Управление производством MES

Одной из основ экономической стабильности машиностроительного производства является эффективное планирование различной деятельности предприятия на разных уровнях.

Система планирования машиностроительного производства обычно состоит из следующих основных уровней:

Стратегическое планирование

Тактическое планирование

• планирование выпуска продукции (план продаж, отгрузок и операций)
• планирование загрузки производственных мощностей
• планирование потребностей в ресурсах
• планирование ремонтов и простоев оборудования

Оперативное планирование

• календарное планирование производства
• планирование загрузки производственных мощностей
• планирование потребностей в ресурсах
• планирование ремонтов и простоев оборудования

Каждый уровень планирования предназначен для решения своих задач. По мере продвижения от верхних уровней планирования к нижним планы все более детализируются, а периоды планирования уменьшаются. На нижних уровнях планирования учитываются такие составляющие плана, как специализация рабочих мест, загрузка производственных мощностей, доступность различных ресурсов.

Уровни планирования отличаются друг от друга целью, горизонтом планирования – продолжительностью, уровнем детализации и периодичностью пересмотра – циклом планирования. На разных типах производств используются различные подходы и методики планирования.

Для производств единичного, мелкосерийного, а с недавнего времени, и для серийного производства обычно используется позаказный метод. В этом случае генеральный план производства на всех уровнях превращается в календарные план-графики (продаж, производства, поставок), который, в свою очередь, превращается в цикловые и оперативные сетевые графики.
На станкостроительных и машиностроительных предприятиях с ярко выраженным индивидуальным типом производства используется, как правило, позаказно-партионная система производственного планирования. В этом случае изделия, указанные в заказе на изготовление, группируются в партии по некоторым признакам. Использование такой методики позволяет укрупнить планово-учетную систему, а, следовательно, упростить учет выпуска готовых изделий.

В случае если предприятие ведет выпуск унифицированных изделий, используется система планирования «на склад», иначе – комплектно-узловая или система минимального запаса. В этом случае для унифицированных деталей устанавливается минимальный постоянно поддерживаемый запас, который обеспечивает бесперебойное снабжение производственного процесса. В случае вероятности снижения количества деталей ниже этого самого запаса, производится предварительный заказ, направленный на поддерживания этого запаса в неизменном состоянии.

Для серийных производств характерна партионная система организации выпуска готовой продукции и комплектная система оперативного планирования производства.

На некоторых предприятиях серийного производства разработана и успешно функционирует система планирования, регулирования и обеспечения производства по суточному графику.

В массовом производстве используется система оперативного планирования производства по ритму выпуска. Такая система обеспечивает выравнивание хода работы производства по ритму выпуска основной готовой продукции

Управление производственным процессом на машиностроительном предприятии обычно включает в себя следующие задачи:

• планирование выпуска продукции в соответствии с планами продаж, проектами, заказами
• формирование производственных планов цехов с учетом всех необходимых технологических операций
• планирование потребностей в ресурсах (материалы, сырье, комплектующие, рабочая сила, доступность оборудования)
• расчет плановых затрат на производство продукции, расчет плановой себестоимости продукции, определение рентабельности выпуска готовой продукции
• оперативное планирование производства и диспетчирование производственного процесса
• учет фактических затрат на производство продукции
• калькуляция фактической себестоимости продукции
• план-фактный анализ производственной деятельности предприятия
• дополнительные требуемые задачи

Управление работой подразделений предприятия на основе план-графиков, полученных в результате планирования, осуществление постоянного контроля и учет текущего хода производственного процесса называют диспетчированием.
Основная цель диспетчирования – обеспечение и поддержание нормального протекания производственного процесса без сбоев и без нарушений принятого на предприятии производственного цикла, отслеживание выполнения планов выпуска готовой продукции на всех стадиях ее изготовления. Как правило, функции диспетчирования поделены между планово-диспетчерским отделом (ПДО/ПЛО) предприятия и планово-диспетчерским бюро (ПДБ) подразделения.
ПДО/ПЛО осуществляет централизованный контроль прохождения производственного процесса. Все отклонения от плана, неожиданно возникшие срочные задания, сообщения о проблемах в перемещении ресурсов между подразделениями и прочие подобные события, с последующим их анализом. Также ведутся отметки о принятых мерах или проведенных мероприятиях по устранению отставания от плана; отметки о таких мероприятиях, осуществление которых займет более продолжительное время, чем запланировано.
Для обеспечения бесперебойной работы ПДО/ПЛО и ПДБ должны обладать следующей информацией:

• оперативный план по подразделениям и по всему предприятию в целом
• данные оперативного учета о выполнении плана
• данные об обеспеченности подразделений всем необходимым для выполнений плана
• изделия или комплектующие, выпуск которых ведется с опережением или отставанием относительно календарного плана выпуска
• данные журнала диспетчерской службы

Оперативный контроль охватывает следующие области:

• учёт сдачи цехами по графику деталей, сборочных единиц и изделий
• состояние межцеховых передач и состояние заделов в производстве
• равномерность хода производства
• выявление отклонений и их своевременное устранение

Для каждого вида производства характерны свои особенности диспетчирования производственного процесса.

Программный продукт «1С:Управление предприятием (ERP) 2.0». - инновационное решение для построения комплексных информационных систем управления деятельностью многопрофильных предприятий с учетом лучших мировых и отечественных практик автоматизации крупного и среднего бизнеса.

Решение «1С:ERP Управление предприятием 2.0» разработано на новой современной версии 8.3 платформы «1С:Предприятие» проектной командой специалистов фирмы «1С» при участии специально созданного экспертного совета, в который вошли специалисты ведущих партнеров «1С» (Центры ERP, Центры разработки «1С») и руководители профильных подразделений крупных промышленных предприятий. До выпуска финальной версии более года производилось изучение и тестирование данного продукта сотнями партнеров и десятками клиентов на пилотных внедрениях.

Особое внимание при разработке было уделено реализации функциональных возможностей, востребованных крупными предприятиями различных направлений деятельности, в том числе с технически сложным многопередельным производством. Такой подход позволил существенно расширить возможности и область применения нового ERP-решения по сравнению с «1С:Управление производственным предприятием» редакция 1.3.

В «1С:ERP Управление предприятием 2.0» разработана полностью новая подсистема управления производством. Реализован новый подход к управлению процессами, который позволяет минимизировать зависимость качества планирования от точности нормативных данных. Это означает, что, даже не имея точных нормативов времени для всех производственных операций, можно сформировать исполнимые производственные планы.

Реализованы два уровня управления производством: уровень диспетчера – логиста предприятия и локальный (цеховой) уровень управления. Планирование по межцеховым переделам осуществляется на основании этапов ресурсной спецификации, задания поступают в производственные подразделения для планирования пооперационных работ соответствующего этапа. Пооперационное планирование не является обязательным. Общий объем работ по этапу разбивается на партии запуска – маршрутные листы, которые формируются на основании маршрутных карт для этапа. Каждый маршрутный лист содержит реплику данных маршрутной карты; в дальнейшем, при необходимости, в маршрутные листы можно вносить корректировки для конкретной партии запуска. При помощи маршрутных листов можно производить уточнение пооперационного состава работ и расхода материалов на каждую партию запуска.

При планировании этапов используется элементы производственного приложения Теории Ограничений. Целью данного подхода является защита самого слабого звена в производственной системе и, соответственно, системы в целом.

При построении плана точность и дискретизация планирования задается установленным квантом времени, т.е. план может быть построен с точностью до часа, дня, месяца и т.д. Для планирования и диспетчеризации производства реализованы механизмы управления "Барабан-буфер-веревка" (drum-buffer-rope, DBR). Такие подходы позволили свести к минимуму потребности в перепланировании, реализован принцип "временных буферов".

Для контроля хода производственного процесса по этапам (межцеховым переделам) реализован механизм диспетчеризации, разработана "семафорная система" оповещения, которая позволяет минимизировать трудозатраты диспетчера – фокус зоны контроля на потенциально проблемные производственные заказы и партии. Используя данный инструмент, специалист по контролю производства может заранее спрогнозировать негативное развитие ситуации по ходу производственного процесса относительно плановых сроков, что позволяет предотвратить срывы выпуска продукции.

Подсистема позволяет вести справочник объектов ремонта, классифицировать их по признакам общности состава паспортных характеристик, показателей наработки, видов ремонта, режимов эксплуатации. Отслеживается состояние объектов ремонта, а также принадлежность и расположение. Объекты ремонта могут быть вложенными или узлами других объектов ремонта.
В процессе эксплуатации объектов ремонта в систему вводятся данные о наработках и обнаруженных дефектах. Регистрация дефектов в журнале позволяет производить анализ и организовывать проведение плановых и внеплановых ремонтных мероприятий.

Используется понятие видов ремонтов, определяющих состав возможных работ, производимых с объектами ремонта. Для видов ремонта в системе можно задать перечень потребляемых материалов и трудозатрат или сформировать перечень необходимых работ.

Функционал подсистемы позволяет формировать график ремонтно-профилактической деятельности, который учитывает как зарегистрированные дефекты, наработки, правила, так и непрогнозируемые внешние обстоятельства (внесистемные распоряжения).

Подсистема тесно интегрирована с подсистемой производства. Объекты ремонта могут быть связаны с производственными рабочими центрами. При этом запланированные ремонты оборудования влияют на доступность этого оборудования для производственного планирования. Для проведения ремонтных работ могут быть задействованы любые производственные ресурсы; производство может выполнять работы для нужд ремонтов.

«1С:ERP Управление предприятием 2.0» позволяет организовать контроль за материальными потоками и потреблением ресурсов, обеспечивающих производственную, управленческую и коммерческую деятельность предприятия. Учет затрат и расчет себестоимости продукции выполняется на основе данных оперативного учета.

Рассчитанная себестоимость может быть детализирована до объема исходных затрат вне зависимости от количества переделов производственного процесса. Данный анализ существенно повышает наглядность и контроль обоснованности выполненного расчета себестоимости.

Программный продукт «1С:Предприятие 8. MES Оперативное управление производством» - предназначен для повышения эффективности управления производственными процессами на цеховом уровне для дискретных и дискретно-непрерывных типов производства и различных методов организации управления.

Программный продукт «1С:Предприятие 8. MES Оперативное управление производством» позволяет формировать (исходя из текущей производственной ситуации) и обеспечивать исполнение оптимизированного по заданным критериям оперативного пооперационного плана производства, с учетом ограничений (доступности производственных ресурсов, условий предшествования операций), синхронизированного между различными подразделениями, участвующими в технологическом процессе производства.

Автоматизацию производственной деятельности можно разделить на три блока:

1. Управление нормативно-справочной информацией.
2. Планирование производственной деятельности.
3. Управление (учет) производственной деятельностью.
Первый блок обязательно внедряется вначале. Два последних блока могут внедряться как последовательно, так и параллельно после первого.

В нашей практике используются следующие подходы к автоматизации (по мере возрастания сложности автоматизации):

1. Управление общей справочной информацией организации. Это структура предприятия, ответственные лица организации, физические лица и сотрудники и т.д. Если используется очень приблизительная методика автоматизации (например интересуют только общие цифры по учету), то на этом этапе заполняется информация по продаваемой продукции и МПЗ без разузловок и детализации, конструкторская документация в систему не переносится. Этот вариант используется, если планируется обыкновенный бухгалтерский учет производственных операций без излишней детализации.

2. Управление детализированной информацией об изделиях, МПЗ, прочих затрат и так далее. Развитие предыдущего пункта, здесь уже заносится более подробная информация об изделиях (возможно, проводится интеграция с различными PDM-системами), унифицируется справочник используемых МПЗ (выравнивается с конструкторской документацией), заносится информация о разузловках, спецификациях, техоперациях, трудовых нормах и т. д. Этот вариант подразумевает более серьезный подход (объемно-календарное, посменное планирование, подетальный учет и т. д.).

3. Управление детализированной информацией о выпусках изделий, информация об оборудовании и т. д. Следующая ступень развития НСИ. Заносится информация о последовательности обработки изделий, техоперации, время переналадки, доставки, ТОиР и т. д.). Эта ступень используется для работы MES-системы предприятия.

1. Объемно-календарное планирование продаж, производства, закупок. В этом случае в сферы автоматизации попадают такие службы как Коммерческая служба, ПЭО, Производственная служба, ПДО/ПЛО предприятия, Снабжение. Делаются планы с разным горизонтом планирования (год, квартал, месяц), планы взаимоувязываются и контролируются. Если на предприятии внедрен учет, то есть возможность вести контроль исполнения планов.

2. Посменное планирование производства. Развитие предыдущего пункта. Здесь участвуют такие службы как ПЭО, ОТиЗ, Служба главного инженера (ТОиР), Службы главного энергетика и механика. Информация по планированию все еще вводится в систему централизовано, через некоторые центры ввода информации. На выходе получаются сетевые графики (с точностью до суток или недель) выпуска изделий, контроль графиков ведется в полуавтоматическом режиме.

3. Оперативное планирование производства, MES-система. Самый сложный вид планирования. Используется принятый на предприятии горизонт планирования (сутки, час, минута) и постоянный контроль за исполнением плана (контроль ритма, отставания, опережения). В этом случае система очень требовательна к составу НСИ и высокой культуре операторов ввода данных. На выходе из системы получается либо операционная карта производства, либо информация вообще выводится на контрольные мониторы диспетчеров производства. Контроль выполнения планов происходит в автоматическом режиме с возможностью ручной корректировки.

1. Автоматизация регламентных учетных производственных операций в бухгалтерском учете с «котловым» методом учета МПЗ. В этом случае автоматизируется учет только бухгалтерских операций производственного характера. Вся первичная документация (списание МПЗ в производство, выпуск готовой продукции, расчет себестоимости выпуска и т. д.) оформляется сотрудниками бухгалтерии. Кроме того, себестоимость выпускаемой продукции формируется без детального распределения материалов и затрат на эту самую продукцию, то есть распределяется равномерно («котел»).

2. Автоматизация регламентных учетных производственных операций с детализацией учета МПЗ. В этом случае к предыдущему методу учета добавляется детальный учет операций с МПЗ. При расчете себестоимости выпуска готовой продукции учитывается в каком изделии какой материал и какие затраты используются, себестоимость изделий становится более приближена к фактической себестоимости.

3. Распределенная автоматизация регламентных учетных производственных операций с детализацией учета МПЗ. Все то же самое что и в предыдущем методе, однако, первичная документация по движению МПЗ и изделий начинает вводиться в систему в местах своего возникновения.

4. Автоматизация оперативных учетных производственных операций на межцеховом (или межучастковом) уровне, MES-система. Развитие предыдущего метода, однако, частота ввода информации становится больше (раз в сутки, два раза в сутки, ежечасно, по мере поступления). Создаются центры ввода информации на входе и выходе из цеха. Отражаются и контролируются все движения изделий, отражение и контроль становится оперативным. В этом случае рабочим центром объявляется цех или участок.

5. Автоматизация оперативных учетных производственных операций на внутрицеховом уровне, MES-система. Развитие предыдущего метода, однако, детализация производственных операций опускается до уровня станка (рабочего центра). Операции все еще заносятся в выделенных центрах ввода информации операторами, но уже отражают оперативное выполнение каждой операции. Отражаются и контролируются все пооперационные движения изделий, отражение и контроль становится оперативным.

6. Распределенная автоматизация оперативных учетных производственных операций на внутрицеховом уровне, MES-система. Развитие предыдущего метода, однако, операции вводятся на самом станке (группе станков) или считываются прямо со станка (если есть возможность). Максимальный уровень контроля и оперативности управления производством.

Для автоматизации на любом уровне учета потребуется автоматизация параллельных служб (сбыт, снабжение, склады, автотранспорт, ТОиР и т. д.), обычно автоматизация этих служб выделяется в отдельный подпроект.

Подробное описание технологии реализации проектов представлено в разделе Внедрение бизнес-приложений.
Подробное описание технологии аудита и оптимизации бизнес-процессов представлено в разделе Аудит и оптимизация бизнес-процессов.