–PAGE_BREAK–Система MRP (MaterialRequirementsPlanning) – планирование потребности в материалах
Данная система была разработана в США в 1950-х годах, но только через 25 лет, когда произошел бурный скачок в развитии вычислительной техники, она получила известность и последующее повсеместное распространение. К концу 1980-х годов MRPиспользовали большинство фирм в США и Великобритании. На сегодняшний день использование системы планирования потребности в материалах не актуально из-за возраста системы, но именно она является базой для большого количества ныне существующих систем автоматизации.
В середине XXвека многие производители сталкивались с достаточно серьезными проблемами несвоевременной поставки ресурсов, что приводило к снижению производственных показателей и скоплению большого количества материалов на складах. Главной задачей MRP является то, чтобы каждый элемент производства, каждая комплектующая деталь были в нужное время в нужном количестве. Это обеспечивается формированием такой последовательности производственных операций, которая позволяет соотносить своевременное изготовление продукции с заложенным планом выпуска. Такой подход также призван обеспечить минимальное количество запасов на складе. В упрощённом виде исходную информацию для MRP-системы представляют календарные планы производства, ведомость материалов, состав изделия, состояние запасов. На основании входных данных MRP-система выполняет следующие основные операции:
· по данным календарного плана производства определяется количество конечных изделий для каждого периода времени планирования;
· к составу конечных изделий добавляются запасные части, не включённые в календарный план производства;
· для календарного плана производства и запасных частей определяется общая потребность в материальных ресурсах в соответствии с ведомостью материалов и составом изделия с распределением по периодам времени планирования;
· общая потребность материалов корректируется с учётом состояния запасов для каждого периода времени планирования;
· осуществляется формирование заказов на пополнение запасов с учётом необходимого времени опережения.
Результатом работы MRP-системы является план-график снабжения материальными ресурсами производства (потребность каждой учётной единицы материалов и комплектующих для каждого периода времени). Для реализации план-графика снабжения система создаёт график заказов в привязке к периодам времени. Он используется для размещения заказов поставщикам материалов и комплектующих или для планирования самостоятельного изготовления с возможностью внесения корректировок в процессе производства. Системы класса MRP по соотношению цена/качество подходят для небольших предприятий, где функции управления ограничиваются учётом (бухгалтерским, складским, оперативным), управлением запасами на складах и управлением кадрами.
Возраст этой системы накладывает определенные недостатки, которые в ее рамках решать было нецелесообразно. Самым главным недостатком MRP-систем является большой объем обработки входных данных по сравнению с объемами информации в целом и результатами. При стремлении перейти на частые, но малые заказы, в рамках MRP-систем вряд ли удастся найти оптимальный план по расходам на обработку заказов и транспортировку, так как система изначально разрабатывалась для больших предприятий с многотысячными заказами (крупные машиностроительные заводы США).
Популярным ПО для MRP-систем некогда служил Microsoft Business Solutions-Navision, разрабатываемый с начала 1980-х годов. На сегодняшний день программы комплекс перерос в Microsoft Dynamics NAV, где MRP-модуль является отдельным подключаемым модулем.
Система MRPII (ManufacturingResourcePlanning) – планирование производственных ресурсов
На смену системе MRPпришла система планирования производственных ресурсов, названная MRPII, чтобы подчеркнуть связь систем. В новой системе было уделено внимание куда большему числу факторов, что позволило значительно расширить сферу применения и увеличить показатели. Переход от одной системы к другой был вызван не только видимыми недостатки в первоначальной MRP-системе, но и постоянно нарастающими мощностями ЭВМ. С течением времени расчеты более сложных и многоуровневых операций стали возможны на относительно дешевых компьютерах, что послужило возрастающим интересном к постоянным доработкам информационных систем. В отличие от MRP, в системе MRP II производится планирование не только в материальном, но и в денежном выражении, что позволяет охватить куда большее количество всевозможных показателей. MRPIIи на сегодняшний день представляет собой метод для эффективного планирования всех ресурсов производственной компании. Некоторые производства до сих пор не отказались от использования схемы MRPII, считая ее оптимальной информационной системой. В идеале, выполняется операционное планирование в натуральных единицах измерения, финансовое планирование в стоимостных единицах измерения, и содержит в себе возможности моделирования для ответа на вопросы «а что будет, если…?». Модель состоит из множества процессов, каждый из которых связан с другими: бизнес-планирование, планирование производства (планирование продаж и операций), разработка главного календарного плана производства, планирование потребности в материалах, планирование потребности в мощностях и системы поддержки контроля исполнения по мощностям и материалам. Результат таких систем интегрируется с финансовыми отчетами, такими как бизнес-план, отчет о соглашениях по закупкам, бюджет отгрузки и прогноз запасов в стоимостном выражении». Как видно, разница между двумя моделями ощутима, так как MRPIIоперирует куда большим количеством показателей. Различия между MRPи MRPIIможно представить в виде наглядной схемы:
На рис.1 показана схема модели MRPII, в которой при помощи овала выделены элементы системы MRP. Как видно, переход от первой модели автоматизации ко второй значительно расширяет границы обрабатываемых данных, что позволяет наладить производство оптимальным образом. Модель MRPII чувствительна к изменениям спроса в кратковременном периоде, что выгодно отличает ее от предшественницы. Стандарт программного обеспечения системы MRP II включает в себя 16 последовательных функций:
· планирование продаж и производства;
· управление спросом;
· составление плана производства;
· планирование потребностей в сырье и материалах;
· спецификации продукции;
· складская подсистема;
· отгрузка готовой продукции;
· управление производством на цеховом уровне;
· планирование производственных мощностей;
· контроль входа/выхода;
· материально-техническое снабжение;
· планирование запасов сбытовой сети;
· планирование и управление инструментальными средствами;
· финансовое планирование;
· моделирование;
· оценка результатов деятельности.
К преимуществам модели относят снижение запасов, улучшение обслуживания клиентов, приводящее к росту продаж, увеличение производительности труда рабочих, равномерное снижение затрат на закупку, уменьшение сверхурочных работ, уменьшение транспортных затрат по повышенному тарифу.
продолжение
–PAGE_BREAK–Система APS (AdvancedPlanningandScheduling) – усовершенствованное планирование
Главной особенностью системы APS является возможность быстрого составления планов с учётом имеющихся ресурсов и производственных ограничений (переналадки оборудования, доступность оснастки, связи между машинами и др.) и быстрого перепланирования по заранее составленным сценариям оптимизации. Систему APS можно разбить на две части, которые тесно связаны с другими информационными системами автоматизации.
Первая часть метода APS похожа на алгоритм MRP II. Существенное отличие заключается в том, что в системе APS согласование материалов и мощностей происходит не итеративно, а синхронно, что резко сокращает время перепланирования. Системы типа APS позволяют решать такие задачи, как «проталкивание» срочного заказа в производственные графики, распределение заданий с учетом приоритетов и ограничений, перепланирование с использованием полноценного графического интерфейса. Это особенно актуально для позаказного производства, а также в случаях жесткой конкуренции в сроках выполнения заказа и необходимости точного соблюдения этих сроков. Вторая часть метода APS — диспетчеризация производства, с возможностью учета различного рода ограничений, с элементами оптимизации. Функции APS, присущие производственным ERP-системам, пока являются относительно новыми. Тем не менее, считается, что со временем алгоритмы APS станут общепринятыми для многих производственных предприятий.
Основными компонентами системы являются: прогнозирование сбыта и спроса, основной производственный план и общее планирование загрузки производственных мощностей, планирование производства и детальное планирование загрузки производственных мощностей. Первый модуль отвечает за прогнозирование на основе истории системы. Пользователь может вносить свои корректировки в виде условий изменений рынка. В отличие от MRP II, на этом этапе возможно добиться значительного повышения скорости планирования, так как планирование возможно с одновременным учетом ограничений по мощностям и ресурсам. На практике выигрыш во времени зачастую оказывается значителен. Компонент составления производственного плана и планирования нагрузки оказывается полезен при схемах производства «на заказ», «на склад» и при непрерывном производстве. Сравнение данных по производственному плану и данных, полученных в реальном времени, позволяет выявить «узкие места» производства. Так же компонент позволяет произвести сравнение нескольких производственных планов для выявления оптимальной загрузки объектов производства. Третий компонент позволяет учитывать динамику и реальное состояние дел, чтобы формировать календарные графики в соответствии с доступностью ресурсов (оборудование, рабочая сила, хранилища, источники энергии, основные материалы). Оптимизация в системах APS базируется на эвристиках и/или на сложных математических моделях, которые создаются для конкретной отрасли (например, металлургия, прокат — оптимизация изменений толщин листов), конкретного предприятия. При этом тонкая настройка алгоритмов оптимизации может быть осуществлена непосредственно самими пользователями.
APS-системы являются своеобразной надстройкой к существующим ERP-системам, заменяя схожие механизмы в них. Потребность в высокой точности входных данных можно рассматривать двояко, так как, с одной стороны, это несомненно положительная сторона для планирования производства, с другой, негативная, потому что ошибки в расчетах могут приводить к убыткам. Использование APS-систем требует большой точности и профессионализма, что заметно усложняет их внедрение.
Одной из наиболее распространенной в мире универсальной системой планирования, полностью отвечающей критериям APS систем является продукт фирмы SAP AG Advanced Planning & Optimization или APO (в настоящее время входящий в состав программного продукта SAP SCM).
Система JIT (JustInTime) – точно в срок
Одной из широко распространенных в мире информационных моделей является модель «точно в срок» (just-in-time, JIT). Основная ее идея заключается в следующем: если производственное расписание задано, то можно так организовать движение материальных потоков, что все материалы, компоненты и полуфабрикаты будут поступать в необходимом количестве, в нужное место (на сборочной линии — конвейере) и точно к назначенному сроку для производства или сборки готовой продукции. Благодаря этому компоненты с предыдущей операции (обработка или доставка от поставщика) попадают в производство тогда и только тогда, когда в них появляется необходимость. В отличие от MRP, рассчитанной на предприятия с масштабным производством, JIT более применим для производства среднего масштаба, где происходит постоянный и непрерывный процесс производства небольших партий, что требует постоянных поставок материалов в небольшом количестве. Плюсом данного подхода можно назвать отсутствие необходимости в страховых запасах и иммобилизующих денежных средствах, но стоит сделать оговорку, что это верно для предприятий среднего и малого уровня. Данная система является успешной альтернативой MRP с определенными условиями. Простота процедур планирования поставок не совместима с крупными производствами, где планирование и контроль процессов производства находится на более высоком уровне, так как в конечном счете это негативно отразится на показателях.
Концепция «точно в срок» тесно связана с составляющими логистического цикла. В идеальном случае материальные ресурсы или готовая продукция должны быть доставлены в определенную точку логистической цепи (канала) именно в тот момент, когда в них есть потребность, что исключает излишние запасы, как в производстве, так и в дистрибьюции. Многие современные информационные системы, основанные на данном подходе, ориентированы на короткие составляющие логистических циклов, а это требует адекватной реакции звеньев информационной системы на изменения спроса и соответственно производственной программы.
Данная модель характеризуется следующими основными чертами:
· минимальными (нулевыми) запасами материальных ресурсов, незавершенного производства, готовой продукции;
· короткими производственными циклами;
· небольшими объемами производства готовой продукции и пополнения запасов (поставок);
· взаимоотношениями по закупкам материальных ресурсов с небольшим числом надежных поставщиков и перевозчиков;
· эффективной информационной поддержкой;
· высоким качеством готовой продукции и сервиса поставок материалов.
Концепция «точно в срок» способствует усилению контроля и поддержанию уровня качества продукции в разрезе всех составляющих структуры производства. Внедряемые информационные системы, основанные на данном подходе, связанном с синхронизацией всех процессов и этапов поставки материальных ресурсов, производства и сборки, поставки готовой продукции потребителям, предполагают высокую точность информации и прогнозирования. Этим объясняются, в частности, и короткие составляющие производственных циклов. Для эффективной реализации технологии JIT должны работать с надежными телекоммуникационными системами и информационно-компьютерной поддержкой.
Развитие некрупных производственных компаний и относительная простота информационной системы JITне могла остаться незамеченной. Чем больше предприятий внедряют информационную систему у себя, тем больше поправок к ней может появиться. Современные технологии JIT стали более интегрированными и комбинируются из различных вариантов производственных концепций и распределительных систем, таких, как системы, минимизирующие запасы в логистических каналах, логистические системы быстрого переключения, выравнивания уровня запасов, групповые технологии, превентивное гибкое автоматизированное производство, современные логистические системы всеобщего статистического контроля и управления циклами качества продукции и т. п. Поэтому в настоящее время принято относить такие технологии к новой версии концепции «точно в срок» — концепции JIT II. Большинство информационных систем, получивших широкое распространение, постоянно улучшаются и на их основе создаются более новые и оптимальные системы, так что JITне стала исключением.
Основной целью информационной системы JIT II является максимальная интеграция всех логистических функций фирмы для минимизации уровня запасов в интегрированной информационной системе, обеспечение высокой надежности и уровня качества продукции и сервиса для максимального удовлетворения запросов потребителей. Системы, основанные на идеологии JIT II, используют гибкие производственные технологии выпуска небольших объемов готовой продукции группового ассортимента на базе раннего предсказания покупательского спроса.
Ярким примером реализации информационной системы JITявляется микро-система KANBAN, ставшая одной из первых попыток практического внедрения концепции «точно в срок».
В этой системе сочетаются особенности системы «точно в срок», в частности, малый размер запаса, и отдельные производственные единицы. Системы наиболее применимы для изделий, выпускаемых в больших объемах на регулярной основе. Они гораздо менее применимы для дорогих или крупных изделий, расходы за хранение которых на складе или доставку велики; системы менее применимы отношении нечасто и нерегулярно используемых изделий или на предприятия обрабатывающей промышленности, которые не делятся на малые производственные единицы.
Микро-система KANBAN ощутимо уменьшает запасы материальных ресурсов на входе и незавершенное производстве на выходе, позволяя выявлять «узкие места» в производственном процессе. Когда проблема решена, объем буферных запасов снова снижается, пока не обнаружится следующее «узкое место». Таким образом, система KANBAN позволяет установить баланс в цепи поставки путем минимизации запасов на каждом этапе.
Практическое использование системы KANBAN, а затем ее модифицированных версий позволяет значительно улучшить качество выпускаемой продукции: сокращается логистический цикл, существенно повышается оборачиваемость оборотного капитала фирм, снижается себестоимость производства, а страховые запасы практически исключаются и значительно уменьшается объем незавершенного производства. Анализ мирового опыта применения микрологистической системы KANBAN многими известными машиностроительными фирмами показывает, что она дает возможность уменьшить производственные запасы на 50%, товарные — на 8% при значительном ускорении оборачиваемости оборотных средств и повышении качества готовой продукции.
Микро-система KANBAN была разработана и впервые в мире реализована фирмой «Тойота». В 1959 году эта фирма начала эксперименты с этой информационной системой и в 1962 году начала процесс перевода всего производства на этот принцип. В основе организации производства фирмы «Тойота» лежит годовой план производства и сбыта автомобилей, на базе которого составляются месячные и оперативные планы среднесуточного выпуска на каждом участке, основанные на прогнозировании покупательского спроса (период упреждения — 1 и 3 месяца). Суточные графики производства составляются только для главного сборочного конвейера. Для цехов и участков, обслуживающих главный конвейер, графики производства не составляются (им устанавливаются лишь ориентировочные месячные объемы производства).
продолжение
–PAGE_BREAK–