ИС на основе производственных стандартов

В последнее время отмечается устойчивый интерес к компьютерным интегрированным системам, способным обеспечить эффективное управление предприятием. Все чаще обсуждаются ERP, MRP, MRP II и др.

Приведенное ниже описание методов функционального и операционного управления, и основанных на них методов планирования ресурсами предприятия MRP, ERP и CSRP не является характеристикой одной компьютерной системы. Оно основано на стандартных элементах методологии планирования ресурсов MRP II и анализе особенностей принципов этой методологии.

Эволюция стандартов планирования производства. Когда в конце 40-х – начале 50-х годов в коммерческих организациях появились первые ЭВМ, практически никому не приходило в голову распределять обработку данных между различными машинами.

В конце 60-х годов, в связи с бурным развитием вычислительной техники, ее возможности перестали быть востребованными только отдельными наукоёмкими отраслями, компьютерные системы прочно входили в повседневную деловую жизнь. Повсюду начались активные попытки оптимальной автоматизации и информатизации бизнеса, создавались новые концепции управления и совершенствовались уже существующие.

Появление в начале 80-х персональных компьютеров позволило автоматизировать ведение учета и обработку данных даже небольшим компаниям, не имеющим высококвалифицированного управленческого и технического персонала.

Эволюция стандартов планирования производства:

- MPS (Master Planning Scheduling),

- CRP (Capacity Requirements Planning),

- системa MRP (Closed-loop MRP),

- MRP II (Manufacturing Resource Planning),

- ERP-системы,

- SCM (Supply Chain Management),

- CSRP (Customer Synchronized Resource Planning),

- CIM (Computer Integrated Manufacturing.

MPS. Первым стандартом управления бизнесом был MPS (Master Planning Scheduling), или объемно-календарное планирование. Идея была проста – формируется план продаж («объем», с разбивкой по календарным периодам), по нему формируется план пополнения запасов (за счет производства или закупки) и оцениваются финансовые результаты. Дальнейшее изучение динамики запасов (как правило с использованием статистических методов – Statistical Inventory Control, SIC) приводит к появлению еще двух понятий – «точка заказа» (reorder point), которая определяет уровень складских запасов, при снижении планового запаса ниже которого необходимо сделать (точнее спланировать) заказ поставщику, и «уровень пополнения» {запаса товара на складе} – то есть то количество товара, выше которого не рекомендуется повышать уровень складского запаса конкретного товара.

Пока производство было мелким и простым все было относительно неплохо. Но потом стали возникать проблемы:

- логистика. Кажется, что достаточно просто сформировать заказ, но даже при наличии высококлассных специалистов не удается полностью избежать проблем с доставкой и ассортиментом, а наличие скидок при увеличении объема, замена моделей и т.д. и т.п.;

- прогнозирование срока поставки. Нужно прогнозировать спрос на длительное время вперед, учитывать длительность (а часто и сезон) производства и потребности в складских площадях. При этом объем заказа тоже часто не может быть выражен в произвольных цифрах («вагонная норма», «в объеме одного контейнера», «один корабль»);

- прогнозирование объема поставки. Мелкий опт и розница имеют свои особенности. Например, часто просто недопустимо отсутствие в продаже «товаров повседневного спроса», так как это может привести к уходу клиента в соседний магазин (оптовый склад), где ему вполне может понравиться. В результате возникает «страховой запас» (Safety stock) в размере, например, суточной потребности (широко используется это понятие и в производстве, с целью гарантировать ритмичный производственный процесс, кроме того оно может быть использовано для обеспечения потребностей замены вышедшей из строя и предъявленной к гарантийному ремонту техники в торговле, и во многих других случаях);

- усложнении производства и возникновении сложных изделий. Количество компонент (составных частей) в которых измерялось тысячами, при том, что сборка производилась на нескольких сборочных конвейерах (соответственно возникло понятие «сборка» или «подсборка» – то есть компонента, деталь или просто какая-то часть конечного продукта, подготовленная на вспомогательном сборочном конвейере для инсталляции в готовый продукт на главном конвейере, типичными примерами которых является двигатель, шасси и кузов в машиностроении, еще одно название – узел).

CRP (планирование потребности в производственных мощностях). По мере совершенствования средств обработки данных присущие MRP ограничения перестали удовлетворять менеджеров и плановиков. Поэтому следующим шагом стала реализация возможности анализировать загрузку производственных мощностей и учитывать ресурсные ограничения производства. Эта технология известна как CRP (Capacity Requirements Planning). Она представлена на рисунке.

Правда уровень сложности данной задачи существенно выше чем MRP, так как станки могут переналаживаться и использоваться для производства различных операций, кроме того, на различных станках может выполнять операции один рабочий, соответственно, кроме «машинного времени» существенно значение имеет и «рабочее время», опять же существуют графики сменности, перерывы и т.д.. В массе простых систем CRP, однако эти тонкости не учитываются, так как обычно производство имеет некоторый «задел» по мощности, что «сглаживает» проблемы. Для более критичных процессов были разработаны специализированные системы планирования, учитывающие особенности загрузки рабочих центров и ограниченную их мощность, об этом ниже.

MRP-стандарт планирования материальных ресурсов. В результате поиска решений в области автоматизации производственных систем родилась парадигма планирования потребностей в материалах (MRP). Следует отметить, что этот подход использовался на нескольких предприятиях в Европе еще до начала Второй мировой войны, но не в компьютерном варианте. MRP – это метод эффективного планирования всех ресурсов производственного предприятия. В идеале он позволяет осуществлять производственное планирование в натуральных единицах измерения, финансовое планирование – в стоимостных единицах измерения и предоставляет возможность осуществлять моделирование с целью ответа на вопросы типа «что будет, если...».

Распространение компьютерных технологий позволило применить вычислительную технику для решения задачи управления производственными запасами. Схема решения задачи приведена на рисунке.

Метод MRP позволял обеспечивать компоненты, требуемые в соответствии с планом производства конечной продукции (на сегодняшний день «основной план производства») точно в том количестве и в те сроки, которые требовались для изготовления конечных изделий.

Собственно методология MRP является реализацией двух известных принципов JIT (Just In Time – вовремя заказать) и KanBan (вовремя произвести). JIT – это система управления материалами в производстве, при которой компоненты с предыдущей операции (или от внешнего поставщика) доставляются именно в тот момент, когда они требуются, но не раньше. Партии компонентов настолько малы, насколько это возможно (это зависит от времени выполнения и стабильности цикла доставки). Наибольший успех система JIT имеет на предприятиях среднего масштаба с серийным типом производства, где стандартные изделия производятся с высокой скоростью с непрерывным потоком материалов и комплектующих. В данной ситуации процедуры планирования и контроля в достаточной степени стандартизованы и просты. На крупных, высокотехнологичных предприятиях, где процедура планирования и контроля производственных процессов является сложной, JIT практически не используется.

После появления концепции MRP, казалось бы, все основные проблемы производства были решены, активно создавались и продавались компьютерные программы, реализующие ее нехитрые принципы. Однако в процессе дальнейшего анализа существующей ситуации в мировом бизнесе и ее развития, выяснилось, что всю большую составляющую себестоимости продукции занимают затраты напрямую не связанные с процессом и объемом производства.

Система MRP в замкнутом цикле (Closed-Loop MRP). Изобретение менее дорогостоящих вычислительных систем реального времени и опыт работы с MRP I привели к разработке в конце 70-х годов систем MRP в замкнутом цикле (Closed-loop MRP), которые нашли в настоящее время широкое применение.

MRP в замкнутом цикле – это система, построенная на основе MRP, которая включает дополнительные функции планирования: планирование производства, планирование требуемой мощности с формированием основного плана производства. Под «замкнутым циклом» подразумевается обратная связь по состоянию выполнения, что позволяет убедиться в том, что план является действительным.

Основная идея данного усовершенствования технологии MRP заключается в создании замкнутого цикла путем налаживания обратных связей, улучшающих отслеживание текущего состояния производственной системы. Информация передается обратно через вычислительную систему, но при этом никакие действия не предпринимаются. Принятие решения о корректировке плана остается за человеком. Дополнительная реализация мониторинга выполнения плана снабжения и производственных операций позволила снять ограничения степени достоверности результата планирования, ранее присущие MRP I, которые существовали из-за невозможности отследить состояние открытых заказов. Отличие MRP I/CRP от Closed-loop MRP хорошо поясняется схемой на рисунке.

Стандарт MRP II. Стандарт MRP II (Manufacturing Resource Planning) позволил развить технологию планирования, ориентированную на применение информационных систем предприятия, очертив полный контур задач управления промышленным предприятием на оперативном уровне. Принципы MRP в замкнутом цикле были распространены за пределы управления материалами. Планирование производственных ресурсов предполагает планирование всех ресурсов, включая оборудование, людские ресурсы, материальные запасы и денежные средства. Данный метод позволяет воспользоваться преимуществами одной системы всем службам предприятия от отдела сбыта до службы маркетинга, отдела снабжения, финансового отдела, конструкторского отдела, а также на производстве.

Индекс II подчеркивает более высокий уровень данной методологии, по сравнению с MRP – совместное планирование материальных потоков и производственных мощностей позволяет поднять всю систему планирования на новый уровень, так как удается определить финансовые результаты сформированного производственного плана весьма точно, что невозможно при «частичном» планировании (то есть становится возможно сравнить плановые поступления от продаж с необходимыми для организации производства прямыми затратами, необходимые косвенные затраты при этом считаются обеспеченными). Это важнейшее достижение методологии MRP II, которое и привело к ее «всемирной известности». Следует отметить, что при финансовом анализе, проводимом в рамках MRP II, не учитывается косвенные затраты (накладные расходы), чисто финансовые затраты, например, инвестиционные платежи, и такой важный планово-финансовый параметр как конкретный график (диаграмма) финансовых потоков (cash-flow diagram), единственное, что подлежит анализу – общий «прямой» финансовый результат производственной программы за планировочный период. Но, учитывая, что при использовании программных продуктов, планировочный период может быть доведен до недели – это уже совсем неплохо.

Принципы MRP II подходят для любого производственного предприятия, машиностроение или химия, пищевая или легкая промышленность, деревообрабатывающая или целлюлозно-бумажная промышленность – везде философия управления, заложенная в MRP II оказывается эффективной. Не зависимо от того, является ли предприятие «единичного позаказного» производства или предприятием «массового» производства или оно принадлежит к предприятиям «серийного» производства и изготавливает достаточно сложную продукцию, инвестиции в MRP II всегда будут оправданы.

Одной из основных причин того, что MRP была с готовностью воспринята как методология управления производством, является ее обращение к возможностям вычислительной техники в области хранения и обработки больших массивов данных и предоставления доступа к ним в целях эффективного управления предприятием. Она помогает координировать деятельность различных подразделений предприятия по исполнению свойственных им функций. Поэтому привлекательность MRP состоит не только в поддержке принятия решений, но и, что более важно, в ее интеграционной роли для производственных предприятий.

Применяя некоторые специальные методики, в основном нормативной оценки уровня накладных расходов, с помощью компьютерных систем «класса MRP II» можно с достаточной точностью учесть все производственные расходы. Поскольку практически первые эффективные системы MRP II удалось реализовать только с помощью рабочих станций (мэйнфреймов) то в них были предусмотрены некоторые усовершенствования, существенно повышавшие оперативность работы, такие как, например, автоматическая рассылка заказов «смежникам», то есть другим предприятиям холдинга или субподрядчикам, автоматическое формирование «сменных заданий», предусматривалась и связь со «смежными» компьютерными системами, такими как системы управления технологическими процессами (АСУТП), системы автоматизированного проектирования (САПР).

ERP-cистема. Стандарты корпоративного планирования, как и любые стандарты со временем проходят через процесс эволюции. С годами в мире меняются принципы управления бизнесом и, соответственно, изменяются подходы к корпоративному планированию. В последнее десятилетие гиганты мировой индустрии распространили по всему миру сеть своих удаленных производственных и непроизводственных объектов управления, значительно усложнилась организационная структура самих крупных компаний и холдингов. Это в свою очередь повлекло за собой увеличение управленческих издержек и затрат на поддержание сложных и запутанных логистических структур поставок продукции. В конце концов, возникла необходимость искать методики, позволяющие оптимизировать решение и этих задач. В середине 90-х был введен в обращение термин ERP-системы.

ERP – это финансово ориентированная информационная система для определения и планирования ресурсов предприятия, необходимых для получения, изготовления, отгрузки и учета заказов потребителей.

Система ERP отличается от типичной системы MRP II техническими характеристиками:

- графический интерфейс пользователя;

- реляционная база данных, использование языков четвертого поколения;

- программный инструментарий для разработки, архитектур клиент-сервер и переносимости на принципах открытых систем.

ERP-методология до настоящего времени должным образом не систематизирована, и представляет собой надстройку над MRP II, нацеленную на оптимизацию работы с удаленными объектами управления. В настоящее время, под широко используемым термином «ERP-система», как правило подразумевается MRP II-система, с расширенными возможностями работы с сетью филиалов и зависимых компаний, расположенных по всему свету.

SCM. Для оптимизации управления логистическими цепочками была создана концепция SCM (Supply Chain Management), которую поддерживает большинство систем класса MRP II. SCM, представленная как компонент общей бизнес стратегии компании, позволяет существенно снизить транспортные и операционные расходы, путем оптимального структурирования логистических схем поставок.

CSRP (Customer Synchronized Resource Planning). Одной из последних тенденций в бизнес-планировании, стало обращение усиленного внимания на качество обслуживания конечных потребителей продукции. Для того чтобы процветать, производители должны разрабатывать новые технологии и бизнес-процессы, которые позволяли бы им удовлетворять индивидуальные покупательские нужды и ожидания, отвечать на эти нужды товарами и услугами, которые представляют уникальную ценность для каждого покупателя. Производители должны совершить частичное изменение в стратегии и интегрировать покупателя в центр процесса планирования деятельности организации. Интеграция покупателя с ключевыми бизнес-процессами организации изменяет ее стратегию и реализацию этой стратегии, требует новую модель управления деятельностью: планирование ресурсов, синхронизированное с покупателем. Так зародилась концепция CSRP (Customer Synchronized Resource Planning).

CIM (Computer Integrated Manufacturing-компьютеризированное интегрированное производство). В системе интегрируются различные программные продукты, имеющие, как правило, разную идеологию, разные операционные системы и форматы данных.