Модель единой системы оперативного управления производством различных типов

Коновалова Г.И.,
к. э. н., доцент кафедры
экономики, организации производства, управления
Брянского государственного технического университета

Переход от индустриального общества к информационному обществу создал ситуацию, в которой разработчики автоматизированных систем управления предприятиями сфокусировали внимание на информатизации управления производством. В научных статьях и монографиях предпочтение отдаётся способам сбора, обработки, хранения и передачи информации потребителям. Поиску и созданию более совершенных моделей, механизмов и инструментов, ориентированных на оптимизацию производственных процессов, уделяется недостаточно внимания. Но исследования показывают, что в условиях жёсткой конкуренции промышленному предприятию необходима прежде всего новая методология системы оперативного управления производством, а информатизация принятия решений является задачей второй.

Переменчивая внешняя среда и новые приоритеты в деятельности предприятия при рыночных условиях хозяйствования требуют создания модели единой системы оперативного управления производством, которая обеспечивала бы непрерывное оперативное планирование независимо от номенклатуры выпускаемых изделий, периодичности и длительности производственного цикла их изготовления и типа производства. Для этого необходимо учесть все характерные особенности организации процесса производства, которые имеют принципиальное значение для правильного планирования и управления производством.

Первой характерной особенностью является различный характер выпуска продукции. На одном и том же предприятии одновременно изготовляются разнообразные изделия в единичных экземплярах, мелкими, средними и крупными партиями, а также в больших количествах. При этом длительность производственного цикла по различным изделиям изменяется от нескольких дней до года и более.

Второй характерной особенностью является постоянное изменение объёмов и продолжительности периодов выпуска продукции под влиянием конкуренции на рынке.

Изменение темпа изготовления изделий в разные моменты времени планового периода обусловливает динамичность процесса производства. Различные варианты динамики изготовления изделий в плановом периоде показаны на рис. 1.

Для создания модели единой системы оперативного управления производством все изделия с различным характером и колебаниями объёмов выпуска должны быть приведены к общему знаменателю. Для этого сумма продолжительностей планируемых отрезков времени по каждому изделию должна быть равна общей продолжительности планового периода, то есть  а количество изделий, которое должно быть изготовлено в плановом периоде с учетом изменения

объёмов производства и соблюдения баланса времени, равно  Таким образом, процессы изготовления изделий с различным характером и колебаниями объёмов производства могут быть приведены к общему знаменателю с помощью двух характеристик – продолжительность планируемого отрезка времени и партия выпуска изделий. На основе этих характеристик разработан универсальный инструмент планирования – единый сквозной план-график предприятия, задающий правильный темп изготовления изделий на уровне предприятия.

Структура единого сквозного плана-графика предприятия показана в табл. 1.

На основе единого сквозного плана-графика предприятия планируются все виды деятельности на предприятии и работа всех его структурных подразделений (отделов, цехов, участков и бригад) на долгое время. При отставании или превышении в количестве изготовления отдельных изделий единый сквозной план-график предприятия корректируется. Для этого в нём прошедшему периоду соответствует фактический выпуск изделий с начала года, а величина допущенного отклонения в плане передаётся или исключается в следующем периоде. Это позволяет своевременно изменить темп и траекторию движения производственного процесса с учётом реально возникшей ситуации и перестроить работу отдельных звеньев производства.

Третьей характерной особенностью является использование деталей одного наименования в двух и более изделиях с различными нормативами опережения поступления в изделия. Эта особенность возникает в связи с унификацией предметов труда, проводимой на предприятиях для сокращения номенклатуры деталей и типоразмеров материалов, что приводит к повышению гибкости производства.

Четвёртой характерной особенностью является разветвление технологических маршрутов движения деталей. В результате возникает ситуация, когда детали одного наименования из цеха-изготовителя передаются в два и более цеха-потребителя (рис. 2).

Для учёта в системе управления третьей и четвёртой характерных особенностей предлагается второй инструмент планирования – графики планирования выпуска деталей (рис. 3).

На схеме рассмотрен случай, когда детали одного наименования используются в четырёх изделиях (А, Б, В, Г) с различными нормативами опережений (ОА, ОБ, ОВ, ОГ). Из цеха-изготовителя детали передаются в цех 1 для изделий А и Б, в цех 2 – для изделий В и Г (цех 1 и цех 2 – цеха-потребители). Показаны четыре графика планирования по изделиям А, Б, В, Г и три графика планирования выпуска деталей по цеху 1, цеху 2 и цеху-изготовителю. Для построения графиков по цеху 1 и цеху 2 графики по изделиям А, Б, В, Г сдвинуты влево от номера дня окончания прошедшего периода Н' на величину нормативов опережений ОА, ОБ, ОВ, ОГ.

Для учёта изменений объёмов выпуска деталей в плановом периоде введены две характеристики: продолжительность планируемого отрезка времени и дневная потребность производства в деталях, а также алгоритм определения окончания планируемого отрезка времени, дневной потребности и количества деталей на графике планирования.

Окончание планируемого отрезка времени рассчитывается по формуле

где  – максимальный норматив опережения поступления детали l-го наименования в изделие;
 – окончание i-го планируемого отрезка времени по детали l-го наименования.

Дневная потребность деталей в планируемом отрезке времени равна

где  – дневная потребность деталей l-го наименования в i-м планируемом отрезке времени;
 – применяемость детали l-го наименования в j-м изделии;
 – дневной выпуск j-го изделия в i-м планируемом отрезке времени для детали l-го наименования;
 – количество изделий, в которых используется деталь l-го наименования.

Количество деталей в планируемом периоде определяется по формуле

где  – количество деталей l-го наименования, которое необходимо изготовить в планируемом периоде.

В данной модели единой системы оперативного управления производством темп производства в графике планирования выпуска деталей по цеху-изготовителю является одновременно темпом выполнения технологических операций на производственном участке. Схема графиков планирования выполнения деталеопераций показана на рис. 4.

На схеме рассмотрен случай, когда технологический процесс изготовления деталей одного наименования состоит из четырёх операций. На основе графика планирования выпуска деталей по цеху-изготовителю построены четыре графика планирования выполнения деталеопераций с учётом фактического укомплектования производства на каждой операции технологического процесса. Точки начала графиков не совпадают, так как количество деталей, обработанных на различных операциях, в общем случае может быть не одинаковым и, как следствие, будет различное фактическое укомплектование производства  

Форма представления информации для построения графиков планировании показана в табл. 2.

Формальное описание графика планирования (ГП) на языке теории множеств выглядит следующим образом:

ГП = {МОБ, МОВ, МПИ},

где МОБ – множество объектов;
МОВ – множество планируемых отрезков времени;
МПИ – множество партий выпуска.

На основе единого сквозного плана-графика предприятия и графиков планирования выпуска деталей и выполнения деталеопераций построена модель единой системы оперативного управления производством различных типов (рис. 5).

Планово-учётными единицами в модели единой системы оперативного управления производством различных типов являются:
1) на уровне предприятия – изделие; дневной выпуск изделия; продолжительность планируемого отрезка времени;
2) на уровне цеха – деталь; дневной выпуск детали; продолжительность планируемого отрезка времени; фактический день обеспеченности производства деталями в цехе-потребителе;
3) на уровне участка – деталеоперация; дневной выпуск деталей на операции;
продолжительность планируемого отрезка времени; фактический день обеспеченности производства деталями на технологической операции.

С помощью этих планово-учётных единиц:
1) учитываются все характерные особенности процесса производства, имеющие принципиальное значение для организации оперативного планирования на промышленном предприятии;
2) задаётся правильный темп и траектория движения предприятия к стратегическим целям.

При наличии таких планово-учётных единиц и инструментов планирования модель системы оперативного управления производства становится универсальной, так как не зависит от типа производства и длительности производственного цикла изготовления изделий. Модель единой систем ы оперативного управления производством различных типов внедрена на Брянском машиностроительном заводе.

Литература
1. Коновалова Г.И. Концептуальная модель системы сбалансированного управления промышленным предприятием//Менеджмент в России и за рубежом. – 2012. – № 1. – С. 120–127.
2. Коновалова Г.И. Модель интегративного механизма планирования на промышленном предприятии//Менеджмент в России и за рубежом. – 2012. – № 3. – С. 109–117.
3. Соколицын С.А., Кузин Б.И. Организация и оперативное управление машиностроительным производством. – Л.: Машиностроение, 1988.
4. Фалько С.Г. Экономика и организация производства. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009.
5. Фролов Е.Б., Загидуллин Р.Р. Оперативно-календарное планирование и диспетчирование в MES-системах//Станочный парк. – 2008. – № 11. – С. 22–27.