предприятия в целом; 8) значительное сокращение непроизводственных затрат.

Схема ERP

Концепция «точно вовремя» (Just-in-time, JIT). Система JIT система производства необходимых компонентов изделий в требуемых количествах точно в то время, когда в них возникла потребность, а не заранее. Суть : ПОСТОЯННО бороться со ВСЕМИ потерями (всем бесполезным) на предприятии

Концепция «точно вовремя» (Just-in-time, JIT). Потери – действия и объекты предприятия, которые не повышают потребительскую стоимость выпускаемой продукции, увеличивая при этом ее себестоимость. Виды потерь: n Запасы n Время производства n Производственный брак n и т. п.

Концепция «точно вовремя» (Just-in-time, JIT). n Точно вовремя – поскольку время простоя или ожидания бесполезное n При минимальном уровне запасов и без складов – поскольку и запасы и склады – это бесполезное n С использованием простейшей визуальной системы управления производством «Канбан» n С организацией поточных линий n С использованием подхода TQM (всеобщее управление качеством)

Ключевые факторы системного окружения n рациональная организация и структура производственного процесса; n всеобщее управление качеством на всех стадиях производства, включая работу поставщиков; n партнерство только с надежными поставщиками, перевозчиками и дистрибьюторами; n эффективная информационная поддержка; n повышенная профессиональная ответственность персонала и др.

Оперативное управление на основе концепции ЛТ Оперативное управление основано на «вытягивании» из предыдущего производственного звена нужного количества изделий тогда, когда в них возникла потребность. Цели оперативного управления : n минимизация запасов и заделов всех видов, n минимизация объема незавершенного производства, n минимизация длительности производственного цикла; n обеспечение «выравнивания» производства, т. е. сочетания поточных методов с достаточно частыми изменениями номенклатуры и объема выпуска продукции.

Информационная cистема «Канбан» метод управления производством и запасами без применения компьютерной системы «Канбан» реализует механизм «вытягивания» продукции из предыдущего производственного звена на основе системы горизонтальных связей. Средством передачи информации в технологической цепи служат специальные карточки на бумажных, пластиковых (прикрепляемых к контейнеру), цифровых или иных носителях информации.

Информационная cистема «канбан» (контейнерная)

Информационная cистема «канбан» «Канбан» — это информационная система, обеспечивающая оперативное управление на всех стадиях производственного процесса и основанная на жестком выполнении правил движения карточек.

Виды карточек карточки заказа (производственные) Карточки заказа несут информацию о том, сколько и каких предметов нужно изготовить производственном рабочем центре и доставить на склад. n карточки отбора (транспортные). Карточки отбора несут информацию о том, сколько и каких предметов нужно забрать со склада и доставить к месту потребления. n

Правила движения карточек «канбан» 1. Любое перемещение изделий без карточек запрещено. 2. Для перемещения используются только стандартные контейнеры фиксированной емкости. 3. Бракованная продукция не должна поступать на следующую опе рацию (находиться в контейнере). 4. На каждый контейнер приходится только одна карточка заказа и одна карточка отбора. 5. Любой отбор, превышающий указанное в карточке количество, запрещен. 6. Производство в больших количествах, чем указано в карточке, зап рещено. 7. Число карточек, находящихся в обороте, должно быть минимальным. 8. Различные типоразмеры изделий производятся в последовательности, заданной порядком поступления карточек заказа на участок.

Схема движения материального потока и сопровождающих карточек в системе JIT

Область применения MRP II и JIT Вид системы Система эффективна Система малоэффективна MRP II Когда производственная среда характеризуется нестабильностью (спрос, ассортимент, маршрут, спецификация и т. п. ) Не достаточно высокая точность исходных данных JIT Когда производственная среда характеризуется стабильностью (спрос, ассортимент, маршрут, спецификация и т. п. ) В условиях значительной вариации производственных процессов, изменчивости спецификаций выпускаемых продукции, нестабильного спроса

Комбинированные системы (функциональность ERPcистем) Функции MRP II n Планирование вперед, включая закупки материалов с длительным сроком поставки n Оценка загрузки мощностей n Управление изменениями в спецификации продукции Функции JIT (Канбан) n Реализация, полученного плана (оперативное управление производством)

Синхронизованное планирование и оптимизация (СПО) 2 основные подсистемы: n Планирование производства и закупок n Диспетчеризация производства

Отличие алгоритмов планирования спрос Основной производственный план Возможно? нет Планирование необходимых материалов Возможно? План производства Синхронное планирование материалов и ресурсов нет План производства Планирование необходимых ресурсов Возможно? Планирование производства: нет

Диспетчеризация. Иллюстрация синхронизации. . . Данные связи иллюстрируют маршруты Имеются пять работ проходящие через три рабочих центра Раб. центр 1 Раб. центр 2 Раб. центр 3 Показаны: задержка, цикл заказа и время цикла синей работы, вставленной последней. . . Задержка Цикл синей работы Произв. цикл синей работы время

Несинхронизированный сценарий На несинхронизированном заводе, узкие места не работают непрерывно. . . Раб. центр 1 Раб. центр 2 узкое место Раб. центр 3 Задержка Цикл синей работы Произв. цикл синей работы время

Несинхронизированный сценарий …и работы не синхронизированы для минимиз. циклов, вызыв. НЗП и приостановки Раб. центр 1 Приостановка Раб. центр 2 Узкое место Раб. центр 3 Задержка Цикл синей работы Произв. цикл синей работы время

Синхронизированный сценарий Тот же сценарий после планирования Обеспечена макс. производительность узкого места и мин. цикл при учете ограничений Раб. центр 1 Раб. центр 2 Узкое место Задержка Цикл Сниженный производств. цикл Исходный цикл Раб. центр 3 время Снижение цикла изготовления и заказа

Синхронизированный сценарий Можно динамически «расшить» узкое место, найдя альтернативное решение до окончательной синхронизации Раб. центр 1 Раб. центр 2 Узкое место Раб. центр 3 Раб. центр 4 Сжатый производственный цикл Результат – сокращение общего цикла время

Достоинства СПО Реальные планы с возможностью моделирования производственного процесса n Возможность оценки различных вариантов «что если» n Работа в режиме реального времени n

Недостатки СПО Наличие мощной ERP системы, (в которой имеется функция синхронного планирования, интегрированная с остальными модулями ERP) n Высокая точность исходной информации n

Системы, расширяющие функциональность систем управления производством n Системы, направленные на управление технической и технологической документацией – – – n CAD/CAM/CAE PDM (PLM) АСУТП Системы, направленные на управление взаимодействий с партнерами – – – Электронный бизнес CRM SCM