Планирование производства типовых конфигурируемых изделий

Компания Валмакс производит фурнитуру для мебели. В ассортименте несколько тысяч позиций и огромное количество вариантов изготовления. Рассказываем о проекте внедрения ALFA ims и его результатах.
«Стояла большая задача – создать прозрачную систему управления, чтобы все понимали, что и где находится, чтобы уменьшить риски срыва плановых сроков, обеспечить равномерную загрузку производства, свести к минимуму простои и сократить цикл производства, от которого зависит себестоимость продукции».
Пшеничников Александр Николаевич – директор по производству
«У нас базовые 600 моделей дают великое множество разных вариантов. Модель может быть окрашена в любой цвет, покрыта одним из 20-ти видов гальванических составов. Выдерживать сроки при таком ассортименте непросто. Система планирования ALFA ims стала большим подспорьем для достижения плановых сроков поставки».
Романенко Владимир Петрович – директор по развитию
«После внедрения ALFA ims сроки изготовления заказов сократились до 25% при аналогичной загрузке производства. Было 70% выполнения заказов в срок, а сейчас больше 98%. У нас прекратился перезакуп сырья. Отдел снабжения теперь чётко видит, к какому сроку и что нужно, какой из материалов подвезти. Отдел продаж видит, в какую неделю, даже в какой конкретный день, будет выпущен заказ. Ну и самое главное наше достижение – то, что очень сильно снизилось незавершенное производство».
Пшеничников Александр Николаевич – директор по производству
«Самое важное – чтобы всё работало бесперебойно. Я сейчас могу в реальном времени посмотреть, на каком участке какая продукция у меня проходит данный этап. Применение мобильных устройств, терминалов облегчило эту работу настолько, насколько это возможно».
Арсланов Андрей Владиславович – начальник производства
Все началось с того, что к нам обратился директор по производству одного завода и рассказал, что у них все автоматизировано: и планирование, и учет, и склады, а все равно треть заказов не укладывается в сроки.
На заводе есть заготовительные, обрабатывающие и сборочные цеха. Изделия не очень сложные: состав для сборки не больше 300 позиций, но номенклатура большая, и каждое изделие имеет множество модификаций. К тому же идет постоянный поток улучшений и изменений.
Сначала для управления производством кастомизировали отечественную ERP-систему, но желаемых результатов не получили. Ситуация не поменялась и тогда, когда в одном цехе в качестве пилотного проекта внедрили MES-решение.
Выяснилось, что объемно-календарный план считают раз в месяц. Он быстро устаревает, и даже постоянный пересчет цехового расписания в MES-системе пользы не приносит, ведь на входе устаревшие данные. В результате на самом деле управление идет мимо системы, по телефону или на планерках.
В кейсе рассказываем, как изменились результаты производства, когда с помощью ALFA ims поменяли парадигму планирования.
Пересчет объемно-календарного плана раз в месяц
Актуальный план к началу смены
Изменения вносятся вручную
Изменения автоматически
отражаются в плане
План мало пригоден для управления
запуском. Это список номенклатуры
по месяцам
Производственная программа
определяет размеры партий
и даты запуска-выпуска
При расчете плана не учитываются
сроки поставок, доступность
персонала и оборудования
Одновременно планируются
изготовление, материальное
обеспечение, потребность
в персонале
Рассинхронизация планов цехов
в ходе производства
Согласованные межцеховые планы
в любой момент времени
Операционный план из-за изменений теряет связь с планом верхнего уровня
Операционный план меняется вместе с изменениями в производственной программе
План — формальность
План — инструмент управления
План верхнего уровня актуализировался редко, хотя жизнь меняется каждый день Объемно-календарный план составляли раз в месяц с помощью ERP-системы. Процесс планирования представлял из себя разузлование по цехам и привязку к остаткам незавершенного производства.
За месяц план успевал устареть по разным причинам: не привезли материалы, не изготовили комплектующие, не вышел работник, сместились сроки. Например, заготовительный цех не успел сделать вовремя заготовки, и планы других цехов поплыли.
Оперативные изменения вносили вручную Если посреди месяца появлялись новые заказы, их добавляли поверх плана. Запасы и НЗП при этом не учитывались. Когда появлялись извещения об изменениях, планы также корректировали руками. Это отнимало много сил и времени, особенно если изменения шли в привязке к номерам комплектов.
Объемно-календарный план не отвечал на вопрос, что в какой последовательности запускать В цех спускались классические планы выпуска, в которых не было внутренних дат. Операционное расписание фактически делали цеха, принимая решения, в каком порядке запускать. Начальник цеха и диспетчеры ориентировались на свое собственное представление о том, какие заказы важны, а какие нет.
Там, где работала MES-система, были те же проблемы, что и в других цехах. Операционное расписание опиралось на устаревшие данные верхнего плана. Как следствие, во-первых, в производство могли запустить то, что стало ненужным или, наоборот, не изготовить необходимое. Во-вторых, тот самый оптимальный внутрицеховой план не был синхронизирован с другими цехами, и детали, нужные цеху-смежнику, скажем, к 5-му числу, изготавливались только к 20-му.
Неоптимально управляли партиями Что лучше, выпускать большими партиями и меньше переналадок или мельче партии, но зато больше успеем? Эта дилемма также решалась в цехах. Насколько оптимально, зависело от опыта и интуиции производственников.
Планы были формальностью Получалось, что сформированные планы жили сами по себе, а производство — само по себе. Реальное управление не опиралось на планы.
Есть два взаимосвязанных уровня планирования
На верхнем уровне формируется производственная программа. Это связанная сеть партий. Она определяет не просто номенклатуру, а размеры партий и даты их запуска-выпуска. Т.е. не только когда партию нужно изготовить, но и когда необходимо запустить. И учитывает зависимости между деталями. Для каждого цехозахода программа определяет граничную дату, к которой деталь должна быть выпущена, — так, чтобы не подвести смежников.
На коротком горизонте для определения точных дат выпуска этот план детализируется до операций, опускается до конкретных рабочих мест и конечных исполнителей.
Планы становятся живыми
Пересчет производственной программы происходит каждый день. При этом в системе всегда есть два плана: директивный и рабочий. Директивный план остается неизменным, а рабочий пересчитывается. Сравнение этих планов дает понимание, какие возникли отклонения и остался ли запас по времени.
В каждый момент времени алгоритм знает, какими ресурсами мы располагаем, отслеживает изменения и на основании реальных данных актуализирует план верхнего уровня к началу смены.
Операционные расписания пересчитываются за минуты, как только в этом возникает необходимость.
Уже на верхнем уровне выравнивается нагрузка и синхронизируются ресурсы
Балансирование нагрузки начинается с верхнего уровня — с производственной программы. Пока укрупненное — по видам работ и группам оборудования, но с дискретностью в день. Здесь же происходит синхронизация изготовления и ресурсов: поставок, труда, оборудования.
На нижнем уровне производственная программа превращается в сбалансированный операционный план.
За составление плана отвечают умные алгоритмы системы
Изменения в составах и технологиях автоматически попадают в план.
На каждом шаге разузлования — от головы к конечным деталям и сборочным единицам — система динамически подбирает актуальную конструкторско-технологическую документацию по заданным правилам. Учитывает приоритеты, шифры заказов, порядковые номера изделий.
Расчет производственной программы не только определяет размеры и порядок запуска партий, но и распределяет НЗП по заданным правилам. Например, изготовленные под определенные заказы ДСЕ не могут быть отданы ни под какие другие заказы.
А если производство начинает отставать, система сокращает заложенные резервы времени и меняет напряженность плана.
Операционное расписание строится так, чтобы по максимуму выполнить заказы вовремя. Приоритеты запуска определяются автоматически. Статические приоритеты задают плановики для конкретных заказов, динамические меняются с изменением ситуации в производстве. Например, детали, отстающие по срокам изготовления, имеют высокий приоритет, а то, что изготавливается в свободный запас — более низкий.
Алгоритмы учитывают доступность мощностей и ресурсов, время переналадок, особенности оборудования и его оснастку, данные о взаимозаменяемости станков.
На программном уровне контролируются ограничения
Система не дает запускать лишнего, контролирует размер партий и соответствие номенклатуры заказам.
Ничего не делается вне плана
Если какой-то номенклатуры нет в системе, ее просто нельзя запустить в производство. Все заказы: основные, ремонтные, дополнительные должны быть в плане. И если на планерке требуют что-то изготовить, а этого нет в плане, то диспетчеры сами требуют, чтобы эти позиции в план включили. И ПДО, и цеха ежедневно работают с планом. Поэтому план нужно постоянно пересчитывать.
Планы превращаются в инструмент управления
Система обеспечивает необходимое качество верхнего плана: по составам, по граничным датам, по работе с партиями. Используя хорошие данные для внутрицехового планирования, составляет операционные расписания так, чтобы гарантированно уложиться в заданные сроки.
Планы меняются вместе с изменениями во внешней среде и внутри производства. Производство получает достоверные планы, с действующими составами и технологиями, фактическим выпуском и остатками НЗП, соответствующими действительности — планы, по которым можно работать.
Планы перестают быть формальностью, они становятся реальным инструментом управления.
В этом релизе ALFA ims расскажем о ключевых функциях, которые выкатили в октябре.
Если коротко — добавили отчеты и интерфейсы, которые помогают анализировать загрузку рабочих центров и факторы, влияющие на срок исполнения заказов; расширили возможности для проведения модельных расчетов; сделали более наглядной визуализацию.
Эти функции и интерфейсы позволяют эффективнее управлять производством и контролировать выполнение планов.
Расскажем о них подробнее:
1. Отчет «Анализ расчета ТМ» позволяет для рассчитанного варианта операционного расписания проанализировать совокупные показатели:
— плановую загрузку рабочих центров, в т.ч. время работы, переналадки, ожидания ресурсов, операций и т.д.
— факторы, влияющие на плановый срок исполнения производственных заказов — ожидание РЦ, ожидание ресурсов и т.д.
2. Визуализация планового распределения доступного времени рабочего центра в виде столбиковой диаграммы упрощает анализ по категориям в разрезе календарных дней (с возможностью укрупнения до недель, месяцев и т.д.):
Отображаемые категории:
3. Возможность сохранять результаты расчета производственной программы в отдельные экземпляры плана, без формирования производственных заказов, помогает проводить модельные расчеты, сравнивать варианты расчетов между собой и с текущим планом.
Многие предприятия сталкиваются с одними и теми же проблемами: заказы выполняются не вовремя, мощности загружаются неравномерно, дефицитные детали приходится производить за счет сверхурочных и выхода в выходные дни.
Чтобы избавиться от этих проблем, надо повысить качество производственного планирования, наладить оперативность и точность учета, синхронизировать планы производства, поставок и загрузку персонала, быстро реагировать на изменения.
Можно добиваться результатов за счет правильной организации процессов, стандартизации и регламентации (например, внедрения методов бережливого производства). Но эти методы дают серьезный эффект на оперативном уровне — непосредственно изготовлении.
А вот сформировать реалистичные производственные планы при серьезных объемах данных и потоке изменений без автоматизированных систем практически невозможно.
Но и автоматизировать можно по-разному. Выбор системы управления производством довольно непрост: на рынке представлено множество решений, и вроде бы все – для управления производством. Но тем не менее они отличаются и целями, и функциями, и алгоритмами. И даже одинаковые, казалось бы, задачи решают по-разному. От того, какие инструменты будут выбраны, зависит и результат.
Представим, что производство и все обеспечивающие процессы — это большой слоеный пирог. И разные системы режут этот пирог по-разному. Кто-то берёт финансы и управленческие процессы верхнего уровня и говорит про системы управления предприятием, а кто-то управляет производством в цехе. За устоявшимися аббревиатурами — ERP, APS, MES — может скрываться все, что угодно. Отличается не только охват процессов, но и то, на чем фокусируется решение.
Какой фокус, так все и будет работать: от наличия специализированных интерфейсов до логики процессов.
Взять ERP, которые вроде все охватывают. Но цель — управление финансово-хозяйственной деятельностью, заказчик — финансовый директор. Задача оптимизации цикла производства просто не стоит.
Теперь поговорим о кофемашинах. Неожиданно? Ну вот смотрите. Если вы варите кофе только для себя и не зацикливаетесь на том, как степень помола влияет на вкус напитка, вам достаточно бытовой кофеварки. Но если у вас кофейня, надо справляться с большим потоком людей, готовить несколько напитков одновременно и по возможности ничего не делать вручную, нужна профессиональная кофемашина.
Так и с решениями для управления производством. Существует класс профессиональных производственных систем, которые закрывают цепочку создания продукта целиком, объединяют совершенные алгоритмы планирования и простоту использования, позволяя грациозно решать самые сложные задачи.
В них есть все, что нужно, чтобы производить: составы, конструкторско-технологические изменения, материально-техническое обеспечение, себестоимость, планирование, людские ресурсы, исполнение. Фокус — эффективность производственных процессов. А значит, алгоритмы учитывают все нюансы, интерфейсы заточены под производственные задачи, все, что можно переложить на систему, делается без участия человека.
Итак, первый аргумент в пользу профессиональной производственной системы — она бесшовно закрывает все задачи управления производством.
Объемно-календарный план объемно-календарному плану рознь
«План, что и говорить, был превосходный: простой и ясный, лучше не придумать. Недостаток у него был только один: было совершенно неизвестно, как привести его в исполнение» Льюис Кэрролл. «Алиса в стране чудес»
Часто объемно-календарный план — это классический план выпуска по цехам на конец месяца, в котором нет внутренних дат. Когда, что и в каком порядке запускать, решают в цехах. Начальники цехов и диспетчеры ориентируются на свое представление о том, какие заказы важны, а какие нет.
Кроме того, на цеховой уровень может спускаться план, не позволяющий его качественно допланировать и исполнить на операционном уровне. Например, он может быть не сбалансирован по ресурсам или межцеховому взаимодействию.
Профессиональная производственная система считает сети запуска-выпуска партий, т.е. определяет не только выпуск, но и запуск. Это подетальные номенклатурные планы цехов с детализацией до плановой стадии изготовления (цехозахода, участкозахода). Они взаимоувязаны, и при пересчете планов (а план постоянно актуализируется) эти связи учитываются.
Порядок запуска и размеры партий система определяет автоматически на основании предопределенных правил. Например, гибко управляет малыми партиями, чтобы производство было ритмичным или, скажем, меняет приоритеты запуска в зависимости от фактического наличия ДСЕ.
План при этом сбалансирован относительно доступных ресурсов, синхронизирован с материальным обеспечением, персоналом и оборудованием.
Зачем отвечать на вопрос «как?», если нет ответа на вопрос «что?»
Типичная ситуация. Для планирования на верхнем уровне внедрили ERP, получают план выпуска на конец месяца. А на цеховом уровне строят операционное расписание в MES-системе. Это расписание опирается на данные верхнего плана, а они устаревают сразу после того, как этот план составили. Изменились состав или технология, взяли новый заказ, смежный цех не успел сделать нужные детали — меняются номенклатура и сроки. Эта информация должна быстро дойти до нижнего уровня и повлиять, в том числе, на, может быть, уже выданные производственные задания.
Но что происходит?
Во-первых, объемно-календарный план считается редко. Получается, что не решен вопрос, что делать, а система цехового уровня пытается оптимизировать изготовление того, что стало уже ненужным. Зачем отвечать на вопрос «как?», если нет ответа на вопрос «что?».
Во-вторых, при таком подходе в каждом цехе упражняются в достижении локальных оптимумов, и упускают, что полученный оптимальный внутрицеховой план не синхронизирован с другими цехами. Например, детали цеху-смежнику могут быть нужны к 5-му числу, а они запланированы на 20-е.
Еще момент. MES-система для полноценной работы может предъявлять специальные требования к составу данных, поступающих сверху, а ERP обычно не может их удовлетворить. Значит, потребуются либо доработки, либо сложные схемы интеграции с PDM-системой, либо ручное довнесение необходимых данных.
А как в профессиональной системе?
Профессиональная система связывает планы производства от уровня головных заказов до уровня операций и умеет быстро их пересчитывать, корректно отрабатывая изменения. На разных уровнях планы всегда согласованы по ресурсам и срокам.
Объемно-календарный план отвечает на вопрос «Что и когда надо произвести» — на большом горизонте задает общий ритм производства и синхронизирует отдельные цеха, поставки и все остальное с учетом фактической ситуации.
Операционные расписания определяют, как наилучшим образом распределить операции по рабочим центрам. В профессиональной системе это часть общего планирования — укрупненного на большом горизонте, детального — на коротком/среднем. Задача расписаний — уточнить сроки производственных заказов и получить исполнимые в условиях реальной производственной среды задания для производства, обеспечив по максимуму выполнение заказов в срок.
Вторая причина, чтобы выбрать профессиональную систему — повышение точности и качества планирования.
«Нужно бежать со всех ног, чтобы только оставаться на месте, а чтобы куда-то попасть, надо бежать как минимум вдвое быстрее!» Льюис Кэрролл. «Алиса в стране чудес»
Как это ни банально звучит, жизнь у нас динамичная, предприятия выпускают уже не массовую серию, где годами ничего не меняется. Сейчас это позаказное производство и индивидуальные конфигурации. Изменения происходят каждый день. Чем медленнее вы отреагируете, тем больше потеряете. Будете закупать лишнее, производить ненужное или наоборот, не сделаете вовремя необходимое, и заказ встанет. А такую роскошь, как простои, в общем, никто не может себе позволить.
Поэтому важны два момента.
Первый —производственный учет должен быть реалистичным и нужно его вести в режиме реального времени. В профессиональной системе для этого есть все необходимое. Разработаны специальные интерфейсы — диспетчерские доски для всех уровней управления, максимально широко используются средства маркирования и штрихкодирования (и документов, и тары, и ДСЕ), для оперативного сбора данных организуются рабочие места непосредственно в зоне производства — киоски сбора данных, мобильные терминалы и т.д. Система обеспечивает понятную визуализацию хода производства и минимальное количество действий для его регулирования.
Второй — планы надо постоянно пересчитывать. И мало пересчитывать операционные расписания в цехах. Вся сеть производственных партий должна пересчитываться на регулярной основе — как минимум 1 раз в сутки.
В условиях многономенклатурного позаказного производства это большие объемы данных, которые надо уметь обрабатывать за короткое время
Расчетный объем производственной сети в профессиональной системе — 10 -15 миллионов плановых позиций. К началу смены производство получает актуальный план, по которому можно работать. Это обеспечивает достаточную реакцию на изменения в производственной ситуации и конструкторско-технологических данных.
Быстрый расчет становится возможным за счет алгоритмов и технологий, заложенных в систему. К тому же ручные правки, которые занимают много времени и задерживают перепланирование, система берет на себя: автоматически собирает правильные составы, формирует партии, подбирает замены и распределяет НЗП.
И вот третья причина — быстрый расчет больших производственных программ.
Теперь о деталях. Тех, в которых дьявол.
Начнем с алгоритмов планирования. Вы скажете, у нас уникальное производство, как же вы можете планировать под нас, сразу с готовыми алгоритмами.
Профессиональная система отличается, в первую очередь, как раз алгоритмами планирования. Такие системы специально создаются для сложных задач, которые предприятия не могут решить в традиционных продуктах. Например, это может быть большой поток изменений, вообще динамичная среда; сложные алгоритмы планирования, которые вытекают из особенностей оборудования и напряженности плана; какие-то правила распределения НЗП; нехватка конструкторско-технологических данных, как, например, в инжиниринговых компаниях.
Поэтому алгоритмы профессиональной системы учитывают множество нюансов. Помните, как у Райкина? «Черный верх, белый низ есть? Есть».
Приведем примеры.
Пример 1. Разузлование.
Ситуация такая: для разных номеров заказов, видов исполнения, порядковых номеров изделий или плановых дат изготовления производственных партий могут применяться разные составы, технологии и нормативы.
Чтобы план считался правильно, отличия от базового состава надо зафиксировать и дальше учитывать при планировании. А потом начинается поток изменений. Эти изменения надо накладывать на конфигурации.
Профессиональная система умеет работать с разными составами и автоматически конфигурировать изделие. На каждую составляющую изделия ведется спецификация, а полный состав система динамически собирает из «кубиков» в момент планирования.
Если всего этого не умеет делать система, будут ручные правки и получить актуальный план за разумное время не получится.
Пример 2. Расчет плановых дат
Здесь важно иметь разные возможности и гибко подходить к расчету.
Иногда необходимо указать директивную минимальную дату, раньше которой нельзя начинать изготовление, причем как для всего изделия, так и для отдельных его узлов. Или иметь возможность для отдельных ДСЕ (плановых позиций) фиксировать плановые даты запуска/выпуска с запретом автоматического пересчета.
Профессиональная система предусматривает большой перечень вариантов, помогая точнее отразить конкретные особенности предприятия.
Пример 3. Операционное планирование
При составлении расписания кроме базовых факторов в ряде случаев необходимо учитывать дополнительные ограничения и особенности. Например, в единичных и мелкосерийных производствах, где постоянно запускаются новые заказы с оригинальной технологией изготовления, а сроки выпуска продукции могут изменяться непосредственно в процессе обработки, узкие места постоянно меняются. Их надо выявить и подобрать такой набор параметров, который позволит это узкое место расшить.
Или такой момент. Помимо мощности рабочего центра надо помнить, что для этого рабочего центра нужна оснастка. А она одна на три станка, и сегодня она на одном станке, завтра на другом, а вы не можете выполнять операции на станке, если оснастка занята.
Или это может быть многостаночник, который обслуживает несколько станков. Или есть, допустим, аппарат, который что-то красит. Надо покрасить листы от светлого к темному. При выборе последовательности размещения на станок имеет значение порядок смены краски.
В общем, сколько производств — столько и выкрутасов. И с такими вещами алгоритмы профессиональной системы тоже справляются.
То же самое и в учете. «Букв» должно быть много, чтобы составлять те «слова», которые нужны конкретному предприятию. Если нет операции разборки, которая реально бывает на предприятиях — вытаскивание забракованных деталей уже собранной машины — значит, вы это не отразите в системе, значит, вы будете как-то фантазировать или будете вынуждены пойти иным путем. А раз пошли иным путем, значит, это где-то не в системе, значит, планы, которые вы строите на ваших данных, не соответствуют действительности. Опять бумажные журналы и старые проблемы.
Причина четыре — профессиональная система учитывает множество нюансов и помогает в сложных ситуациях
Проекты по созданию таких систем сложные и комплексные. Есть риск, потратив время и средства, получить на выходе результат, не соответствующий ожиданиям. А после внедрения систему надо будет развивать и изменять, ведь реалии меняются.
В профессиональной системе есть проработанная и готовая к эксплуатации модель бизнес-процессов. Ориентир — 85% готовых процессов из коробки.
Это позволяет ускорить процесс внедрения, дает сразу предприятию понимание, как его деятельность будет выглядеть в системе. Это сокращает сроки проекта и позволяет его сделать более управляемым. И значительно снижает затраты на сопровождение за счет того, что на проектах делается минимум дополнительной функциональности.
Пятая причина — снижение рисков на всем жизненном цикле системы.
Профессиональная система:
Использование профессиональной системы управления производством позволит предприятию достичь своей главной цели: производить быстрее, лучше, дешевле.
Продолжаем развивать систему и улучшать эргономику.
В алгоритм операционного планирования добавили еще один вариант размещения операций – параллельное потребление. Этот вариант добавляет гибкости в алгоритмы расчета и упрощает настройку для неключевых рабочих центров, позволяя не планировать расписание на каждую единицу оборудования, а параллельно исполнять несколько операций сразу на нескольких однотипных станках.
Параллельное потребление
«Дерево потребления» показывает связь между позициями изготовления: для выбранной позиции показываются вышестоящие. Интерфейс облегчает анализ генеалогии партии, показывает, для чего нужна партия, как изменение сроков по этой партии повлияет на итоговые сроки отдельных узлов или всего заказа. Дерево потребления доступно как в виде отчета, так и из интерфейсов производственной программы и диспетчерской доски.
Дерево потребления
«Дерево связанных операций» делает удобнее анализ операционных расписаний, когда для конкретной операции хотим понять, какие операции зависят от нее, а какие нужны для ее исполнения. Дерево связанных операций помогает определить узкие места, понять, как операция влияет на общие сроки изготовления.
Дерево связанных операций
Добавили дополнительные операции, которые упрощают навигацию по системе. Например, в интерфейс «Анализ дефицита ДСЕ» добавлена операция «Детализация». Эта операция для выделенной ячейки со значением количества показывает, на какой стадии производства находятся позиции изготовления. За счет новых возможностей можно перейти из одного отчета сразу в другой и упростить drill down анализ.
Анализ дефицита ДСЕ. Детализация
Внесли много небольших, но приятных для пользователя, изменений, вроде отображения дерева рабочих центров не в виде списка, а в виде организационной диаграммы.
Рабочие центры. Органиграмма
Чтобы получить управляемое производство с минимальными издержками и хорошей скоростью, надо быстро отрабатывать изменения, а значит — пересчитывать планы каждый день. И не только операционные планы в цехах, а всю производственную программу. Почему, подробно рассказываем в кейсе «Как изменение парадигмы планирования повысило результаты производства».
Казалось бы, чего проще? Запустил и жди, когда программа посчитает. Давайте посмотрим, что должна уметь информационная система, чтобы к началу смены был план, по которому можно работать.
Сразу возникает вопрос, а сколько времени будет длиться расчет. Ведь к началу смены должны быть актуальные планы и сформированные задания. Если производственная программа включает миллионы элементов маршрута, то ее расчет за пересменок требует алгоритмов и технологий, которые помогают быстро считать. ALFA ims, например, по максимуму использует возможности сервера баз данных, распараллеливает вычисления для потоков, не конкурирующих за заделы, и т.д.
Даже если производственная система умеет быстро считать, этого недостаточно. Ведь почему еще предприятия не пересчитывают план верхнего уровня каждый день? Как правило, что-то в плане приходится править вручную. Это трудоемко и долго. Поэтому делают план раз в месяц, а дальше как-то выкручиваются.
При ежедневном расчете производственной программы просто нет времени вносить в план ручные корректировки. Важно сделать так, чтобы планы, которые выходят из системы, не надо было корректировать руками. Система должна взять на себя то, что обычно делает человек.
В ALFA ims есть набор инструментов, которые позволяют указать, как вести себя с точки зрения планирования. И позволяют сделать так, чтобы система считала планы сама, без участия человека.
Изменения в составах и технологиях
Чтобы план считался правильно, нужно применять правильную номенклатуру. Представим себе ситуацию. У вас есть одновременно разные конфигурации под разные шифры заказов или номера комплектов конечных изделий. Допустим, это 10 изделий. В 5-ти вы поменяли материал, а других 5-ти — нет.
Эти отличия от базового состава надо зафиксировать и дальше учитывать при планировании. Вы эту работу проделали, получили на начало планирования правильный состав. А дальше начинается поток изменений. Эти изменения надо накладывать на конфигурации. Если всего этого не умеет делать система — будут ручные правки.
ALFA ims умеет работать с разными составами и конфигурировать изделие под конкретного заказчика. На каждую составляющую изделия ведется спецификация, а полный состав система динамически собирает из «кубиков» в момент планирования.
Конструкторскую документацию мы подбираем с помощью механизмов, которые позволяют задать правила и указания. Например, можно указать, по каким правилам подбираем замены; в каких случаях производим комплектующие сами, а в каких покупаем. Или сказать, что для этого заказа мы применяем такие-то покупные и комплектующие, а для этого — другие. Без таких возможностей автоматически получить реальный план не получится.
Дальше. Конструктора и технологи работают в PDM-системе. Значит, с ней нужна интеграция (мы же не вручную будем данные вносить). ALFA ims обеспечивает интеграцию в онлайн-режиме без участия человека. Там данные возникают — у нас тут же появляются.
Чтобы получить правильные даты, нужны правильные циклы, совпадающие с реальностью. Как правило, в технологиях недостаточно данных для составления исполнимых планов. Часто нет времен перемещения между рабочими центрами, между операциями, встречаются ненормируемые операции, которые на самом деле занимают время. Например, операции контроля, комплектации.
ALFA ims умеет превратить технологические данные в данные для производственного планирования, которые включают времена перемещения, графики смен и т.д. Плюс к этому закладывает в план некоторые резервы времени. Эти резервы в зависимости от того, укладываемся мы в сроки или нет, система умеет автоматически сокращать.
В ALFA ims есть специальные нормативы, чтобы:
— задать логистические времена
— перемещения между цехами, участками, операциями
— явно задать времена изготовления для отдельных ДСЕ или их групп
— определить необходимые резервы
Кроме того, нужно иметь возможность влиять на то, как будет посчитан план. Например, мы можем захотеть изготавливать какие-то изделия не раньше определенного срока. В ALFA ims мы определяем для них минимальные даты начала с помощью указаний.
Если данных недостаточно, например, у нас опытное производство или мы только запускаем изделие, есть возможность определять директивные сроки не только для конечных изделий, но и для узлов. Это добавляет гибкости при планировании. То, что обычно люди учитывают вручную, мы перекладываем на систему.
На плановые даты влияют и сроки поставок наиболее значимых для производства и уникальных позиций. Чтобы их учитывать, ALFA ims получает информацию о планируемых поставках и отклонениях в сроках в реальном времени. Подвел поставщик? Задержала таможня? Привезли брак? Система тут же учтет это при пересчете планов.
Распределение НЗП
Следующий момент — распределение НЗП между заказами. Это тоже влияет на номенклатуру в плане.
ALFA ims учитывает остатки НЗП в разрезе заказов, и можно задать разные правила передачи между заказами с учетом требований и конфигурации.
Например, можно разрешить перераспределять заделы между заказами на одну номенклатуру изделий, но запретить — между разными изделиями.
Управление партиями
Чтобы по плану можно было работать, он должен определять не только выпуск, но и запуск: даты и размеры партий. Что происходит, если на этапе объемно-календарного планирования не были определены размеры партий? Как только мы вытащили из будущих периодов детали, которые собираемся запускать сегодня, мы заняли мощности. Мощностей начинает не хватать. Это означает, что построенный план не соответствует реальности, и его опять будут подгонять вручную.
Фактический запуск всегда отличается от простого разузлования, поэтому в ALFA ims есть инструменты, которые позволяют управлять размерами партий.
Можно определить, каким образом из всего массива деталей, которые надо произвести, сформировать те партии, которые будем запускать. Например, собираем в одну партию детали с горизонтом выпуска 3-6 месяцев, чтобы сократить количество переналадок. Или детали, которые будут кроиться с помощью лазерной резки.
Размер партии может быть задан константой исходя из данных о технологии, а может вычисляться на основании длительности смен и других показателей. Размер партии также может определяться в режиме самообучения на основании анализа накопленной статистики запуска.
Отражение факта
Без факта нет плана, поэтому факт должен поступать вовремя. Ввод фактического исполнения должен быть организован не когда-то потом, а в момент возникновения. Система должна обеспечивать учет движения в онлайне, иначе мы не получим точную картину состояния производства.
В Alfa ims планирование и учет работают вместе, фактические данные моментально доступны для планирования. Система по максимуму использует киоски сбора данных, инструменты маркирования и штрихкодирования продукции и документов. Это позволяет опустить учет на самый нижний уровень, ускорить и повысить точность учета — и предоставить самые свежие данные для расчета планов.
Сравнение с директивным планом
Вы скажете, если план постоянно пересчитывается, как понять, насколько мы отклонились от первоначального плана. Вот мы и пришли к тому, что система должна хранить два плана.
В ALFA ims есть директивный план, который не меняется, и рабочий, который определяет реальные даты изготовления изделий. Всегда видны отклонения от директивных сроков и понятно, насколько критичны опоздания.
ALFA ims для любой партии рассчитывает и хранит несколько массивов плановых дат:
— директивный – рассчитывается от директивной даты выпуска изделия вниз по дереву изготовления без учета мощностей
— рабочий – рассчитывается от конечных деталей вверх по сети изготовления с учетом ограничений по мощностям, наличия МТР, ограничений на начальную дату запуска
Передача планов в подразделения и согласования
План должен поступать пользователям из системы. Никаких бумажных документов, которые рассылаются пользователям и на которые уходит время.
С ALFA ims люди получают план непосредственно в системе и запускаются от него. Все потери на передачу устранены.
Кроме того, алгоритм должен быть такого качества и уровня, чтобы план не требовал согласований. Обычно план сделали, все службы его посмотрели и согласовали. Если пересчитывать план каждый день, это просто невозможно делать. Поэтому системе должны доверять.
Вот лишь некоторые моменты, которые должны быть в производственной системе, чтобы она могла обеспечить производство актуальными в любой момент планами.