Как составить график выпуска

Календарный план выпуска изделий

Одной из самых сложных задач экономического менеджмента является составление календарного плана выпуска продукции в условиях дефицита производственных мощностей. Расчетные алгоритмы производственных программ или ERP-систем в большинстве случаев формируют планы только по номенклатуре и укрупненным плановым периодам. В дальнейшем эти планы вручную обрабатывает менеджер-планировщик, формируя ежедневные сменные задания. В терминах методики производственного планирования MRP II (Manufacturing Resource Planning) этот сформированный план имеет название Master Production Schedule (MPS, главный календарный план-график производства). Очевидно, что качество и оптимальность такого плана целиком и полностью зависит от опыта специалиста-планировщика.

Сложность поиска оптимального плана работы обусловлена множеством неизвестных, из-за чего бывает очень сложно написать алгоритм даже под конкретного заказчика – в реальной работе постоянно возникают ситуации, предусмотреть и формализовать которые заранее было невозможно. Эти сложности многократно возрастают при написании универсальных программ, ориентированных на определенную отрасль или тип производства.

Алгоритмы, использующие методы перебора всех возможных вариантов также не годятся для использования «впрямую», так как количество вариантов даже для недельного графика работы может составлять астрономические числа. Время работы таких «неумных» переборных алгоритмов может составлять дни, месяцы, а то и годы, что, очевидно, не очень годится для задач недельного планирования.

Описание примеров

Представленные в статье примеры реализуют частный случай задачи и дают общее направление по созданию моделей, помогающих в составлении календарного плана выпуска продукции.

Доступны два файла mps.xls и mps_vba.xls. Для работы последнего требуется подключение макросов:

В обоих файлах для поиска решения используется перебор вариантов, которые ограничены различными условиями. Причем ограничения добавляются в течение работы алгоритма. Аналогичный принцип применен в статье с решением головоломки Судоку. 

Первый файл использует стандартные возможности итерационных вычислений Excel. Во втором файле перебор вариантов реализован при помощи программы VBA. Проверка условий в обоих случаях происходит с использованием формул рабочего листа. Структура справочников и форма вывода результатов абсолютна одинакова в обоих файлах.

Стоит обратить особое внимание на задание ограничений перебора вариантов. Необходимо добиться минимально количества неизвестных в задаче, а уже затем запускать алгоритм. Так, очевидно, что стоит искать решение только для дефицитных изделий на ограниченном количестве производственных ресурсов. Причем в процессе поиска может понадобиться ввод дополнительных ограничений, если прогнозное время работы будет составлять недопустимое значение.

В приведенных примерах ограничениями поиска выступают:

• Количество дней и смен
• Количество видов производимых изделий (номенклатура)
• Количество производственных линий (участков)
• Возможность производства определенных изделий на определенных участках
• Время работы и время на переналадку оборудования
• Предварительно установленные сменные задания на определенные даты и линии

Последнее ограничение самым существенным образом влияет на увеличение скорости работы алгоритма, поэтому желательно стремиться указать все точно известные планы заранее. Например, если точно известно, что переналадка линии 1 в плановый период не целесообразна (хотя и теоретически возможна), то нужно ввести планы изделия на все дни и смены работы этой линии.

Условия задачи

Рассмотрим подробнее условия задачи. Ее содержание основано (с некоторыми допущениями) на реальном опыте работы на действующем промышленном предприятии.

Имеется план выпуска по номенклатуре изделий на определенный период (в примере 5 дней), предприятие работает в 2 смены. Производство продукции может вестись одновременно на 3х производственных линиях. На переналадку линии на выпуск с одного изделия на другое требуется определенное время, указанное в справочнике. Имеется набор предустановленных сменных заданий.

Требуется составить календарный план-график выпуска изделий по датам-сменам и линиям, так чтобы общий выпуск был не меньше установленного номенклатурного плана на период.

Подразумевается, что для алгоритмического расчета используются только те изделия, составление прогнозного плана по которым представляет определенные трудности. В действительности план выпуска может содержать десятки других изделий, не требующих сложного алгоритма для распределения по дням и сменам.

Справочники и ограничения настраиваются в специальных таблицах – ячейки для этого выделены зеленым цветом. При настройке времени переналадки необходимо указать все возможные варианты для выпускаемых изделий по каждой производственной линии.
Наличие предустановленных сменных заданий является обязательным условием для планирования более чем на 3 дня (2 смены) с количеством изделий больше 5. В противном случае алгоритм будет перебирать варианты недопустимо большое время.

Пример с использованием итерационных вычислений

В примере 1 для изменения условий требуется ввести «1» в ячейку переключатель, затем нажать F9 (пересчет Excel в ручном режиме). Для запуска расчета введите туда же «0», затем также нажмиет F9.

Результаты расчетов отображаются в таблицах «Предлагаемый план выпуска» и «Выпуск по изделиям». Для оценки сложности написания переборного алгоритма формулами Excel можно открыть скрытые столбцы в файле.

Итерационный метод расчета заданный в файле по умолчанию позволяет перебрать максимально 30 000 вариантов плана. Если заданные ограничения не позволили найти вариант, но время расчета не прогнозируется как бесконечное, то для продолжения работы алгоритма необходимо нажать F9 еще раз (см.информацию в ячейке под переключателем расчета).

Пример с использованием программы VBA

В примере 2 вместо ячейки-переключателя имеется специальная кнопка «Пуск», предназначенная для запуска алгоритма поиска решения.

Пример с использование VBA также имеет скрытее столбцы с расчетными ячейками. Они используются только для контроля выполнения условий задачи, поэтому формулы там достаточно простые.

Замечания по работе

Настройку алгоритма под конкретные условия Вашего предприятия можно производить на любом файле. Пожалуй, проще это сделать на файле с программой VBA. Следует только понимать, что увеличение количества неизвестных в задаче приводит к увеличению времени работы алгоритма в геометрической прогрессии.

Неоднозначные результаты дает сравнение производительности алгоритмов с использованием итераций и VBA. Итерационный алгоритм дает сравнимый результат в различных версиях Excel. А вот решение на VBA в Excel 2000 работает в 4-5 раза быстрее, чем в Excel 2007. Причем в старых версиях и итерации и программа дают почти одинаковый результат по скорости поиска решения. Быстродействие можно существенно повысить, если убрать условное форматирование и запретить перерисовку экрана в программе (Excel тратит много времени на обновление экрана). В приведенных примерах этого не сделано специально, чтобы показать работу перебора вариантов.

ВНИМАНИЕ! Не открывайте одновременно оба файла примера в одном Excel. Параметр применения итерационных вычислений действует на все открытые файлы.

Недостатки алгоритмов

• Обязательная односимвольная кодировка номенклатуры. Причем для VBA-примера, необходимо использовать английские буквы «A-Z» (либо необходимо исправлять процедуру mdlCalc.CheckValueProd_).
• Перебор номенклатуры только в одном направлении. В примере – в обратном порядке по алфавиту кодов номенклатуры.
• Нет возможности поиска альтернативных вариантов без задания новых ограничений.
• Отсутствие прогноза времени выполнения поиска. Примерно представить себе скорость работы можно только визуально, глядя на меняющиеся варианты.
• Формулы, использованные в примере со стандартными итерационными вычислениями, очень сложны для понимания.
• Быстродействие программу VBA можно существенно увеличить за счет переноса всех проверок ограничений в код. Но это, во-первых, ведет к значительному усложнению процедур. Во-вторых, в таком случае программа станет практически независимой от Excel.

Заключение

Примеры к статье вряд ли подойдут без изменений для использования на Вашем предприятии в качестве программы автоматизации календарного производственного планирования. Задача статьи – показать общее направление и возможности Excel для решения подобных задач. Для экономиста планового отдела использование подобных алгоритмов может, как минимум, повысить понимание проблем при составлении производственного графика работы. А в лучшем случае позволит заменить или облегчить работу менеджеров производственных участков.

График производства продукции

У каждого предприятия есть свои определенные ресурсы: оборудование, персонал, лицензии и т.д. Используя данные ресурсы предприятие должно обеспечить выпуск продукции к назначенному сроку, т.к. заказчик ожидает получение продукции в определенный день, согласно заключенного договора. Подводить заказчика нельзя! Чтобы выполнить всю продукцию к назначенному сроку необходимо придерживаться определенного графика. Такой график называется план график производства продукции, он является одним из основных документов на предприятии, на основе данного графика планируются и выполняются все производственные процессы предприятия.

Например, в грубом виде, график выпуска продукции может быть выглядеть следующим образом.

Долгосрочные,
среднесрочные и краткосрочные планы
создаются на различных организационных
уровнях и охватывают различные временные
периоды. Созданные на высшем уровне,
долгосрочные планы отражают стратегические
цели организации. Они становятся основой
для средне- и краткосрочных планов.
Среднесрочные планы подразделяются на
планы занятости, укрупненные планы
образования запасов или производства,
планы загрузки, планы модернизации
мощностей, контракты с поставщиками.
Эти укрупненные планы являются основой
для построения краткосрочных планов.
Краткосрочные планы обычно распространяются
от нескольких недель до нескольких
месяцев и включают графики выпуска
продукции, графики производства
компонент, графики материального
снабжения, оперативные производственные
графики и графики использования
мощностей. Графики производства — это
краткосрочные планы производства
товаров или конечной продукции.
Планирование производства включает
следующие шаги:

1.
Прогноз продаж и фиксация фактического
спроса для каждого вида продукции. Он
показывает количества, которые должны
быть проданы в каждый временной период
(неделю, месяц, квартал) планового
горизонта (обычно от 6 до 18 месяцев).

2.
Сведение воедино в общий прогноз данных
по всем отдельным видам продукции и
услуг.

3.
Преобразование суммарного спроса в
каждом периоде в численность рабочих,
оборудования и других составляющих
производственных мощностей, требуемых
для его удовлетворения.

4.
Разработка альтернативных схем
использования ресурсов, позволяющих
обеспечить производственные возможности,
удовлетворяющие суммарный спрос.

5.
Отбор из альтернатив такого плана
использования мощностей, который
позволяет удовлетворить спрос и наилучшим
образом отвечает целям организации.

Шаг
5 предполагает, что производственная
система обязана удовлетворять
прогнозируемый спрос. Есть, однако,
случаи, когда производственные мощности
не могут быть увеличены или когда
продукцию выгоднее производить в объеме,
меньшем прогнозируемого или фактического
спроса. В ERP-системах предполагается,
что цель предприятия заключается в
удовлетворении спроса. Центральное
место в планировании производства
занимают сле-

дующие
вопросы:

—
сколько
производственных ресурсов каждого вида
имеется в наличии?

—
какой
уровень мощности обеспечивает ресурс
каждого вида?

—
каким
образом определяется мощность исходя
из имеющихся ресурсов?

—
сколько
стоит изменение мощностей в сторону
увеличения или уменьшения?

Основными
источниками для определения возможностей
предприятия при разработке среднесрочных
планов являются: основное и сверхурочное
рабочее время; запасы продукции,
образованные в предшествующие периоды;
субконтракты на поставку продукции или
выполнение услуг внешними партнерами.
Различают следующие виды среднесрочных
планов: сбалансированный и план с
фиксированным уровнем мощности.

Сбалансированный
план. В каждый момент времени располагаемые
мощности равны потребностям, вытекающим
из прогнозируемого спроса.

План
с фиксированным уровнем мощностей.
Мощности являются постоянными на всем
горизонте планирования. Отклонение
меняющегося спроса от возможностей
постоянных производственных мощностей
компенсируется с помощью запасов,
отложенного спроса, сверхурочных работ
и субконтрактов.

На
практике целесообразно рассматривать
несколько вариантов планов с различными
подходами к компенсации колебания
спроса. Для решения задач планирования
производства разработаны и применяются
в основном следующие подходы.

Линейное
программирование используется, как
правило, для минимизации суммарных
затрат в плановом периоде. В затраты
включаются: основная зарплата,
сверхурочные, на субконтракты, увольнение
и найм работающих, хранение запасов.
Ограничения модели обычно включают
максимальные мощности и ограничения
на степень удовлетворения спроса в
плановом периоде. Линейные решающие
правила базируются на применении
квадратической функции затрат для
конкретной производственной системы.
Функция позволяет определять суммарные
затраты, включающие: основную зарплату,
сверхурочные, субконтракты, затраты на
изменение численности работающих и
хранение запасов. В качестве независимых
переменных применяются объем выпуска
продукции и численность работающих.
Функция строится для каждого планируемого
периода горизонта планирования. После
численного дифференцирования получаются
два независимых линейных уравнения,
которые позволяют для очередного
планируемого периода определять объемы
выпуска продукции и необходимую
численность работающих.

Управляющие
коэффициенты. В основе этого подхода
лежит предположение, что лицо принимающее
решение строит план на основе сложного
критерия и собственного опыта. Этот
метод использует данные о предыстории,
связанные с решениями в прошлом, и
позволяет построить регрессию, которая
должна быть использована для построения
плана.

Моделирование
на компьютере позволяет проверять путем
перебора многочисленные сочетания
производственных ресурсов с целью
поиска наилучшего плана на период и на
горизонт.

Среднесрочные
планы определяют количество продукции,
которое экономически целесообразно
производить на предприятии. По
среднесрочным планам составляются
графики выпуска продукции. В графике
выпуска продукции устанавливается
количество конечной продукции, которое
должно быть выпущено в каждый период
краткосрочного горизонта планирования.
Длительность горизонта планирования
— от нескольких недель до нескольких
месяцев.

При
составлении графика определенные ранее
объемы производства распределяются в
виде заказов на выпуск продукции. Графики
выпуска продукции в общем случае состоят
из четырех участков, отделенных друг
от друга тремя границами. Они носят
следующие названия: закрепленный,
фиксированный, заполненный, открытый.

Изменения
на закрепленном участке обычно запрещены,
поскольку они влекут за собой изменения
планов снабжения и производства предметов
после их запуска, что приводит к росту
затрат. Фиксированный участок представляет
собой период времени, на котором изменения
могут происходить, но только в
исключительных ситуациях.

Заполненный
участок соответствует временному
интервалу, на котором все производственные
мощности распределены между заказами.
Изменения на этом участке допускаются
и могут привести к значительным изменениям
сроков выполнения заказов. Открытый
участок — это временной интервал, на
котором не все производственные мощности
распределены, и новые заказы обычно
размещаются на этом участке.

График
выпуска продукции создается на основе
информации о заказах, прогнозах спроса,
состоянии запасов и производственных
мощностях. В ходе построения графика
выполняется проверка вариантов графика
на недогрузку или перегрузку
производственных мощностей.

График
является динамичным и периодически
обновляется. При этом решается задача
учета хода производства, начало и
окончание горизонта планирования
сдвигаются вправо на одну неделю, заново
пересматривается оценка спроса. В связи
с тем, что спросы, расположенные в дальних
периодах, вероятнее всего, изменяются
по мере приближения временного интервала
к фиксированному виду, требования к
точности оценки спроса для начальных
периодов выше, чем для отдаленных.
Планирование производства на уровне
графика выпуска продукции имеет ряд
отличительных особенностей в зависимости
от того, работает предприятие на склад
или по заказам. В наибольшей степени
изменениям подвержены управление
спросом, размер партий запуска и
количество выпускаемой продукции.

В
производстве, выполняющем заказы, при
оценке спроса доминируют поступившие
изданный момент заказы. График составляется
обычно на основе портфеля заказов.
Размер партии и количество выпускаемой
продукции обычно совпадают и определяются
заказом.

Процесс
составления графика для таких предприятий
наиболее сложен и трудоемок, особенно
для многономенклатурного производства.
В производстве, работающем на склад,
заказы поступают со склада готовой
продукции. Заказы формируются на основе
прогнозируемого спроса со стороны
потенциальных заказчиков. В этих условиях
возрастает роль прогнозирования. В
начальных периодах горизонта планирования
возможно наличие портфеля заказов,
однако их удельный вес, как правило,
невелик. Размер партии здесь очень важен
и определяется исходя из соображений
экономической эффективности. Уменьшение
размера партии приводит к росту доли
постоянных расходов на единицу продукции,
а увеличение размеров партии — к росту
запасов и затрат на их хранение.
Оптимальным является размер партии,
при котором минимизируются суммарные
затраты.

Плановый
горизонт может изменяться в широких
пределах — от нескольких недель до года
и более. На выбор планового горизонта
влияют многие факторы, но один фактор
является решающим. В ERP-системах
используется правило, согласно которому
плановый горизонт должен быть не менее
наибольшего производственного цикла
среди всех изделий, рассматриваемых
при составлении графика. Широко
применяется подход к созданию графика,
при котором в ходе планирования
определенная часть заказов или
планово-учетных единиц из предыдущего
графика фиксируется, и новый график
состоит в итоге из двух частей:
фиксированной составляющей прежнего
графика и изменений к нему. Все современные
прикладные системы содержат модули для
построения графика выпуска продукции.
Планирование производства на уровне
графика выпуска продукции является
одной из наиболее важных функций в
ERP-системах. При ее неудовлетворительной
реализации возникают перегрузки и
недогрузки мощностей, чрезмерный рост
запасов на одни изделия и дефицит других
изделий. Напротив, при удовлетворительной
реализации улучшается обслуживание
заказчиков, снижается уровень запасов,
более эффективно используются
производственные мощности.

В
результате решения задачи составления
графика становятся известными времена
и объемы выпуска продукции. Управление
снабжением, производством деталей и
сборочных единиц и другими составляющими
производственного процесса зависят от
того, какие системы организации и
управления используются. В практике
управления и в литературе принята
следующая классификация: системы с
расходом запасов, системы с «проталкиванием»,
системы с «протягиванием» и системы,
сконцентрированные на «узких местах».

Системы
с расходом запасов сконцентрированы
на поддержании резервов материальных
ресурсов, необходимых для производства.
Так как производители не знают заранее
сроков и количества потребных заказчику
ресурсов, многие виды продукции в таких
системах производятся заранее и
складируются в виде запасов готовой
продукции или деталей и сборочных
единиц. По мере уменьшения запасов
продукция или ее компоненты производятся
для их пополнения.

В
системах с «проталкиванием» центр
тяжести смещается на использование
информации о заказчиках, поставщиках
и продукции, чтобы управлять материальными
потоками. Поставка партий материалов
и полуфабрикатов на предприятие
планируется как можно ближе к срокам
изготовления деталей и сборочных единиц.
Детали и сборочные единицы производятся
как можно ближе к срокам подачи на
сборку, готовая продукция собирается
и отправляется как можно ближе к
требуемому времени выполнения заказа.
Материальные потоки «проталкиваются»
сквозь все фазы производства.

Системы
с «протягиванием» ориентированы прежде
всего на сокращение уровня запасов на
каждой производственной фазе. Если в
предыдущей системе роль графика состояла
в определении того, что делать дальше,
то в данной системе просматривается
только следующая стадия, выясняется,
что необходимо делать для ее выполнения,
и производятся необходимые

действия.
Партии в производстве перемещаются от
ранних стадий к поздним без промежуточного
складирования. Существует немало
разновидностей и наименований для
подобных систем: «точно-в-срок»
(Just-in-Time), производство с коротким циклом,
системы с визуальным управлением,
производство без промежуточных складов,
поточное производство, синхронизированное
производство, система фирмы «Тойота».
Как правило, в литературе применяется
аббревиатура первого наименования —
JТ. Системы типа JТ ввиду сокращения
незавершенного производства чувствительны
к возмущениям производственного
процесса. Вне-

дрение
подобных систем требует большой
подготовительной работы. Управление в
системах четвертого типа сконцентрировано
на так называемых «узких местах» —
операциях, станках или стадиях
производственного процесса, которые
тормозят производство, поскольку их
производительность меньше, чем в других
участках производственной системы.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

ЛЕКЦИЯ 7

Планирование производства и составление графика выпуска продукции

Долгосрочные, среднесрочные и краткосрочные планы создают­ся на различных организационных уровнях и охватывают различные временные периоды. Созданные на высшем уровне, долгосрочные планы отражают стратегические цели организации. Они становятся основой для средне- и краткосрочных планов. Среднесрочные пла­ны подразделяются на планы занятости, укрупненные планы обра­зования запасов или производства, планы загрузки, планы модер­низации мощностей, контракты с поставщиками. Эти укрупненные планы являются основой для построения краткосрочных планов. Краткосрочные планы обычно распространяются от нескольких не­дель до нескольких месяцев и включают графики выпуска продук­ции, графики производства компонент, графики материального снабжения, оперативные производственные графики и графики ис­пользования мощностей. Графики производства — это краткосроч­ные планы производства товаров или конечной продукции.

Планирование производства включает следующие шаги:

1. Прогноз продаж и фиксация фактического спроса для каждо­го вида продукции. Он показывает количества, которые должны быть проданы в каждый временной период (неделю, месяц, квартал) планового горизонта (обычно от 6 до 18 месяцев).

2. Сведение воедино в общий прогноз данных по всем отдель­ным видам продукции и услуг.

3. Преобразование суммарного спроса в каждом периоде в чис­ленность рабочих, оборудования и других составляющих производ­ственных мощностей, требуемых для его удовлетворения.

Рекомендуемые материалы

4. Разработка альтернативных схем использования ресурсов, позволяющих обеспечить производственные возможности, удовлет­воряющие суммарный спрос.

5. Отбор из альтернатив такого плана использования мощнос­тей, который позволяет удовлетворить спрос и наилучшим образом отвечает целям организации.

Шаг 5 предполагает, что производственная система обязана удов­летворять прогнозируемый спрос. Есть, однако, случаи, когда про­изводственные мощности не могут быть увеличены или когда про­дукцию выгоднее производить в объеме, меньшем прогнозируемого или фактического спроса. В ERP-системах предполагается, что цель предприятия заключается в удовлетворении спроса.

Центральное место в планировании производства занимают сле­дующие вопросы:

• Сколько производственных ресурсов каждого вида имеется в наличии?

• Какой уровень мощности обеспечивает ресурс каждого вида?

• Каким образом определяется мощность исходя из имеющихся ресурсов?

• Сколько стоит изменение мощностей в сторону увеличения или уменьшения?

Основными источниками для определения возможностей пред­приятия при разработке среднесрочных планов являются: основное и сверхурочное рабочее время; запасы продукции, образованные в предшествующие периоды; субконтракты на поставку продукции или выполнение услуг внешними партнерами.

Различают следующие виды среднесрочных планов: сбалансиро­ванный и план с фиксированным уровнем мощности.

Сбалансированный план. В каждый момент времени располагае­мые мощности равны потребностям, вытекающим из прогнозируе­мого спроса.

План с фиксированным уровнем мощностей. Мощности являются постоянными на всем горизонте планирования. Отклонение меняю­щегося спроса от возможностей постоянных производственных мощ­ностей компенсируется с помощью запасов, отложенного спроса, сверхурочных работ и субконтрактов.

На практике целесообразно рассматривать несколько вариантов планов с различными подходами к компенсации колебания спроса.

производственных ресурсов с целью поиска наилучшего плана на период и на горизонт.

Среднесрочные планы определяют количество продукции, кото­рое экономически целесообразно производить на предприятии. По среднесрочным планам составляются графики выпуска продукции.

В графике выпуска продукции устанавливается количество ко­нечной продукции, которое должно быть выпущено в каждый пе­риод краткосрочного горизонта планирования. Длительность гори­зонта планирования — от нескольких недель до нескольких месяцев.

При составлении графика определенные ранее объемы произ­водства распределяются в виде заказов на выпуск продукции.

Графики выпуска продукции в общем случае состоят из четырех участков, отделенных друг от друга тремя границами. Они носят сле­дующие названия: закрепленный, фиксированный, заполненный, открытый.

Изменения на закрепленном участке обычно запрещены, посколь­ку они влекут за собой изменения планов снабжения и производ­ства предметов после их запуска, что приводит к росту затрат. Фик­сированный участок представляет собой период времени, на кото­ром изменения могут происходить, но только в исключительных ситуациях. Заполненный участок соответствует временному интерва­лу, на котором все производственные мощности распределены между заказами. Изменения на этом участке допускаются и могут привести к значительным изменениям сроков выполнения заказов. Открытый участок — это временной интервал, на котором не все производ­ственные мощности распределены, и новые заказы обычно разме­щаются на этом участке.

График выпуска продукции создается на основе информации о заказах, прогнозах спроса, состоянии запасов и производственных мощностях. В ходе построения графика выполняется проверка вари­антов графика на недогрузку или перегрузку производственных мощ­ностей.

График является динамичным и периодически обновляется. При этом решается задача учета хода производства, начало и окончание горизонта планирования сдвигаются вправо на одну неделю, заново пересматривается оценка спроса. В связи с тем, что спросы, распо­ложенные в дальних периодах, вероятнее всего, изменяются по мере приближения временного интервала к фиксированному виду, тре­бования к точности оценки спроса для начальных периодов выше, чем для отдаленных.

Планирование производства на уровне графика выпуска продук­ции имеет ряд отличительных особенностей в зависимости от того, работает предприятие на склад или по заказам. В наибольшей степе­ни изменениям подвержены управление спросом, размер партий запуска и количество выпускаемой продукции.

В производстве, выполняющем заказы, при оценке спроса доми­нируют поступившие на данный момент заказы. График составляет­ся обычно на основе портфеля заказов. Размер партии и количество выпускаемой продукции обычно совпадают и определяются зака­зом. Процесс составления графика для таких предприятий наиболее сложен и трудоемок, особенно для многономенклатурного произ­водства.

В производстве, работающем на склад, заказы поступают со скла­да готовой продукции. Заказы формируются на основе прогнозиру­емого спроса со стороны потенциальных заказчиков. В этих услови­ях возрастает роль прогнозирования. В начальных периодах гори­зонта планирования возможно наличие портфеля заказов, однако их удельный вес, как правило, невелик. Размер партии здесь очень важен и определяется исходя из соображений экономической эф­фективности. Уменьшение размера партии приводит к росту доли постоянных расходов на единицу продукции, а увеличение разме­ров партии — к росту запасов и затрат на их хранение. Оптималь­ным является размер партии, при котором минимизируются сум­марные затраты.

Плановый горизонт может изменяться в широких пределах — от нескольких недель до года и более. На выбор планового горизонта влияют многие факторы, но один фактор является решающим. В ERP-системах используется правило, согласно которому плано­вый горизонт должен быть не менее наибольшего производственно­го цикла среди всех изделий, рассматриваемых при составлении гра­фика.

Широко применяется подход к созда­нию графика, при котором в ходе планирования определенная часть заказов или планово-учетных единиц из предыдущего графика фик­сируется, и новый график состоит в итоге из двух частей: фиксиро­ванной составляющей прежнего графика и изменений к нему. Все современные прикладные системы содержат модули для построе­ния графика выпуска продукции.

Планирование производства на уровне графика выпуска продук­ции является одной из наиболее важных функций в ERP. При ее неудовлетворительной реализации возникают перегрузки и недогруз­ки мощностей, чрезмерный рост запасов на одни изделия и дефи­цит других изделий. Напротив, при удовлетворительной реализации улучшается обслуживание заказчиков, снижается уровень запасов, более эффективно используются производственные мощности.

В результате решения задачи составления графика становятся из­вестными времена и объемы выпуска продукции. Управление снаб­жением, производством деталей и сборочных единиц и другими со­ставляющими производственного процесса зависят от того, какие системы организации и управления используются. В США в практи­ке управления и в литературе принята следующая классификация:

системы с расходом запасов (pond-draining approach), системы с «проталкиванием» (push systems), системы с «протягиванием» (pull systems) и системы, сконцентрированные на «узких местах» (bottlenecks).

Системы с расходом запасов сконцентрированы на поддержа­нии резервов материальных ресурсов, необходимых для производ­ства. Так как производители не знают заранее сроков и количества потребных заказчику ресурсов, многие виды продукции в таких системах производятся заранее и складируются в виде запасов го­товой продукции или деталей и сборочных единиц. По мере умень­шения запасов продукция или ее компоненты производятся для их пополнения.

В системах с «проталкиванием » центр тяжести смещается на ис­пользование информации о заказчиках, поставщиках и продукции, чтобы управлять материальными потоками. Поставка партий мате­риалов и полуфабрикатов на предприятие планируется как можно ближе к срокам изготовления деталей и сборочных единиц. Детали и сборочные единицы производятся как можно ближе к срокам пода­чи на сборку, готовая продукция собирается и отправляется как можно ближе к требуемому времени выполнения заказа. Материаль­ные потоки «проталкиваются» сквозь все фазы производства.

Системы с «протягиванием » ориентированы прежде всего на со­кращение уровня запасов на каждой производственной фазе. Если в предыдущей системе роль графика состояла в определении того, что делать дальше, то в данной системе просматривается только следующая стадия, выясняется, что необходимо делать для ее вы­полнения, и производятся необходимые действия. Партии в произ­водстве перемещаются от ранних стадий к поздним без промежу­точного складирования. Существует немало разновидностей и наи­менований для подобных систем: «точно-в-срок» (Just-in-Time), производство с коротким циклом, системы с визуальным управлением, производство без промежуточных складов, поточное произ­водство, синхронизированное производство, система фирмы «Тойота». Как правило, в литературе применяется аббревиатура первого наименования — JIT.

Системы типа JIT ввиду сокращения незавершенного производ­ства чувствительны к возмущениям производственного процесса. Внедрение подобных систем требует большой подготовительной работы.

Управление в системах четвертого типа сконцентрировано на так называемых «узких местах» — операциях, станках или стадиях про­изводственного процесса, которые тормозят производство, поскольку их производительность меньше, чем в других участках производ­ственной системы.

Управление запасами (независимые системы)

В ходе управления производством сталкиваются две тенденции. Первая заключается в том, что запасы материальных ресурсов раз­личного вида необходимы. Вторая заключается в том, что они неже­лательны. Каждая из них порождена определенными причинами и находит отражение в методах управления запасами. Подходы к уп­равлению во многом зависят от вида материального ресурса. В роли такого ресурса могут выступать: конечная продукция, незавершен­ное производство, материалы и полуфабрикаты.

Существует ряд причин, по которым целесообразно стремиться к снижению уровня запасов. С ростом запасов увеличиваются следу­ющие затраты и потери: прямые и косвенные затраты, связанные с хранением; затраты на управление запасами; потери, связанные со снижением отдачи от вложения в материальные ресурсы; затраты, которые рассматриваются как скрытое падение мощностей, посколь­ку часть мощностей используется на производство запасов, а не готовой продукции; потери, связанные со снижением качества при хранении.

Некоторые из этих затрат являются косвенными и слабо вычис­ляемыми, но несомненно то, что политика снижения запасов до оптимального уровня способствует повышению эффективности про­изводства.

В основу систем управления запасами в ERP-системах положен ряд моделей и методов, которые пользователи могут применять по собственному выбору.

Спрос на материальные ресурсы может быть независимым и за­висимым. Независимым называется спрос, который не зависит от спроса на другие материальные ресурсы, проходящие через запасы. В частности, независимым всегда является спрос на конечную про­дукцию, поскольку он определяется исходя из прогноза и/или зака­зов потребителей. Зависимым называется спрос, который зависит от спроса на другие материальные ресурсы, проходящие через запасы. Зависимым является спрос на изделия, являющиеся компонентами готовой продукции. В то же время независимым является спрос на те же самые изделия, если они становятся конечной продукцией, например запасными частями. В данном подразделе обсуждаются подхо­ды к управлению запасами в условиях независимого спроса. Описа­ние систем с зависимым спросом содержится в следующем разделе.

Основной задачей управления запасами является определение оптимального размера заказа на материальные ресурсы при попол­нении запасов.

Рис. 13 иллюстрирует решение задачи об оптимальном объеме заказа на качественном уровне. С ростом объема одного заказа уве­личиваются затраты на хранение и снижаются затраты на приобре­тение и обработку заказов. Суммарные затраты на складирование могут иметь точку минимума, соответствующую оптимальному объе­му заказа (EOQ — Economic order quantity).

Рис. 13

Различают системы с фиксированным объемом заказа и системы с фиксированным временем заказа.

Основное свойство системы с фиксированным объемом заказа (FOQ-системы) состоит в том, что заказы на пополнение запасов имеют постоянную величину. При этом время подачи заказов может изменяться. Точка заказа достигается, когда запасы уменьшаются до критического уровня. Точка заказа определяется исходя из оценки ожидаемого расхода и поступлений материального ресурса. С при­бытием очередной партии материалов заказы возрастают на фикси­рованную величину.

В системе FOQ обычно предполагается непрерывный учет за­пасов. Этот учет обеспечивается немедленным отражением в базе данных всех операций, прихода и расхода ресурсов. Для системы FOQ основными являются две задачи: об объеме заказа и о точке заказа.

Решение задачи об оптимальном объеме заказа зависит от усло­вий, для которых формулируется задача. В различных системах мож­но встретить три модели для оценки оптимального размера заказа:

•   модель 1 — базовая модель определения EOQ;

•   модель 2 — определение EOQ для производственных партий;

• модель 3 — определение EOQ с учетом ценовой политики. Модель 1 имеет следующий вид. Предположения:

1. Общий годовой спрос, затраты на хранение и приобретение материалов поддаются оценке.

2. Средний уровень запасов равен 0,5 величины заказа. Это рав­носильно введению следующих упрощающих предположений:

страховой запас отсутствует; заказанное количество поступа­ет в запасы полностью и одновременно; материалы расходу­ются равномерно; материалы оказываются полностью израс­ходованными к прибытию очередного заказа.

3. Потери от дефицита и неудовлетворенного спроса отсутствуют.

4. Цены на материалы постоянны (какая-либо специальная це­новая политика типа скидок отсутствует). Оптимальный объем заказа, при котором минимизируются сум­марные годовые затраты на размещение в запасах, вычисляется по формуле:

где D — годовой спрос на материал; С — затраты на хранение единицы материала в течение года; S — средние затраты на работы по приобретению материала по одному заказу (условно-постоянные расходы).

Формула носит характер предварительной оценки, так как полу­чена для условий, которые на практике встречаются крайне редко.

Модель 2 имеет следующий вид. По сравнению с моделью 1 вве­дено только одно предположение — заказы производством или по­ставщиком выполняются не единовременно, а представляют собой процесс с равномерным поступлением материальных ресурсов.

В результате для модели 2 получена формула:

где р — ставка (rate) производства; d — ставка (rate) спроса.

Поставщики, работающие в условиях рыночной экономики, как правило, предоставляют скидки в зависимости от объема закупок (quantity discounting). В этих условиях возникает необходимость опти­мизации объема заказа с целью воспользоваться скидками, но не проиграть при этом за счет роста затрат на хранение. Модель 3 по­зволяет оценить влияние скидок на размер партии.

Из сказанного следует, что при работе с базовой системой ERP пользователь должен тщательно изучить предположения, при ко­торых построены модели управления запасами, включенные в сис­тему.

Вторым важным вопросом для систем управления запасами яв­ляется определение точек заказа. В основе подхода к определению точки заказа в системах с фиксированным объемом заказа лежит признание случайного характера спроса во время выполнения за­каза.

Спрос во время выполнения заказа (demand during lead time (DDLT)) представляет собой количество материального ресурса, которое будет запрошено во время ожидания прибытия заказанного количества и пополнения запаса.

Случайный характер спроса в течение времени выполнения за­каза особенно опасен для управления, поскольку очень трудно пред­сказать колебания спроса именно тогда, когда предприятие особен­но уязвимо — оно находится в состоянии ожидания прибытия зака­за, а уровень запасов низок.

В случае задержки прибытия заказа или при превышении уровня ожидаемого спроса возникает ситуация дефицита. Дополнительный запас, называемый страховым, необходим, чтобы уменьшить веро­ятность возникновения дефицита. При увеличении страхового запа­са возрастают затраты на его хранение, при его уменьшении возра­стают потери, вызванные дефицитом.

Из сказанного ясно, что величина страхового запаса имеет опти­мальное в некотором смысле значение. Для его определения долж­ны быть известны потери от дефицита. Задача определения потерь от дефицита непроста, поскольку в них должны включаться потери, вызванные внешними и внутренними причинами. К внешним мож­но отнести, например, падение доходов из-за невыполнения обяза­тельств перед заказчиками. К внутренним — дополнительные затра­ты, связанные с изменением графика выпуска продукции, останов­кой производства и т. п. Именно в связи с трудностью определения потерь из-за дефицита на практике применяется подход к определе­нию страховых запасов, основанный на вероятности обслуживания, задаваемой управленцами.

Другим методом оптимизации страхового запаса является под­ход, основанный на таблицах платежей. Этот подход позволяет ми­нимизировать сумму ожидаемых затрат и потерь для каждой диск­ретной точки заказа. В затраты включаются расходы на хранение еди­ницы материального ресурса во время выполнения заказа. В потери включается все, что связано с дефицитом: потери прибыли, допол­нительные затраты на транспортировку, ускорение поставок и т. п.

В системах с фиксированным периодом заказа просмотр уровня запасов выполняется через фиксированные временные интервалы, а заказы размещаются на такое количество материальных ресурсов, чтобы довести уровень запасов до некоторого заранее заданного уров­ня. Объем заказа определяется по формуле:

                                            Верхний         Текущий

Объем заказа =  уровень     –     уровень    +      Ожидаемый спрос

                                                    запасов            запасов

Системы подобного типа применяются там, где периодически проводится физическая инвентаризация запасов. Очевидным не­достатком этих систем является повышенный риск возникнове­ния дефицита, поскольку уровень запасов отслеживается только в строго определенные моменты времени. Поэтому в отличие от предыдущей системы здесь требуется больший уровень страхово­го запаса.

Самый важный момент для систем с фиксированным перио­дом — выбор оптимального момента времени (точки) заказа.

При малом периоде возрастают затраты на обработку заказов. При большом периоде резко возрастают уровень запасов и затраты на хранение и повышается вероятность дефицита. Следовательно, вре­менной интервал между просмотрами должен быть таким, чтобы суммарные затраты были минимальными.

Ниже представлены предпосылки, при которых построена опти­мизационная модель для систем с фиксированным периодом:

1. Годовой спрос, затраты на хранение, затраты на обработку заказа известны.

2. Средний уровень запаса равен 0,5 от среднего размера заказа. Это предположение соответствует: отсутствию страхового за­паса; немедленному выполнению заказа в полном объеме;

равномерному и одинаковому расходу материалов.

3. Потери, вызванные дефицитом и неудовлетворенностью заказчиков, не учитываются.

4. Скидки в зависимости от объема заказа не учитываются.

Помимо моделей, описывающих поведение систем с фиксиро­ванным количеством и фиксированным периодом, применяются и другие модели. Наиболее известны среди них гибридные модели и модели с одним периодом.

Гибридные модели объединяют в себе некоторые, но не все свой­ства моделей с фиксированным объемом и периодом. Одной из них является модель с необязательным пополнением запасов. Подобно системам с фиксированным периодом, просмотр запасов ведется в заданные моменты времени, а заказ дается на пополнение запасов до верхнего предела. Но в отличие от этих систем, пополнение не производится, если в момент просмотра запасы не снизятся ниже заданного уровня. Эта модель предотвращает подачу малых заказов и может быть эффективной при больших затратах на обработку заказа.

Другая довольно простая модель начинает свою работу с уста­новления определенного уровня запаса. Затем, когда бы ни был про­изведен расход, немедленно подается заказ на пополнение, равный расходу. Эта модель предполагает, что запас будет поддерживаться приблизительно на одном уровне. Начальный запас принимается обычно равным ожидаемому спросу плюс страховой запас, и мно­гие пополнения делаются относительно малыми партиями.

В ходе практической реализации систем управления запасами возникает ряд трудностей, для преодоления которых разработан ряд приемов. Один из таких приемов — применение так называемой АВС-классификации. Большое количество материальных ресурсов, исполь­зуемых в больших производственных системах, вызывает потреб­ность в их классификации по стоимостям. Подход, называемый АВС-классификацией, базируется на использовании того факта, что ма­лый процент материальных ресурсов в натуральных единицах со­ставляет основную долю в запасах в стоимостном выражении.

В табл. 1 показан пример АВС-классификации.

Все виды анализа, связанные с управлением запасами, должны чаще применяться к группе А, реже — к группе В, еще реже — к группе С.

Модели оптимизации размера партии при сохранении общего подхода развиваются в трех направлениях — увеличение числа со­ставляющих затрат, обобщение модели для стохастического случая, адаптация к изменяющимся условиям.

Таблица 1

Статистическое Управление Складскими запасами (SIC)

Хотя потребность для большинства видов сырья, компонент и сборок в модели “сборка на заказ” планируется или MPS или MRP, некоторая потребность для компонент или материалов может быть запланирована основываясь на процессе SIC. SIC компоненты – обычно дешевое сырье или сборки, которые использованы во многих компонентах готового изделия, например, крепеж в компьютере, или клей в мебели. Эти компоненты обычно производятся или приобретаются на основании “SIC политики заказа”, типа системы поддержания уровня минимальных складских запасов.

Функции складских запасов как правило рассматриваются как часть логистики, чаще чем как часть производственного процесса, хотя в крупных производствах логистическая и производственная компоненты часто очень тесно связаны, особенно их реализации в функции внутрицехового управления. Независимо от того, как функции складских запасов определена в вашем бизнесе, ее основные задачи остаются теми же самыми и сводятся к статистическому контролю складских запасов.

Другие важные функции модуля управления запасами, которые нужно учитывать при анализе и выборе продукта.

В принципе и приобретаемые и производимые типы изделия могут быть назначены к SIC системе заказа. Всякий раз, когда “экономический уровень запасов” SIC системы заказа падает ниже точки заказа, определенной в главной записи изделии, SIC система планирует производство, или приобретение дополнительного количество изделия. В современных системах возможно определение страхового запаса по каждому складу отдельно, что позволяет реализовывать независимое управление пополнение запасов на складах. “Экономический уровень запасов” вычисляется путем сложения складских запасов доступных “по заказу” и “доступных” складских запасов “в наличии”, и вычитания зарезервированных складских запасов.

Количество изделий, которое будет приобретено или произведено, зависит от метода заказа, назначенного к изделию. SIC компоненты системы заказа обычно назначается один из трех методов заказа:

· Экономическое количество (величина) заказа

· Фиксированное количество (величина) заказа

· Пополнение к максимальному уровню запасов

На рисунке ниже показан более сложный вариант работы системы управления запасами, при котором используются практически все перечисленные выше параметры. Так же на рисунке показано, как будут отличаться “профили запасов” при использовании различных методов заказа. Видно что пополнение до максимального запаса, в общем случае приводит к большим затратам на запасы, чем другие методы. Метод фиксированного количества часто может быть обусловлен поставщиком (например “вагонная норма” или поставка “кратно одной упаковке – 120 штук”). Метод “экономического количества” наиболее выгоден с точки зрения минимизации потребляемых ресурсов, но не всегда возможен. Типично в России применятся смешанные методы заказа, при которых система подсказывает требуемое количество, а отдел закупок принимает решение “не ниже потребности” или “близко к потребности”. Для эффективного решения данной задачи система должна позволять оперативно анализировать “источники” заказа на закупку, что реализовано например в системе SyteLine, но такая возможность может отсутствовать в “стандартных системах”.

“74. Психология безопасности труда” – тут тоже много полезного для Вас.

Запланированные SIC заказы могут быть основаны на суммарных складских запасах или могут формироваться отдельно для каждого склада. Если тип изделия производимое, процесс генерации SIC приводит к запланированному производственному заказу. Если тип изделия приобретаемое, результат – запланированный Заказ на закупку. Как с другими видами планирования, возникающий в результате плановый заказ на производство и заказ на закупку могут быть изменены если это желательно или необходимо.

Если желательные изменения были сделаны к запланированным SIC заказам на производство и заказу на закупку, запланированные заказы должны быть подтверждены, затем переданы к исполнительным функциям прежде, чем они могут обрабатываться далее. Как и с плановыми заказами MRP, плановые SIC заказы могут быть подтверждены вручную или автоматически и могут быть переданы вручную или автоматически. Сгенерированный SIC производственный заказ передается системе управления цехом, сгенерированный SIC заказ на закупку передается системе закупки.

Модуль складских запасов MRP системы обычно включает обширный набор инструментальных средств для анализа складских запасов для компонент системы заказа SIC. Такого рода системы включают сеансы для анализа ABC-движения, анализа медленного перемещения, оценки складских запасов, и т.д.

Сегодня существуют многочисленные прикладные системы, ком­плексно решающие задачи управления запасами. В качестве таких систем можно назвать системы IBM, BAAN, R/3.

График выпуска и возврата автомобилей составляем совмещенный по всем маршрутам.

При разработке графика обеспечиваем ступенчатый выпуска автомобилей, согласованный с интервалом их движения на маршруте.

Рисунок 5. График выпуска и возврата автомобилей

Расчет технико-эксплуатационных показателей по автотранспортному предприятию

Определяем следующие показатели работы автотранспортного предприятия.

Списочный парк подвижного состава:

Асс= ( Амi)

Где Амi – количество автомобилей на маршруте

Средняя грузоподъемность автомобиля:

qcp = (qi)/Амi

Где qi – грузоподъемность автомобиля на i-том маршруте

Среднесуточный пробег автомобиля:

Lcc = ( Lci) /ADi

Где Lci – суммарный пробег за время в наряде на i-том маршруте

ADi – автомобиле-дни на i-том маршруте

Средний коэффициент использования пробега:

н = (Lгi) / L

Где L – суммарный пробег

Техническая скорость:

Vт = L/ (Тн – Ze*tпр)*ADэi

Среднее время простоя в пунктах погрузки и разгрузки за ездку:

tпр = (Zei*tпрi*ADi) / Zei*ADi

Среднее время в наряде:

Тн = (Zei*tпрi*ADi)/ADi

Средняя длина ездки с грузом:

lег = Lгi / Zei

Среднее расстояние перевозки:

lcp = ( Рнi*ADiэ) / Qнi*ADэi

Коэффициент статического использования грузоподъемности:

с = Qг/qi*Zei*ADi

Коэффициент динамического использования грузоподъемности:

д = Рг/qi*Lгi*ADi

Суточная производительность парка:

Qc = Qнi*Амi в тоннах

Pc = Рнi*Амi в ткм

Годовая производительность парка:

Qг = Qнi*ADэi

Рг = Рнi*ADэi

Выработка на одну среднесписочную автомобилетонну в год

Qаг = Qг / (qcp*Асс) в тоннах

Pаг = Рг / (qcp*Асс) в ткм

Таблица 26. Технико-эксплуатационные показатели по АТП

Показатель	М №1	М №2	М №3	М №4	М №5	М №6	Общее
Списочный парк пс	5	2	5	9	3	1	25
Средняя грузоподъемность, т	15	15	14	18,5	24,5	24,5	18,5
Среднесуточный пробег, км	276	252	156	338	494	196	285
Коэффициент использования пробега	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Техническая скорость, км/ч	55	50	50	55	55	55	53,3
Время простоя в пунктах за ездку, ч	0,3	0,3	0,83	0,38	1	1	0,63
Время в наряде, ч	8,36	8,04	8,1	8,39	9,29	8,19	8,4
Средняя длина ездки с грузом, км	12	12	12	26	19	16	16,2
Среднее расстояние перевозки, км	12	12	12	26	79	16	25,7
Коэффициент статического использования грузоподъемности	0,75	1	1	1	1	1	0,89
Коэффициент динамического использования грузоподъемности	0,75	1	1	1	1	0,89
Суточная прозводительсть парка в тоннах	123,75	150	84	111	147	122,5	2901
Суточная прозводительсть парка в тонно-км	1980	1800	1008	2886	11172	1960	79890
Годовая прозводительсть парка в тоннах	149118	67200	97020	239760	101871	18007	672976
Годовая прозводительсть парка в тонно-км	2385900	806400	1164240	6233760	101871	288120	18620616
Выработка на одну автомобиле-тонну в тоннах	–	–	–	–	–	–	1455
Выработка на одну автомобиле-тонну в тонно-км	–	–	–	–	–	–	40260