Управление производством

Одед Коуэн: производственное планирование по принципам ТОС

Цель этой статьи – осветить вопросы, которые необходимо решить в области производственного планирования, и показать, что может предложить TOC (Теория ограничений) для того, чтобы сделать усовершенствование системы планирования быстрым, результативным и недорогим. В конце статьи представлен краткий исторический обзор развития систем производственного планирования.
8 июля 2011

ВВЕДЕНИЕ

На протяжении почти сорока лет я вовлечен в активную работу с производственными компаниями по всему миру. Эта работа осуществляется в составе международной команды, которая помогает компаниям улучшить уровень их деятельности. Так как мой опыт работы с российскими предприятиями охватывает только последние пять лет, вначале я хотел бы коснуться общих проблем планирования производства, исходя из нашего коллективного опыта, а затем предложить то, что может быть применимо на российских предприятиях.

Планирование производства играет крайне важную роль, а сложность этой задачи требует применения компьютерных систем. Многие предприятия, несмотря на значительные долгосрочные инвестиции в разработку и/или внедрение систем производственного планирования, сталкиваются с тем, что полученный результат зачастую не соответствует их ожиданиям, и они вынуждены усовершенствовать эти системы. К сожалению, новые системы дороги, а их интеграция с существующими системами занимает долгое время.

ЧТО ОЖИДАЕТСЯ ОТ НОВОЙ СИСТЕМЫ ПЛАНИРОВАНИЯ?

Большинство требований специалистов отдела производственного планирования к новой системе лежит в области детального планирования. Они хотят, чтобы система позволяла делать следующее:

  • детальное расписание всех работ для каждого станка;
  • частое, вплоть до ежедневного, перепланирование;
  • анализ «Что, если…» для новых заказов с определением даты поставки или проверкой последствий принудительного введения более ранней даты поставки.

ЧТО МОЖЕТ ПРЕДЛОЖИТЬ ТОС В ОБЛАСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ?

ТОС – это систематичный подход, дающий возможность разработки простых и практичных решений, направленных на устранение действительных проблем. Давайте рассмотрим ключевые управленческие вопросы в области планирования и ответы на них.

  1. В чем состоит цель производственного планирования? – В том, чтобы обеспечить соблюдение компанией ее обязательств перед рынком. В среде «Производство на заказ» (Make-to-Order, MTO) обязательством является своевременная поставка продукции. В среде «Производство на склад» (Make-to-Stock, MTS) – это обеспечение наличия продукции тогда, когда клиент хочет ее приобрести.
  2. Достигается ли эта цель? – Если текущий уровень выполняемости заказов в срок слишком низок по сравнению с конкурентами или относительно ожиданий клиентов, или же если уровень наличия продукции слишком низок, это может привести к неудовлетворительным бизнес-результатам.
  3. В чем основные причины того, что желаемый уровень деятельности не достигается? – Как правило, причиной является то, что планирование делается на основании слишком долгих циклов производства, вкупе со слишком большим количеством предпринимаемых в последнюю минуту и в состоянии паники действий по спасению «горящих» ситуаций.
  4. В чем заключается решение, предлагаемое ТОС? – Решение TOC включает в себя новую управленческую установку, концепцию и механизм производственного буфера, а также механику, обеспечивающую работу системы.
  5. Какой эффект оно дает? – В первую очередь, это повышение надежности – компания приобретет на рынке репутацию поставщика, своевременно выполняющего заказы. Затем – создание более высокого уровня обслуживания рынка посредством сокращения времени выполнения заказов. Кроме этого, снижение потерь. Все вместе это должно привести к более высоким финансовым результатам.

ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ПО ПРИНЦИПАМ TOC

В соответствии с принципами ТОС предлагается выполнить следующие действия:

  1. Принять управленческую установку, направленную на выполнение обязательств рынку: ввести соответствующие управленческие показатели или ключевые показатели эффективности KPI (Key Performance Indicators).
  2. Принять механизм производственного буфера времени (ПБ) в качестве основы системы управления производством.
  3. Планировать производство на основании производственного буфера.
  4. Составлять краткосрочные производственные графики на основе приоритетов рабочих заказов, которые устанавливаются статусом буферов.
  5. Своевременно предпринимать коррективные действия, чтобы не поставить под угрозу выполнение обязательств рынку.
  6. Непрерывно улучшать все аспекты производственного потока, процессов и управленческих процедур.

Решение TOC отвечает ожиданиям планово-диспетчерских служб, перечисленным в начале статьи. Однако решение требует принятия нескольких основополагающих концепций.

  • ТОС утверждает, что нет необходимости в составлении подробных пооперационных графиков работ для каждой единицы оборудования. Для планирования необходима последовательность запуска производственных заказов в производство. Это можно назвать «графиком запуска на входной операции».
  • Сотрудники планово-диспетчерских служб хотят иметь возможность перепланирования, поскольку они стремятся обеспечить правильное назначение ресурсов для выполнения заданий. Когда в очереди на станок скапливается несколько заданий, определение того, в какой последовательности они будут поступать на станок, имеет очень большое значение. По сути, необходим механизм определения приоритетов для согласования ежедневного назначения заданий на станки с обязательствами компании перед рынком. TOC дает простой и практичный механизм определения приоритетов, который называется «статус буфера». Этот механизм предоставляется той частью решения ТОС для управления производством, которая занимается управлением буфером.
  • Когда система управления производством основана на времени буфера производства, которое стабильно и предсказуемо, определить надежные даты поставки достаточно легко. Кроме того, система управления буфером позволяет своевременно определить, что в производственном потоке начинает появляться ресурс с ограниченной мощностью – РОМ (Capacity Constraint Resource, CCR). Эта система имеет механизм, позволяющий проверить, может ли отдел продаж и дальше обещать клиентам стандартные сроки поставки, или им необходимо их скорректировать для поступающих заказов в соответствии с производственными возможностями РОМ. В обоих случаях система предоставляет возможность рассчитать надежную дату поставки.

Существует множество примеров, предоставленных многими производственными предприятиями по всему миру, демонстрирующих, что концепция ТОС для планирования производства работает и дает ожидаемые результаты.

НУЖНА ЛИ НОВАЯ СИСТЕМА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ?

Рассмотрим сценарий, который, по нашему опыту, встречается на многих производственных предприятиях. Топ-менеджмент оказывает на производство постоянно растущее давление с целью улучшения уровня их деятельности: снижение затрат, более быстрое обслуживание рынка на более высоком уровне. Производственный отдел просит более совершенную систему производственного планирования и контроля. Это приводит топ-менеджмент к дилемме. Новые системы, в особенности ERP-класса, сложны и дороги, их внедрение занимает много времени и требует большого количества ресурсов. Поэтому часто топ-менеджмент старается отложить переход на новую систему.

Дело в том, что даже если компания перейдет на новую ERP-систему, нет гарантии, что она обеспечит повышение уровня деятельности производства. Основные аргументы при продаже ERP-систем состоят в обеспечении прозрачности данных для топ-менеджмента, а не в повышении уровня деятельности производства или предприятия в целом. ERP-системы содержат подсистемы для работы производства, функционирующие по алгоритму MRP-II, в которых лимитируются факторы, вызывающие трудности в управлении производством.

Время исполнения заказа на производстве, т.е. время от начала работы над клиентским заказом до его готовности к отправке, которое с первого взгляда кажется лишь техническим параметром программы, в то время как на самом деле оказывает огромное воздействие на общий уровень деятельности производственных подразделений. Недостаточное осознание критичности времени исполнения заказа на производстве приводит к тому, что в систему часто закладываются значения, которые в конечном итоге удлиняют общее время исполнения. Однако, чем дольше время исполнения заказа на производстве, тем ниже уровень обслуживания, предлагаемый рынку. Для продуктов и предприятий, не являющихся на рынке монополистами, увеличение этого времени наносит ущерб их конкурентоспособности.

Увеличение времени выполнения заказов вызывает значительный рост уровня НЗП (незавершенного производства). Это оказывает негативное воздействие на финансовые результаты компании, поскольку удлиняет срок, в течение которого она вынуждена финансировать закупки материалов, оплату труда и прочие затраты своими оборотными средствами до того момента, когда поступит оплата от клиентов.

Эти два негативных последствия ставят производство в трудное положение – его обвиняют в том, что оно является причиной низкого уровня финансовой деятельности компании.

НАША РЕКОМЕНДАЦИЯ

Вместо того чтобы начинать инвестировать в новые и дорогостоящие системы, имеет смысл встроить решение ТОС в уже существующие на предприятии системы. Когда деятельность службы производственного планирования и контроля (планово-диспетчерских служб) улучшится и доверие к производству (как внутри, так и со стороны других служб) вырастет, наступит время для обсуждения инвестиций в модернизацию системы. К тому времени сотрудники производственных подразделений, в особенности сотрудники планово-диспетчерских служб, будут способны четко сформулировать, что им на самом деле нужно и каким образом это должно быть встроено в систему.

ИСТОРИЯ И РАЗВИТИЕ КОНЦЕПЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ

История формализованного производственного планирования тесно связана с развитием промышленной инженерии. По сравнению с другими техническими специальностями «Организация и управление производством» – относительно молодая дисциплина. В моем университете эта дисциплина появилась в виде кафедры на факультете инженерной механики примерно в 1963 году и превратилась в отдельный факультет только в 1968-м. Цель этой специальности – дать своим выпускникам всестороннее образование, позволяющее им взаимодействовать со всеми функциональными подразделениями производственного предприятия с целью обеспечения улучшений – создания более рационального и эффективного производства.

ПОЧЕМУ ТАК ТРУДНО СОЗДАТЬ ХОРОШУЮ СИСТЕМУ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ?

Планирование производства начиналось с планирования вручную с помощью диаграмм Ганта и затем развилось в более сложные методы, которые пытались использовать математические модели. Однако любая попытка «оптимизировать» производство обречена на неудачу. Модель производства включает в себя наладку оборудования (время подготовки оборудования к работе). Вследствие этого проблема является нелинейной и требует применения сложного динамического программирования, что в большинстве случаев невозможно и непрактично. В 50-х годах, в раннюю эпоху использования вычислительной техники на производстве, программы для планирования производства были основаны на концепции «конечной мощности» (finite capacity). Однако с начала 70-х преобладающим подходом стало планирование на основе оценок времени, подразумевая при этом наличие «бесконечных мощностей» (infinite capacity).

На протяжении многих лет было предпринято большое количество попыток разработки совершенной системы производственного планирования. Однако только немногие из систем дают удовлетворительные результаты. Конечным итогом является то, что многие компании недовольны используемыми у них системами, а многие другие вообще не имеют никакой формальной системы планирования.

ТИПЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЛАНИРОВАНИЯ

Производственное предприятие достигает своих финансовых целей посредством производства продукции и ее продажи рынку по цене, обеспечивающей предприятию прибыль. Производство – важная, однако в условиях конкурентного рынка не ведущая функция предприятия. Производство должно быть способно произвести то, что требуется. Производственное планирование должно поддерживать эту способность как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.

Производственное планирование делается для различных временных промежутков: долгосрочное (на год и более), месячное, недельное или двухнедельное (непрерывное), а в большинстве случаев даже ежедневное или двухдневное. Каждый из этих видов планирования имеет свою задачу.

Долгосрочное планирование мощностей. Целью такого планирования является обеспечение того, чтобы производство имело уровень мощности, достаточный для поддержки бизнес-целей компании. Также этот вид планирования известен как «планирование на основе приблизительной оценки мощности» (Rough Cut Capacity Planning, RCCP). Этот тип планирования обычно основан на прогнозах.

Месячный производственный план. Многие предприятия стремятся работать по месячному плану, в котором обозначены обязательства по производству и поставкам в течение месяца. Это необходимо им не только при планировании бюджета на месяц, но также для того, чтобы иметь возможность предоставлять заказчикам точную информацию о сроках поставок. По сути, такой план является планом поставок или отгрузок. В среде «производство на заказ» план включает в себя все клиентские заказы, которые должны быть отгружены в течение месяца. В среде «производство на склад» такой план включает в себя продукцию, которая должна быть произведена в течение месяца, обычно просто с указанием количества и периодичности отгрузки на склад.

Краткосрочное детальное планирование. Сотрудники планово-диспетчерских служб переводят план поставок в производственные (рабочие) заказы – ПЗ, которые одновременно являются распоряжением производству начать работы и разрешением на использование материалов и несение затрат. Каждый ПЗ содержит необходимую сопроводительную документацию. Эта документация также должна содержать дату, к которой его производство должно быть завершено (дата отгрузки) и дату начала работ (дата запуска в производство). Обычно программное обеспечение для детального планирования запускается для расчета раз в неделю с горизонтом расчета в две недели.

Ежедневное планирование. Несмотря на попытки работать с краткосрочными планами, действительность все равно оказывается сильнее: оборудование выходит из строя, материал не поступает вовремя, клиенты давят, желая получить опаздывающие заказы, на складе готовой продукции нехватка ходового товара и т.п. Вышеперечисленные проблемы, а также многие другие, требуют динамичного принятия решений, что, естественно, вызывает отклонения от детальных планов. На большинстве производственных предприятий вы встретите ежедневные совещания по координации производства, на которых обсуждаются действия на текущий день.

Наличие нескольких типов планирования ясно свидетельствует о том, что работа плановика достаточно сложна, и требует большого количества ручного вмешательства даже тогда, когда с помощью программного обеспечения реализована некая форма автоматизации.

Решение TOC для производственного планирования и контроля значительно облегчает и фокусирует работу планово-диспетчерского отдела. Это достигается за счет механизмов производственного буфера и продвижения заказов в потоке в соответствии с приоритетностью, установленной статусом буфера.

Планирование и контроль производства по методу ТОС дает значительное и устойчивое повышение уровня выполнения заказов (близко к 100%), приводит к существенному и быстрому сокращению незавершенного производства (до 50%) и к заметному сокращению сроков выполнения заказов на производстве, что дает компаниям серьезное конкурентное преимущество.

Golddratt Schools проводит обучение применению Теории ограничений в рамках программы «Стратегические решения».

Справка

Одед Коуэн

Международный директор Goldratt Schools. Более 30 лет своей профессиональной жизни Одед Коуэн работает совместно с д-ром Эли Голдраттом по развитию и применению методов Теории ограничений (Theory Of Constraints – ТОС) для управления производством, цепями поставки и проектами в различных странах мира. Признанный международный эксперт ТОС и автор многочисленных статей по управленческим инструментам и управлению операционными процессами и проектам.

Соавтор книги «Деминг и Голдратт» («Deming and Goldratt»), автор книги «Постоянно улучшать» («Ever Improve») – руководства по управлению производством.