Cхема толкающей системы управления МП в рамках внутрипроизводственной ЛС

Толкающие модели управления потоками характерны для традиционных методов организации производства. Параметры «выталкиваемого» на участок МП оптимальны настолько, насколько управляющая система в состоянии учесть и оценить все факторы, влияющие на производственную ситуацию на этом участке.

Второй вариант основан на принципиально ином способе управления МП. Он носит название «тянущая система» и представляет собой систему организации производства, в которой делали и полуфабрикаты подаются на следующую технологическую операцию с предыдущей по мере необходимости.

Принципиальная схема вытягивающей системы управления

Здесь центральная система управления не вмешивается в обмен МП между различными участками предприятия, не устанавливает для них текущих производственных заданий. Производственная программа отдельного технологического звена определяется размером заказа последующего звена. Центральная система управления ставит задачу лишь перед конечным звеном производственной технологической цепи.

На практике реализованы различные варианты толкающих и тянущих систем.

К тянущим внутрипроизводственным ЛС относят:

• систему «Джаст ин тайм» — «точно в срок»;
• систему «Канбан».

«Джаст ин тайм» — «точно в срок» — общий организационный подход, с помощью которого в результате учитывающего детали спроса, точного управления резко сокращаются запасы и, тем самым, длительность производственного цикла.

«Канбан» (карточка) — метод (информационная система), разработанный в Японии в рамках подхода «Джаст ин тайм», обеспечивающий оперативное регулирование количества произведенной продукции на каждой стадии поточного производства.

Средством передачи информации о потребностях и заказе является карточка КАNВАN, которая реализована на бумажном или информационном носителе. Существуют два вида карточек: карточка отбора (транспортная и карточка производственного заказа). В транспортной карточке сообщается информация о виде и количестве деталей, которые необходимо забрать из накопителя и доставить к месту потребления; в карточках производственного заказа фиксируются наименование и количество детали которые должны быть изготовлены на предшествующем рабочем участке. Работа механизма «вытягивания» может быть представлена следующим образом.

Допустим, предприятие получило заказ на изготовление 10 единиц продукции. Этот заказ система управления передает в цех сборки. Цех сборки для выполнения заказа запрашивает 10 деталей из цеха № 1. Передав из своего запаса 10 деталей, цех № 1 с целью восполнения запаса заказывает у цеха № 2 десять заготовок. В свою очередь цех № 2, передав 10 заготовок, заказывает на складе сырья материалы для изготовления переданного количества, также с целью восстановления запаса. Таким образом, МП «вытягивается» каждым последующим звеном. Причем персонал отдельного цеха в состоянии учесть гораздо больше специфических факторов, определяющих размер оптимального заказа, чем это смогла бы сделать центральная система управления.

Принципиальная схема Канбан системы управления

Система МКР решает три взаимосвязанные проблемы: что производить, в каком количестве и когда. Данная система строится на основе заданного производственного расписания, сформированного по заказам потребителей и на прогнозе спроса, которое определяет сроки и объемы производства конечного изделия.

Производственное расписание на изготовление изделия «И»

Затем система последовательно определяет время и количество материальных ресурсов, необходимые для удовлетворения потребностей производственного расписания

Схема системы календарного планирования МКР I

Для расчета необходимы данные:

• материальных ресурсах и спецификациях на изделие (состав изделия);
• нормативных сроках изготовления каждого элемента или компонента изделия или длительности их производственного цикла;
• нормах расхода материальных ресурсов на единицу изготавливаемой детали, сборочного компонента и готового изделия;
• наличных запасах материальных ресурсов.

Процесс создания конечного изделия (И) включает изготовление или закупку  всех деталей (Д), сборку всех сборочных (Сб) единиц (узлов, агрегатов, механизмов), сборку, отладку и контроль готового изделия. При этом предполагается, что различные детали изготавливаются одновременно, а длительность совокупного производственного цикла определяют по ведущей детали. Тогда производственный цикл изделия рассчитывают по формуле:

Тц = Т_ид + Т_ис, где Т_ид — производственный цикл изготовления ведущей детали.

Схема изготовле­ния изделия (состав изделия) представляется в виде уровневого построе­ния изделия. Итак, одно изделие И состоит из сборочных единиц Сб-1, Сб-2, Сб-3 ^в количестве 2 шт., 1 шт., 1 шт. соответственно. В свою очередь, одна сборочная единица Сб-1 включает 3 шт. детали Д-1 и 1 шт. сборочной единицы Сб-4 и т. д. Количество каждого компонента для производства единицы детали верхнего уровня соответствует значениям, проставленным в скобках при компонентах.

Расчет количества составных элементов для сборки изделия И в количестве X единиц сводится в таблицу.

Структура уровневого построения изделия

Объемно-календарный метод планирования

Календарный метод не учитывает наличия ограниченных произ­водственных мощностей. Поэтому основным, наиболее существенным мо­ментом в развитии систем данного класса было включение в новую схему МRРII (планирование производственных ресурсов) модуля планирования мощностей на межцеховом и внутрицеховом уровнях, что позволяет сразу увидеть общую разбалансировку плана и более точно и эффективно осу­ществлять весь цикл планирования и оперативного управления производ­ством. Объемно-календарный план строится путем последовательного нане­сения на график (по оси абсцисс которого отложено рабочее время, а по оси ординат — состав операций с соответствующим закрепленным за операцией числом рабочих мест) соответствующих упорядоченных работ по отдельным операциям с фиксацией их длительности (трудоемко­сти). При обнаружении в процессе составления плана «узких мест» избытка производственных мощностей в отдельные периоды вносятся коррективы, сдвигающие или уплотняющие график работ, отражается на цикловом графике путем изменения сроков и фронта работ. В процессе поступления новых заказов в объемно-календарный план вно­сятся дополнения.

Основным показателем, характеризующим тип производства, является коэффициент закрепления операций К₃₀, который определяется как отношение числа всех различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению в течение месяца, к числу рабочих мест.

В отечественной теории и практике различают три типа производства: единичное, серийное и массовое.

В зависимости от Кз, различают мелкосерийное (Кз- 21—40), среднесерийное (К₃= 11—20) и крупносерийное (Кз- 1—10) производство.

Группа изделий А: наиболее ценные изделия, на долю которых приходится около 80% общей стоимости изделий, выпущенных фирмой, и они составляют лишь около 15-20% всего выпуска продукции, поступившей на склад готовой продукции.

Группа изделий В: средние по стоимости изделия (примерно 10-15% общей стоимости выпуска), но в количественном отношении они составляют 30% общего выпуска.

Группа изделий С: самые дешевые (примерно 5-10% общей стоимости выпуска) и самые массовые (более 50% общего выпуска) изделия.

Кривая анализа АВС

Анализ кривой АВС показывает, что группа изделий А должна находиться под строгим контролем и учетом, т.е. изделия этой группы — основные в бизнесе фирмы. Изделия В требуют обычного контроля, налаженного учета и постоянного внимания. Изделия С нуждаются в выборочном контроле, например периодической проверке уровня запасов. Правило «20-80» используется обычно при составлении оптимального заказа с учетом спроса потребителей, оно также помогает в решении задач относительно экстраполяции прошлых тенденций на будущее и др.

В таком случае технологический цикл T_m(n) изготовления партии деталей n на m операциях составит:

T_m(n) = n ∑t_i, где t_i – норма времени на i-ю операцию;

N – количество деталей в партии, m – количество операций.

Чтобы сократить длительность цикла и достичь непрерывности производ­ственного процесса, применяют параллельно-последовательный способ. Его сущность заключается в разделении всей обрабатываемой партии на транс­портные (передаточные) партии  р. Подбор транспортных партий позволяет добиться непрерывности выполнения операций над партиями деталей, что обеспечивает возможность максимальной загрузки оборудования и рабочих.

При организации параллельно-последовательного движения возмож­ны два варианта сочетания операций: а) последующая операция продол­жительнее предыдущей; б) последующая операция менее продолжитель­на, чем предыдущая. Может быть и равенство операций.

В таком случае производственный цикл параллельно-последовательного вида будет равен

T_ц(nп) = n ∑  t_i\csq + ∑t_пзi\ csq + (m+1) t_mo\sq + t_e\24 – (n-p) ∑ t_iкор.\ csq ,

t_iкор. — время короткой операции в парном сочетании.

В таком случае технологический цикл при параллельном способе движения составит

Тт(пр)= (n -1) t_гл. +∑ t_i ,а производственный цикл будет равен:

Где t_гл — наибольшая длительность технологической операции детали, t_{гл гл} = мах t_i,

Параллельный способ обычно применяется в крупносерийном и массовом производствах поточного типа. Последовательный вид движения используют в единичном и мелкосерийном производстве при технологическом принципе создания цехов и участков, а параллельно-последовательный — в серийном массовом производстве, а также в единичном и мелкосерийном в условиях гибких автоматизированных производств.

Определение длительности производственного цикла изготовления партии дети (партии одного предмета труда) можно проиллюстрировать применительно к механической обработке партии деталей. Этот расчет является типовым и применяется с учетом специфики технологий во всех цехах промышленных предприятий. Длительность совокупного цикла механической обработки партии деталей при разных способах (видах) календари организации процесса определяется по следующим формулам:

T n = n ∑t_i, где t_i – норма времени на i-ю операцию;

Тт(пр)= (n -1) t_гл. +∑ t_{i ,}

T_пп = Тп  — (n-1) ∑ t_i^м = _. n∑ t_i – (n – 1)∑ t_i^м

где Тn - длительность цикла обработки партии деталей при последовательном способе календарной организации процесса; Т_пр - длительность цикла обработки партии деталей при параллельном  способе  календарной  организации  процесса; Т_пп - длительность цикла обработки   партии   деталей   при   параллельно-последовательном   способе   календарной организации процесса; п - размер партии одинаковых деталей, шт.; t длительность i-й технологической операции детали; t - наибольшая длительность i технологической оперши детали; t = тах t ; t_i^м — длительность меньшей из каждой пары смежных технологических операций детали.

По вышеприведенным формулам (например, для п = 8, i = 4, t₁ = 3, t ₂=1 , t ₃ = 4, t ₄=2, тогда      t_i^м =1 + 1 + 2 = 4 и t_i= 3 + 1 + 4  + 2 = 10 показатели длительности циклов изготовления рассматриваемой партий деталей примут следующие значения:

Тп =8×10 = 80;        Т_ПР =7×4 + 10 = 38 Т_ПП =80-7×4 = 52.

Производственная логистика занимается оперативным планированием и управлением МП в производстве интегрировано и в сочетании с про­цессами снабжения и сбыта. Современное понимание логистики не только как методологии управления материальными и сопутствующими потока­ми, но и как концепции системной рационализации управления потоковыми процессами в промышленной организации предполагает постепенно развитие и формирование интегрированных систем у правления, построенных на принципах синхронизации, оптимизации и интеграции всех процессов, происходящих в организации.

Процесс адаптации к рыночным отношениям требует выполнения сле­дующих условий:

• достижения высокой степени интеграции внутри предприятия и между ее поставщиками и потребителями;
• повышения гибкости и адаптивности производства к конъюнктуре рынка;
• сокращения длительности производственного цикла;
• резервирования производственных мощностей и отхода от макси­мизации ее загрузки;
• сокращения всех видов запасов;  универсализации оборудования; устранения брака;
• изготовления продукции на заказ и т. д.

Производственным циклом Т_ц называют период пребывания предме­тов труда в производственном процессе с начала изготовления до выпуска готового продукта в пределах одной организации, поэтому он включает циклы выполнения технологических Т_т, контрольных Т_к, транспортных Т_тр и складских Т_ск операций (время выполнения операций), естественные процессы Т_е и время перерывов Т_пер

Т_Ц= ƒ (Т_т,Т_К, Т_тр, Т_ск, Т_е,Т_пер).

Технологический цикл Т_т образует время выполнения совокупности технологических операций в производственном цикле. А операционный цикл Т_оп включает время выполнения одной операции, в течение которого изготавливается одна партия одинаковых или несколько различных дета­лей, это время выполнения технологической операции и подготовительно-заключительных работ.

Длительность производственного цикла Т_ц зависит от метода планирования, организации и управления производственным процессом во времени и в пространстве.

Производственный цикл характеризуется не только временем, но и структурой.

Под временем выполнения операций понимается время, в течение которого осуществляется прямое или косвенное воздействие работника на предмет труда. В него включается время на переналадку оборудования,

технические операции, транспортные, складские и контрольно-обслуживающие операции.

К естественным относятся процессы сушки после окраски, затвердевания и т.д.

Логистический подход к управлению материальными пото­ками на предприятии позволяет максимально оптимизировать выполнение комплекса логистических операций. Один про­цент сокращения расходов на выполнение логистических функ­ций имел тот же эффект, что и увеличение на 10% объема сбы­та.

Перечислим некоторые элементы, из которых складывает­ся совокупный эффект от применения логистического подхода к управлению материальным потоком на предприятии.

1. Производство ориентируется на рынок. Становится воз­можным эффективный переход на малосерийное и индивидуальное производство.

2. Налаживаются партнерские отношения с поставщиками.

3. Сокращаются простои оборудования. Это обеспечивается тем, что на рабочих местах постоянно имеются необходимые для работы материалы.

4. Оптимизируются запасы — одна из центральных проблем логистики. Содержание запасов требует отвлечения финансовых средств, использование значительной части материально-технической базы, трудовых ресурсов. Анализ опыта ряда фирм Западной Европы, использующих современные логистические методы организации производства (систему Канбан), показыва­ет, что применение логистики позволяет уменьшить производ­ственные запасы на 50%.

5. Сокращается численность вспомогательных рабочих. Чем меньше уровень системности, тем неопределеннее трудовой процесс и тем выше потребность во вспомогательном персонале для выполнения пиковых объемов работ.

6. Улучшается качество выпускаемой продукции.

7. Снижаются потери материалов. Любая логистическая операция  — это потенциальные потери. Оптимизация логистиче­ских операций — это сокращение потерь.

8. Улучшается использование производственных и складских площадей. Неопределенность потоковых процессов заставляет резервировать большие добавочные площади. В частности, при
проектировании торговых оптовых баз неопределенность потоко­вых процессов вынуждает на 30% увеличивать площади складских помещений.

9. Снижается травматизм. Логистический подход органиче­ски вписывает в себя систему безопасности труда.

Первый вариант носит название «толкающая система» и представляет собой систему организации производства, в кото­рой предметы труда, поступающие на производственный уча­сток, непосредственно этим участком у предыдущего техноло­гического звена не заказываются. Материальный поток «вытал­кивается» получателю по команде, поступающей на передаю­щее звено из центральной системы управления производством.

Склад сырья → Цех №1 → Цех №n → Цех сборки

Принципиальная схема толкающей системы управления материаль­ным потоком в рамках внутрипроизводственной логистической системы

Толкающие модели управления, потоками характерны для традиционных методов организации производства. Возможность их применения для логистической организации производства по­явилась в связи с массовым распространением вычислительной техники. Эти системы, первые разработки которых относят к 60-м годам, позволили согласовывать и оперативно корректиро­вать планы и действия всех подразделений предприятия — снаб­женческих, производственных и сбытовых, с учетом постоянных изменений в реальном масштабе времени.

Толкающие системы, способные с помощью микроэлектрони­ки увязать сложный производственный механизм в единое це­лое, тем не менее имеют естественные границы своих возможно­стей. Параметры «выталкиваемого» на участок материального потока оптимальны настолько, насколько управляющая система в состоянии учесть и оценить все факторы, влияющие на про­изводственную ситуацию на этом участке. Однако чем больше факторов по каждому из многочисленных участков предприятия должна учитывать управляющая система, тем совершеннее и дороже должно быть ее программное, информационное и техни­ческое обеспечение.

Второй вариант основан на принципиально ином способе управления материальным потоком. Он носит название «тяну­щая система» и представляет собой систему организации про­изводства, в которой детали и полуфабрикаты подаются на по­следующую технологическую операцию с предыдущей по мере необходимости.

Здесь центральная система управления не вмешивается в об­мен материальными потоками между различными участками предприятия, не устанавливает для них текущих производствен­ных заданий. Производственная программа отдельного техно­логического звена определяется размером заказа последующего звена. Центральная система управления ставит задачу лишь пе­ред конечным звеном производственной технологической цепи.

Для того, чтобы понять механизм функционирования тяну­щей системы рассмотрим пример.

Допустим, предприятие получило заказ на изготовление 10 единиц продукции. Этот заказ система управления передает в цех сборки. Цех сборки, для выполнения заказа, запрашивает 10 деталей из цеха № 1. Передав из своего запаса 10 деталей, цех № 1 с целью восполнения запаса заказывает у цеха № 2 десять заготовок. В свою очередь, цех № 2, передав 10 заготовок, заказывает на складе сырья материалы для изготовления передан­ного количества, также с целью восстановления запаса. Таким образом, материальный поток «вытягивается» каждым после­дующим звеном. Причем персонал отдельного цеха в состоянии учесть гораздо больше специфических факторов, определяющих размер оптимального заказа, чем это смогла бы сделать цен­тральная система управления.

На практике реализованы различные варианты толкающих и тянущих систем. Толкающие системы известны под названи­ем «системы МРП». Они характеризуются высоким уровнем ав­томатизации управления, позволяющим реализовать следующие основные функции:

• обеспечивать текущее регулирование и контроль произ­водственных запасов;
• в реальном масштабе времени согласовывать и оператив­но корректировать планы и действия различных служб предприятия — — снабженческих, производственных, сбы­товых.

В современных, развитых вариантах систем МРП решаются также различные задачи прогнозирования. В качестве метода решения задач широко применяется имитационное моделирова­ние и другие методы исследования операций.

К тянущим внутрипроизводственным логистическим системам относят систему «Канбан» (в переводе с японского — кар­точка), разработанную и впервые в мире реализованную фирмой Тоёта (Япония).

Система Канбан не требует тотальной компьютеризации про­изводства, однако она предполагает высокую дисциплину по­ставок, а также высокую ответственность персонала, так как централизованное регулирование внутрипроизводственного ло­гистического процесса ограничено.

Система Канбан позволяет существенно снизить производ­ственные запасы. Например, запасы деталей в расчете на один выпускаемый автомобиль у фирмы Тоёта составляет 77 дол., в то время, как на автомобильных фирмах США этот показатель равен примерно 500 дол. Система Канбан позволяет также уско­рить оборачиваемость оборотных средств, улучшить качество выпускаемой продукции.

Напомним содержание термина «производство». Как извест­но, общественное производство подразделяется на материальное и нематериальное. Производственная логистика рас­сматривает процессы, происходящие в сфере материального про­изводства.

Задачи производственной логистики касаются управления материальными потоками внутри предприятий, создающих материальные блага или оказывающие такие материальные услуги, как хранение, фасовка, развеска, укладка и др. Харак­терная черта объектов изучения в производственной логисти­ке — их территориальная компактность. В литературе их ино­гда называют «островными объектами логистики».

Материальные услуги по транспортировке грузов могут являться объектом как производственной логистики, в случае ис­пользования собственного транспорта для внутрипроизводствен­ного перемещения грузов, так и транспортной, если используется транспорт общего пользования.

Логистические системы, рассматриваемые производствен­ной логистикой, носят название внутрипроизводственных ло­гистических систем. К ним можно отнести: промышленное предприятие; оптовое предприятие, имеющее складские со­оружения; узловую грузовую станцию; узловой морской порт и др.

Внутрипроизводственные логистические системы можно рассматривать на макро- и на микроуровне.

На макроуровне внутрипроизводственные логистические си­стемы выступают в качестве элементов макрологистических си­стем. Они задают ритм работы этих систем, являются источ­никами материальных потоков. Возможность адаптации макро­логистических систем к изменениям окружающей среды в су­щественной степени определяется способностью входящих в них внутрипроизводственных логистических систем быстро менять качественный и количественный состав выходного материаль­ного потока, т. е. ассортимент и количество выпускаемой про­дукции.

Качественная гибкость внутрипроизводственных логистиче­ских систем может обеспечиваться за счет наличия универсаль­ного обслуживающего персонала и гибкого производства.

Количественная гибкость также обеспечивается различны­ми способами. Например, на некоторых предприятиях Японии основной персонал составляет не более 20% от максимальной чи­сленности работающих. Остальные 80% — временные работни­ки. Причем до 50% от числа временных работников составляют женщины и пенсионеры. Таким образом, при численности пер­сонала в 200 человек предприятие в любой момент может поста­вить на выполнение заказа до 1000 человек. Резерв рабочей силы дополняется адекватным резервом оборудования.

На микроуровне внутрипроизводственные логистические си­стемы представляют собой ряд подсистем, находящихся в отно­шениях и связях друг с другом, образующих определенную це­лостность, единство. Эти подсистемы: закупка, склады, запасы, обслуживание производства, транспорт, информация, сбыт и ка­дры, обеспечивают вхождение материального потока в систему, прохождение внутри нее и выход из системы. В соответствии с концепцией логистики построение внутрипроизводственных ло­гистических систем должно обеспечивать возможность постоян­ного согласования и взаимной корректировки планов и действий снабженческих, производственных и сбытовых звеньев внутри предприятия.

Логистическая концепция организации производства включа­ет в себя следующие основные положения:

• отказ от избыточных запасов;
• отказ от завышенного времени на выполнение основных и транспортно-складских операций;
• отказ от изготовления серий деталей, на которые нет за­каза покупателей;
• устранение простоев оборудования;
• обязательное устранение брака;
• устранение нерациональных внутризаводских перевозок;
• превращение поставщиков из противостоящей стороны в
  доброжелательных партнеров.

В отличие от логистической традиционная концепция орга­низации производства предполагает:

• никогда не останавливать основное оборудование и под­держивать во что бы то ни стало высокий коэффициент его использования;
• изготавливать продукцию как можно более крупными партиями;
• иметь максимально большой запас материальных ресурсов «на всякий случай».

Содержание концептуальных положений свидетельствует о том, что традиционная концепция организации производства наиболее приемлема для условий «рынка продавца», в то время как логистическая концепция — для условий «рынка покупате­ля».

Когда спрос превышает предложение можно с достаточной уверенностью полагать, что изготовленная с учетом конъюнк­туры рынка партия изделий будет реализована. Поэтому прио­ритет получает цель максимальной загрузки оборудования. При­чем, чем крупнее будет изготовленная партия, тем ниже окажет­ся Себестоимость единицы изделия. Задача реализации на пер­вом плане не стоит.

Ситуация меняется с приходом на рынок «диктата» покупате­ля. Задача реализации произведенного продукта в условиях конкуренции выходит на первое место. Непостоянство и непредска­зуемость рыночного спроса делает нецелесообразным создание и содержание больших запасов. В то же время производствен­ник уже не имеет права упустить ни одного заказа. Отсюда не­обходимость в гибких производственных мощностях, способных быстро отреагировать производством на возникший спрос.

Снижение себестоимости в условиях конкуренции достигает­ся не увеличением размеров выпускаемых партий и другими экстенсивными мерами, а логистической организацией как от­дельного производства, так и всей товаропроводящей системы в целом.

Средством для передачи приказа о поставке определенного количества конкретных изделий служит сигналом – ярлык в виде специальной карточки в пластиковом конверте. При этом используется карточка отбора и карточка производственного заказа. В карточке отбора указывается количество деталей которое должно быть взято на предшествующем участке обработки, в то время как в карточке производственного заказа указано количество деталей, которое должно быть изготовлено на предшествующем участке. Эти карточки циркулируют как внутри завода, так и между многочисленными фирмами поставщиками. Они содержат информацию о количестве необходимых деталей, обеспечивая тем самым функционирование производства по системе точно во время.

Карточка отбора содержит: вид и количество изделий, которые должны поступить с предшествующего участка.

Карточка производственного заказа содержит: вид и количество продукции, которая должна быть изготовлена на предшествующей технологической стадии.

Карточка поставщика или карточка субподрядчика содержит: инструкции по поставке комплектующих изделий, карточка поставщика является разновидностью карточки отбора.

Сигнальная карточка используется для описания партий изделия. Такая карточка прикрепляется к контейнеру с партией изделий. Если детали из контейнера взяты до уровня, обозначенного прикрепленной карточкой, то начинает действовать заказ на их пополнение.