Планирование в реальных условиях

Добрый день. Сегодня мы с вами поговорим о производственном планировании. О самых важных практических аспектах построения системы управления производством.

Что такое реальные условия?

Это малые серии, индивидуальное производство, а как следствие, конфигурации под отдельного заказчика. Это большой поток изменений, это нехватка технологических данных, которых не всегда достаточно для планирования. В ряде случаев это особенные требования законодательства, например, для предприятий, которые работают в рамках гособоронзаказа. И необходимость учитывать затраты, контролировать себестоимость.

В этих условиях нужно решать такие задачи:

— Планирование и обеспечение ритмичности производства.
В условиях позаказного производства это не всегда просто, потому что надо уметь работать с отдельными небольшими партиями.

— Необходимо связать разные уровни планирования: от самого верхнего до конкретной операции, до конкретного рабочего места.

— Необходимо оперативно собирать информацию, потому что планирование без адекватного представления о том, что происходит в производстве, каково фактическое исполнение, к сожалению, работать не будет.

Зачем вообще нужен план?

Мы делаем план, чтобы исполнить взятые обязательства. Мы нечто большое, например, изделие с длительным циклом изготовления или несколько изделий, превращаем в понятные кубики и оцениваем, успеваем или не успеваем к нужному сроку, можем ли в принципе изготовить. Таким образом, план нужен для уверенности и сегодня, и завтра в том, что мы все сделаем так, как нужно.

На большом производстве, где несколько цехов взаимодействуют между собой, план позволяет увязать их деятельность: сформировать график межцеховой кооперации, определить, кто, когда и что должен сделать, сбалансировать нагрузку.

Дальше нам необходимо одновременно планировать не только само изготовление, но и все обеспечение. Во-первых, трудовые ресурсы. Надо понять, какие рабочие должны выходить, с какой сменностью и с какой сезонностью. Для этого тоже нужен план производства. А где труд, там и оборудование, оснастка, инструмент.

План — это средство синхронизации всех процессов. План нужен для того, чтобы понимать, там ли мы, где хотели быть. Если нет плана — нет карты, по которой мы двигаемся. Значит, мы не можем понять, успеваем мы или нет, и вообще, туда ли идем.

Отсюда есть важный вывод, что план — это не просто бумага, которую в начале месяца сделали и положили на стол или распределили по цехам, а в конце месяца пришли посмотреть, насколько уложились или не уложились. Это не так. План — это инструмент управления. Значит, он живой, он меняется, развивается вместе с тем, как движется производство.

Если мы говорим про достаточно большое предприятие, имеет смысл разделить планы на несколько уровней. Особенно в условиях, когда производство очень динамичное.

Выделим следующее:
Производственная программа. В нашем понимании это сеть партий запуска и выпуска, т.е. таких маленьких кубиков, плановых партий, которые связаны между собой и разложены на календарь. Это означает, что у каждой такой партии есть дата запуска и дата выпуска. Это не просто некоторый большой дискретный период, например, месяц. Это гораздо более мелкое и более точное планирование. Оно позволяет синхронизировать все процессы на верхнем уровне.

На нижнем уровне такой план превращается в план операционный, который имеет гораздо меньший горизонт планирования. Потому что обычно производственная программа — это год, несколько лет, в зависимости от длительности изготовления изделий. А операционный уровень — это короткий горизонт: несколько недель, месяц, но и более точный. Если на верхнем уровне мы говорим про партию и номенклатуру, то опускаясь ниже, доходим до конкретных рабочих мест и отдельных операций.

Каких целей должны достигать планы?

Если мы говорим про верхний уровень, уровень всей производственной программы, то ее основная задача — на всем массиве заказов, а это не только основные заказы, но и ремонтные, разовые и т. д., сформировать четкий устойчивый план, который будет сопротивляться мелким изменениям. На этом же уровне мы по-крупному синхронизируем все поставки, труд, оборудование. Тут же мы формируем планы взаимодействия цехов.

На операционном уровне мы опускаемся до конечных рабочих мест, доходим до рабочих заданий. Здесь план нужен для того, чтобы, во-первых, уточнить производственную программу на коротком горизонте — если на верхнем уровне мы выравниваем и балансируем нагрузку укрупненно, то при расчете операционного расписания опираемся на детальные данные и можем получить точные сроки без избыточных резервов по времени. То есть операционный расчет — неотъемлемая часть общего расчета производственной программы, глубина которого динамически меняется. Поэтому они тесно увязаны между собой.

Вторая цель — распределить операции по рабочим центрам так, чтобы выполнить заказы в срок. Для этого используются различные правила и эвристики, которые учитывают особенности производства и принятую стратегию загрузки мощностей. И наконец, третья цель — реагировать на изменения в цехах, как только в этом возникает необходимость. Сломался станок или кто-то заболел — где-то переместили операции, где-то переназначили работников.

А теперь важный момент. Как показывает практика, основные проблемы с планированием лежат в области верхнего плана. Если он заведомо неисполним, недостаточно сбалансирован, то на операционном уровне спасти его практически невозможно.

Все, что я буду говорить дальше, будет касаться верхнего уровня. В частности потому, что про операционный уровень сказано довольно много: множество литературы, книжек, учебников, алгоритмов, которые рассказывают, как надо хорошо сформировать операционное расписание. А верхнему плану, а для нас это основной уровень, особенно для крупного и среднего предприятия, внимания гораздо меньше.

Особенности условий, в которых мы работаем

Большой объем данных. Это могут быть большие программы в миллионы позиций, это может быть множество операций, рабочих центров. Огромный объем данных, который надо уметь быстро переваривать. Когда задача расчета плана превышает возможности человека, вот тогда мы уже обращаемся к серьезным информационным системам. А к ним предъявляются, как следствие, довольно жесткие требования по алгоритмам, которые они используют для расчета плана.

Многообразие жизненных ситуаций. Для того чтобы система могла автоматически формировать планы, которым можно верить, в системе должны быть учтены особенности реальных условий. Это разделение партий, операции разборки, дефектация, отбраковка, особенности, связанные с заменами материалов, комплектующих, рабочих центров. Если все это мы не будем учитывать в системе, то не получим достаточной базы, чтобы сформировать правильный план. Поэтому система должна быть максимально комплексной.

Высокий риск ошибок и осознанных искажений. Поэтому система должна обладать защитой от дурака и механизмами контроля и верификации данных. Без этого мы не получим план, которому можно верить.

Какие задачи мы решаем на этапе формирования производственной программы

Я остановлюсь только на самых крупных блоках, которые непосредственно влияют на качество планирования.

• Нам нужно получить правильный производственный состав. Это не всегда просто, если мы говорим про отдельные конфигурации для конкретного заказчика. Когда необходимо поддерживать разные производственные составы в зависимости от заказа или номера комплекта. Когда применены разные исполнения, производственные замены, замены материалов и комплектующих.

  Все это надо уметь учесть и сформировать правильный состав, т.е. правильный номенклатурный перечень того, что надо изготовить. В ALFA ims есть специальные механизмы, которые позволяют максимально автоматически поддерживать такие составы: учитывать извещения об изменениях, накладывать их и применять в производстве.

• Следующий большой блок — это все, что связано с использованием остатков незавершенного производства, материалов и комплектующих. Если мы говорим про позаказное производство, нам надо иметь инструменты, которые позволят при производственном планировании учесть остатки НЗП. Модели могут быть разные. Как самые жесткие, так и более мягкие. Но если мы хотим получить правильный план, не учесть НЗП мы не можем. Также как сроки поставок материалов и комплектующих.
• Управление запуском. План — это не только выпуск, но и запуск. Поэтому система производственного планирования должна понимать, как она превращает перечень номенклатуры действительно в план, в то, как она будет изготавливаться.

Про что нужно помнить, чтобы плану можно было верить

Довольно часто повторяю сегодня слово «верить». Почему? Да потому, что мы хотим уйти от бумаги, сделать так, чтобы система была инструментом управления. А для этого данные в ней должны быть достоверными как по планам, так и по факту.

Что нужно, чтобы план был рабочим:

• Надо помнить, что мы живем в изменчивом мире. Как только мы сверстали план, внутренняя и внешняя среда сразу начала меняться. Идут конструкторские и технологические извещения, меняются сроки поставок, происходит фактическое исполнение. Чтобы план был актуальным, его надо регулярно пересчитывать. На наш взгляд, производственная программа должна считаться хотя бы раз в день. Где-то за пересменок мы должны получать актуальную картину. Тогда от этого плана можно действительно вести всю остальную деятельность.

  ALFA ims умеет это делать в том числе и для больших программ. 8 миллионов позиций — это те объемы, с которыми мы на этом уровне можем быстро работать.

• Как бы хорошо ни был составлен план, рано или поздно он перестанет выполняться. Всегда что-то идет не по плану. У нас есть механизмы, которые динамически управляют напряженностью плана.

  На первом шаге в план закладываются резервы, которые делают его стабильным на длинном горизонте. Идет исполнение, и если мы начинаем где-то опаздывать, эти резервы потихоньку из плана убираются. Автоматически, без участия человека, мы получаем более напряженный план. Более жесткий, но который все еще укладывается в сроки. Это удобный механизм, который позволяет автоматически рассчитывать большие программы.

• Следующий важный момент — полнота технологических данных. В большинстве случаев информации, которая приходит от технологов, недостаточно для производственного планирования. В технологиях крайне редко есть информация о логистике: временах перемещения между рабочими центрами, между операциями. Часто встречаются ненормируемые операции, которые на самом деле занимают время. К таким относятся операции контроля, комплектации — то, что нужно выполнить, но оно не отнормировано. Технологические данные надо уметь превратить в данные для производственного планирования.

  У нас в системе для этого есть специальные справочники — нормативы, которые управляются непосредственно производственниками, специалистами плановых служб. Они дополняют технологические данные и дают возможность превратить их в данные для планирования.

  В справочниках можно задавать времена перемещения как глобально на все предприятие, так и для отдельных рабочих центров. Это времена, связанные с пролеживаниями, с определенными резервами или явно указанные времена технологических циклов для отдельных групп ДСЕ или даже отдельных сборок. Например, можно сказать, что операции термички или гальваники всегда должны проходить за 3 дня, потому что необходимо собрать разные детали в одну печь в одинаковый температурный режим, или собрать в одну ванну для покрытия. Мы можем задать такой норматив для планирования и опираться на него в стандартных условиях. С помощью справочников получаем объективную длительность изготовления.

• Как показывает практика, одного плана недостаточно. Всегда неплохо иметь не только план, но и понимание, насколько этот план удовлетворяет директивным срокам. Поэтому мы проводим 2 расчета: для любых партий изготовления, для каждой операции хранится несколько массивов плановых дат.

  Первый — директивный план. Он рассчитывается от директивной даты заказа или конечного изделия вниз по дереву в прошлое. Такой план определяет крайние сроки, в которые мы должны партию запустить и выпустить. Обычно он рассчитывается без ограничений по ресурсам и дает четкое понимание, что если мы за эти даты вышли, уже все пошло не так. Мы начинаем опаздывать, и это повод принимать меры.

  Второй план — план рабочий, который отсчитывается по сети изделия вверх. Он определяет реальные даты, в которые мы будем изготавливать наши партии. И вот здесь уже включаются и механизмы укрупнения и приведения партий к нормативному размеру, и механизмы балансировки, выравнивания и другие ограничения. Таким образом, сравнивая эти два массива данных, мы всегда понимаем, где находимся, какие остались резервы времени, где опаздываем, а где можно подождать.

• Чтобы получить качественный и реальный план производства, надо определить, как распределять остатки НЗП между заказами. Здесь могут быть самые разные модели в зависимости от того, как работает производство.

  Может быть абсолютно жесткая модель — все, что произведено и лежит в производстве, доступно для автоматического потребления только под те заказы, под которые изготавливается. Так часто работают предприятия, связанные с гособоронзаказом.

  Может быть абсолютно мягкая модель, когда любая подходящая по характеристикам и номенклатуре деталь может быть использована для обеспечения любой партии производства. Это чаще массовое производство или так бывает со стандартными изделиями — метизами и прочим. И могут быть какие-то пограничные смешанные модели.

  В ALFA ims для того чтобы поддержать самые разные особенности, такие модели потребления настраиваемые. Можно определить правила, по которым НЗП будет автоматически распределяться. Это позволяет максимально снять нагрузку со специалистов ПДО, с тех, кто занимается планированием.

  Большую часть рутинной работы мы перекладываем на машину, на алгоритмы, которые используются. Например, можем задать правила, по которым ремонтные заказы или заказы, связанные с гарантийным обслуживанием, могут потреблять любую подходящую номенклатуру. Или, наоборот, можем сказать, что экспортные заказы могут забирать себе остатки, а отдавать не могут без специального указания.

  Так мы задаем необходимую гибкость и позволяем максимально адаптировать систему под нюансы предприятия. Чем точнее это будет сделано, тем более качественный план мы получим.

• Хороший план — это план, который определяет не только даты, к которым надо все изготовить, но и запуск. А запуск — это не только даты, но и размеры партий. Поэтому на этапе верхнего планирования мы должны уметь приводить общую потребность к заданному размеру партии, нормативному размеру.

  Этот размер может как задаваться константой на основании данных о технологии, так и вычисляться исходя из длительности смен и других показателей. Может использоваться статистика запуска, накопленная при работе системы на реальном предприятии.

  Это те шаги, которые позволяют превратить общую потребность в реальный план, сделать производство более ритмичным и стабильным. А это для любого производства крайне важно.

• План нужно уметь балансировать уже на верхнем уровне. Да, для этого не всегда хватает данных, не все предприятия на первых шагах полностью обладают операционными техпроцессами и т.д., далеко не все отнормировано. Однако на этом уровне мы и не должны стремиться к идеальной точности.

  Задача верхнего плана — получить на длинном горизонте стабильную исполнимую программу, в которую заложен определенный объем резервов. По нашему опыту, для балансировки на верхнем уровне достаточно выравнивания по видам работ и группам оборудования. Это позволяет получить хороший исполнимый план.

  На следующем шаге, на уровне операционного планирования, мы превратим этот план в сеть операций, опустимся до конкретных рабочих мест, определим конечных исполнителей. Так мы и сэкономим время на расчет, и получим рабочий механизм, связывающий планы между собой.

  План — это не только собственно план, это еще факт

Поэтому несколько слов о том, что нужно помнить при выборе системы и в принципе при исполнении планов.

• Даже хороший план сам не исполнится. Его исполняют люди: рабочие, диспетчеры и т.д. Поэтому система должна иметь удобные инструменты, которые позволяют управлять на цеховом уровне исполнением, движением партий, распределением работ.

  В ALFA ims для этого есть информационные доски, мониторы, которые собирают в одном месте всю необходимую информацию в зависимости от того, какой специалист к ней обращается. Для диспетчеров и распредов работ это информация на уровне номенклатуры и стадий, на операционном уровне — информация об отдельных операциях для мастеров и начальников участков. По сути, это служба одного окна, которая собирает всю необходимую информацию, передает доступ ко всем необходимым операциям — позволяет упростить и ускорить все процедуры управления.

• Как бы хорошо мы ни спланировал на верхнем уровне, в том числе с точки зрения размера партий, на уровне исполнения нам нужны инструменты, которые позволяют либо разбить, либо укрупнить исходные плановые партии в зависимости от реальных условий. Нет материала, или мы еще по каким-то причинам хотим партию укрупнить или разделить — система должна обладать всей необходимой функциональностью, чтобы поддержать эти операции, сделать их быстро и не потерять связку с исходными заказами. Это крайне важно как для последующего перепланирования, так и для учета затрат. Для того, чтобы правильно собрать информацию о себестоимости отдельных партий и, как следствие, конечных изделий.

• Мы должны организовать систему таким образом, чтобы ее данным можно было верить. Это важно для планов и для всего исполнения. Система должна уметь отражать реальные ситуации, которые возникают в производстве. Выделим некоторые из них. Например, работа с заменами номенклатуры. Часто бывает, что в КД задано одно обозначение материалов и комплектующих, а на складе лежит такая же номенклатура, но под другим торговым наименованием. Мы должны и понимать это при исполнении, и позволять обеспечивать плановые позиции такой номенклатурой в автоматическом и ручном режиме, и учесть дальше в планировании.

  Другая ситуация. Для целей производства выдаем со складов в производство не точное количество, которое необходимо по нормативу, а что-то более крупное и неделимое, которое потом дальше постепенно расходуется. Допустим, это бухта провода, банка краски. Система должна уметь такие ситуации тоже отрабатывать. Это нужно как для планирования, так и для последующего анализа и формирования правильной себестоимости. В ALFA ims это все есть.

• Учет должен быть реальным. Он не должен отставать от реального производства. Для этого мы должны по максимуму использовать средства малой автоматизации: киоски сбора данных, инструменты маркирования и штрихкодирования продукции и документов, — все то, что позволяет опустить учет на самый нижний уровень и при этом не превратить рабочих в рабов учета.

Только так мы можем получить систему, которая действительно будет работать в реальных условиях.