Автоматизация календарного планирования и графикования на производстве

Рассказываем, как автоматизация календарного планирования и графикования помогает предприятиям избегать лишних затрат и повышать прибыль

Без точного и своевременного планирования невозможно эффективно управлять производством. Как в этом помогают два ключевых инструмента — календарное планирование и графикование, делимся в статье.

Материал полезен всем, кто управляет производственными процессами на предприятии — от директоров и начальников цехов до руководителей планового и диспетчерского отделов.

Если компания производственного сектора сталкивается хотя бы с одной из следующих проблем, значит, ей пора задуматься об автоматизации планирования:

• сложно контролировать производственные процессы, особенно при многоступенчатом производстве;
• из-за большой ассортиментной матрицы снижается эффективность планирования;
• из-за низкой точности планирования появляются издержки и срываются сроки;
• планы в рабочих процессах часто пересматриваются и корректируются из-за внешних факторов — изменений планов выпуска продукции, отсутствия сырья и материалов, вывода оборудования в ремонт и т. д.

Производственное планирование выполняется на нескольких уровнях — стратегическом (S&OP), тактическом (Production Planning) и операционном (Scheduling). В статье остановимся на том, как проводить календарное планирование и графикование, и почему они так важны для эффективного управления производством.

Календарное планирование — это процесс, во время которого определяются последовательность и сроки выполнения задач на уровне всего предприятия. Оно позволяет учесть необходимые ресурсы, построить расписание работы оборудования и провести балансировку материальных потоков между цехами.

Календарное планирование учитывает потребности предприятия на период от двух месяцев до года. Реализовать его можно как с помощью электронных таблиц и программ-планировщиков, так и на базе более мощных инструментов, таких как CPM/IBP-платформы.

Какие производственные задачи решает календарное планирование:

• учитывает доступные ресурсы, необходимые для формирования плана (сырье, материалы, людей, оборудование);
• строит расписание: определяет порядок выполнения работ и сроки их завершения;
• помогает балансировать материальные потоки: равномерно распределяет сырье и ресурсы между цехами.

Календарное планирование позволяет бизнесу избежать перегрузки оборудования, дефицита ресурсов и других проблем, которые могут сорвать сроки.

Графикование дает ответ на вопрос «Как мы выполним заказ?» и позволяет построить более подробный график заданий на смену, определить число сотрудников, необходимых для работы на оборудовании или производственной линии.

С помощью графикования можно учесть потребности рабочих центров на срок от 2-х недель до месяца.

Какие задачи еще решает графикование:

• строит детальное задание на смену: определяет перечень и последовательность работ (кто должен проводить, какие операции необходимо совершить, на каком оборудовании, из какого сырья и материалов, в какие сроки);
• учитывает технологии: обеспечивает соответствие сменного задания технологическим требованиям.

Графикование помогает бизнесу достичь бесперебойного функционирования производственных процессов, избежать простоев оборудования, не допустить снижения производительности и других проблем, которые могут привести к задержкам в выполнении задач.

На современных производствах графикование выполняется с помощью различных сервисов. Это могут быть инструменты визуализации, например MS Excel, или аналитические платформы, такие как Optimacros, 1С, SAP.

Основное отличие заключается в уровне детализации.

Что необходимо для качественного исполнения календарного планирования и графикования:

• номенклатура производимых товаров и ее спецификация (готовая продукция/полуфабрикаты);
• технологические этапы/карты с производственными характеристиками оборудования, графиком его доступности, «альтернативными маршрутами» производства;
• прочие данные и ограничения, влияющие на подготовку оптимального плана производства.

Если для календарного планирования важны данные без высокой точности и детализации, частично прогнозные, то для графикования требуются данные детализированные до каждой детали и операции.

Расскажем о трех вариантах выполнения, которые различаются по степени автоматизации и сложности.

Экспертное планирование проводится вручную на основе опыта и интуиции экспертов.

Автоматизированное планирование выполняется с помощью компьютерных программ, которые учитывают технологические требования и ограничения (обычно используется метод перебора).

Оптимизационное планирование проводится с помощью оптимизационных (математических) моделей, например на базе CPM/IBP-платформ, которые учитывают технологические требования, ограничения и целевые функции.

Какой вариант выбрать, зависит от требований конкретного предприятия. Для небольших организаций может быть достаточно экспертного планирования, а крупному бизнесу, вероятно, потребуется автоматизированное или оптимизационное планирование.

Перечислим основные преимущества, которые получает бизнес, переложив планирование на «плечи» специализированной платформы:

1. Появляются оптимальные планы производства, которые учитывают загрузку оборудования, ресурсы, ограничения и другие факторы, позволяют минимизировать ошибки.
2. Сокращается время и одновременно повышается гибкость планирования. Планы составляются оперативно, что особенно важно в условиях возможных изменений входных данных (спроса, поставок или других внешних условий). Ускоряется реагирование на различные факторы рынка.
3. Снижается зависимость от человеческого фактора и квалификации отдельных экспертов. Планирование с помощью специализированных ИТ-решений позволяет создавать более точные и надежные планы.
4. Сокращаются простои и переналадка оборудования, производственные затраты. Оптимизация планирования помогает выявлять и устранять неэффективные процессы.
5. Повышается точность планирования производственных ресурсов. За счет оптимизации предотвращается избыточное использование или дефицит сырья, материалов и других ресурсов.
6. Снижаются объемы материальных запасов. Оптимизация планирования смежных производств и взаимосвязанных продуктов уменьшает объем материальных запасов, улучшая управление ресурсами и снижая затраты.
7. Появляются более точные сроки выпуска продукции. Удается оперативно реагировать на срывы сроков, улучшая уровень сервиса для клиентов и повышая их удовлетворенность.
8. Своевременно учитываются нештатные ситуации и внешние факторы. Предотвращаются неоправданные простои и обеспечивается стабильность производства.
9. Повышаются производственная эффективность и показатели общей эффективности оборудования (ОЕЕ), что способствует улучшению качества продукции и снижению затрат.

Вряд ли даже самый опытный эксперт способен обеспечить компании такой комплекс позитивных результатов.

Характеристики, которым должно удовлетворять ИТ-решение для календарного планирования и графикования:

• интеграция с внешними источниками для импорта данных;
• удобство моделирования с возможностью создавать различные сценарии;
• адаптация под индивидуальные задачи заказчиков с учетом ограничений и алгоритмов планирования конкретного производственного процесса;
• разграничение прав доступа для сотрудников разных служб и предоставление одновременного доступа нескольким пользователям;
• консолидация информации из различных источников, хранение в удобных форматах и в актуальном состоянии.

И еще один важный критерий — выбирайте ИТ-решение российского производства, состоящее в Едином реестре ПО.

Планирование производства с помощью специализированных ИТ-решений обеспечивает:

• оптимальный план производства для максимального удовлетворения спроса;
• минимальные сроки изготовления;
• минимизацию себестоимости и производственных затрат;
• сокращение вспомогательных операций (переналадок, технологических пауз);
• оптимизацию загрузки и простоя оборудования;
• повышение производственной эффективности, показателей ОЕЕ.

Если переводить в цифры, то эффективность производства способна вырасти на 10−15%.

Рассмотрим на примере металлургического завода, как автоматизация планирования помогла равномерно загрузить все участки.

Долгое время работа на производстве строилась по принципу тушения пожаров. Всё изменилось после того, как руководство приняло решение внедрить CPM/IBP-систему и вывести планирование на новый уровень. С появлением специализированного ИТ-решения рабочий процесс стал спокойным и размеренным.

Выделим основные перемены, которые почувствовало на себе предприятие:

1. Теперь перед запуском каждого нового заказа можно заранее определять и резервировать объем необходимых полуфабрикатов. Это позволяет избегать лишних затрат и сокращает время на подготовку производства.
2. Контроль за критическим сырьем и материалами стал более строгим. Своевременная закупка только необходимых ресурсов позволила сократить объемы хранения. Производственные цепочки построены так, что всё производится к нужному моменту из полуфабрикатов, которые уже находятся на складах.
3. Повысилась точность расчета времени выпуска продукции. Раньше планирование затягивалось, учитывало только узкие места и основные ограничения на производстве. Автоматизация, и в частности, возможность сравнения различных сценариев, позволила быстрее и лучше планировать с учетом всех ограничений.
4. Стало возможным качественно планировать все остальные ресурсы: закупку расходников и средств производства, персонал на производстве, загрузку каждого участка.
5. Но самое главное — появилась возможность виртуально проверять каждый заказ на исполнимость по всему маршруту производства. Это позволило четко определять сроки выполнения заказов и облегчило работу логистики, например при заказе подвижного состава у РЖД. А улучшение клиентского сервиса привело к тому, что завод стал брать больше заказов.

Так, металлургическое предприятие преобразилось благодаря внедрению автоматизированного планирования. Каждый шаг на производстве тщательно продуман, все участки работают слаженно. Сотрудники могут спокойно трудиться, зная, что приносят результат, а клиенты получают продукцию вовремя и в нужном количестве.

Календарное планирование охватывает весь производственный цикл, учитывая потребности предприятия на длительный период, тогда как графикование фокусируется на конкретных рабочих центрах и операциях в более краткосрочной перспективе. Оба подхода дополняют друг друга, обеспечивая баланс между стратегическим и оперативным управлением.

Выбор между экспертным, автоматизированным и оптимизационным планированием зависит от масштаба и сложности производства, а также от уровня требуемой точности и гибкости.

В условиях быстро меняющегося рынка и регулярно обновляемых технологических требований важно внедрять современные инструменты и методы планирования. Они позволяют предприятиям оперативно адаптироваться к изменениям, минимизировать риски и обеспечивают устойчивое развитие.

Источник: secrets.tbank.ru