Текст
                    Гюнтер Павеллек

КОМПЛЕКСНОЕ
ПЛАНИРОВАНИЕ
ПРОМЫШЛЕННЫХ
ПРЕДПРИЯТИЙ
Базовые принципы, методика,
ИТ-обеспечение


Günther Pawellek GANZHEITLICHE FABRIKPLANUNG Grundlagen, Vorgehensweise, EDV-Unterstützung Springer
Гюнтер Павеллек КОМПЛЕКСНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Базовые принципы, методика, ИТ-обеспечение Перевод с немецкого МОСКВА 2016
УДК 658.23 ББК 38.72 П12 Издано при содействии Группы компаний «ИСТ» Переводчик Никита Сироткин Научный редактор к. т. н. Аркадий Черепанов Павеллек Г. П12 Комплексное планирование промышленных предприятий: Базовые принципы, методика, ИТ-обеспечение / Гюнтер Павеллек ; Пер. с нем. — М. : Альпина Паблишер, 2016. — 366 с. ISBN 978-5-9614-4627-2 В книге описываются все этапы проектирования промышленных предприятий: от выбора географического месторасположения до размещения оборудования в цехах и на участках. Автор предлагает как традиционные, так и инновационные — соответствующие концепции «завода будущего» — практические подходы, методики и инструменты для реализации комплексных проектов строительства и реконструкции промышленных предприятий. При этом завод рассматривается не только как отдельный объект, но и как часть компании, в том числе такой, которая имеет несколько производственных площадок, расположенных на территории одной или нескольких стран. Книга адресована студентам инженерных и экономических специальностей университетов и политехнических институтов, а также занятым в промышленности менеджерам и инженерам-проектировщикам. УДК 658.23 ББК 38.72 Все права защищены. Никакая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, а также запись в память ЭВМ для частного или публичного использования, без письменного разрешения владельца авторских прав. По вопросу организации доступа к электронной библиотеке издательства обращайтесь по адресу mylib@alpina.ru ISBN 978-5-9614-4627-2 (рус.) ISBN 978-3-540-78402-9 (нем.) © Springer Berlin Heidelberg, 2008 Springer Berlin Heidelberg is a part of Springer Science+Business Media All Rights Reserved © Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина Паблишер», 2016
СОДЕРЖАНИЕ Предисловие к русскому изданию . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.1. «Завод будущего» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.2. Производственные стратегии и планирование предприятий . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.3. Планирование предприятий и логистика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.4. Новые требования к планированию предприятий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.5. Вопросы для упражнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.6. Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.1. Содержание и объем планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.1.1. Общее понятие о планировании предприятий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.1.2. Комплексное планирование промышленного предприятия . . . . . . . . . . 28 2.1.3. Процессная ориентация в планировании заводов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.1.4. Место планирования в жизненном цикле системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2.1.5. Комплексное планирование предприятия в рамках производственной системы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.2. Компоненты комплексного планирования промышленных предприятий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.2.1. Система взаимосвязанных целей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 2.2.2. Организационная структура и формируемые области . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.2.3. Принципы решения задач и проектные альтернативы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.2.4. Структура системно-ориентированного планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 2.2.5. Ресурсы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 2.3. Универсальный процесс решения проблемы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 2.3.1. Подготовка к планированию . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
6 Комплексное планирование промышленных предприятий 2.3.2. Разработка проектных альтернатив . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 2.4. Методические модели комплексного планирования предприятий. . . . . . . . . . 64 2.4.1. Методики «сверху вниз» и «снизу вверх» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 2.4.2. Этапы планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 2.4.3. Операции структурного или системного планирования . . . . . . . . . . . . . . . . 68 2.4.4. Методы и инструменты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 2.4.5. Общая структура в проектах планирования предприятий . . . . . . . . . . . . . 70 2.5. Вопросы для упражнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 2.6. Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 3. Стратегическое планирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3.1. Задача стратегического планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3.2. Методики и вспомогательные средства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 3.2.1. Инновационная рационализация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 3.2.2. Типичные показатели заводской логистики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.2.3. Структура логистических затрат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 3.3. Разработка инновационной стратегии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 3.3.1. Импульс для создания программы инноваций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 3.3.2. Исходные данные и ключевые показатели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 3.3.3. Позиционный анализ и анализ потенциалов (сопоставительный анализ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 3.3.4. Разработка и реализация программы инвестиций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 3.3.5. Контроллинг инноваций с опорой на показатели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3.4. Разработка стратегии размещения производства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 3.4.1. Повод и требования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 3.4.2. Факторы, влияющие на размещение производства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 3.4.3. Этапы планирования размещения производства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 3.5. Разработка стратегии ресурсосбережения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 3.5.1. Планирование и экология заводов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 3.5.2. Структура системы экологического менеджмента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 3.5.3. Интеграция экологических аспектов в планирование предприятий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 3.6. Вопросы для упражнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 3.7. Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 4. Структурное планирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 4.1. Задача структурного планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 4.1.1. Понятие структурного планирования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 4.1.2. Структурные зависимости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Содержание 7 4.1.3. Ситуации планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 4.2. Решения для инновационных заводских структур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 4.2.1. Требования к будущей заводской структуре . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 4.2.2. Идеальная структура. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 4.2.3. Организация заводских структур с учетом логистических факторов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137 4.2.4. Заводские структуры и здания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 4.3. Стадии планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 4.3.1. Методика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 4.3.2. Анализ элементов планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 4.3.3. Идеальное планирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 4.3.4. Реальное планирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 4.3.5. Документация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 4.4. Методики составления схемы расположения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 4.4.1. Оптимизация расположения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 4.4.2. Примерная оценка потребности в площадях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 4.4.3. Создание идеальной и реальной схем расположения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 4.4.4. Показатели площадей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 4.5. Практические примеры структурного планирования предприятий. . . . . . 178 4.5.1. Пример: структурное планирование производства эскалаторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 4.5.2. Пример: структурное планирование завода по производству бытовой техники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 4.5.3. Пример: структурное планирование завода по выпуску медицинской техники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 4.5.4. Пример: структурное планирование серийного производства насосов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 4.6. Вопросы для упражнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 4.7. Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 5. Системное планирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 5.1. Задача системного планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 5.1.1. Понятие системного планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 5.1.2. Зависимости и требования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 5.1.3. Системное планирование без привязки к производителю . . . . . . . . . . . 201 5.2. Методика системного планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 5.2.1. Уровни анализа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 5.2.2. Обзор стадий планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 5.2.3. Глубина планирования и примеры систем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 5.3. Планирование систем изготовления продукции и сборки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 5.3.1. Импульсы и требования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 5.3.2. Коррекция производственных систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
8 Комплексное планирование промышленных предприятий 5.3.3. Пример: системное планирование для участка изготовления редукторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 5.3.4. Пример: системное планирование для участка сборки электродвигателей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 5.3.5. Пример: системное планирование подготовительного участка для сборочного цеха. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 5.4. Планирование систем складского хранения и транспортировки . . . . . . . . . . 224 5.4.1. Причины и требования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 5.4.2. Стадии планирования складской системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 5.4.3. Пример: аутсорсинг хранения готовой продукции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 5.4.4. Стадии планирования систем транспортировки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 5.4.5. Пример: автоматизация транспортировки при сборке. . . . . . . . . . . . . . . . . 248 5.5. Планирование организационных систем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 5.5.1. Причины и требования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 5.5.2. Стадии планирования организационных систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 5.5.3. Планирование системы управления производством. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 5.6. Планирование инженерных систем здания и инфраструктуры . . . . . . . . . . . . . 267 5.6.1. Причины и требования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 5.6.2. Стадии системного планирования на уровне строительства . . . . . . . 267 5.7. Вопросы для упражнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 5.8. Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272 6. Рабочее планирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 6.1. Задача рабочего планирования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 6.2. Стадии планирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 6.1.2. Детальное планирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 6.2.2. Проведение тендеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 6.2.3. Контроль выполнения работ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279 6.3. Управление проектом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 6.3.1. Понятие проекта . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 6.3.2. Организация проекта. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283 6.3.3. Методики и инструменты управления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 6.3.4. Когда применяется управление проектом? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 6.4. Развитие персонала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286 6.5. Вопросы для упражнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288 6.6. Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288 7. ИТ-обеспечение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 7.1. Необходимость, разработка и требования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 7.1.1. Потребности и возможности по поддержке планирования . . . . . . . . . 289 7.1.2. Развитие систем ИТ-обеспечения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
Содержание 9 7.2. Компьютерные программы как инструменты планирования . . . . . . . . . . . . . . . . 294 7.2.1. Области применения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 7.2.2. Привязка компьютерных программ к этапам планирования . . . . . . 295 7.3. Инструменты планирования предприятий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 7.3.1. Моделирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 7.3.2. Управление инфраструктурой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 7.3.3. Виртуальная реальность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 7.3.4. Цифровой завод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 7.4. Комплексные системы планирования производства и логистики . . . . . . . . . 329 7.4.1. Концепция планирования КЛПП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329 7.4.2. Комплексная модель продукции и производства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 7.4.3. Инструменты КЛПП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335 7.4.4. Разработка схемы расположения с опорой на интегрированные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 7.4.5. Система управления методиками MEPORT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342 7.5. Текущее положение и перспективы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 7.5.1. Текущий уровень применения ИТ-средств в планировании . . . . . . . . 347 7.5.2. Перспективы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348 7.6. Вопросы для упражнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 7.7. Литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 Предметный указатель. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357

ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ Русскоязычного читателя название книги Гюнтера Павеллека «Комплексное планирование промышленных предприятий. Базовые принципы, методика, ИТ-обеспечение» может ввести в заблуждение, поскольку термин «планирование», как правило, имеет несколько иное значение. Читая книгу, ловишь себя на мысли, что часто «планирование» в авторском понимании больше похоже на «проектирование», «предпроектное планирование» или «рассмотрение возможностей» для достижения производственных и экономических целей промышленного предприятия. Рассматривая понятие «планирование предприятия», автор ограничивается «планированием» технологического процесса, организации и основных средств (оборудования, зданий и сооружений). За рамками остаются «планирование» производимого продукта, персонала (рабочей силы) и финансов. В книге привлекает внимание действительно комплексный подход к планированию промышленного предприятия с целью обеспечить конкурентоспособность в долгосрочной перспективе, а значит, обеспечить будущее завода, при этом рассматриваются как варианты строительства нового производства, так и расширения и реконструкции действующих. Наряду с этим анализируется компания в целом, которая может иметь несколько производственных площадок. Подход к планированию, предлагаемый автором, включает: — стратегическое планирование развития промышленного предприятия с точки зрения аутсорсинга, кооперации, производства и разработки технологий; — структурное планирование географического размещения производственных площадок, генерального плана, материальных потоков, а также концепции логистики и организации производства; — системное планирование обработки материалов, транспортировки, складского хранения, системы зданий и экономической составляющей; — рабочее планирование — детализацию выбранного по результатам системного планирования варианта, его реализацию и сдачу объекта в эксплуатацию.
12 Комплексное планирование промышленных предприятий Автор предлагает подход, отвечающий на следующие вопросы: 1. В каком направлении должно развиваться предприятие? 2. Что необходимо изменить? 3. Какие имеются проектные альтернативы? 4. Как осуществляется собственно планирование? 5. Кто выполняет задачи по планированию? Книга будет полезна студентам инженерных и экономических специальностей университетов, академий и институтов, слушателям программ МБА, специализирующимся на производственном менеджменте, а также менеджерам, инженерам-проектировщикам и руководителям проектов, работающим в промышленности. Комплексный авторский подход к планированию позволит читателям по-новому взглянуть на проблемы своих предприятий и найти решения на системной основе. А.Н. Черепанов, к. т. н., проректор Московской высшей школы инжиниринга
ПРЕДИСЛОВИЕ Производственные предприятия реагируют на изменения с разной скоростью и разными затратами, что объясняется разными факторами, в том числе и комплексным характером задач по планированию заводов. Диапазон возможных позиций находится между полюсами «на планирование у нас нет времени» и «риск принятия решений необходимо снизить с помощью бухгалтерских мер». Другой вариант — выбор направления реорганизационных мероприятий, определяющего базовый принцип изменений: сверху вниз или снизу вверх. При этом в зависимости от конкретной ситуации принимается усредненное решение или используется комбинированный подход. Цель этой книги — систематизировать методы планирования и принятия решений исходя из проблем, возникающих при планировании промышленных предприятий. Необходимо понять, во-первых, как следует определить задачи в рамках планирования заводов, имеющие, как правило, исключительно сложный, комплексный характер, и, во-вторых, как структурировать эти задачи, чтобы конкретные стадии проектирования целенаправленно прорабатывались междисциплинарной проектной группой с необходимой глубиной планирования и с учетом взаимосвязей. При этом необходимо опираться не только на требования и подходы «завода будущего» и принципы процессного проектирования заводов, но и на традиционные, проверенные методики. Структура книги показана на рис. 0.1. За введением и изложением общих принципов комплексного планирования рассматриваются общепринятые стадии стратегического, структурного, системного и рабочего проектирования. Классические и инновационные модели обрисованы в сжатом виде. Для пояснения приводятся многочисленные примеры, взятые из реальных проектов. В заключение приводится обзор видов ИТ-обеспечения на отдельных этапах планирования. Вопросами комплексного планирования предприятий и логистики я занимаюсь в рамках научной работы при взаимодействии с промышленными предприятиями. В ходе исследовательского проекта «Планирование предприятий и логистика» в Гамбургском техническом университете нам удалось разработать новые методики, средства и инструменты для эффективного решения самых
14 Комплексное планирование промышленных предприятий 1. Введение 2. Базовые принципы 3. Стратегическое планирование 4. Структурное планирование 5. Системное планирование 6. Рабочее планирование 7. ИТ-обеспечение Рис. 0.1. Структура книги «Комплексное планирование промышленных предприятий» разных задач и применить их на деле на предприятиях, входящих в созданное в 1992 г. исследовательское объединение по вопросам логистики. При этом скорость обмена знаниями между практиками и учеными обеспечивают научные проекты, которые финансируются федеральными и региональными органами власти, а также комплексные проекты отдельных компаний и различные формы научного взаимодействия университетов и предприятий, интересующихся проблемами планирования заводов и логистикой. Самые разные компании присоединились к партнерской сети исследовательского объединения по вопросам логистики (PLANnet или CNIP — Competence Network Industrial Planning), чтобы на международном уровне разрабатывать и использовать универсальные инструменты комплексного планирования при проектировании заводов — от первой идеи до внедрения — по модели виртуального предприятия. Книга адресована студентам инженерных и экономических специальностей университетов и политехнических институтов, а также менеджерам и инженерам-проектировщикам, которые заняты в промышленности. Она предлагает комплексный подход к планированию промышленных предприятий и позволяет заинтересованным читателям определиться с проблемой и найти для нее решение на системной основе. За помощь в работе над рукописью я благодарю своих научных сотрудников: дипломированных инженеров Инго Мартенса, Арнда Ширрмана, Акселя Шёнкнехта и Андреаса Шрамма. Также я хотел бы выразить благодарность Аннетте Бок и моей жене Ирис за редактирование и корректуру многочисленных версий рукописи. Гюнтер Павеллек, Гамбург-Харбург, весна 2008 г.
1. ВВЕДЕНИЕ 1.1. «Завод будущего» В истории промышленного производства всегда существовала концепция «завода будущего». С первых мануфактур до сегодняшних предприятий, отличающихся высоким уровнем технологической и организационной интеграции, постоянные изменения принципов организации и обновления заводов определяли следующие факторы: — социальные аспекты; — технические нововведения; — фундаментальные открытия; — новые концепции. В зависимости от организационной гибкости функционирующего завода изменения могут быть реализованы с разной скоростью и с различными затратами / Wie00/ . Создание же завода с нуля позволяет сразу использовать новые технические и организационные модели, что обеспечивает «квантовый скачок» в плане производительности / Schu97/ . В немецкоговорящих странах научные исследования в области планирования предприятий ведутся на протяжении трех десятилетий / Dol73 /, даже защищено несколько интересных диссертаций / Klar02; Mac02; Schm02; Ber05 /. Роль научного планирования заводов в последние годы постоянно растет, в первую очередь в силу требований промышленности, касающихся в том числе и ускорения процессов планирования / Nyh04 / . Завод как система Завод состоит из элементов / Kom90/ , в результате взаимодействия которых создается производственный результат — продукт (рис. 1.1). С точки зрения экономики предприятия можно выделить базовые элементы производства / Schu84 / :
16 Комплексное планирование промышленных предприятий Элементы: Земельный участок Здания Оборудование Люди ИТ-системы Материал Энергия и рабочие среды Информация Рис. 1.1. Завод как система — орудия труда и средства производства: оборудование, обеспечивающее технические условия для получения производственного результата (в первую очередь — продукции); — человеческий труд и материалы; — инструкции и правила (информационные системы), которые организуют производственный процесс. Объединяет эти элементы информация, при этом формируются потоки материалов, информации и энергии, а также структура затрат. Интеграция всех элементов обеспечивает производственный результат. 1.2. Производственные стратегии и планирование предприятий За счет глобальной конкуренции постоянно растет ценовое давление на немецкие производственные предприятия / Dak05 / , причем не только извне: внутренняя конкуренция между площадками одной компании в Германии и за рубежом также заставляет руководителей концернов и директоров отдельных заводов радикально сокращать расходы производств, расположенных в Германии. Поэтому при планировании предприятий велика роль новых разработок, направленных на снижение затрат и повышение эффективности. Таким образом, формирование оптимальной цепочки производственных процессов,
1. Введение 17 ориентированных на международное взаимодействие, становится важным фактором конкурентной борьбы. Основой для этого служит глобальная стратегия производства / Vet04 / . Эффективность работы все больше зависит и от того, в какой мере она позволяет учитывать постоянные изменения динамичного контекста, в котором действует предприятие (рис. 1.2) /Dom04/. Эти изменения требуют соответствующего решения социальных, коммерческих и технологических задач (рис. 1.3), что сказывается и на стоимости продуктов, и на качестве производственных процессов. Реорганизация предприятий затрагивает вопросы, касающиеся / Koc99; Mac02; Paw08 / : — продуктов: например, концепция платформы, модульная система, разработка продукции с учетом особенностей производства и монтажа (сборки); — производства: например, фрактальные процессы, интеграция косвенных функций, сценарии автоматизации; — логистики: например, отношения с внутренними поставщиками, дифференцированная оптимизация логистики по отдельным элементам, разработка продукции с учетом логистических факторов, адаптивные системы управления логистикой; — организации: например, процессная ориентация, бережливое производство, виртуальные предприятия, междисциплинарные группы, платформы коммуникации на основе Интернета. Усиление рыночного давления в результате глобализации Фаза начавшегося сдержанного роста Более экономичные производственные технологии Законодательные ограничения Активное развитие информационных технологий Освоение новых материалов Рис. 1.2. Предприятие в динамичном контексте Повышение качества товаров и услуг
18 Комплексное планирование промышленных предприятий Рынок Заказчик Общество Технология Изменение Новые продукты Новые требования к предприятию Новые процессы Инновации в области продуктов Инновации в области процессов Долгосрочная стабильность предприятия Сохранение рабочих мест Рис. 1.3. Процесс введения инноваций Цели перспективных стратегий производства ориентированы на рынок / Paw84 / . Они требуют повышения гибкости производства — это позволит учитывать изменение рыночного тренда от доминирования спроса к доминированию предложения (рис. 1.4). Именно таким образом в прошедшие годы менялись основные стратегии производства (рис. 1.5). ВЧЕРА СЕГОДНЯ Доминирование спроса — продолжительные жизненные циклы продукции Доминирование предложения — короткие жизненные циклы продукции — высокая загрузка мощностей — крупные партии — оперативные поставки — гибкость — продолжительные производственные циклы — большие запасы — низкая гибкость — короткие производственные циклы — небольшие запасы — мелкие партии — экономичная загрузка мощностей Рис. 1.4. Изменение тренда для производственных предприятий Новые стратегии производства предполагают минимальные затраты, кратчайшие циклы производства продукции и абсолютную осваиваемость технологий. Если процесс создания стоимости рассматривать как увеличение затрат
1. Введение 19 От «завода прошлого» к «заводу будущего» Ориентация на мощности Ориентация на потоки материалов Ориентация на деятельность Ориентация на продукт Выполнение программ Выполнение по заказу Цикличная работа Непрерывная работа Максимальное разделение труда Минимальное разделение труда Ориентация на экономически обусловленные размеры партии Ориентация на штучное производство Рис. 1.5. Сопоставление стратегий производства на производство с годами, то в результате получим диаграмму зависимости затрат от времени производства (рис. 1.6). Она отображает связи между изменениями и их последствия. В этом контексте при планировании заводов возникают следующие задачи / Schu97 / : — определение уровня допустимых затрат и управление ими; — определение производственных циклов и управление ими; — определение технологий и управление ими. Таким образом, необходимо выяснить изменившиеся требования рынка и последовательно реализовать их в работе предприятия. Приведем примеры концепций завода, ориентированных на будущее: Затраты на производство (€) Изготовление (создание стоимости) Транспортировка и хранение Проектирование и закупки Сырье и материалы Стоимость изготовления Стоимость сырья и материалов Время производства (дни) Рис. 1.6. Диаграмма времени и затрат
20 Комплексное планирование промышленных предприятий — базовый завод: цена на мировом рынке определяет продукт, заданы все виды затрат, на этой основе формируется концепция завода с минимумом элементов, с самыми низкими инвестициями и эксплуатационными расходами; — высокопроизводительный завод: рынок требует радикального сокращения сроков поставки, например с 24 дней до 2; — высокотехнологичный завод: для выпуска продукции, требующей масштабных инноваций (например, микросхем для материнских плат), очень важно, чтобы разрыв по времени между разработкой и производством (срок внедрения) был минимальным. На первом плане находится освоение технологии и четкий ввод в эксплуатацию заводского оборудования, а не оптимизация площадей; — интегрируемый завод (пример — завод по выпуску автомобилей Smart): когда уровень вертикальной интеграции ниже 20 %, а производственный цикл от штамповки деталей кузова до приемки готового автомобиля не превышает семи часов, на первый план выходит кардинальное снижение сложности в цепи создания стоимости и интеграционное взаимодействие с системными поставщиками; — адаптивный завод: его конкурентоспособность зависит от способности адаптироваться к изменениям, а также оперативно и экономически рационально проводить необходимые организационные процессы. 1.3. Планирование предприятий и логистика Логистические процессы выявляются при планировании заводов уже на стадии выбора территории и организованного объединения компонентов заводской системы. Цель заключается в снижении затрат и повышении эффективности. При этом особое значение имеет логистический подход, который охватывает следующие аспекты / Paw83 / : — системную организацию, которая требует учитывать взаимозависимости между отдельными производственными площадками, а также процессами производства и транспортировки на предприятии. Это позволяет избежать неоптимальных изолированных решений логистических вопросов; — потоковую организацию, требующую анализа потоков материалов, информации и персонала, а также энергетических и денежных потоков; — совокупные затраты, которые требуют при принятии решения учитывать соответствующие логистические затраты. В результате, например, расходы на транспортировку, складские расходы и расходы на хранение запасов не «исчезают» в маржинальной прибыли;
1. Введение 21 — качество, требующее выстраивать производственно-технологические и логистические процессы таким образом, чтобы дефекты продукции, неполадки и сбои, а также их причины выявлялись своевременно, до начала соответствующего процесса или хотя бы во время его; — сервис, предполагающий, что в логистике оправданы только те расходы, которые обусловлены необходимыми логистическими операциями, например услугами по поставке. Комплексный подход к планированию заводов и логистике позволяет избежать изолированных решений и формировать процессы создания стоимости, а также потоки материалов и информации в соответствии с общей целевой установкой предприятия (рис. 1.7). Факторы Технология — технологические процессы — оборотные фонды — производственные мощности — продолжительность производственных циклов Организация — прозрачность — обработка заказов — поток материалов — поток информации Продукт — конструкция — спектр — размеры партий — сроки поставки Основные средства — земельный участок — здания — инженерные коммуникации — бытовые корпуса (помещения) Основные средства — земельный участок — здания — инженерные коммуникации — бытовые корпуса (помещения) Производство Переход от ориентации на оборот к ориентации на затраты Производительность Оптимальное взаимодействие производственных факторов: рабочей силы, оборудования, капитала и программных средств Привлекательность Создание комфортных (привлекательных) рабочих мест Качество Постоянное совершенствование высококачественных продуктов Цели Рис. 1.7. Факторы и цели В процессе оптимизации промышленных предприятий роль логистики растет и будет расти в дальнейшем / Rüh92 / . Можно выделить три этапа оптимизации заводской логистики (рис. 1.8):
22 Комплексное планирование промышленных предприятий — краткосрочная оптимизация — в рамках размещения средств производства и управления ими; — среднесрочная оптимизация — в рамках реорганизации производственных процессов; — долгосрочная оптимизация — в рамках выбора места размещения производства, планирования продукции, предприятия и инвестиций. Все эти этапы взаимосвязаны. Долгосрочные решения влияют на возможности оптимизации в рамках среднесрочной реорганизации рабочих процессов. Вместе с тем реорганизационные мероприятия определяют условия краткосрочной оптимизации в рамках размещения средств производства и управления ими / Paw84 / . Эффективную логистическую систему необходимо создавать уже на стадии планирования завода. Долгосрочная оптимизация Среднесрочная оптимизация Краткосрочная оптимизация Реорганизация рабочих процессов для оптимизации производственных, транспортных и складских ресурсов Расширение информационной инфраструктуры предприятия: например, систем управления и планирования производства, систем логистического управления Обеспечение нужных функций при минимальных инвестициях в реорганизацию Оптимальное использование имеющихся средств производства Мероприятия Планирование продукта, завода и инвестиций как комплексный процесс Цели Повышение производительности, прибыльности, гибкости и привлекательности Рис. 1.8. Кратко-, средне- и долгосрочная оптимизация с учетом происходящих изменений 1.4. Новые требования к планированию предприятий Методики планирования заводов до сих пор по большей части основываются на классических принципах / Ket84; Agg90 / . Они предполагают предопределенный, преимущественно статичный контекст и умеренную сложность
1. Введение 23 планирования. Возможности изменения проектных решений предусматриваются лишь в небольшом объеме. Однако успешная стратегия, позволяющая предприятию отвоевать позиции у конкурентов, требует возможности оперативно корректировать структуру компании и завода / Dom04 / . Факторы, влияющие на заводскую систему, меняются все быстрее, и в связи с этим возникают новые требования к планированию при проектировании новых заводов и реконструкции действующих: — планирование предприятия — не разовая задача, выполняемая одним сотрудником, по случайно возникшему поводу; — планирование предприятия — постоянная функция специалистов различных областей, и ориентиром служат заданные целевые показатели предприятия. Комбинация наилучших идей при наличии желания и возможности их реализовать гарантирует оптимальное решение. Его разработка требует: — целенаправленного, поэтапного, структурированного подхода; — логичной организации принятия решений; — получения продуманных результатов на каждом этапе планирования; — тщательной подготовки к планированию. Таким образом, можно сформулировать основные требования к планированию заводов: — сконцентрируйтесь на главном; — правильно выберите методики и инструменты; — сосредоточьтесь на запасах и продолжительности циклов; — используйте комплексный подход; — помните об общей концепции; — оперативно претворяйте решения в жизнь. Оперативная реализация оптимизированных концепций наряду с применением соответствующих методик их разработки — ключ к успеху. При этом всегда нужно помнить о том, что главной целью производственного процесса, а значит, и планирования предприятия должно быть создание стоимости (рис. 1.9). В конечном счете качество организации завода влияет на соотношение времени и затрат.
24 Комплексное планирование промышленных предприятий Управление Администрирование Техника Логистика Реализация Закупки Производство Сбыт Продукция Материал Капитал Информация Энергия и ост оим т с ие дан Соз Движущие факторы производства Экономическое обеспечение факторов производства Достаточное создание стоимости Емкость рынка Рис. 1.9. Создание стоимости — основная цель производственного процесса и комплексного планирования завода 1.5. Вопросы для упражнений 1. Какие стратегии прошлых лет изменились кардинальным образом? 2. Приведите примеры концепций заводов, ориентированных на будущее. 3. Какие признаки отличают логистический подход в планировании предприятий? 4. Назовите стадии адаптации к изменениям. 1.6. Литература / Agg90 / / Ber05 / Aggteleky, B.: Fabrikplanung, Band 1. Carl Hanser Verlag, München 1990 Bergholz, M.A.: Objektorientierte Fabrikplanung. Diss. RWTH Aachen 2005
1. Введение 25 / Dak05 / Dakowski, R.; Uffmann, J.: Kostenreduktion in Produktion und indirekten Unternehmensbereichen. VDI-Zeitschrift 147 (2005) 7 / 8, S. 25−27 Dolezalek, C.M.: Planung von Fabrikanlagen. Springer-Verlag, Berlin / Heidelberg 1973 Dombrowski, U.; Quack, S.: Die ungenutzten Potentiale in bestehenden Fabriken. In: Tagungsunterlage zur 5. Deutschen Fachkonferenz Fabrikplanung am 31.03. und 01.04.2004 in Stuttgart Eversheim, W.; Bochtler, W.: Simultaneous Enhineering − Erfahrungen aus der Industrie für die Industrie. Springer Verlag, Berlin 1995 Klauke, S.: Methoden und Datenmodell der „Offenen Virtuellen Fabrik“ zur Optimierung simultaner Produktionsprozesse. Diss. TU-Dresden 2002 Koch, R.: Integrierte Produktionstechnik − Modularität, Mehrfunktionalität, Mobilität. Dresdner Produktionstechnik Kolloquium 1999 Komorek, Chr.; Pape, D.F.: Die neue Fabrik − ein komplexes System: Vielfältige Wechselwirkungen zwischen Technik, Organisation und den Menschen im Unternehmen. VDI-Z 132 (1990) 10, S. 27−29 Machill, H.: Beitrag zur prozessorientierten Fabrikplanung und Reorganisation produzierender Unternehmen mit einer Neuausrichtung von Produkt, Produktion, Logistik und Organisation. Diss. TU-Dresden 2002 Nyhuis, P.: Fabrikplanung − operatives Geschäft oder Wissenschaft? Wt Werkstattstechnik 94 (2004) 4, S. 94 Pawellek, G.: Einfluß der Logistik in der modernen Industrieplanung. In: Kongreßhandbuch II zum 4. Internationalen Logistik-Kongreß ILC’83 in Dortmund, hrsg. von der Deutschen Gesellschaft für Logistik e. V., Dortmund 1983, S. 68−73 Pawellek, G.: Die Produktionslogistik beeinflusst zunehmend industrielle Umstrukturierungen: Einsparungsmöglichkeiten liegen in der mittel- und langfristigen Anpassungsfähigkeit. Industrielle Organisation (1984) 9, S. 382−385 Pawellek, G.: Wer die Produktionsprozesse schlank ausrichtet, gewinnt! In: New Management (2008) 4, S. 100–104 Rühle v. Lilienstern, H.: Die Bedeutung der Logistik für produzierende Unternehmen. In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und -organisation“ der TAW am 18. und 19.02.1992, Nürnberg / Dol73 / / Dom04 / / Eve95 / / Kla02 / / Koc99 / / Kom90 / / Mac02 / / Nyh04 / / Paw83 / / Paw84 / / Paw08 / / Rüh92 /
26 Комплексное планирование промышленных предприятий / Schm02 / Schmidt, K.: Methodik zur integrierten Grobplanung von Abläufen und Strukturen mit digitalen Fabrikmodellen. Diss. RWTH Aachen 2002 / Schu84 / Schulte, H.: Die Strukturplanung von Fabriken. In: Handbuch der neuen Techniken des Industrial Engineering. Landsberg 1984, S. 1202−1254 / Schu97 / Schulte, H.: Marktanforderungen verändern Fabrikstrukturen. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 92 (1997) 1 / 2, S. 12−14 / Vet94 / Vetter, R.; Wiesenbauer, C.: Teamarbeit − Kritischer Erfolgsfaktor im Projekt. zfo Zeitschrift für Organisation (1994) 4, S. 226−231 / Wie00 / Wiendahl, H.P.; Hernandez, R.: Wandlungsfähigkeit − neues Zielfeld in der Fabrikplanung. Industrie Management 16 (2000) 5, S. 37−41
2. БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ КОМПЛЕКСНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ 2.1. Содержание и объем планирования 2.1.1. Общее понятие о планировании предприятий Чтобы обеспечить заводу оптимальные перспективы, необходимо спланировать, определить, конкретизировать и реализовать технические и организационные решения для различных сфер его деятельности. Планирование Это мысленное предвосхищение целенаправленной, активной организации будущего. Оно включает в себя систематическое определение целей и задач, а также поиск средств для достижения целей / REFA85 / . Планирование предприятий Задача планирования предприятия — создать с учетом многочисленных специфических условий предпосылки для достижения производственных целей и выполнения социальных и экономических функций конкретного завода / Ket84; Schm95 / . Понятие «планирование предприятия», как и понятие «планирование», может наполняться разным содержанием и иметь разный объем. Существуют, например, такие интерпретации: — планирование завода — это функция или задача, предполагающая методическую подготовку к принятию решений для разовой реорганизации или единовременных инвестиций; — планирование завода — это инструмент или принцип управления, предполагающий постоянный и систематический анализ требований и их влияния на заводскую систему, а также поиск решений, наиболее целесообразных в экономическом отношении;
28 Комплексное планирование промышленных предприятий — планирование завода — это работа структуры или отдела, в рамках которой (которого) определенному кругу лиц поручены функции или задачи по планированию. При всех различиях интерпретаций задачи по планированию завода охватывают в общем случае следующие аспекты: — стратегический аспект, включающий, в частности, стратегии аутсорсинга, кооперации, производства и разработки технологий; — структурный аспект, включающий структуры размещения производственных площадок, производства, потока материалов, структуру зданий и инфраструктуру, а также концепции логистики и организации производства, административные и вспомогательные функции; — системный аспект, охватывающий системы обработки материалов, транспортировки, складского хранения, системы зданий, а также связанные с ними организационные системы и структуры. Эти аспекты характеризуют ресурсы завода, остающиеся, как правило, неизменными на протяжении жизненных циклов многих продуктов / Schm95, S. 14 / . При этом планирование предприятия всегда охватывает учет или оптимизацию структуры продукции, распределение функций создания стоимости в международной производственной сети, процессы выпуска продукции и потоки материалов на месте производства, а также вопросы снабжения и утилизации отходов. 2.1.2. Комплексное планирование промышленного предприятия Определение «комплексное» подразумевает учет всех компонентов, необходимых для организации деятельности завода. Комплексное планирование опирается на системный подход и потому принимает во внимание все основные факторы взаимодействия и влияния между отдельными компонентами. Для этого в рамках системного анализа формируемых сфер заводской деятельности привлекаются рабочие системы предприятия (рис. 2.1): Продукт — Технология — Организация — Оборудование — Персонал — Финансы, взаимодействие которых характеризует процесс выпуска продукции и в производственной сети, и на конкретной площадке, и на рабочем месте (производственная система; см. п. 2.2.2.2). При этом различаются два типа взаимодействий:
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 29 — между внешними требованиями (рынок, экология) и внутренними рабочими системами или подсистемами предприятия; — между отдельными рабочими системами. Рынок и экология Продукт Технология Организация Сотрудники Оборудование Финансы Рис. 2.1. Взаимодействия между рынком и внутренними рабочими системами предприятия Рабочие системы — это содержательные компоненты завода, те, которые входят во все рабочие процессы и области исследований. Они влияют как на процессы, так и на их результаты. Поэтому комплексное планирование завода должно охватывать рабочие системы и организовывать их в индивидуальном порядке с учетом взаимозависимостей и значимости в каждом конкретном случае. Таким образом, понятие «планирование предприятия» входит в понятийное поле «планирование компании», как показано на рис. 2.2. В этом поле комплексное планирование образует мостик между планированием завода и деятельностью на всех уровнях планирования, учитывая все рабочие системы, их взаимозависимости и векторы влияния. 2.1.3. Процессная ориентация в планировании заводов Традиционные подходы и методы планирования заводов ориентированы, как правило, не на потоки, а на сферы деятельности или функции. Иными словами, они в большинстве случаев нацелены на мелкие улучшения текущего положения
30 Комплексное планирование промышленных предприятий Планирование компании Планирование завода Рабочие системы Уровни планирования Продукт Планирование компании Организация Оборудование Персонал Финансы Структурное планирование Системное планирование Рабочее планирование Реализация Планирование персонала Финансовое планирование Стратегическое планирование Планирование продукции Завод Функциональная область Подсистема Участок Технология Продуктовый менеджмент Управление заводом Контроль за ходом планирования Процесс постоянного улучшения Управление персоналом Управление финансами Рис. 2.2. Место планирования завода в рамках планирования компании дел. Добиться радикального улучшения часто не удается по самым разным причинам, среди которых — слишком узкие рамки мышления, недостаток ноу-хау в реализации изменений, страх перед неэффективностью «масштабных решений» или властные и политические интересы менеджмента предприятия. В последние годы на первый план все чаще выходит ориентация на циклы, процедуры или процессы. Она позволяет выйти за границы отделов и сфер деятельности, отвлечься от функциональных ограничений и организовать работу по принципу потока с ориентацией на логистику. В этом контексте необходимо уточнить используемое понятие «процесс» в контексте планирования завода. Если раньше классификация заводских структур опиралась на критерий типа деятельности (тейлоризм), то со временем внешние факторы изменились (переход от модели предложения к модели спроса и т. д.). Тем не менее организация предприятия по принципу типов деятельности или функций по-прежнему является наиболее эффективной для мелких производств и предприятий с однородной линейкой продукции. Но когда растет число серьезных структурных проблем, связанных, например, с координированием действий отдельных функциональных областей, оперативным реагированием или сложностью принятия стратегических и диспозитивных решений, тогда необходимо пересмотреть организацию разделения труда и перейти от функционального подхода к процессному. Принято различать структурную и процессную организацию завода /Kos62/. Активное использование термина «процессный» в последние годы обусловлено
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 31 среди прочего распространением концепции реинжиниринга бизнес-процессов / Ham93 / . Таким образом, в контексте планирования заводов понятие «процесс» может использоваться в следующих значениях: — процессы планирования, включая подпроцессы организации завода: • анализ и оценка; • разработка и сокращение альтернативных вариантов; • определение масштаба и проектирование; • управление проектами; — рабочие процессы, включая подпроцессы функционирования завода или результаты реализации процессов планирования: • производство и монтаж (сборка); • складское хранение и транспортировка; • планирование и управление заказами; • закупки и продажи. На первом этапе процессная ориентация требует упорядочить организацию заводской системы (например, по группам продуктов); такое упорядочение может устранить необходимость в сложных структурах, привязанных к взаимодействию продукта и рынка. После этого следует определить и организовать процессы, а затем обеспечить их выполнение. 2.1.4. Место планирования в жизненном цикле системы Как определить место планирования любого изменения на предприятии в рамках жизненного цикла системы, показано на рис. 2.3. Запуск изменений При запуске изменений главная задача — совместно определить и эмоционально «усвоить» проблему. Для этого необходимо: — выявить или совместно выработать личные цели, специфические цели соответствующих отделов и всего предприятия; — подготовить имеющиеся структуры к изменениям, ослабить сопротивление изменениям; — сделать проблемную ситуацию очевидной;
32 Комплексное планирование промышленных предприятий Планирование — стратегическое — структурное — системное — рабочее Проектная группа Повод / проблема Реализация Методы и инструменты Предприятие Вывод из эксплуатации Утилизация Рис. 2.3. Крупные «этапы» изменений — определить границы проблемного поля (например, в деловом, временном, пространственном отношении); — создать импульс к совместной деятельности; — продемонстрировать преимущества решения, привлекательные для всех. После «запуска изменений» руководители и сотрудники должны принять взаимные обязательства по открытому поиску проблем и совместной выработке решений / Sei90 / . Планирование С планирования начинается собственно работа над любым изменением. При этом планировать необходимо в первую очередь в тех случаях, когда: — структура проблемы известна плохо; — проблема очень сложна или требуется переработать большой массив информации; — решение проблемы в средне- и долгосрочной перспективе требует больших затрат времени.
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 33 В иных случаях оптимальные методики поиска проблемы — это импровизация и мгновенные решения, тогда необходимость в планировании отпадает. Реализация В ходе «реализации изменений» результат планирования воплощается в жизнь. С «даты внедрения» начинается консолидация новой системы. Затем реализованные изменения в рабочем режиме сопоставляются с плановыми. Примерно через три–пять месяцев после даты внедрения проектная группа передает новую систему линейной организационной структуре. Текущая работа С передачи системы начинается текущая работа. Этап «планирования изменений» с его структурными трансформациями успешно пройден. Если изменения имели комплексный характер, целесообразно через полгода или год после передачи системы провести «ревизию реализации». Эта процедура, занимающая несколько дней, преследует такие задачи: — контроль результатов; — коррекция хода и эффективности работы (например, в отношении продолжительности операций); — целенаправленная оптимизация. Вывод из эксплуатации Сегодня циклы изменений на предприятии длятся от четырех до десяти лет (рис. 2.4). Это касается прежде всего ИТ-систем, которые в настоящее время фактически отражают или задают организационную структуру предприятия. Срок службы определяется: 10 Срок выпуска (от запуска до снятия с производства) продукта Организация ИТ-системы Производственное и складское оборудование Здания техническое оснащение коммуникации, системы освещения общая отделка стен, полов, потолков строительные конструкции зданий и сооружений Рис. 2.4. Срок службы элементов завода 20 30 40 50 Количество лет
34 Комплексное планирование промышленных предприятий — изменением продукции в соответствии с требованиями рынка; — необходимостью технологических или организационных изменений. По этим критериям, принятым для элементов завода, наибольший срок службы имеют здания. Следовательно, при проектировании зданий следует особенно тщательно учитывать долгосрочные аспекты. 2.1.5. Комплексное планирование предприятия в рамках производственной системы Комплексный подход к планированию заводов позволяет эффективно реализовать имеющийся потенциал. Для этого необходим набор более или менее согласованных друг с другом процессов планирования, включающих различные методики и мероприятия, затрагивающие предприятие в целом / Bar05, Dom06 / . Опираясь на экспертные заключения / MTM01 / и учитывая специфические условия работы предприятия, процессы планирования можно объединить в иерархическую организационную концепцию производственной системы. В последние годы на базе понятия «комплексная производственная система» (КПС), первоначально возникшего в автомобильной промышленности (в качестве примера можно привести производственную систему компании Toyota — TPS), сформировалась и утвердилась концепция оптимизации бизнес-процессов / Paw07, S. 225 / . Она требует проводить отдельные мероприятия по повышению производительности с опорой на структуры более высокого уровня, с которыми могут и должны идентифицировать себя предприятие и его сотрудники. С учетом сложности заводской системы и комплексного характера ее планирования целесообразно все компоненты и взаимозависимости при планировании предприятий соотносить с уровнями и элементами производственной системы. На практике производственные системы (от сети производственных площадок до отдельного завода и монтажного (сборочного) участка) реализуются в различных вариантах — как в структурном отношении, так и в отношении их оперативного наполнения. Базовое строение производственной системы — это пятиуровневая организационная иерархия (рис. 2.5), где: — уровень 1 — целевая система, которая детализируется на основе привязки к общей цели, индивидуальным целям подразделений и целям более низкого уровня вплоть до второстепенных частных целей; — уровень 2 характеризует организационную структуру, которая состоит из формируемых областей и рабочих процессов, позволяющих проводить горизонтальное и вертикальное разграничение тесно связанных с системой целей;
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 35 — уровень 3 охватывает проектные варианты формируемых областей и рабочих процессов: это могут быть альтернативные стратегии, структуры или системы. В зависимости от исходной ситуации и поставленной цели необходимо разработать альтернативные методики и принципы, проанализировать их и выбрать решение, которое представляется наиболее оптимальным с экономической точки зрения; — уровень 4 содержит подходы, методики, вспомогательные средства и инструменты, используемые в процессе планирования, т. е. в процессе решения проблем и поиска ответов. Сюда относятся, например, перечни критериев, системы показателей, графические и математические методики вплоть до сложных инструментов анализа или моделирования; — уровень 5 охватывает ресурсы, необходимые для процессов изменений. Это работники, руководители и проектные группы, включающие специалистов с соответствующей квалификацией, опытом и знаниями о методиках и инструментах планирования и реализации планов. Для комплексного планирования заводов важны компоненты всех пяти уровней, а также их взаимосвязи. На пятом уровне сотрудники и руководители образуют фундамент целенаправленной реализации изменений. Они в состоянии выявить проблемные темы, разграничить задачи и структурировать подходы Система целей Заводская система, подсистема, частная система, элемент Альтернативные методики и принципы Подходы, методики, инструменты, вспомогательные средства Ресурсы, инноваторы, методисты, рабочие группы по постоянному совершенствованию 1-й уровень: высшая цель пирамиды целей, общие и частные цели, аспекты целей 2-й уровень: формируемые области, организационная структура заводской системы (например, сеть производственных площадок предприятия, цепочки создания стоимости, рабочие процессы, функциональные области, рабочие места) 3-й уровень: проектные альтернативы (например, типы технологий, методики управления, принципы складского хранения, стратегии предоставления ресурсов, система канбан) 4-й уровень: процессы планирования, организационные подходы, методики и инструменты, т. е. анализ, оценка, оптимизация, моделирование (например, АВС-анализ, портфельный и кластерный анализ, оптимизация логистики на основе дифференциации элементов (TDL)) 5-й уровень: работники, руководители и проектные группы (по планированию и постоянному совершенствованию) Рис. 2.5. Базовая организационная иерархия для комплексного планирования заводов
36 Комплексное планирование промышленных предприятий к решению проблемы. За поддержкой они могут обращаться к сторонним специалистам по планированию или координаторам. Собственно подходы, методики и инструменты планирования заводов, используемые для анализа и синтеза, находятся на четвертом уровне. Третий уровень отражает внедренные технологии и имеющиеся проектные альтернативы. Промышленное предприятие как систему с рабочими процессами и возможностями ситуационного разграничения областей, рассматриваемых в рамках стратегического, структурного и системного планирования, логично отнести ко второму уровню. Таким образом, заводская система тесно сопряжена с системой взаимосвязанных целей первого уровня. Далее основные компоненты комплексного планирования заводов мы соотнесем с пятью уровнями производственных систем. 2.2. Компоненты комплексного планирования промышленных предприятий 2.2.1. Система взаимосвязанных целей Прежде всего в рамках комплексного планирования заводов с опорой на индивидуальные условия либо требования, имеющиеся на предприятии, формулируются цели, т. е. ведется поиск ответа на вопрос: В КАКОМ НАПРАВЛЕНИИ должно развиваться предприятие? Цели — это мысленно предвосхищаемые состояния или конечные точки преобразований / Hal73 / . Анализ целей и базовых условий требует сконцентрироваться на тех областях и процессах, которые в рамках соответствующего проекта или действительно создаются заново, или реорганизуются. Инновационные проекты, ориентированные на будущее, — а именно такие создаются при планировании заводов — должны преследовать взаимосвязанные цели, учитывающие особенности и тенденции целевых аспектов (рис. 2.6). Отдельные цели могут противоречить друг другу (рис. 2.7). В процессе планирования, т. е. в ходе анализа, разработки проектных альтернатив и их оценки, следует учитывать систему целей в ее динамике и направленности. При согласовании целей особое значение имеют два момента / Bur97, S. 14 / : — содержание и характеристики целей: на основе взаимосвязанных целевых аспектов определяется зависимость между ними, дается описание иерархии и конфликта целей. Степень их детализации и конкретизации зависит от характера проблемы и этапа планирования; — динамический подход к формулированию цели: в силу быстро меняющихся условий и неопределенности, которая всегда сопровождает
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 37 ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ЭКОНОМИКООРГАНИЗАЦИОННЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЦЕЛЕВЫЕ АСПЕКТЫ СИСТЕМНОЭКОНОМИЧЕСКИЕ СОЦИАЛЬНЫЕ Рис. 2.6. Система взаимосвязанных целей при стратегическом планировании / Woj82 / планирование, требуется регулярно (с определенными интервалами) или нерегулярно, но постоянно (по мере необходимости) пересматривать цели. Граничные условия Помимо целей следует определить граничные условия. При планировании они всегда сужают диапазон возможных решений, что может, с одной стороны, снижать уровень сложности, а с другой — тормозить инновации. 2.2.2. Организационная структура и формируемые области С точки зрения содержания возникает вопрос: ЧТО необходимо изменить? При этом формируемые области можно дифференцировать по ширине и глубине в соответствии с системной иерархией завода. В свою очередь, каждый из уровней допускает дальнейшую дифференциацию с учетом создающихся функциональных систем и соответствующих рабочих систем. 2.2.2.1. Дифференциация и формирование систем Система состоит из элементов, которые обладают определенными свойствами и соединены между собой определенными связями. В качестве элементов
38 Комплексное планирование промышленных предприятий заводской системы следует рассматривать те области или процессы системы, которые в рамках имеющейся задачи не требуют или не допускают дальнейшего дробления. Целевые аспекты Возможные отдельные цели — Функциональные особенности и тенденции — — — — — Специфика человеческого фактора — — — — — Надежность достижения результата Повышенные требования к качеству Низкий коэффициент сбоев Высокая гибкость в отношении: • изменений продукции и новых разработок • изменения количества продукции • размера партий продукции — Изменение количества персонала — Короткий производственный цикл Хорошее состояние здоровья (психического, физического) Хорошее самоощущение, удовлетворенность Сохранение и повышение профессиональной квалификации Эффективные взаимоотношения в коллективе Безопасность рабочего места — Специфика организации производства — Высокие экономические результаты — Низкий показатель собственного и заемного капитала — Максимальное использование ресурсов предприятия — Системно-экономические условия и тенденции — Решающая роль в обеспечении потребности в товарах и услугах — Низкая нагрузка на платежный баланс (например, за счет отказа от использования импортных средств производства) — Снижение издержек, связанных с несчастными случаями и профессиональными заболеваниями — Экологичность — Социальные условия и тенденции — Система образования, позволяющая получить и повысить квалификацию — Положительное воздействие на социальный климат Рис. 2.7. Отдельные цели в системе взаимосвязанных целей Система и элементы Согласно общему определению системы любые объекты или обстоятельства, включая области и процессы, можно считать системами или элементами. Система делится на подсистемы, которые также обладают системным характером, и дробится до элементов, представляющих самый низкий уровень в рамках соответствующей системы. Это явление называют иерархическим порядком (рис. 2.8).
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 39 Дифференциация системы позволяет вычленять из общего комплекса любые подсистемы, сохраняя при этом привязку к системе в целом. Необходимо понимать, какие аспекты требуют большего или меньшего внимания при реализации проектов по планированию заводов — аспекты структур или аспекты рабочих циклов / Bur97, S. 63 / . Выделяют следующие подсистемы: — организация структуры или организация областей: • существенные изменения не проводятся; • изменения затрагивают одну функциональную область; • изменения затрагивают несколько функциональных областей; • изменения затрагивают предприятие в целом; — организация рабочих циклов или организация процессов: • изменения не проводятся; • изменения затрагивают одну функциональную область; • изменения затрагивают несколько функциональных областей; • изменения затрагивают предприятие в целом или производственную сеть. В соответствии с делением системы «завод» на подсистемы можно и в системе «планирование завода» выделить подсистемы планирования. Процессы Среда: отрасль, рынки; предприятия, производственные точки Области Система: завод, фабрика Подсистемы: производство, монтаж (сборка), склад, транспортировка внутри предприятия Элементы: рабочие места, средства производства, цеха или подразделения Рис. 2.8. Системная иерархия завода Понятие структуры Связи между компонентами (подсистемами или элементами) можно рассматривать как определяющее свойство системы. В совокупности все связи внутри системы, их сумма обозначается как структура, например:
40 Комплексное планирование промышленных предприятий — пространственные связи между функциональными областями; — временные связи между рабочими циклами; — содержательно-предметные связи между продуктами; — содержательно-логистические связи между процессами. Структура и функция Многие системы не только обладают структурой, но и выполняют некую роль, т. е. функционируют. Функционирование — признак динамических систем. Они включают в себя активные элементы, которые в силу своих специфических особенностей могут выполнять определенные задачи и преобразовывать определенные входящие потоки (вход) в соответствующие результаты (выход). Функцию системы или системного элемента описывает связь между входом и выходом. Необходимо помнить о том, что функция системы не равна сумме функций системных элементов, но в значительной мере зависит от связей между элементами. К каждой структуре однозначно привязана функция, однако одну и ту же функцию могут выполнять разные структуры. 2.2.2.2. Рабочие и функциональные системы В целях структурирования или дальнейшей конкретизации областей, формируемых при комплексном планировании, можно опираться на организационные поля (рис. 2.9), приняв следующее разграничение: — рабочие системы — подсистемы или частные системы завода, интеграционное взаимодействие которых определяет процесс производства (см. рис. 2.1); — функциональные системы — сферы деятельности завода, допускающие разграничение и идентификацию с пространственной точки зрения, с точки зрения процессов или продуктов и реализующие определенные функции (например, закупки, производство, логистика, вспомогательные и дополнительные службы, сбыт и т. д.). Выделяется несколько рабочих систем. Продукт Вид и количество изделий, покидающих предприятие, и компонентов, циркулирующих на предприятии (материалы, детали, узлы и т. д.). Технология Процедуры обработки и характер реализации (гибкость, степень автоматизации оборудования и т. д.).
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий Функциональные системы Рабочие системы Закупки Продукт Технология Организация Оборудование 41 Сотрудники Финансы Формируемая область Производство Изготовление, сборка Логистика Складское хранение, транспортировка Вспомогательные и дополнительные технические службы Прочие внутренние функциональные области Продажи Утилизация Рис. 2.9. Матрица разграничения организационных полей при комплексном планировании Организация Устройство и механизмы структур (области) и рабочих циклов (процессы, информация), характер реализации. Оборудование Физическое воплощение технологии и организации в устройствах и сооружениях. Кроме того, планирование предприятия охватывает еще несколько рабочих систем. Сотрудники Работники предприятия, включая руководителей, не являются предметом организации в строгом смысле слова, но их квалификация и изменение культуры инноваций могут привести к изменению характера деятельности. Финансы Инвестиции и расходы, имущественное положение и финансирование предприятия.
42 Комплексное планирование промышленных предприятий Матрица, образуемая рабочими и функциональными системами, определяет организационные поля комплексного планирования заводов, такие как: — изменение логистических технологий; — изменение организации планово-предупредительного ремонта. Зависимости между организационными полями требуют ситуативного учета. Воздействие на рабочие системы оказывают различные сферы деятельности предприятия (рис. 2.10). Качество организации рабочих систем непосредственно влияет на результаты работы предприятия. Общий КПД предприятия равен произведению КПД отдельных рабочих систем. Таким образом, планирование промышленного предприятия требует сконцентрироваться на оптимизации всех рабочих систем в равной мере — как с точки зрения сфер деятельности, так и с точки зрения процессов. Низкий КПД отдельной рабочей системы может значительно ухудшить общий КПД завода. Рабочие системы Влияние сфер деятельности Продукт (оборот), КПД продукта — Продажи — НИОКР Технология (вложенный капитал), КПД технологии Система управления КПД продукта × КПД технологии × КПД организации × КПД оборудования × КПД сотрудников Организация (затраты), КПД организации — Производственное оборудование — Материально-техническое снабжение — Выполнение заказов — Администрирование Оборудование (инвестиции), КПД оборудования — Внутризаводское планирование — Планово-предупредительный ремонт — Управление дополнительными службами Сотрудники (инновации), КПД сотрудников — Развитие персонала Рис. 2.10. Промышленное предприятие и его рабочие системы
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 43 2.2.2.3. Требования рабочих систем Прогнозы в отношении продукции Усиливающаяся глобализация укрепляет тенденцию к более динамичному развитию рынков. Это означает, что бизнесу необходимо уметь приспосабливаться к запросам потребителей. Роль сервиса и технического обслуживания будет расти. Для завода это означает усиление следующих факторов: — производственные структуры ориентируются на рынок, т. е. на продукт и заказы; — ресурсы объединяются, количество интерфейсов уменьшается, т. е. требуется перемещать и хранить меньшие объемы материала, сокращается потребность в координировании. Роль этих факторов в планировании заводов напрямую обусловлена влиянием планирования продукции на технологию и организацию. При этом усиливается значение разработки продукции с учетом логистических механизмов / Paw05 / . Прогнозы в отношении технологии В зависимости от выпускаемой продукции новые производственные структуры необходимо создавать с учетом логистики (фракталы, сегменты, отрезки потока материалов и т. д.), оптимизируя потоки материалов, а также складские и резервные структуры. С одной стороны, объединение ресурсов позволяет повышать уровень автоматизации (пример — обрабатывающие центры), с другой — сегментация обеспечивает индивидуальную оптимизацию решений. В результате: — заводская система меньше зависит от изменений отдельных продуктов в рамках одной линейки; — оборот материала сокращается, что приводит к снижению доли транспортировочных и складских площадей; — высвобождаются резервные площади для перемещений производственных и транспортировочных автоматов (автоматических транспортных систем), для прокладки универсальных кабелей, вытяжных линий и т. д., что позволяет реализовать технические и организационные изменения без реконструкции; — из-за высоких инвестиций усиливается необходимость в высокой производительности на единицу площади. Прогнозы в отношении организации Продолжает усиливаться роль организации, прежде всего организации рабочих циклов, в плане повышения эффективности использования оборудования. Сферы
44 Комплексное планирование промышленных предприятий ответственности все больше соотносятся с потоками материалов для производства готовых компонентов, деталей и т. д. (процессы закупок, хранения, подачи компонентов). Необходимо использовать контуры автоматического регулирования и механизмы самоорганизации и саморегулирования. С точки зрения планирования заводов это означает: — что для решения проблем, затрагивающих разные сферы, формируются рабочие группы; — работы по планированию, контролю и обслуживанию интегрируются в современные производственные структуры в децентрализованном режиме (автономные производственные участки); — в отношении потоков материала или деталей усиливаются требования прозрачности и оперативного координирования (системы управления производственной логистикой); — в процессы постоянных изменений необходимо вовлекать сотрудников и руководителей (процесс постоянного совершенствования, привлечение персонала к управлению изменениями и т. д.). Прогнозы в отношении оборудования Описанные тенденции, которые затрагивают продукты, технологии и организацию, оказывают воздействие и на оборудование, а именно: — появляются области, которые требуют значительных кадровых и технологических ресурсов; — строительные мероприятия не рассматриваются как нейтральная оболочка, а организуются в прямой зависимости от описанных рабочих систем; — оборудование должно обеспечивать гибкость и высокую производительность. 2.2.2.4. Рабочие системы и ситуации планирования Последовательность рабочих систем однозначно соответствует иерархическому порядку (рис. 2.11). Это можно продемонстрировать на следующем примере. Предприятие разработало новый продукт (1-я рабочая система), который в отношении материала, размеров и количества выпускаемых за год единиц отличается от прежнего ассортимента. Таким образом, требуются новые обрабатывающие технологии, соответствующие машины и устройства: например, производственные и сборочные системы, системы складского хранения и транспортировки (2-я рабочая система). Управление производством перестраивается на массовый выпуск, из-за этого модель управления цехами (3-я рабочая система) уступает место групповой производственной модели. Требуется
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 45 Продукт Технология Организация Оборудование Планирование расширить цеха, приобрести оборудование для снабжения машин эксплуатационными материалами и утилизации отходов, а также модифицировать пути транспортировки (4-я рабочая система). = = = = = = = = = = = = = = = Увеличение объема планирования A B C D E F G H I J K L M N O P Иерархический порядок ≠ Изменения продукта, технологии, организации, оборудования = Отсутствие изменений продукта, технологии, организации, оборудования Рис. 2.11. Процесс планирования, представленный в виде древовидной структуры Таким образом, неизбежность изменений в конкретных областях определяет задачи и объем планирования завода. На рис. 2.11 в виде древовидной структуры показан процесс планирования в зависимости от организуемых рабочих систем. Эта структура допускает 16 принципиально различающихся ситуаций. Однако на практике каждая ситуация имеет практически неограниченное количество вариантов, которые и определяют реальный объем проекта. Объем планирования не позволяет оценить уровень его сложности / Schu84 / . Спланировать и создать производство новых продуктов с нуля (ситуация А) часто проще, чем провести реконструкцию или рационализацию заводского оборудования с сохранением ассортимента продукции и изменить технологию или методы производства (ситуация L). 2.2.2.5. Рабочие системы и глубина планирования Дальнейшая классификация формируемых областей (рис. 2.12а) опирается на следующие критерии:
46 Комплексное планирование промышленных предприятий — критерий глубины планирования, учитывающий этапы планирования или уровни детализации / Zim83 / . С увеличением глубины планирования завода в соответствии с системной иерархией формируемая область становится более узкой, но и более детализированной, т. е. увеличивается объем обрабатываемых данных; — критерий ширины планирования, учитывающий количество соответствующих подсистем или элементов, определяющих задачу планирования. С каждой подсистемой (производство, склад, транспортировка внутри предприятия) связаны частные планы. Глубина планирования (степень детализации) Основное внимание при планировании по-прежнему направляется на определенные рабочие и функциональные системы / Hei89 / : например, на производственную технологию и параллельно логистическую организацию (рис. 2.12b). Ширина планирования (количество систем) а) Ширина и глубина планирования е ы ьн ал н ы ио м кц те ун сис Рабочие системы Рис. 2.12. Задача планирования Финансы Сотрудники Оборудование Организация Ф Технология b) Организационные поля и глубина планирования Продукт / рынок Прочие функции Дополнительные службы Логистика Производство Закупки
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 47 2.2.2.6. Объединение рабочих систем и целевых аспектов Объединение рабочих систем и целевых аспектов с точки зрения областей или процессов приводит к построению самых разных частных планов (рис. 2.13). Любые мероприятия — и технические, и организационные, и строительные — в большей или меньшей мере воздействуют на каждый из целевых аспектов. И наоборот, любой цели можно достичь лишь на основе комбинированного эффекта от мероприятий, проводимых в каждой рабочей системе. Здесь в ходе планирования возникает серьезная задача, касающаяся в первую очередь координирования частных планов или частных проектов. Целевые аспекты комплексного планирования ОБЩАЯ ЦЕЛЬ Функциональные целевые аспекты Экономикоорганизационные целевые аспекты Системноэкономические целевые аспекты Социальные целевые аспекты Продукт Технология Организация Оборудование Сотрудники Воздействие Целевые аспекты сотрудников Мероприятия в отношении рабочих систем Рис. 2.13. Рабочие системы и целевые аспекты в комплексном планировании На рис. 2.14 приведены в качестве примера различные мероприятия или методики с привязкой к рабочим системам. Достичь общей цели — оптимизации заводской логистики — можно с помощью альтернативных организационных подходов, каждый из которых позволяет добиться соответствующих частных целей. Ситуативный подход Поскольку сформулированные цели и граничные условия, с одной стороны, и различные варианты реализации рабочих систем, с другой, порождают бесконечное множество ситуаций, комплексное планирование всегда следует
48 Комплексное планирование промышленных предприятий Технология Рабочая система Продукт Производство, сборка Методики или мероприятия — Стандартизация продуктов — Сокращение разнообразия деталей — Технологическая организация с учетом логистики — Оптимизация ресурсов — Комплексная обработка — Автоматизация — Гибкие модели сопряжения технологического оборудования Частные цели — Простая — Отказоустойструктура чивость — Определе— Оперативная ние варианобратная связь тов на самой — Продолжительпоздней станый срок эксдии плуатации — Учет осо— Короткий пробенностей изводственный сборки цикл — Учет требований автоматизации Организация Транспортировка, хранение Организация рабочих циклов — Стандартизация единиц хранения и транспортировки — Дифференциация складов и резервных структур — Аутсорсинг внутренней логистики — Синхронизация потока материалов и информации — Сбор и учет производственных данных, пульт управления логистической сетью, стратегия подачи материалов и компонентов — Сокращение — Стратегия «точно воколичества время» уровней от— Ориентация ветственнона события сти и уровней принятия решений — Децентрализация — Своевременное предоставление материалов и компонентов Структурная организация Оборудование — Структурная — Гибкие струкорганизация туры зданий с ориента— Автоматизация цией на прозданий дукт — Планово-пред— Групповая упредительтехнология ный ремонт — Синхронис учетом тезация перекущего состосекающегося яния производства — Интеграция поставщиков Сотрудники — Квалификация — Интеграция — Детейлоризация — Децентрализация сфер компетенции — Оператив— Оперативная — Снижение ная обратная адаптация к изчастоты связь менениям ошибок — Предостав— Высокая до— Функциоление инступность нальная гибформации кость по мере не— Ответственобходимости ность Рис. 2.14. Организационные подходы или альтернативы в рамках цели «оптимизация заводской логистики» / Paw07, S. 35 / рассматривать как «ситуативный подход». Это означает, что стандартных решений не существует. Применение стандартизованных методик и принципов решения задач требует проверки на целесообразность и эффективность в каждом конкретном случае. 2.2.3. Принципы решения задач и проектные альтернативы Как показывает рис. 2.14, проектные альтернативы в целом — это технические или организационные подходы, принципы и методики оптимизации формируемой области с ориентацией на существующие сферы деятельности предприятия или процессы. Таким образом, здесь возникает вопрос о том, КАКИЕ проектные альтернативы имеются?
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 49 2.2.3.1. Направления инноваций и подходы к решению задач Основные подходы к решению задач по инновационной организации завода зависят от глубины планирования. Можно выделить, например, следующие подходы / Paw07, S. 10–18 / : — стратегические: • оптимизация вертикальной интеграции («делай или покупай», аутсорсинг, производственное партнерство); • синхронизация процессов (модель «точно вовремя», организация четкой последовательности операций, установление фиксированной очередности заказов); • информационно-организационные принципы (снижение сложности, сопряжение автономных функций, интеграция сотрудников); — структурные: • разработка продукта с учетом логистики; • разработка структуры процессов с учетом логистики (структуры производства, потока материалов, потока информации); — системно-технические: • гибкие системы производства и сборки; • гибкие системы потока материалов и складского хранения; • адаптивные системы планирования и управления. В рамках реализации этих подходов можно воспользоваться альтернативными методиками и принципами решения задач, применимыми в рабочей области. 2.2.3.2. Принципы решения задач и методики Чтобы определить отправные точки базового усовершенствования процессов, привязанных к продукту, и функциональных систем предприятия, целесообразно детально проанализировать эти процессы, системы, а также соответствующие подсистемы и относящиеся к ним рабочие системы (рис. 2.15а). Дальнейшая классификация показана на рис. 2.15b на примере рабочей системы «организация» и процессов функциональной системы «производство». На этом уровне детализации выявляются принципы и методики, которые могут оказать решающее влияние на организацию производства. Выделенные поля показывают, какие методики сильнее всего воздействуют на функциональную систему, подсистему или процессы.
Закупки Поступление товара Отпуск товара Производство Склад Резерв Вспомогательные и дополнительные технические службы Комплектация Прочие функциональные области Транспортировка внутри предприятия Продажи Изготовление Утилизация Сборка Финансы Сотрудники Оборудование Подсистемы Организация Продукт Функциональные системы Технология Рабочие системы а) Функциональные системы и подсистемы Поступление товара Складское хранение Производство Комплектация Транспортировка внутри предприятия Подача материалов и компонентов Использование резерва Изготовление Сборка Отпуск товара b) Влияние методик на процессы Рис. 2.15. Связи (а) принципов решения задач и (b) методик с процессами в формируемой области «организация производства» (пример) Поливалентность, гибкие структуры Мультипроцессная организация Прерывно-поточное производство Групповой обзор для анализа эффективности тактов Стратегия одного склада, супермаркеты Первым пришел, первым ушел Однопредметный поток Маленькие грузоносители Быстрая переналадка (SMED) Система канбан Методика пополнения резервов Определение технологических маршрутов Комплектация, формирование наборов Непрерывно-поточное производство Стратегия Pull Планирование потока материалов, поставки Процессы Управление производством Методики Планирование производственной программы Принципы Организация Выравнивание объемов производства Фиксированная продолжительность тактов Рабочая система
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 51 В рамках комплексного планирования завода возникают различные задачи, требующие, например, разработать: — инновационную программу обеспечения стабильности предприятия в долгосрочной перспективе, опирающуюся на количественные показатели; — оптимизированную концепцию закупок, складского хранения и предоставления ресурсов; — производственную структуру, учитывающую логистические факторы; — или взаимосвязанную структуру сбыта при слиянии компаний. Каждая из этих задач более или менее сильно затрагивает отдельные формируемые области и относящиеся к ним альтернативные методики и принципы решения задач. Взаимосвязи областей и методик позволяют дать первоначальную оценку сложности текущей ситуации и объема необходимого планирования. 2.2.4. Структура системно-ориентированного планирования Помимо необходимости выделить в задаче по планированию области подсистемы или процессы и определить возможные методики и принципы ее решения, возникает вопрос о том, КАК осуществляется собственно планирование? Ведь при планировании изменений в центре внимания находится, конечно, подход к задаче. В силу увеличения сложности проектов по планированию заводов отдельный человек уже не в состоянии проследить ход реализации этих проектов и их системные контексты. При этом все более важную роль играет расширение содержания, масштаба и риска проектов, а также цели, лежащие в основе проектов. Целенаправленное осуществление процесса планирования позволяет реализовать системно-ориентированный подход, охватывающий следующие компоненты (рис. 2.16): — методики планирования, специфические для решаемой проблемы; знания по разграничению и структурированию проблем, знакомство с процессами планирования; — методики и вспомогательные средства планирования; знание математических методов, вспомогательные процедуры для принятия решений, использование различных показателей;
52 Комплексное планирование промышленных предприятий — инструменты планирования; знание ИТ-методик по сбору, анализу и оценке данных, ИТ-моделирование. 4-й уровень: подход Структурирование проблемы, подход к решению Методики планирования, вспомогательные средства Инструменты планирования, ИТ-инструменты Процессы планирования Постановка проблемы Анализ Синтез Результат удовлетворительный? Нет Да Решение 5-й уровень: ресурсы Системное мышление, системный подход Ноу-хау по решению проблем Управление проектом Рис. 2.16. Компоненты системно-ориентированного планирования в организационной иерархии комплексного планирования Подход характеризует собственно процесс планирования. При этом необходимо различать два базовых варианта применения системного подхода в планировании заводов: — при анализе (исследовании) имеющейся системы рассматривается ее функция, и на этой основе формулируются выводы о структуре системы; — если система синтезируется (формируется) для конкретной цели, создается структура для выполнения определенной функции. В ходе планирования постоянно устанавливается обратная связь и регулярно контролируется координация анализа и синтеза. Если рассматривать организационную иерархию «комплексной производственной системы» (см. рис. 2.5), подход образует 4-й уровень, а ресурсы планирования — 5-й уровень (рис. 2.16).
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 53 2.2.5. Ресурсы Фундамент базовой организационной иерархии комплексного планирования заводов — это ресурсы планирования процессов изменений. Таким образом, в итоге встает вопрос о том, КТО выполняет задачи по планированию? Здесь следует учесть следующие требования: — применение системного подхода: системное мышление, в частности учет потоков или процессов создания стоимости, образует основу комплексного междисциплинарного планирования; — использование ноу-хау по решению проблем, знания возможностей применяемых технологий, знакомства с организацией заводов; — применение методик управления проектами, знаний по организации структуры и процессов проектирования, планирования сроков и расходов. При организации изменений необходимо, чтобы на каждом этапе ресурсы требовали взаимодействия противоположностей / Woj83 / , например: — теории (знаний) и практики (опыта); — дедукции и индукции; — собственных специалистов (профессиональные знания, собственные цели в соответствующих сферах) и сторонних экспертов (знание методик, независимость); — непосредственно проектной и «политической» работы; — вдохновения и соблюдения стандартов; — разработки планов и принятия решений; — индивидуальной и групповой работы (по согласованию); — консультаций и конфликтов. Помимо рабочих ресурсов важное значение имеет и распределение ролей в группах, например, по планированию, принятию решений и консультированию (см. п. 2.3.1.2). Кроме того, в соответствии с различными требованиями в зависимости от глубины планирования необходимо менять и состав групп. Если на начальном этапе важнее творческие способности, то позднее требуется найти ресурсы для реализации планов, подобрать специалистов для их разработки и затем запустить реализацию.
54 Комплексное планирование промышленных предприятий 2.3. Универсальный процесс решения проблемы На рис. 2.17 приведена базовая схема универсального процесса решения проблемы. Она применима и к его специфическим вариациям (эвристика планирования). Эта схема охватывает следующие этапы подготовки к планированию: — изучение исходной ситуации (анализ); — разработка альтернативных планов (синтез); — принятие решения. 2.3.1. Подготовка к планированию 2.3.1.1. Определение объема системы Планирование может привести к цели только тогда, когда четко определен объем формируемой системы. При этом возникает вопрос, достаточен ли рассматриваемый объем системы для решения поставленной проблемы, т. е. следует ли анализировать предприятие в целом, отдельные области, подразделения или конкретное рабочее место. Важно учесть, что определение объема системы оказывает значительное воздействие на результат планирования (рис. 2.18). Структурирование проекта может опираться на разные критерии. Основные варианты (рис. 2.19): — структурирование по продукции: начальный продукт, основная специализация, вертикальная интеграция, аутсорсинг; — топографическое структурирование: подсистемы, разведенные в пространстве или во времени; — функциональное структурирование: критерии дальнейшего использования; — фазовое структурирование: временной и логический цикл развития проекта, охватывающий следующие фазы: • планирование; • реализация; • текущая эксплуатация (использование, техническое обслуживание); • снятие с эксплуатации (например, повторное использование, вторичная переработка); — структурирование по функциям и полномочиям (например, области, закрепленные за правлением);
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 55 Постановка проблемы Подготовка к планированию — определить объем системы — сформировать проектную группу — определить порядок работы Изучение исходной ситуации Да Исходная ситуация удовлетворительна? Нет Разработка альтернативных вариантов — сформировать подсистемы и частные системы — разработать альтернативные варианты и сократить их количество — оценить альтернативные варианты Имеется ли удовлетворительный вариант? Да Нет Достигнут ли последний этап планирования? Нет Да Принятие решения Решение Рис. 2.17. Базовая схема процесса решения проблемы Примеры Группа рабочих мест Производство в целом Р Е Ш Е Н И Е Р Е Ш Е Н И Е ПРОИЗВОДСТВО ОФИС Промышленные роботы Персональные компьютеры Станок с ЧПУ MS Office Гибкая система изготовления продукции Компьютерная диалоговая система с интегрированным потоком данных А Б Тезис: определение объема системы влияет на результат планирования Рис. 2.18. Значимость объема системы
56 Комплексное планирование промышленных предприятий — структурирование по затратам: виды и группы затрат; — структурирование по рабочим системам: формируемые системные компоненты завода. КРИТЕРИИ СТРУКТУРИРОВАНИЯ ПРИМЕРЫ Группа продуктов Топография (пространственная) 2 3 A B C Закупка Производство Продажа Планирование Реализация Техническое обслуживание a b c Материалы Средства производства Заработная плата Продукт Технология Организация Завод Функция (дальнейшее использование) Фазы Функции и полномочия 1 Функции правления Затраты Системные компоненты Рабочая система Рис. 2.19. Критерии структурирования системы Если на первый план выходит организация рабочих циклов, т. е. организация завода с ориентацией на процессы, то сначала определяется соответствующая группа продукции. Затем необходимо установить вклад субпоставщиков или собственного предприятия в создание стоимости, что и образует предмет планирования промышленного предприятия. 2.3.1.2. Формирование проектной группы Важнейший фактор успеха проекта — ресурсы планирования / Mar88; Sei90; Bra04 /, а именно: — состав проектной группы; — порядок взаимодействия между отдельными сотрудниками и группами. Проектная группа может включать сотрудников предприятия и связанных с предприятием структур (рис. 2.20). При этом следует по возможности включать в проектную группу людей с разными типами характера (рис. 2.21). Помимо этого, необходимо четко распределить базовые полномочия: — по планированию; — принятию решений.
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий ПРОЕКТНАЯ ГРУППА ПРЕДПРИЯТИЕ Сотрудники, задействованные в планах Корпоративная представительская организация (например, производственный совет) Группа (комитет) принятия решений Группы по планированию 57 СТРУКТУРЫ, СВЯЗАННЫЕ С ПРЕДПРИЯТИЕМ Специалисты по планированию Ученые Широкие представительские организации — профсоюз — союз работодателей Органы власти Руководство предприятия Наблюдательные органы При необходимости — дополнительные консультационные группы Поставщики Потребители, заказчики Рис. 2.20. Состав проектной группы ЛЮБИТЕЛЬ ЗАДАВАТЬ ВОПРОСЫ СПОРЩИК ПОЭТ ОПТИМИСТ ТОЛСТОКОЖИЙ ВСЕЗНАЙКА ПЕССИМИСТ ОРАТОР НЕРЕШИТЕЛЬНЫЙ Рис. 2.21. Типы характеров в проектной группе Группа по планированию В группу по планированию входят те участники проектной группы, которые занимаются непосредственно планированием. Как показывает опыт проектной работы, накопленный автором этой книги, привлечение в группы по планированию тех, кого непосредственно затрагивают планируемые изменения, имеет важнейшее значение для формирования конкретной рабочей области. В этом отношении более полной информацией и профессиональными навыками располагают работодатели.
58 Комплексное планирование промышленных предприятий При работе с объемными системами, так же как и на начальных этапах планирования, конкретные сотрудники, как правило, не выделяются. Они участвуют в процессе планирования через корпоративные представительские организации. При планировании новых объектов, например при строительстве нового завода, при отсутствии заинтересованных лиц представители таких организаций могут внести в работу дополнительные человеческие и социальные аспекты. Группа принятия решений Группа принятия решений определяет состав группы по планированию; формулирует задания, устанавливает финансовые, пространственные и временные пределы; в текущем режиме проверяет задачи планирования; принимает решения по основным процедурным и методическим вопросам; утверждает принципы планирования и отдельные подходы к решению задач; принимает решения относительно общего результата планирования; назначает ответственных, которые в конечном счете займутся реализацией планов. Консультационная группа При работе над очень сложными проектами для поддержки групп по принятию решений и планированию часто создаются консультационные группы. Их задача — привнести в планирование дополнительные профессиональные знания, идеи относительно новых, ранее не применявшихся подходов и в конечном итоге проверить реализуемость планирования. Таким образом, консультационные группы могут состоять как из собственных сотрудников предприятия, так и из представителей самых разных внешних структур: проектных бюро, научноисследовательских организаций и т. д. / Hep98 / . 2.3.1.3. Определение порядка работы Характер взаимодействия между сотрудниками различается в зависимости от объема системы и этапа планирования. Поэтому следует выбирать разные формы участия с учетом характера планирования (стратегическое, структурное, системное, рабочее) и объема формируемой системы (предприятие в целом, подразделения, рабочие группы или отдельное рабочее место). При этом разные группы лиц на предприятии должны выполнять различные функции. Их распределение может опираться на матрицу, приведенную на рис. 2.22. В начале каждого этапа планирования определяются не только сотрудники, но и формы и интенсивность их взаимодействия в рамках проектной группы. От этого в значительной мере зависит: — какие критерии могут быть включены в систему целей и какую форму они могут приобрести;
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий … Рабочее место Завод Объем системы Компания в целом Рабочее планирование Системное планирование Структурное планирование Группы сотрудников Стратегическое планирование Характеристики Этап планирования 59 Наблюдательные органы Руководство предприятия Функции: И — сбор информации С — предоставление сведений К — консультирование У — утверждение Пр — подача предложений В — право вето Пл — планирование Р — принятие решений К — контроль Представительская организация работников Задействованные работники Рис. 2.22. Матрица для определения функций в рамках проектной группы в зависимости от объема системы и этапа планирования — какие организационные факторы в рамках предприятия следует принять в качестве граничных условий и какие факторы подлежат формированию; — какие методики и технологии используются для решения проблем; — какие проектные варианты будут выбраны на отдельных этапах планирования и доведены до реализации. 2.3.2. Разработка проектных альтернатив 2.3.2.1. Формирование подсистем и частных систем Для успешного решения сложных проблем объемную систему следует разбить на подсистемы или частные системы. Формировать эти подсистемы или частные системы целесообразно таким образом, чтобы: — они допускали простое и однозначное разграничение; — их объем оставался обозримым; — их можно было формировать независимо друг от друга. Логичное структурирование с четким разграничением содержимого: — обеспечивает необходимую прозрачность; — унифицирует терминологию;
60 Комплексное планирование промышленных предприятий — облегчает координирование и коммуникацию; — является необходимым в системе задач проектного менеджмента. 2.3.2.2. Разработка альтернативных вариантов и сокращение их количества Планирование требует разрабатывать альтернативные варианты, оценивать их и выбрать оптимальный с экономической точки зрения. При решении сложных задачах планирования системно-ориентированный подход позволяет действовать поэтапно и целенаправленно. При этом существуют три варианта структурирования системы (рис. 2.23). а) Структурирование системы без поиска альтернативных вариантов Предлагаемое решение Уровень планирования: 1 2 3 4 5 b) Структурирование системы с многоуровневым формированием вариантов Оценка: Альтернативный вариант a Альтернативный вариант b Альтернативный вариант с Уровень планирования: 1 2 3 n c) Структурирование системы с одноуровневым формированием вариантов A B C Уровень планирования: 1 2 3 Рис. 2.23. Формирование альтернативных вариантов и сокращение их количества 2.3.2.3. Оценка альтернативных вариантов Оценка альтернативных вариантов и выбор решения по результатам этой оценки определяют дальнейшее качество планирования /Sche01/. Поэтому сначала следует проверить уже выявленные частные цели и при необходимости детализировать их. Как показывает практика, целесообразно различать требуемые и реалистичные цели. Критерии должны быть по возможности независимыми друг от друга, хотя зачастую добиться этого сложно. Кроме того, критерии должны
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 61 приниматься всеми задействованными сторонами. При оценке альтернативных планов следует различать оценку: — концептуальных альтернатив; — реализуемых альтернатив. И в том и в другом случае требуется разработать системы оценки для взаимосвязанных целей. При этом применяются критерии двух типов, т. е. двойной подход к оценке (рис. 2.24): — количественная оценка (экономичность); — качественная оценка (полезность). Оценка альтернативных вариантов Экономичность КРИТЕРИИ — Объем инвестиций — Изменение производственных расходов — Изменение результата — Изменения персонала — Изменения площадей Полезность КРИТЕРИИ — Гибкость — Надежность — Приемлемость — Риск реализации — Качество Рис. 2.24. Двойной подход к оценке Количественная оценка альтернативных планов При количественной оценке эффективность вложений проверяется по заданным целевым и оценочным критериям. Если имеется несколько планов, выбирается тот, в котором есть наибольшая вероятность достичь цели. Методики инвестиционных расчетов делятся на статические и динамические. Динамические методики учитывают момент возникновения расходов, обратных поступлений и экономии посредством начисления процентов. В статических методиках такая возможность отсутствует, т. е. экономия, которая возникнет через десять лет, получает такой же удельный вес, как и сегодняшние расходы. Различают следующие методики расчета эффективности инвестиций: — статические: например, сравнение затрат, сравнение прибыли, расчет амортизации и рентабельности. Эти методики обладают двумя особенностями: • временные различия между проектными показателями не учитываются при определении результата. Как правило, используются только средние или стандартные показатели; • в качестве проектных данных используются расходы и выручка.
62 Комплексное планирование промышленных предприятий Статические методики просты в использовании, но заставляют учитывать указанные ограничения. Поэтому они применяются главным образом для сравнения расходов при оценке различных вариантов внесения средств, а также при работе со сравнительно небольшими инвестиционными объектами или с инвестиционными объектами короткого цикла; — динамические: например, метод стоимости капитала, метод внутренней процентной ставки и метод аннуитетных платежей. Они в ограниченном объеме учитывают разницу во времени внесения средств. Здесь необходимо принять во внимание следующие факторы: • величина расходов и доходов, связанных с вложением средств, варьируется в течение продолжительного периода; • фактор времени оценивается по принципу процента на процент. Динамические методы расчета эффективности применяются в первую очередь для масштабных инвестиций с длительным сроком амортизации. Минусы этого подхода — сложность расчетов, неопределенность прогноза будущих расходов и доходов, а также условие немедленного реинвестирования поступлений, которое соблюдается не всегда. Качественная оценка альтернативных планов Опыт показывает, что оценка альтернативных вариантов на основании только экономических критериев не вполне отвечает требованиям к расчету эффективности инвестиций. Помимо критериев, допускающих числовое выражение, необходимо принимать во внимание также мягкие, т. е. трудно учитываемые, качественные критерии. Для качественной оценки применяют анализ эффективности затрат и метод экспертных оценок: — при анализе эффективности затрат сопоставляются такие критерии, как расходы на альтернативные планы и их эффективность (рис. 2.25). Этот подход включает в себя следующие этапы: • разработка альтернативных планов; • определение затрат и эффективности; • сравнение альтернативных вариантов; • выбор оптимального варианта; — при использовании метода экспертных оценок для оценки качественных факторов применяется эвристический подход. Цель заключается в оценке альтернативных решений относительно заданной или будущей системы целей (рис. 2.26). При этом качественные формы целевых критериев трансформируются в количественные оценочные показатели. Таким образом, опираясь на установленные показатели эффективности, можно
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 63 составить рейтинг. Критерии оценки делятся на технические, социальные и экономические. Метод экспертных оценок применяется преимущественно в тех случаях, когда: • критерии оценки не допускают стоимостного выражения; • принимаются решения по комплексным проблемам, т. е. когда необходимо найти вариант, обеспечивающий по совокупности показателей максимальное приближение к цели, и таким образом повысить суммарную эффективность до максимума; • рассматриваются стандартные варианты, варианты внутризаводского размещения производства, варианты организации потока материалов, выбираются альтернативные системы изготовления, сборки, складского хранения и транспортировки. Альтернативный план Затраты Разовые Эффективность Постоянные Разовые Имеет денежное выражение Постоянные Не имеет денежного выражения Имеет количественное выражение Разовые Постоянные Не имеет количественного выражения Разовые Постоянные Рис. 2.25. Систематизация показателей затрат и эффективности В п. 4.5.3 на примере метода экспертных оценок в рамках конкретного проекта приводится оценка альтернативных вариантов внутризаводского размещения производства. Сопоставление альтернативных вариантов Для выбора варианта, который будет реализован, можно воспользоваться целевыми критериями или числовыми показателями. Профиль, образуемый числовыми показателями, отражает фактическое и требуемое состояние или теоретический оптимум. Альтернативные планы находятся в пределах между текущим и требуемым состоянием, как, например, план А1 на рис. 2.27. Разница между текущим и требуемым состоянием одного из показателей описывает потенциал этого показателя.
64 Комплексное планирование промышленных предприятий Адаптация к требованиям заказчиков Гибкость Переработка различного сырья Быстрая смена линеек продукции Технические критерии оценки Повышение коэффициента использования Повышение эффективности Короткие производственные циклы Короткие маршруты транспортировки Функциональная привязка Привязка продукции к складу Оптимальное размещение оборудования Критерии оценки Социальные критерии оценки Снижение нагрузки Повышение мотивации Устранение тяжелого физического труда Отсутствие помех из окружающей среды Корректировка задач с учетом производительности труда работника Трудовая мотивация Быстрый поток данных Персонал и затраты времени Прозрачность планирования сроков с низким уровнем использования персонала Уменьшение количества персонала, занимающегося складом и транспортировкой Экономические критерии оценки Снижение расходов на единицу продукции Снижение накладных расходов Снижение расходов, прямо пропорционально привязанных к продукту Рентабельность инвестиций Рис. 2.26. Метод экспертных оценок: критерии оценки 2.4. Методические модели комплексного планирования предприятий 2.4.1. Методики «сверху вниз» и «снизу вверх» Направление комплексного планирования заводов — сверху вниз. Для этого необходима одинаково глубокая работа во всех областях. Не следует углубляться в одну функциональную область в отрыве от предшествующих и последующих процессов, иначе появятся изолированные решения. Методика «снизу вверх»
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 65 МАСШТАБ ОЦЕНКИ ЦЕЛЕВЫЕ КРИТЕРИИ 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 ... n Требуемое состояние Профиль показателей варианта А1 Текущее состояние Рис. 2.27. Сопоставление альтернативных вариантов не подходит для комплексных проектов. Она применяется для последующих процессов постоянного совершенствования в разграниченных областях или по месту возникновения затрат. При этом с самого начала учитываются ожидания и потребности сотрудников / Bur97 / . Реализация пилотных проектов с оперативным внедрением, учитывающим комплексный характер проекта, соответствует комбинированному подходу. 2.4.2. Этапы планирования При обработке сложных задач в рамках комплексного планирования объемных систем невозможно и нецелесообразно искать решение проблемы в пределах одной операции. Таким образом, разрабатывать планы следует на несколько операций, поэтапно, с их пошаговой конкретизацией. Практика позволяет разграничить четыре фундаментальных этапа «планирования изменений», а именно (рис. 2.28): — стратегическое планирование; — структурное планирование; — системное планирование; — рабочее планирование.
66 Комплексное планирование промышленных предприятий Стратегическое планирование Определение целей и мероприятий или инновационных программ для достижения высших целей предприятия Структурное планирование Разработка долго-, средне- и краткосрочных проектных планов для программы инноваций Системное планирование Разработка системных решений для проектов в привязке к функциональным областям Рабочее планирование Детализация проектов до готовности к внедрению и реализация до готовности к эксплуатации Ввод в эксплуатацию Поддержка ввода в эксплуатацию и развития персонала Рис. 2.28. Этапы комплексного планирования заводов На каждом из этапов планирования нередко образуются замкнутые отдельные проекты. В таком случае формируется база для принятия решений о продолжении общего проекта. Тем не менее необходимо принять меры, чтобы при изменении данных происходили соответствующие итерации между отдельными этапами. Только в этом случае гарантируется оптимизация методики планирования посредством анализа влияния изменений на результат планирования или промежуточный результат. Ниже кратко характеризуется содержание этапов комплексного планирования заводов. Стратегическое планирование Это работа с целями изменений и соответствующими мероприятиями. Сначала создается система целей. Отправной точкой для нее служит глобальная цель, из которой выводятся частные цели для формируемых областей. Определяются отдельные мероприятия по достижению целей. Уровень стратегического комплексного планирования заводов — предприятие. Структурное или системное планирование Это создание идеальных систем и формирование на их основе реальных систем на уровне предприятия или подразделения (структурное планирование), а также на уровне функциональных областей (системное планирование). Реальные системы образуют альтернативные решения, из которых выбирается оптимальное.
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 67 Рабочее планирование Это детализация варианта, выбранного в ходе системного планирования, до готовности к внедрению, т. е. до реализации системы. На рис. 2.29 показаны основные аспекты планирования. Помимо этапов и уровней планирования (анализируемых областей), это срок, охватываемый результатами планирования, и требование стабильного качества на всех этапах. Качество имеет особенно важное значение на первых этапах. Дело в том, что в начале трудно представить в целом проект, который призван обеспечить подготовку инвестиций и вложение средств. Здесь ключевую роль играет масштаб и значимость самых первых решений (например, о создании производственного филиала). Для структуры затрат предприятия последствия таких решений будут намного значительнее, чем, например, более поздних решений о конструктивном исполнении зданий и сооружений. Таким образом, основная часть инвестиций определяется в процессе стратегического и структурного планирования (рис. 2.30). С другой стороны, влияние стратегического и структурного планирования на расходы сравнительно невелико: его доля составляет, как правило, всего 4–6 %. На базовые показатели еще можно повлиять приблизительно через шесть месяцев после начала планирования / Mäh07 / . Этапы планирования Уровень планирования Охватываемый срок Стратегическое планирование Предприятие Долгосрочные планы Структурное планирование Требование Качество Подразделение Функциональные Системное единицы планирование (системы) Рабочее планирование Ввод в эксплуатацию Рис. 2.29. Аспекты планирования Системные компоненты Краткосрочные планы Качество
68 Комплексное планирование промышленных предприятий 100% Расходы Заданные расходы Изменение возможно в ограниченном объеме Производные или будущие расходы Время Стратегическое планирование Структурное планирование Системное планирование Рабочее планирование Начало планирования Реализация Рис. 2.30. Заданные и возникающие расходы на разных этапах планирования 2.4.3. Операции структурного или системного планирования Структурное и системное планирование различаются уровнями. В рамках комплексного планирования заводов при структурном планировании рассматривается «завод» (например, планируется структура завода), а при системном — «функциональная единица» (например, планируется система сборки). На рис. 2.31 эти особенности показаны с системной точки зрения. Ход планирования с формированием альтернативных вариантов и сокращением их количества показан на рис. 2.32. 2.4.4. Методы и инструменты Для отдельных операций планирования используются различные методы и инструменты. Так, на рис. 2.33 показано, что нужно:
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 69 Структурное планирование Системное планирование Система: завод Подсистемы Например: изготовление, сборка, складское хранение, транспортировка внутри предприятия Система: функциональная область Подсистемы Например: складская единица, складское оборудование, обслуживание склада, организация складского хранения, комплектация, здание склада Разработка и оценка альтернативных подсистем Формирование и оценка альтернативных вариантов размещения Рис. 2.31. Сопоставление структурного и системного планирования Конкретная задача 1-й вариант задачи База данных 2-й вариант задачи 1 Постановка задачи 2 Определение параметров планирования — цели — граничные условия 3 Определение подсистем — разграничение подсистем — рабочие циклы — функции — элементы систем Подсистема Подсистема 1.1 ТВ 1.1.1 ТВ 1.1.2 Подсистема 1.2 ТВ 1.1.3 ТВ 1.2.1 ТВ 1.2.2 Подсистема 1.3 ТВ 1.3.1 Реальный план ТВ 1.3.2 ТВ 1.3.3 4 5 ВР 1.1 ВР 1.2 ВР 1.2 Разработка технологических вариантов (ТВ) — выбор — определение масштаба Оценка технологических вариантов для каждой подсистемы 6 Формирование вариантов размещения элементов (ВР) 7 Оценка ВР 8 Рис. 2.32. Формирование альтернативных вариантов и сокращение их количества
70 Комплексное планирование промышленных предприятий — для сбора, обработки и презентации информации; — поиска концепций и идей; — оценки. При выборе в рамках проекта определенную роль играют ситуативные критерии. Сюда относятся аспекты потребности в данных, затраты на сбор данных, эффективность и многосторонность. Операции планирования Методы и инструменты Сбор информации — — — — — Анкета Интервью Анализ документов Моментные наблюдения Производственные ИТ-системы Обработка информации — — — — — Статистика Структурный анализ АВС-анализ Портфельный анализ Кластерный анализ Презентация информации — — — — — Профили Столбцовые диаграммы Таблицы Структуры Диаграммы состояний Поиск концепций / идей — — — — — Морфология Мозговой штурм Метод Дельфи Метод 635 Синтез Оценка — — — — — Анализ эффективности затрат Расчет эффективности инвестиций Метод экспертных оценок Анализ потенциалов Моделирование Рис. 2.33. Методы и инструменты 2.4.5. Общая структура в проектах планирования предприятий Сегодня в ходе комплексного планирования заводов постоянно проводятся мероприятия по реструктуризации и реорганизации. Цели проектов зачастую не достигаются, а мероприятия не реализуются или реализуются не полностью. В большинстве случаев причинами являются, во-первых, недостаточная подготовка проекта, т. е. недоработки на этапе анализа и разработки концепции, а во-вторых, миграция персонала. Последнюю проблему позволяет решить привлечение персонала к управлению изменениями / Paw01 /: при использовании методики «сверху вниз» нижние иерархические уровни своевременно включаются в процессы планирования в соответствующем объеме.
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 71 Идея привлечения персонала к управлению предприятием обсуждалась еще в 1970-е гг. При этом речь шла о преодолении индивидуального сопротивления производственной рационализации. Сегодня в контексте комплексного планирования заводов, в особенности перепроектирования разросшихся производственных структур с учетом логистики, эта идея понимается как проектная методика, открывающая сотрудникам и руководителям разных отделов и иерархических систем предприятия возможность участвовать в планировании на определенных его этапах в рамках решения отдельных задач. Цель заключается в том, чтобы научиться формулировать частные задачи в рамках проектов по комплексному планированию предприятий, а также рассчитывать и реализовывать их решение, самостоятельно воплощать в жизнь и пользоваться их результатами. Для достижения этой цели необходимо в общую структуру проектов по комплексному планированию завода интегрировать квалификацию персонала наряду с подходами, методиками, вспомогательными средствами и инструментами планирования. При этом собственно этапы и операции планирования дополняются мероприятиями, направленными: — на укрепление имиджа проекта (PR, маркетинг, управление конфликтами); — укрепление концепции (качество, методики, вспомогательные средства); — формирование лояльности (команда, обучение методикам, знания о планировании). Таким образом, комплексное планирование заводов в равной мере учитывает (рис. 2.34) ориентацию как на реализацию планов, так и на привлечение персонала. Организация проекта Концепция Реализация Проектные задачи Подготовка к проекту Развитие персонала Ориентация на привлечение персонала Организация проекта Ориентация на реализацию планов Развитие персонала Проектные задачи Подготовка к проекту Концепция Реализация Рис. 2.34. Методики привлечения персонала к процессам изменений на предприятии
72 Комплексное планирование промышленных предприятий Подход, предполагающий ориентацию на реализацию планов, привязан к ходу планирования и включает: — подготовку проекта, т. е. стратегическое планирование (цели, мероприятия) или предварительные исследования; — разработку концепции, т. е. структурное или концептуальное планирование; — реализацию, т. е. системное, рабочее или итоговое планирование и внедрение. Развитие персонала — обучение групповой работе — знания по планированию Этап 1: подготовка проекта Организация проекта — маркетинг проекта — структура принятия решений Подход, предполагающий привлечение персонала, требует, чтобы сотрудники и руководители принимали участие в разрешении проблем и процессах принятия решений. Когда речь идет об инновациях, гибкой реакции, интерпретации и взаимодействии, человек с его разумом, коммуникативными и творческими способностями, идеями и любопытством незаменим. Однако такой подход основан не только на гуманных соображениях и социальных обязательствах — он необходим с экономической точки зрения / Bul03 / . Для этого может потребоваться развитие персонала с интеграцией в проект и обучение методикам в ходе работы над проектом / Paw92 / . В общую структуру проекта по планированию завода эти задачи следует вписать в качестве частного проекта (рис. 2.35). — квалификация, позволяющая привлечь к работе — обучение методикам — — — — — обучение сотрудников — коучинг — — — — Контроллинг Обучение управление качеством управление конфликтами коммуникационный менеджмент проектный контроллинг Этап 3: реализация — — — — — — — — — Этап 2: концептуальное планирование Проектные задачи постановка цели, правила краткий анализ, показатели позиция, потенциал подходы к решению задач план мероприятий база данных для планирования оптимизация процессов реструктуризация формируемые области: • структура продукции • структура потоков материалов • структура потоков информации • организационная структура — концепция требуемого состояния Рис. 2.35. Подход к проблеме оптимизации заводской логистики пилотные проекты системное планирование рабочее планирование контроль за реализацией Процесс постоянного совершенствования
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 73 На рис. 2.36 в качестве примера показан этап концептуального планирования, отражающий операции и методы, которые могут использоваться при концептуальном планировании производственной логистики / Paw07, S. 143–195 / . Концепция Развитие персонала Организация проекта Операции Методы Операция 1: анализ текущего состояния — описание текущего состояния — создание базы данных для планирования — определение требований — — — — Перечни критериев Аналитические исследования Показатели Анализ цепочки процессов Операция 2: разработка частной концепции — структура продукции — структура потока материалов — информационная структура — организационная структура — — — — — Структура потока материалов Анализ потребностей в информации Дифференциация деталей Анализ функционирования складов и резервов Оптимизация организационной структуры Операция 3: разработка производной концепции требуемого состояния — разработка логистической концепции на основе частных концепций — цепочка процессов в рамках концепций требуемого состояния — — — — Анализ цепочек процессов Сравнение числовых показателей Анализ структуры затрат Определение потенциала Операция 4: план мероприятий — разработка необходимых мероприятий — график, смета — Анализ экономической целесообразности Реализация Частные проекты Рис. 2.36. Операции и методы концептуального планирования логистики В структурной организации проекта можно сформировать группы по частным проектам, которые помимо текущей работы будут оказывать помощь основным группам, занимающимся только планированием (рис. 2.37). Информационную базу планирования, включающую, например, сведения о производителях товаров и поставщиках услуг, системах планирования и эксплуатации логистических структур, методах, вспомогательных средствах и подходах, а также опыт базовой рабочей группы и ее ноу-хау в области планирования, можно обозначить как «базу знаний по комплексному планированию предприятий». 2.5. Вопросы для упражнений 1. Какие трактовки общего понятия «планирование предприятия» вам известны? 2. Какие возможности открывает ориентация на процессы при планировании заводов?
74 Комплексное планирование промышленных предприятий Группы по работе над частными проектами Управляющая система Сторонние партнеры по проекту Координатор База знаний по планированию заводов Проектная группа по структуре потока материалов Производители и поставщики услуг Системы эксплуатации логистических структур Системы планирования логистических структур Проектная группа по структуре информационных потоков Методы и инструменты Задачи и подходы Базовая группа Проектная группа по организационной структуре Расширенная базовая группа Информация — литература — результаты НИОКР — ... — ... Рис. 2.37. Проектные группы при концептуальном планировании в рамках стратегии привлечения персонала к управлению изменениями 3. Что вы понимаете под планированием в рамках жизненного цикла системы? 4. Какие уровни комплексной производственной системы вам известны и к какому уровню относятся подходы, методы и инструменты планирования предприятий? 5. Какие целевые аспекты относятся к системе взаимосвязанных целей в комплексном планировании? 6. Каким образом можно структурировать формируемые области? 7. В чем значение рабочих систем завода? 8. Объясните базовую схему универсального процесса решения проблемы. 9. Назовите критерии структурирования, позволяющие ограничить объем системы при планировании завода. 10. Каковы основные возможности формирования альтернативных вариантов и сокращения их количества? 11. Назовите критерии оценки альтернативных планов. 12. Какие методы количественной и качественной оценки альтернативных планов вам известны?
2. Базовые принципы комплексного планирования предприятий 75 13. Назовите общие этапы комплексного планирования заводов и соответствующие объемы системы. 14. Опишите мероприятия и подходы в рамках методики привлечения персонала к управлению изменениями. 2.6. Литература / Bar05 / / Bra04 / / Bar07 / / Bul03 / / Bur97 / / Dom06 / / Hal73 / / Ham93 / / Hei89 / / Hep98 / / Ket84 / / Kos62 / / Mäh07 / Barth, H.: Produktionssysteme im Fokus. wt Werkstattstechnik online 95 (2005) 4, S. 269−274 Bracht, U.; Eckert, C.: Phasenflexible Projektteams zur Fabrikplanung für KMU. wt Werkstattstechnik online 94 (2004) 4, S. 141−145 Barth, B.: Qualitätsmanagement in der Automobilindustrie. Vortrag anlässlich der Ringvorlesung „Instandhaltung und Qualitätssicherung“ am 18.01.2007 an der TU Hamburg-Harburg Bullinger, H.-J.: Der Mensch im Mittelpunkt. wt Werkstattstechnik 93 (2003) 1 / 2, S. 1 Buresch, M.: Innovative systemische Prozessgestaltung. Diss. TU Wien 1997 Dombrowski, U.; Hennersdorf, S.; Palluck, M.: Fabrikplanung unter den Rahmenbedingungen Ganzheitlicher Produktionssysteme. wt Werkstattstechnik online 96 (2006) 4, S. 156−161 Haller, M.: Wirtschaftspolitische Zielkonflikte zur Problematik Ihres Realwissenschaftlichen Gehaltes. Bern / Frankfurt 1973 Hammer, M.; Champy, J.: Business Reengineering. Campus-Verlag, Frankfurt 1993 Heidbreder, W.: Strukturplanung als abgesicherte Basis zur Gestaltung der Fabrik. In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und Organisation“ der TAW Wuppertal am 26.01. und 27.01.1989 in Wuppertal Heptner, K.: Projektoptimierung durch externe Beratung. Getränkeindustrie (1998) 12, S. 863−866 Kettner, H.; Schmidt, J.; Greim, H.R.: Leitfaden zur systematischen Fabrikplanung. Carl Hanser-Verlag, München / Wien 1984 Kosiol, E.: Organisation der Unternehmung. Gabler, Wiesbaden 1962 Mähr, St.: Fabriken mit innovativen Prozessen — der planmäßige Umbau. In: Tagungsunterlage zur 7. Deutschen Fachkonferenz Fabrikplanung am 22. und 23.05.2007 in Esslingen
76 / Mar88 / Комплексное планирование промышленных предприятий Martin, H.: Das Planungsteam in der Industrieplanung. Fördertechnik (1988) 2, S. 32−34 / MTM01 / Das ganzheitliche Produktionssystem — Expertenwissen für neue Konzepte. Deutsche MTM–Vereinigung e. V (Hrsg.); Hamburg 2001 / Paw92 / Pawellek, G.: Projektbegleitende Logistik-Weiterbildung. Logistik Spektrum (1992) 2, S. 4−5 / Paw01 / Pawellek, G.: Supply Chain Management — Vorgehensmodell und Optimierungstools. In: Handbuch zum 36. BME-Symposium vom 12. bis 14.11.2001 in Berlin, S. 1079−1098 / Paw05 / Pawellek, G.; O’Shea, M.; Schramm, A.: Methoden und Tools zur logistikgerechten Produktentwicklung. In: Jahrbuch der Logistik 2005, S. 20−26 / Paw07 / Pawellek, G.: Produktionslogistik — Grundlagen, Methoden, Tools. Carl Hanser-Verlag, Leipzig / München 2007 / REFA85 / Methodenlehre der Planung und Steuerung. Carl Hanser-Verlag, München / Wien 1985 / Sche01 / Schenk, M.; Gröpke, St.: Variantenbewertung in der Fabrikplanung. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 96 (2001) 4, S. 171−177 / Schm95 / Schmigalla, H.: Fabrikplanung — Begriffe und Zusammenhänge. Carl Hanser-Verlag, Leipzig / München 1995 / Schu84 / Schulte, H.: Die Strukturplanung von Fabriken. In: Handbuch der neuen Techniken des Industrial Engineering. Landsberg 1984, S. 1202−1254 / Sei90 / Seidinger, P.: Die Rolle des Menschen bei der Gestaltung des Wandels. In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und Organisation“ der TAW am 4. und 5.10.1990, Wien / Woj82 / Wojda, F.: Planungsheuristik für eine partizipative Arbeitsgestaltung. Zeitschrift für Arbeitswissenschaft 36 (1982) 4, S. 234−242 / Woj83 / Wojda, F.: Einführung in das Projektmanagement. Vorlesungsbaustein am Institut für Arbeits- und Betriebswissenschaften, TU Wien 1983 / Zim83 / Zimmermann, A.: Erfolgreiche Projektabwicklung durch Integrierte Logistik. In: Kongreßhandbuch II zum 4. Internationalen Logistik-Kongreß ILC’83 in Dortmund, hrsg. Von der Deutschen Gesellschaft für Logistik e. V., Dortmund 1983, S. 298−304
3. СТРАТЕГИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ 3.1. Задача стратегического планирования Задача стратегического планирования — разработать меры для достижения цели предприятия. Общая цель комплексного планирования предприятия — обеспечить его конкурентоспособность в долгосрочной перспективе, т. е. создать его будущее. При этом анализируется предприятие в целом, у которого может быть несколько производственных площадок. Стратегическое планирование отталкивается от текущей ситуации и включает: — планирование целей; — планирование мероприятий. В рамках стратегического планирования, которое представляет собой первый этап планирования завода, определяются и подготавливаются необходимые изменения технологии, организации и оборудования. При этом важную роль играет достижимость целей. Таким образом, можно выделить две формы стратегического планирования (рис. 3.1): — стратегическое планирование на сегодняшний день, когда исходя из текущей ситуации разрабатываются достижимые цели (требуемая ситуация) Планирование целей (требуемая ситуация) тр ер ов Пр с ка ие ан й ов ти ир рия н а п Пл еро м а Стр Текущая ситуация те ое еск гич пл р ани ов ани е Производительность Производительность и ги ате ие ван ро и н ла еп ско е ч ги ате ие ан й Стр ов ти Планирование целей (требуемая ситуация) ир ия ан пр Пл еро м и и тег к вер тра ас о Пр Время Текущая ситуация Рис. 3.1. Базовые формы стратегического планирования Время
78 Комплексное планирование промышленных предприятий и на этой основе определяются необходимые мероприятия (планирование мероприятий); — стратегическое планирование на завтрашний день, когда на основе представлений о желаемом отбираются состояния, к которым следует прийти в будущем (требуемые ситуации), и в ретроспективном режиме определяются ведущие к ним шаги (планирование мероприятий). Серьезная проблема стратегического планирования — высокий уровень неопределенности, который характеризует каждую задачу. Для оценки будущих стратегий и определения устойчивости стратегии (при изменении внешних или внутренних воздействий) можно воспользоваться методикой сценариев /Bra99/. Основная идея заключается в том, чтобы учесть множество вариантов развития комплексной системы целей / Gau96 / . При наступлении соответствующего события стратегия, т. е. система целей и план мероприятий, корректируются (рис. 3.2). Требуемые ситуации Текущая ситуация Событие Решение Рис. 3.2. Корректировка стратегии с учетом изменений Для определения целей и мероприятий, а также для запуска процесса изменений можно применить эффективный подход, опирающийся на ключевые индикаторы, или показатели (рис. 3.3). В рамках планирования целей индикаторы обеспечивают конкретизацию отдельных целей, таких как снижение затрат на Х тысяч евро или сокращение сроков поставки на Y дней. Затем проводится планирование мероприятий , причем сначала с опорой на различия между текущей и требуемой ситуацией оцениваются потенциально доступные ресурсы. Эти ресурсы могут использоваться, например, при финансировании мероприятий по принципу уровня допустимых затрат. Разумеется, этапы планирования должны предусматривать возможности обратной связи.
3. Стратегическое планирование Концепции целей предприятия Определение параметров проекта — проблемная ситуация — необходимые действия Проверка Планирование целей — текущая ситуация — индикаторы — альтернативные цели — программа целей Проверка Объем стратегического планирования 79 Решение по программе целей Модификация Нет Планирование мероприятий — текущая / требуемая ситуация — потенциально доступные ресурсы — приоритеты — план мероприятий Модификация Нет Базовые параметры экономики предприятия Решение по плану мероприятий Разработка проектной программы Рис. 3.3. Общие этапы планирования целей и мероприятий 3.2. Методики и вспомогательные средства 3.2.1. Инновационная рационализация Сегодня в процессах изменений (при реорганизации, реструктуризации и т. д.) применяются различные методики рационализации (рис. 3.4): — метод наскока; — анализ функциональной значимости; — инновационная рационализация. Комплексное планирование заводов опирается на принцип инновационной рационализации, т. е. учитывает инновационные подходы и предполагает применение инновационных методик и вспомогательных средств производства.
80 Комплексное планирование промышленных предприятий Задача заключается в том, чтобы экономически оптимально прийти к общей цели, заключающейся в обеспечении стабильности предприятия, или к тем целям, которых позволяют достичь имеющиеся и доступные ресурсы. При этом план мероприятий разрабатывается с учетом потенциально доступных ресурсов оптимизации / Sch89 / . Затраты Метод наскока Признаки: — обобщенные требования — краткосрочная эффективность — разовый характер Оптимальный уровень затрат Время Анализ функциональной значимости Затраты Признаки: — анализ полезности — среднесрочная эффективность — возможно периодическое применение Оптимальный уровень затрат Время Затраты Инновационная рационализация Признаки: — определенные области воздействия — долгосрочная эффективность — постоянное применение Оптимальный уровень затрат Время Рис. 3.4. Методики влияния на затраты 3.2.2. Типичные показатели заводской логистики Мероприятия в рамках современного планирования заводов служат по большей части для разработки локальных и внутризаводских структур с учетом логистических факторов. В этом контексте логистика приобрела функции инструмента снижения затрат и повышения эффективности. При стратегическом планировании необходимо определять соответствующие показатели. Используя логистические показатели (рис. 3.5), важно помнить о том, что на различных этапах планирования требуется разная информация. На стратегическом уровне принимаются решения, связанные с политикой предприятия. Такие решения имеют слабые основания, отличаются комплексным характером и низкой структурированностью. Основные показатели для стратегического планирования — это в первую очередь рентабельность, уровень сервисного обслуживания, затраты на логистику, доля запасов в обороте и средняя продолжительность выполнения заказов.
3. Стратегическое планирование 81 Типичные логистические показатели — Готовность к поставке — Транспортные расходы — Доходность инвестированного капитала — Вместимость склада — Ликвидность — Денежный поток — Коэффициент использования складских площадей — Вертикальная интеграция — Уровень загрузки склада — Запасы — Транспортные мощности — Продолжительность производственных циклов — Количество перемещаемых грузов — Размещение складов на территории — Коэффициент использования транспортных средств — Количество выпускаемой продукции — Расходы на логистику — Соблюдение сроков — Доля брака — Расходы на складской цикл — Расходы на единицу складского хранения — Расходы на перемещение грузов — Продолжительность циклов — Доступность — Отказоустойчивость — Степень загруженности — Погрузочно-разгрузочные мощности — Помещения для перемещения грузов — Коэффициент упаковки — Расходы на перевалку Рис. 3.5. Типичные показатели заводской логистики 3.2.3. Структура логистических затрат До настоящего времени учет логистических показателей вызывает трудности на большинстве предприятий. Стандартных данных управленческого учета для этого недостаточно, поскольку дифференциация по видам логистических затрат, как правило, не производится. Это связано с тем, что, во-первых, логистические задачи обычно распределяются между несколькими функциональными областями, а во-вторых, логистические аспекты не учитываются при определении видов затрат. Чтобы распределение затрат соответствовало их происхождению, в производственные показатели управленческого учета включают виды и места возникновения логистических затрат. В стратегическом планировании важно установить связи между логистическими затратами и различными функциональными областями, чтобы выявить потенциально доступные ресурсы, на объем которых можно воздействовать, и на этой основе определить целесообразные мероприятия. Все логистические затраты можно разделить: — на внешние логистические затраты; — внутренние логистические затраты. На рис. 3.6 показана соответствующая структура логистических затрат. При разграничении формируемых областей в рамках планирования завода эта
82 Комплексное планирование промышленных предприятий структура позволяет различать отдельные проекты и подпроекты. При планировании предприятия с учетом логистических факторов основное внимание уделяется формированию производственных структур. При этом на первый план выходят внутризаводские логистические затраты. Сюда относятся расходы на организацию потока материалов и исполнение заказов, а также проценты по запасам. Внешние логистические затраты Внешние закупочные логистические затраты Внешние сбытовые логистические затраты — Затраты на транспортировку — Расходы входящих грузов на транспортировку (экспедиционные исходящих грузов и транспортные компании, (экспедиционные собственный автопарк) и транспортные компании, собственный автопарк) Внутренние логистические затраты Внутризаводские логистические затраты — Расходы на (физический) поток материалов — Расходы на экспедиционный — Расходы на транспортировку — Расходы склад исходящих грузов на исполнение заказов на экспедиционный склад (исключая сбыт) — Прочие работы (перемещение грузов и т. д.) — Расходы на экспедиционный склад — Консигнационный склад — Консигнационный склад Внутренние логистические затраты — Внутренние расходы на исполнение заказов в рамках продаж — Проценты по запасам на складе продукции сторонних производителей — Проценты по запасам (исключая проценты по складу продукции сторонних производителей) — Таможенное оформление, сборы Рис. 3.6. Структура логистических затрат Расходы на перемещение материалов Включают расходы на физическое перемещение материалов: — расходы на поступление товаров и контроль входящих товаров; — расходы на сырьевой склад (исключая проценты по запасам); — расходы на транспортировку внутри предприятия; — доля погрузочно-разгрузочных операций в оплате труда работников, занятых на производстве (примерно); — доля погрузочно-разгрузочных операций в оплате труда работников, занятых не на производстве (примерно); — контроль за производством; — расходы на склад полуфабрикатов (исключая проценты по запасам); — выходной контроль, приемка; — расходы упаковочного отдела; — расходы на отправку; — расходы на склад продукции сторонних производителей (исключая проценты по запасам).
3. Стратегическое планирование 83 Расходы на исполнение заказов Включают расходы на управление потоком заказов, в частности: — расходы на сбыт (обработка заказов, распределение приоритетов); — расходы на закупки, внутризаводское распределение сырья и материалов; — подготовка к производству (при изготовлении специальной продукции по индивидуальному заказу); — разработка оборудования (при изготовлении специальной продукции по индивидуальному заказу); — планирование производства и заказов; — управление производством. Проценты по запасам Охватывают сырье, вспомогательные средства и эксплуатационные материалы и распределяются по уровням создания стоимости: — стоимость запасов сырья, вспомогательных средств и эксплуатационных материалов (оценивается на основе закупочной цены с учетом транспортных, дополнительных (например, на транспортное страхование) и таможенных расходов); — стоимость готовых изделий и узлов, приобретенных на стороне (оцениваются на основе закупочной цены, см. выше); — стоимость запасов полуфабрикатов (детали и узлы собственного производства, оцениваемые по стоимости изготовления); — стоимость запасов продукции сторонних производителей (оценивается по выручке от реализации, а не по стоимости приобретения, что позволяет увидеть упущенный оборот с точки зрения экономики производства); — произведение суммы стоимости запасов на наиболее выгодную в текущий момент процентную ставку на капитал, связанный в среднесрочной перспективе (процентную ставку на рынке капитала). 3.3. Разработка инновационной стратегии 3.3.1. Импульс для создания программы инноваций План мероприятий, оптимальный для «завода будущего» с точки зрения текущей ситуации, разрабатывается на этапе стратегического планирования. Если ставится задача провести кардинальный пересмотр и модернизацию имеющихся ресурсов, необходимо разработать инновационную стратегию, которая позволит
84 Комплексное планирование промышленных предприятий сформулировать индивидуальную программу инноваций для конкретного предприятия. Эту работу осложняют динамические тенденции, постоянно расширяющийся спектр предлагаемых на рынке новых технических и организационных решений, а также усиливающиеся взаимосвязи между технологиями. В результате на пути к «заводу будущего» инвестиции становятся настолько рискованными, что наибольшее значение приобретает именно разработка инновационной стратегии, в особенности подход к планированию, методики и инструменты по реализации планов. Цель индивидуальной программы инноваций должна заключаться в том, чтобы усилить обнаруженные позитивные тенденции либо укрепить и расширить имеющиеся конкурентные преимущества, а также по возможности оперативно устранить выявленные недостатки. Следовательно, необходимо управлять ограниченными средствами предприятия таким образом, чтобы гарантировать его стабильность в долгосрочной перспективе (сохранить источник дохода) и обеспечить кратко- и среднесрочную прибыльность (проценты на привлекаемый венчурный капитал, конкурирующий с другими вариантами вложения средств). Для целенаправленного процесса изменений, который должен предусматривать возможности контроля на каждом отдельном этапе, руководству компании требуется общая концепция. Она может основываться только на комплексном анализе ситуации. Такая концепция должна в любой момент дать ответы на следующие вопросы / Kor89; Schu92 / : — Где мы находимся? — Что мы можем? — Что мы должны делать? Модернизация предприятия проводится бережно, в индивидуальном режиме, поэтапно, контролируя количественные показатели, и с опорой на методику разработки программы инноваций на базе количественных показателей (EQUIP) / Paw90 / . Программа инноваций позволяет понять: — какую позицию занимают предприятие и его отделы; — каковы доступный потенциал оптимизации и имеющиеся резервы; — какие реализуются мероприятия и проекты, как расставляются приоритеты; — какие устанавливаются графики и планы в отношении ресурсов и затрат. Как показывает практика, программу инноваций целесообразно реализовать в три этапа (рис. 3.7): — определение исходных данных; — позиционный анализ и анализ потенциалов; — формирование собственно программы инноваций.
3. Стратегическое планирование 85 Ориентация на рынок / проблемы Программа инноваций на базе количественных показателей Исходные данные Расходы Результаты Ресурсы Анализ данных 1 Выявление преимуществ / недостатков Позиции 1 2 Резервы 2 3 Потенциал € 4 0 +% +0 –% 1 2 3 4 Разработка программы 3 Мероприятия 4 3 2 1 Деньги / время Инновации / решение проблемы Рис. 3.7. Разработка программы инноваций на базе количественных показателей 3.3.2. Исходные данные и ключевые показатели В первую очередь следует определить исходные данные. Для формирования показателей привлекается информация о затратах, результатах и ресурсах.
86 Комплексное планирование промышленных предприятий 3.3.2.1. Формирование показателей Информация о затратах Основной источник информации о затратах — сводный обзор затрат по местам их возникновения с учетом внутренних взаимозачетов. Для оценки структуры затрат и производных показателей в соотнесении с сопоставимыми величинами данные обзора, который составляется на предприятии, перегруппировываются согласно требованиям соответствующего стандарта, что позволяет сравнивать различные компании (рис. 3.8). Стандартный сводный обзор затрат по местам их возникновения отражает ситуацию на предприятии по следующим группам: — расходы на производственный персонал, т. е. расходы на сотрудников, занятых непосредственно производственной деятельностью; 100 ВИДЫ ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ 101 Заработная плата сотрудников производства 102 Оплата вспомогательных работ 103 Дополнительные затраты в связи с заработной платой 200 ЗАТРАТЫ НА ОБОРУДОВАНИЕ Место возникновения затрат Виды затрат Место возникновения затрат Виды затрат Виды затрат Место возникновения затрат 201 Амортизация зданий 202 Амортизация оборудования 203 Амортизация транспортного хозяйства 204 Амортизация инструментов 205 Содержание зданий 206 Содержание оборудования 207 Содержание транспортного хозяйства 208 Содержание инструментов 209 Вспомогательные средства и эксплуатационные материалы 210 Энергия 211 Арендная плата 212 Страхование, налоги, проценты 213 Транспортировка в пределах предприятия 214 Лаборатория 215 Прочие места возникновения затрат 300 ПРОИЗВОДСТВЕННО-ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ 301 Управление производством на уровне бригадиров 302 Подготовка к работе 303 Планирование производства / управление производством 304 ЧПУ 305 Разработка оборудования 306 Обеспечение качества 307 Обучение и повышение квалификации работников 400 ЗАТРАТЫ НА СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ 401 Материалы для производства 402 Общие затраты на сырье и материалы 500 ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ 501 Сбыт 502 Администрация 503 НИОКР 600 СЕБЕСТОИМОСТЬ Рис. 3.8. Консолидация затрат в стандартном сводном обзоре по местам их возникновения
3. Стратегическое планирование 87 — расходы на оборудование, т. е. расходы, возникающие в связи с производственной деятельностью в результате использования средств производства (например, зданий, оборудования, сооружений, инструментов и средств транспортировки внутри предприятия); — производственно-организационные расходы, т. е. расходы на управление, администрирование, организацию и контроль производственной деятельности. Это расходы производственного отдела в узком смысле; — расходы на материалы и общие (накладные) расходы на материалы; — организационные расходы предприятия, т. е. расходы на управление, администрирование, организацию и контроль деятельности всего предприятия или юридически выделенной организационной службы. Информация о затратах позволяет определять различные показатели (рис. 3.9). Стандартный сводный обзор затрат по местам их возникновения 100 ВИДЫ ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ 101 Заработная плата сотрудников производства 102 Оплата вспомогательных работ 103 Дополнительные затраты в связи с заработной платой 200 ЗАТРАТЫ НА ОБОРУДОВАНИЕ 201 Амортизация зданий 202 Амортизация оборудования 203 Амортизация транспортного хозяйства 204 Амортизация инструментов 205 Содержание зданий 206 Содержание оборудования 207 Содержание транспортного хозяйства 208 Содержание инструментов 209 Вспомогательные средства и эксплуатационные материалы 210 Энергия 211 Арендная плата 212 Страхование, налоги, проценты 213 Транспортировка в пределах предприятия 214 Лаборатория 215 Прочие места возникновения затрат 300 ПРОИЗВОДСТВЕННО-ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ 301 Управление производством на уровне бригадиров 302 Подготовка к работе 303 Планирование производства / управление производством 304 ЧПУ 305 Разработка оборудования 306 Обеспечение качества 307 Обучение и повышение квалификации работников 400 ЗАТРАТЫ НА СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ 401 Материалы для производства 402 Общие затраты на сырье и материалы 500 ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ 501 Сбыт 502 Администрация 503 НИОКР 600 СЕБЕСТОИМОСТЬ Рис. 3.9. Результаты деятельности: показатели Показатели (примеры) Уровень механизации Расходы на оборудование Расходы на заработную плату Уровень организации работы предприятия Организационные затраты предприятия Себестоимость Коэффициент годности основных средств Расходы на содержание средств производства Амортизация
88 Комплексное планирование промышленных предприятий Показатели результатов деятельности Показатели результатов деятельности включают следующие данные: оборот, выручка, доля рынка, маржинальная прибыль по отдельным группам продукции, а также учитывают жизненный цикл продукта. Показатели ресурсов Показатели ресурсов опираются на информацию о количестве сотрудников, станков или производственных установок, объеме используемых площадей, складских запасах, количестве часов работы, производственных циклах и т. д. Источниками этих сведений служат финансовые и бухгалтерские документы, материалы отдела продаж и производственные планы. На рис. 3.10 приведены примеры показателей затрат, результатов деятельности и ресурсов. Ниже отдельные ключевые показатели рассматриваются более подробно. 3.3.2.2. Коэффициент эффективности производственных циклов В рамках производственного процесса на создание стоимости влияют, во-первых, затраты, возникающие при изготовлении продукции, а во-вторых, необходимое для этого время / Spa00 /. Зависимость затрат от времени отражается в соответствующей диаграмме (рис. 3.11). Чтобы выявить эту динамическую связь в отношении определенного продукта, суммарные затраты, привязанные к определенным временным промежуткам или временным точкам, располагают на шкале времени. При этом речь идет в первую очередь о затратах на материалы, изготовление продукции и инвестиции. На рис. 3.11 приведена кривая фактических затрат. Ход кривой обусловлен последовательностью отдельных операций в процессе изготовления продукции. Если непродолжительные операции, стоящие дорого, например в силу применения дорогостоящего оборудования и рабочей силы, располагаются в начале процесса, что означает очень высокий уровень инвестиций, как показывает кривая I на рис. 3.12. Нижняя же кривая (кривая III) описывает идеальное взаимоотношение времени и затрат, предполагающее минимально возможную продолжительность цикла (без переходных периодов) при использовании имеющейся технологии. Сравнение этих двух кривых позволяет определить показатель, который отражает количественное отношение минимальной и фактической корреляции времени и затрат /Schu90/: Коэффициент эффективности = производственного цикла Минимальное возможное отношение времени и затрат Фактическое отношение времени и затрат .
Показатели (примеры) Амортизация Расходы на содержание средств производства Коэффициент годности основных средств Себестоимость Организационные затраты предприятия Уровень организации работы предприятия Расходы на заработную плату Расходы на оборудование Уровень механизации Рис. 3.10. Затраты, результаты деятельности и ресурсы: показатели 600 СЕБЕСТОИМОСТЬ 501 Сбыт 502 Администрация 503 НИОКР 500 ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ 401 Материалы для производства 402 Общие затраты на сырье и материалы 400 ЗАТРАТЫ НА СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ 301 Управление производством на уровне бригадиров 302 Подготовка к работе 303 Планирование производства / управление производством 304 ЧПУ 305 Разработка оборудования 306 Обеспечение качества 307 Обучение и повышение квалификации работников 300 ПРОИЗВОДСТВЕННО-ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ЗАТРАТЫ 201 Амортизация зданий 202 Амортизация оборудования 203 Амортизация транспортного хозяйства 204 Амортизация инструментов 205 Содержание зданий 206 Содержание оборудования 207 Содержание транспортного хозяйства 208 Содержание инструментов 209 Вспомогательные средства и эксплуатационные материалы 210 Энергия 211 Арендная плата 212 Страхование, налоги, проценты 213 Транспортировка в пределах предприятия 214 Лаборатория 215 Прочие места возникновения затрат 200 ЗАТРАТЫ НА ОБОРУДОВАНИЕ Пропиточная установка Токарный цех Термический цех Пескоструйная установка Металлизационная установка Специальное оборудование Фрезерный цех Монтаж рабочих узлов Монтаж готовых изделий ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ РАБОТ Производственные площади Площади временного хранения Складские площади Вспомогательные площади Пути перемещения людей и транспорта Погрузочно-разгрузочные площадки Площади социальных и санитарных помещений Административные площади Прочие используемые площади ПЛОЩАДИ Пропиточная установка Токарный цех Термический цех Пескоструйная установка Металлизационная установка Монтаж Испытательные стенды Подготовка к работе Планирование производства Управление выпуском продукции ЧПУ Разработка оборудования Обеспечение качества Администрирование производства КОЛИЧЕСТВО СОТРУДНИКОВ ОБОРОТ Группа продукции А Группа продукции В Группа продукции С 101 Заработная плата сотрудников производства 102 Оплата вспомогательных работ 103 Дополнительные затраты в связи с заработной платой Показатели ресурсов (примеры) 100 ВИДЫ ЗАРАБОТНОЙ ПЛАТЫ Стандартный сводный обзор затрат по местам их возникновения
90 Комплексное планирование промышленных предприятий Затраты на изготовление продукции Сырье Детали Узлы Монтаж 100 90 80 70 Детали сторонних производителей 60 Изделия собственного производства 50 Критический уровень 40 Затраты на обработку 30 Затраты на материалы 20 10 % Процесс изготовления, продолжительность обработки и хранения Затраты Рис. 3.11. Кривая изменения затрат во времени (в процессе изготовления продукции) I II III Продолжительность производственного цикла Рис. 3.12. Варианты кривых изменения затрат во времени Коэффициент эффективности производственного цикла может характеризовать общую продолжительность цикла на предприятии. При изготовлении штучной продукции время, которое тратится на разработку, закупки и планирование работы, может составлять половину общей продолжительности производственного цикла (рис. 3.13). При серийном производстве, несмотря на множество вариантов реализации, затраты времени, соответственно, меньше. На рис. 3.14 на примере производства редукторов показано изменение затрат во времени, а также диапазон реалистичных показателей для сравнения. Эта диаграмма позволяет непосредственно определить потенциал экономии времени.
3. Стратегическое планирование 91 50% Общая продолжительность цикла выполнения заказа 50% Изготовление и монтаж Продолжительность производственного цикла 85% Продолжительность хранения 10% Обработка 75% Продолжительность хранения, обусловленная очередностью технологических этапов 3% Транспортировка 2% 5% Контроль Складское 2% 3% хранение Продолжительность Неисправности хранения, обусловленная и ошибки особенностями рабочего графика сотрудников Продолжительность хранения Большой потенциал рационализации Рис. 3.13. Длительность отдельных элементов производственного цикла Анализ производственного цикла по заказу 180 982 (стоимость изготовления) Одинарное косозубое зубчатое соединение 2. Реалистичная цель 1. Расчетная продолжительность цикла ПЦфакт. / ПЦидеальн. = 146 рабочих дней / 26 рабочих дней (РД) От 3 до 4: 1 3. Достигнутая экономия времени От 42 до 68 РД Herstellungskosten TEuro 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Плановый процесс изготовления КТ ФА сс це ро п ый ьн ал Ре 2631 41 51 61 71 81 91 01 я ни ле в о гот из Идеальный процесс изготовления 11 21 31 41 51 61 71 ПЦ = 26 РД Производственный календарь ПЦ = 146 РД = 7 месяцев Идеальный вариант Рис. 3.14. Продолжительность цикла на примере производства цилиндрического турборедуктора 3.3.2.3. Коэффициент оборачиваемости запасов Хранение запасов связано с расходами, величина которых зависит от объема запасов, имеющихся у предприятия, и продолжительности их хранения. Эти расходы включают затраты на инвестиции, на складское хранение, а также
92 Комплексное планирование промышленных предприятий организационные затраты. Величина таких расходов варьирует от предприятия к предприятию в пределах от 15 до 25 % стоимости запасов. Ситуацию с запасами отражает коэффициент оборачиваемости запасов: Складские запасы (%) = Стоимость складских запасов × 100 . Оборот В этой формуле коэффициент оборачиваемости охватывает стоимость всех складских запасов. Их деление по типу склада — склад материала, склад временного хранения, склад готовой продукции — позволяет делать более конкретные заключения. На рис. 3.15 приведен пример структуры запасов на заводе по производству электронного оборудования. Среднемесячные показатели Тип запасов € тыс. Доля, % Оборачиваемость* Сырье, вспомогательные средства и эксплуатационные материалы: в том числе материал пониженной стоимости 1 131 = 42 % 2 714 3,3 6,11 Полуфабрикаты 22 953 28,3 7,502 Изделия собственного производства 14 715 18,1 Детали стороннего производителя 8 238 10,2 Готовая продукция 55 432 68,4 Изделия собственного производства 45 309 55,9 Изделия стороннего производителя 10 123 12,5 Итого 81 0994 100,0 * Исходные значения 1. Закупочная стоимость сырья, вспомогательных средств и эксплуатационных материалов €16 588 000 2. Стоимость изготовления, не включая стоимость приобретения изделий стороннего производителя €173 180 000 3. Выручка от реализации €245 500 000 4. Стоимость запасов указана брутто Рис. 3.15. Анализ структуры запасов 4,63 3,13
3. Стратегическое планирование 93 Данные о стоимости запасов позволяют сделать следующие выводы: — основную долю запасов (55,9 %) составляет готовая продукция собственного производства; — следующая по значимости группа (18,1 %) — это полуфабрикаты собственного производства, которые в совокупности с деталями, приобретенными на стороне, составляют 28,3 % запасов; — общая величина связанного капитала, находящегося в обороте, или коэффициент оборачиваемости, 3,1 в сравнении с аналогичным показателем других производителей серийной продукции может быть улучшен; — высокая оборачиваемость сырья и низкая — готовой продукции замедляет производственный цикл. Такая структура запасов тормозит развитие предприятия. 3.3.2.4. Логистический коэффициент Удобным инструментом описания логистических затрат является логистический коэффициент. Этот показатель определяется по следующей формуле: Логистические затраты × 100 Логистический . = коэффициент (%) Производственные затраты Если можно, рассчитайте фактические логистические затраты: этот показатель обладает высокой информативностью относительно общей ситуации с логистикой на предприятии. В примере ниже (рис. 3.16) логистические затраты составляют 34 % затрат на изготовление продукции. 3.3.2.5. Коэффициент годности основных средств Коэффициент годности определяется как отношение затрат на содержание к амортизационным затратам: Затраты на содержание Коэффициент годности . = основных средств Амортизационные затраты С точки зрения планирования предприятий функция амортизации заключается в том, чтобы в течение срока амортизации приобрести средства,
94 Комплексное планирование промышленных предприятий Вид затрат € тыс. % Доля себестоимости1, % Доля затрат на изготовление2, % Расходы на организацию потока материалов 9 725 42,7 3,4 5,7 Затраты на организацию выполнения заказов 6 581 Затраты на оборотные средства 6 488 28,4 2,3 3,7 Итого 22 794 100,0 8,1 13,2 28,9 2,3 3,8 Рабочие сбытового склада Рабочие производственного склада Сбытовая транспортировка Производственная транспортировка Обработка (часть площади, %) Амортизация транспортного хозяйства Содержание транспортного хозяйства Закупки Проверка входящих товаров Управление выпуском продукции Организация выполнения заказов Проценты (доля оборотных средств) 1 Себестоимость: €282 502 000 (включая закупочную стоимость изделий сторонних производителей). 2 Затраты на изготовление продукции: €173 180 000. Логистические затраты: €22 795 000 = Логистический коэффициент: 0,34. Производственные затраты: €66 932 000 Рис. 3.16. Логистические затраты и их состав (пример) позволяющие закупить новое, эквивалентное оборудование, когда этот срок истечет. Выбор срока и метода амортизации зависит от следующих факторов неопределенности: — срок использования в отношении к продукту (ответ на вопрос, будут ли позднее разрабатывающиеся продукты производиться по той же или по новой технологии); — расходы на содержание (техническое обслуживание и ремонт для поддержания постоянной эксплуатационной готовности); — прогноз относительно изменения рыночной ситуации с оборудованием; — степень загрузки оборудования в будущем. Чем значительнее факторы неопределенности, тем быстрее следует проводить амортизацию (регрессивный метод амортизации) и тем более коротким должен быть ее срок. После определения методики амортизации для установления ее срока опираются на ожидаемую динамику затрат на содержание основных средств. Из-за различий между сроками амортизации оборудования (связаны с созданием стоимости) и зданий (не связаны с созданием стоимости) необходимо соответственно разграничивать коэффициент годности. Срок амортизации устанавливается таким образом, чтобы после его завершения (когда остаточная стоимость станет равна нулю) суммарные затраты на содержание оборудования не превышали стоимость его приобретения, поскольку нецелесообразно тратить на содержание станка больше, чем стоит аналогичный новый станок. Взаимосвязь между амортизацией и содержанием
3. Стратегическое планирование 95 оборудования схематически показана на рис. 3.17. При этом предполагается, что факторы неопределенности отсутствуют и затраты на ремонт возрастают в линейной прогрессии. Срок амортизации Амортизация Остаточная стоимость Дата приобретения Техническое обслуживание Годы Ремонт Рис. 3.17. Динамика амортизации и расходов на содержание 3.3.3. Позиционный анализ и анализ потенциалов (сопоставительный анализ) 3.3.3.1. Позиционный анализ На втором этапе после определения исходных данных, учитывающих фактические показатели, проводятся конкретные исследования, результаты которых отображаются на графике и соотносятся со сравнительными показателями. Для сравнения привлекаются отраслевые показатели и данные по аналогичной продукции и аналогичным производствам: информация федерального статического ведомства, отраслевая статистика (например, в Германии — статистика Министерства защиты прав потребителей и безопасности продуктов питания или отраслевой Ассоциации машиностроения), внутренние показатели различных заводов, входящих в концерн, либо сведения из собственной базы данных, модифицируемые в соответствии с особенностями конкретного предприятия. База данных, содержащая различные показатели, должна обеспечивать возможность типологического анализа по ряду предприятий. Это означает, что в каждом конкретном случае типологические критерии могут определяться отраслевой принадлежностью, величиной оборота, количеством сотрудников, степенью вертикальной интеграции, типом производства (машиностроение, серийное производство и т. п.), организацией производства (поточный принцип, принцип
96 Комплексное планирование промышленных предприятий мастерской, автономные производственные участки и т. д.). Такие критерии позволяют провести репрезентативное сравнение предприятий для определения собственной позиции в конкурентной среде. Имеющиеся фактические показатели и доступные сопоставительные значения отображаются в профилях показателей (рис. 3.18). Основой таких профилей служит усредненное сопоставительное значение с допустимыми отклонениями. Отображение фактических значений позволяет сразу увидеть место предприятия среди его конкурентов по заданным критериям. Профиль отражает не один показатель (такая схема была бы нерепрезентативной), а все показатели, релевантные для необходимой оценки. Таким образом, четко прослеживается взаимодействие между показателями и соответствующими характеристиками. В зависимости от задач планирования сравнение показателей может относиться к результатам производства, как на рис. 3.19, или к работе предприятия в целом. При анализе предприятия в целом определяются позиции отдельных функциональных областей. 3.3.3.2. Анализ потенциалов На третьем этапе выявляется инновационный потенциал предприятия или производства. Для этого имеющиеся фактические показатели сопоставляют +60 +40 +19 Производительность труда Эффективность использования площадей +10 +5 Коэффициент эффективности производственных циклов -20 -40 -6 -19 -38 -10 -13 -10 -38 -25 -18 +30 +20 +11 0 -8 2 -8 -60 Требуемый уровень 0 +25 Необходимая площадь на 1 сотрудника Коэффициент годности основных средств 0 +13 Степень загруженности Уровень механизации 0 +20 Фактический уровень -35 -30 -44 -11 -20 Общий диапазон показателей Рис. 3.18. Анализ требуемой / фактической ситуации в виде профиля показателей (пример)
3. Стратегическое планирование 97 плюс 50 минус 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 плюс Операционная рентабельность Производительность труда Штатные сотрудники / общее количество персонала минус 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 Эффективность использования площадей Степень загруженности Материал (непосредств.) Материально-техническое снабжение Персонал, непосредственно/ опосредованно занятый на производстве Производство Оборудование (НИОКР) Администрация Коэффициент эффективности производственных циклов Уровень механизации Уровень организации Сбыт a) Предприятие в целом b) Производство Рис. 3.19. Сравнение показателей предприятия в целом и производства со сравнительными значениями и ориентирами, входящими в планы предприятия. Здесь речь идет, во-первых, о потенциале рационализации, позволяющем прежде всего снизить затраты (например, сократить накладные расходы), а во-вторых, о потенциале развития, т. е. о резерве для увеличения оборота (например, посредством расширения ассортимента). При этом для анализа потенциалов на базе показателей важно понимать репрезентативность отдельных показателей и взаимосвязь между ними, т. е. учитывать конкретный организационно-экономический контекст. Анализ потенциалов (расхождения между текущей и требуемой ситуацией) вскрывает возможности оптимизации. Они ограничены главным образом адекватностью принятых мер. Потенциал нельзя рассматривать как «надбавку» — следует принимать во внимание взаимозависимость показателей. Кроме того, пределы реализации потенциала в значительной мере зависят от характера и объема предпринимаемых действий. При выборе мероприятий важную роль играют политика предприятия, организация проектной работы и отношение персонала к проекту. Отдельные результаты анализа потенциалов с учетом количественного изменения показателей и вероятности реализации объединяются, образуя целевые ориентиры (например, размер годовой экономии в тысячах евро). Пример из практики В рамках предварительного исследования относительно реорганизации производственного предприятия в ходе сопоставления профиля фактических показателей со средними величинами требуемых параметров (которые являются ориентирами) вскрывается потенциал экономии по таким направлениям: — затраты на инвестиции (проценты на оборотный капитал); — логистические затраты; — производственно-организационные затраты (накладные расходы).
98 Комплексное планирование промышленных предприятий В рамках ориентировочного расчета устанавливается потенциал экономии в следующем объеме: — сокращение затрат на инвестиции = €700 000 в год; — сокращение складских расходов = €1 500 000 в год; — сокращение производственно-организационных расходов = €7 500 000 в год. Эти потенциалы не суммируются, поскольку некоторые виды затрат включены во все три группы. Если учесть данное обстоятельство, совокупный объем экономии составит не менее €7 500 000 в год (приблизительно). 3.3.4. Разработка и реализация программы инвестиций 3.3.4.1. План мероприятий На четвертом этапе в целях реализации выявленного потенциала определяются отдельные кратко-, средне- и долгосрочные мероприятия и проекты, которые затем объединяются в программу инвестиций. Эта программа включает: — сформированные мероприятия или проекты; — потенциал оптимизации и резервный потенциал, который может быть реализован с помощью этих мероприятий и проектов; — требуемые кадровые ресурсы, необходимое время, сроки; — стоимость и эффективность проекта; — приоритеты в реализации. Текущая экономия и формируемый доход отражаются в количественной форме в целевых результатах. Распределение мероприятий и проектов по приоритетности позволяет, во-первых, установить важнейшие направления работы (мероприятия, обеспечивающие краткосрочную экономию), а во-вторых, учесть специфические особенности предприятия (например, имеющиеся ресурсы). В рассмотренном выше примере предварительного исследования рабочая группа по планированию, оценив выявленный потенциал, предложила разработать и реализовать пять подпроектов:
3. Стратегическое планирование 99 Подпроект 1 (краткосрочный) Реорганизация системы выполнения заказов в целях оптимизации планирования заказов с учетом взаимодействия отделов продаж, закупок и производства. Подпроект 2 (краткосрочный) Оптимизация управления процессом изготовления продукции путем расширения и дополнения имеющихся систем с целью повышения прозрачности работы на предприятии. Подпроект 3 (краткосрочный) Анализ функциональной значимости относительно накладных расходов производства и предприятия в целом, связанных с выполнением заказов и оперативным управлением. Подпроект 4 (среднесрочный) Структурное планирование заводского оборудования для оптимизации функциональных процессов подачи материалов и компонентов, складского хранения и транспортировки. Подпроект 5 (среднесрочный) Оптимизация работы по поиску заказов и проектированию в сфере продаж. 3.3.4.2. Формирование программы инвестиций Программа инвестиций, в первую очередь связанные с ней разовые затраты и инвестиции, должна вписываться в средне- и долгосрочные финансовые планы предприятия. Объем инвестиционной программы, ее ход и график в значительной степени зависят от доступных финансовых средств. Отдельные мероприятия или подпроекты реализуются в рамках соответствующих этапов проектной работы: — структурное планирование — разработка концепции требуемого состояния; — системное или детальное планирование; — рабочее планирование и реализация планов. С опорой на проектные этапы, предшествующие реализации, можно оценить программу инвестиций в деталях. Имеющиеся инвестиционные планы и программы, которые опираются на запросы отделов предприятия относительно замены или обновления оборудования и т. п., необходимо проверять на соответствие программе инноваций в целом. Подпроекты, их взаимозависимости и контрольные точки можно представить в виде диаграммы Ганта (рис. 3.20). Оценка затрат и эффективности подпроектов, а также их расположение на оси времени позволяют наглядно показать объемы расходов и экономию, а значит, и доходность инвестированного капитала (рис. 3.21), предлагая тем самым базу для принятия оптимального решения.
100 Комплексное планирование промышленных предприятий Годы Мероприятия 1. 2. 3. 4. Руководство программой + ПК Программа менеджмента Разработка программы инноваций на базе количественных показателей Управление заказами Управление выпуском продукции Анализ функциональной значимости Проекты Структурное планирование Поиск заказов Экономия Рис. 3.20. Организация программы и проекты Расходы € млн 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 €13 100 000 Суммарная текущая экономия 1-й год 2-й год 3-й год Суммарные затраты, связанные с движением денежных средств Период реализации Суммарная экономия нетто 4-й год 5-й год €5 575 000 Рис. 3.21. Анализ эффективности затрат на программу инноваций 3.3.4.3. Организационные меры по реализации программы В ходе реализации программы инноваций необходимо вовлекать сотрудников предприятия (производства) в инновационные процессы, чтобы
3. Стратегическое планирование 101 обеспечить их лояльность программе. При этом основное внимание следует уделять тем, кто непосредственно участвует в проведении разрабатываемых мероприятий. При реализации крупных проектов целесообразно сформировать самостоятельную проектную группу (рис. 3.22). Помимо собственно оперативных задач, такая группа занимается также наблюдением, контролирует ход проекта. Для этого следует регулярно (ежемесячно, ежеквартально) составлять отчеты о текущем статусе проекта для руководителей, принимающих решения. При определенных условиях имеет смысл создать также группу оперативного руководства, члены которой уполномочены напрямую принимать решения, необходимые для дальнейшего развития проекта. Разработка программы инноваций на базе количественных показателей Управляющий комитет Программный контроллинг Управление программой Специализированные консультации Программа менеджмента Руководство проектом Администрирование программы Руководство проектом Руководство проектом Руководство проектом Руководство проектом Руководство проектом Группа 1 Управление заказами Группа 2 Управление выпуском продукции Группа 3 Анализ функциональной значимости Группа 4 Структурное планирование Группа 5 Поиск заказов Рис. 3.22. Структурная организация инновационного процесса 3.3.5. Контроллинг инноваций с опорой на показатели 3.3.5.1. Требования Очевидно, что анализ состояния предприятия, отображающий ход программы инноваций в количественных показателях, оправдан и полезен только при условии, что такой анализ можно оперативно повторять на регулярной основе
102 Комплексное планирование промышленных предприятий либо по мере необходимости, т. е. при радикальном изменении исходной ситуации / Paw93–2 / . В этом смысле контроллинг инноваций следует рассматривать как процедурный контроллинг, т. е. контроллинг реализованных мероприятий или внедренных технологий / Paw07, S. 225–234; Paw08 / . Цель заключается в том, чтобы следить за эффективностью принимаемых мер и управлять ею. Таким образом, контроллинг инноваций — вспомогательное средство, помогающее найти решения относительно дальнейших реорганизационных мероприятий. При этом решаются следующие задачи: — постоянный анализ потенциалов, т. е. выявление и визуализация воздействий на параметры процессов и взаимосвязей между этими параметрами; — постоянная реализация потенциалов, т. е. выбор принципов и процедур, адекватных проекту, и их оценка относительно соответствующего потенциала. Именно эти задачи решаются с помощью четко внедренной системы контроллинга инноваций на базе показателей, которая служит для управления технологическими нововведениями / Paw88; Schu89 / . Ситуация, в которой находится предприятие, анализируется в динамике с опорой на показатели. Постоянно обновляемые результаты такого анализа создают прочный информационный фундамент. В рамках средне- и долгосрочной программы инноваций можно на постоянной основе целенаправленно контролировать развитие предприятия с помощью количественных ориентиров (требуемых значений). 3.3.5.2. Структура системы показателей Система показателей по своей организации должна соответствовать структуре и процессам предприятия. Речь идет о разграничении в рамках предприятия: — уровней ответственности; — функциональных областей (например, НИОКР, сбыт, материально-техническое снабжение, производство, администрация). Ориентируясь на главные цели предприятия — прибыльность и стабильность для каждой организационной единицы, в соответствии с программой инноваций устанавливаются определенные задачи, выполнение которых необходимо контролировать и регулировать. Для этого система показателей в соответствии с иерархическими уровнями и функциональными областями должна
3. Стратегическое планирование 103 предоставлять с разной степенью обобщения сведения и рекомендации относительно необходимости тех или иных мероприятий. Таким образом, целесообразно установить следующую иерархию показателей (рис. 3.23): — показатели эффективности управления для оценки предприятия в целом; — основные показатели, служащие для оценки функциональных областей; — вспомогательные показатели — индикаторы отклонений на оперативном уровне. Показатели эффективности управления Общая эффективность Эффективность = Эффективность работы сотрудников Основные показатели Производительность = Количество часов производительной работы Расходы на персонал, занятый на производстве Затраты в функциональных областях деятельности Производительность труда в функциональной области = Область деятельности Вспомогательные показатели Механизация = Общий результат деятельности (производительность) Расходы на техническое обслуживание и ремонт Результат по сотрудникам Амортизация Содержание в работо= способном состоянии Рис. 3.23. Структура системы показателей Связи между показателями устанавливаются по логическому принципу, не всегда математически, т. е. системообразующую роль играет производственно-экономический контекст. Благодаря этому система показателей обеспечивает возможности наблюдения за инновационными процессами и контроллинга всех областей предприятия. 3.3.5.3. Адаптивная модель контроллинга Требуемые параметры определяются с учетом программы инноваций, целей предприятия и системы показателей. Адаптивная система программного обеспечения позволяет менеджменту отслеживать развитие предприятия с помощью нескольких ключевых показателей (рис. 3.24).
104 Комплексное планирование промышленных предприятий Количество заказов со склада 50% 100 Продукт А Продукт С 3% 5% Лицензия D 7% 32% 14% 20 Группы позиций 1-5 1 Продукт E 10% 5 6-20 21-100 3% 101- 300 700 700 0,5% 301-500 600 600 5550 50 Анализ заказов Auftragsanalyse 500 Изделия собственного производства Ertragspositionierung 6% 12% 12% 16% 16% 400 18% 18% 19% 19% Ассортимент продукции Produktprogramm 0,5% >500 310 310 300 300 10 29% 29% 220 220 200 200 150 100 100 80 30 00 -10 +60 + 40 + 20 0 -20 -40 10 20 30 Управление с опорой на показатели Вид затрат € тыс. % % Доля себестоимости, %1 3,4 2,3 Затраты на организацию выполнения заказов Профиль показателей Kennzahlenprofil Степень загруженности +10 Коэффициент эффективности производственных циклов Уровень механизации -10 0 + 13 F älc hen pr o duk tivitä t +5 +25 -1 3 -1 0 -38 0 -25 +30 --18 Затраты на изготовление продукции Сырье -35 -30 -4 4 Детали Узлы Сборка +1 1 0 -8 80 -11 70 Коэффициент годности основных средств +20 2 -8 -20 28,4 2,3 3,7 Итого 28,4 2,3 3,7 1 2 Диаграмма затрат во времени Zeit-Kosten-Diagramm 3,8 Затраты на оборотные 6,488 средства 100 90 Необходимая площадь на 1 сотрудника 50 60 70 6,488 Рабочие сбытового склада Рабочие производственного склада Сбытовая транспортировка Производственная транспортировка Обработка (часть площади, %) Амортизация транспортного хозяйства Содержание транспортного хозяйства 5,7 Анализ затрат Kostenanalyse -38 -19 Доля стоимости изготовления, %2 -6 0 Расходы на организацию потока материалов -6 +19 Производительность труда 40 -10 0 Серия F 20% Продукт G 55% 0 Einkauf Wareneingangs prüfung Проверка входящих товаров Управление выпуском продукции Организация выполнения заказов Проценты (доля оборотных средств) Себестоимость: €282 502 000 (включая Логистические затраты: €22 795 000 Логистический закупочную стоимость изделий сторонних = коэффициент: производителей) 0,34 Производственные затраты: €66 932 000 Затраты на изготовление продукции: €173 180 000 Детали, выпущенные сторонним производителем 60 Изделия собственного производства 50 Критический уровень 40 Затраты на обработку 30 Затраты на материал 20 10 % Fert igungsablauf , Bearbeitungs- und Liegezeiten Процесс изготовления, продолжительность обработки и хранения Рис 3.24. Управление с опорой на показатели В этом случае при периодическом или оперативном вводе фактических значений можно в любое время получить комплексный обзор текущей ситуации на предприятии, позволяющий выявить наличие проблем и определиться с рекомендациями по поводу мероприятий, которые целесообразно провести, если достижение целей программы инноваций находится под угрозой / Dew91 / . 3.4. Разработка стратегии размещения производства 3.4.1. Повод и требования Следующая задача стратегического планирования — размещение производственных площадок. Международное сотрудничество в рамках производственных сетей, постоянные изменения в цепочке создания стоимости и все чаще происходящие слияния предприятий требуют определенной стратегии размещения производственных площадок. Обычно предприятие располагает одной или несколькими производственными площадками. Это точки, где создается производственный результат. Место размещения производства влияет на конкурентоспособность предприятия. Оно определяет территориальное сопряжение производства в цепочке создания стоимости.
3. Стратегическое планирование 105 3.4.1.1. Планирование мест размещения производства в составе планирования заводов В планировании мест размещения производства можно выделить национальный, региональный и локальный уровни (рис. 3.25). Эта подзадача стратегического планирования определяется различными компонентами. Учитывая взаимосвязи между рабочими системами завода, можно установить следующую очередность рассмотрения компонентов планирования места производства: — компонент, привязанный к продукции, характеризует стратегическое планирование ассортимента продукции. Сюда относятся рынки, продукты, организационные поля, потенциал получения прибыли. Здесь продукция позиционируется в сопоставлении с конкурирующими изделиями, анализируется жизненный цикл продукта, составляются прогнозы о динамике продаж; — технологический компонент характеризует стратегическое планирование основной специализации и производственных технологий (например, штучное, серийное или массовое производство), включая уровень механизации или автоматизации; — организационный компонент характеризует стратегическое планирование партнерства в отношении производства, разработки продукции или Планирование завода Стратегическое планирование Взаимосвязи Продукт Технология Организация Оборудование Компонент, привязанный к оборудованию: Компонент, привязанный к продукции: Технологический компонент: Организационный компонент: — планирование ассортимента — рынки — области деятельности — основная специализация — производственная технология — уровень автоматизации — национальный — партнерство уровень в сфере — региональный • производства уровень • НИОКР • продаж — локальный уровень — информационные и коммуникационные модели Рис. 3.25. Планирование места размещения производства в структуре стратегического планирования
106 Комплексное планирование промышленных предприятий сбыта. Сюда относятся также информационные и коммуникационные модели на базе сети Интернет; — компонент, привязанный к оборудованию, характеризует стратегическое планирование размещения производства на национальном, региональном и локальном уровнях. Компоненты планирования размещения производства разрабатываются с учетом их взаимозависимости. Ориентиры такого планирования задаются очередностью компонентов или отдельными стратегиями. 3.4.1.2. Причины и поводы для планирования мест размещения В зависимости от исходных причин и поводов для планирования мест размещения производства выделяют следующие типы проектов: — проекты по укреплению или сохранению рыночной позиции; — проекты по освоению рынка. На рис. 3.26 приведена обзорная классификация причин и поводов, которые служат толчком к планированию мест размещения. Эта классификация не позволяет определить частотность или значимость отдельных моментов. Однако в целом при выборе места размещения производства на внутренних рынках: — там, где уже есть одна производственная площадка, на первый план выходят увеличение близости к рынку и задачи освоения рынка; — если же производственных площадок еще нет, требуется защитить доступ к рынку, преодолев торговые ограничения, и исключить влияние колебаний обменного курса валют на результат производственной деятельности. 3.4.1.3. Требования к стратегии размещения производства В силу меняющихся общеэкономических условий предприятиям приходится пересматривать и корректировать стратегию размещения производства, чтобы сохранить конкурентные позиции / Sie07 / . Основную роль играют следующие факторы: — глобализация экономики, т. е. либерализация рынков капитала и мировой торговли, в особенности в результате возникновения внутренних рынков Европейского союза, Североамериканской зоны свободной торговли и Ассоциации стран Юго-Восточной Азии и интеграции прежних
3. Стратегическое планирование 107 Причины и поводы для планирования размещения производства Введение новых продуктов (территории сбыта новые или прежние) Предотвращение ухудшения / улучшение условий, определяющих конкурентную позицию Применение более низких факторных затрат Увеличение близости к рынку Налоги / государственные дотации Транспортировка Общие факторы выпуска продукции Заработная плата Обход государственных правил / требований Близость к смежным поставщикам Доступ к инновационным кластерам и рынку Hi-End Близость к смежным поставщикам Использование приоритетов в сфере спроса Сервисное обслуживание Сбыт / спрос Устранение фактора обменного курса валют Преодоление торговых ограничений Сохранение рыночной доли (компенсация стагнации) Увеличение рыночной доли Сохранение рыночной доли (компенсация стагнации) Увеличение рыночной доли Увеличение спроса на новую продукцию на имеющихся рынках Близость к потребителям Радикальное изменение расположения относительно транспортных путей Расширение территории сбыта (ассортимент продукции прежний) Задачи укрепления или сохранения рыночной позиции Защита доступа к имеющимся рынкам экспорта Увеличение спроса Задачи освоения рынка Рис. 3.26. Причины и поводы для планирования размещения производства / Goe93, Eur95 / стран Варшавского договора в мировую экономику. Предприятия вынуждены позиционировать себя на новых рынках сбыта; — переход к рынкам с доминированием спроса, где избыток предложения усиливает конкурентную борьбу. Это означает, что предприятия должны соответствовать более высоким требованиям к качеству, новизне и удовлетворению запросов потребителей. В такой ситуации стабильный успех в конкурентной борьбе обеспечивается преимуществами в области затрат и дифференциацией / Por93 /. Преимущества в области затрат Формируются на предприятии по продуктам, которые не требуют значительных затрат на разработку и производство которых не предполагает сложных операций. Если доля расходов на оплату труда в стоимости единицы продукции высока, целесообразно размещать производство в странах с низким уровнем заработной платы / Schr04 /. В развитых странах в силу высокой стоимости оплаты
108 Комплексное планирование промышленных предприятий труда предприятиям приходится снижать глубину вертикальной интеграции в тех сегментах производства, которые являются основными с точки зрения ноухау и создания стоимости / Paw93–3 / . Преимущества дифференциации Могут быть достигнуты предприятием за счет продуктов высокого качества, требующих значительных усилий на разработку. Для производства таких изделий нужно быть готовым к инновациям и изменениям в отношении выпуска продукции и организационных вопросов: — требования к производству: создание гибких производственных систем, которые позволяют решать разные мелкие задачи; формирование производственных сегментов с ориентацией на процессы, что позволит избежать лишних логистических звеньев и привести структуру продукта в соответствие с логистическими факторами по принципу конструктора — производство должно ориентироваться на потоки материалов; — требования к организации: групповая модель с широким содержанием работ; короткие производственные циклы; низкий коэффициент ошибок; высокое качество запасных деталей и сервисного обслуживания. Сегодня стратегия размещения производства определяется снижением затрат и дифференциацией в равной мере. В результате глобализации бремя издержек растет, и особенно сложной задачей становится международное перераспределение процессов создания стоимости в рамках производственных сетей. Многие предприятия, деятельность которых предполагает высокие затраты на оплату труда, видят в перемещении производства в Азию, Центральную или Восточную Европу единственный шанс на долгосрочное укрепление рыночных позиций / Dan04 / . Когда размер месячной зарплаты работников составляет €400 брутто, решения принимаются быстро. Однако для выбора места размещения необходима всеобъемлющая информационная база, опираясь на которую компания, размещающая завод, переходит от анализа вариантов к конкретной точке. Перемещение предприятия в целом приводит к тому, что из Германии большей частью выводится создание стоимости, а значит, сокращаются рабочие места. После начальной эйфории в связи с перебазированием производств в страны Восточной Европы наблюдается и возвратное движение, обусловленное низким качеством продукции или частыми нарушениями объемов и сроков поставки. В частности, высокие требования к качеству, которые автопроизводители предъявляют к поставщикам деталей и узлов, нередко не выдерживаются в странах с низким уровнем заработной платы / Bar07 /. Поэтому необходимо принимать во внимание также стратегические факторы, связанные с размещением производства в Германии / Wes07 /:
3. Стратегическое планирование 109 — Германия — мировой поставщик всех услуг и продуктов, которые требуются заводам, что включает: • широкий спектр услуг от планирования до вторичной переработки; • услуги по комплексной, системной оптимизации; • немецкие производственные системы; — максимальная эффективность в плане: • производительности и экономичности; • управления технологиями и инновациями; • ресурсосбережения; • социальных и технических стандартов; — исключительно высокая готовность к изменениям: • на неустойчивых рынках; • в соответствии с требованиями рынков и заказчиков. Еще одна задача планирования предприятий и заводов заключается в том, чтобы принять стратегическое решение относительно основной специализации производств, располагающихся в Германии. Такая технологическая дифференциация может послужить основой для вычленения узлов, производство которых связано с высокими расходами на оплату труда. Если производственные площадки, где ведется окончательная сборка изделий, создаются в сотрудничестве с местными партнерами по производству с опорой на соответствующую стратегию продаж, в итоге сохраняются или даже усиливаются механизмы создания стоимости в Германии / Old04 / . На рис. 3.27 такие стратегии размещения производства показаны в форме диаграммы затрат во времени. 3.4.2. Факторы, влияющие на размещение производства Потенциально значимые факторы, влияющие на размещение производства, могут быть как функциональными, так и глобальными (рис. 3.28): — функциональные факторы: • факторы, привязанные к производству, которые охватывают закупки или внутреннее использование материалов и компонентов. Они характеризуют эффективность производства в потенциальной точке размещения; • инфраструктурные факторы, которые охватывают обеспечение потока материалов и информации. Они характеризуют эффективность использования возможностей рынка сбыта и закупок в потенциальной точки размещения;
110 Комплексное планирование промышленных предприятий Текущая ситуация Требуемая ситуация Стоимость Стоимость Основная специализация а) Создание стоимости на диаграмме затрат во времени Остаточное создание стоимости в Германии Создание стоимости в Германии Время Время Освоение новых рынков Поставщики деталей, материалов и полуфабрикатов Производство в Германии b) Производственная сеть Окончательная сборка на месте Партнеры по производству Рис. 3.27. Технологическая дифференциация как стратегия размещения производства, обеспечивающая инновации и рост предприятия • сбытовые факторы, которые охватывают продажи данной продукции на конкретных территориях сбыта. Они характеризуют эффективность организации продаж с помощью соответствующих маркетинговых и сбытовых мероприятий; — глобальные факторы размещения имеют политическую, экономическую и социокультурную природу. 3.4.3. Этапы планирования размещения производства В зависимости от конкретной задачи планирование размещения производства делится на следующие этапы: — целевое планирование; — примерное планирование размещения (регион); — детальное планирование размещения (населенный пункт); — принятие решения.
3. Стратегическое планирование 111 Факторы, привязанные к производству — Рынок труда • уровень заработной платы (расходы на заработную плату и дополнительные связанные расходы, производительность) • доступность (конкуренция, резервы рабочей силы) • отношения с профсоюзами • квалификация (уровень образования рабочих и менеджеров, возможности получения образования и повышения квалификации) — Оборудование и материалы (рынок закупок) • подача / отвод (энергия, вода, экология) • сырье / производственные материалы • оборудование (предложение, стоимость) — Поставщики деталей и материалов (рынок закупок) • цены • близость и доступность • качество (соблюдение объемов и сроков поставки, ISO 9000) — Технико-экономическая агломерация (все ближние рынки) • трансфер технологий (уровень техники на месте, использование ресурсов университетов и других исследовательских организаций) • агломерация (конкуренция по качеству, возможности кооперации) — Земельные участки • доступность, возможности расширения • стоимость освоения, строительных работ — Рынок капитала • доступность • стоимость • уровень обслуживания в кредитных организациях Инфраструктура (рынок сбыта и закупок) — Транспортировка • транспортная сеть или выходы к транспортной сети (железнодорожная ветка, водный путь, автодорога, воздушное сообщение) • качество (совместимость транспортных средств, качество работы поставщиков транспортных услуг) • стоимость транспортировки, транспортные налоги — Коммуникационные ресурсы • доступность (телефон, факс, почта, служба доставки, Интернет) • качество (совместимость, скорость, безопасность, защита информации) Сбытовые факторы — Сбыт • близость к рынку (положение, общий уровень спроса, плотность населения, уровень роста) • потребности (потребительские привычки) — Конкуренция • количество / масштаб конкурентов по сбыту • имидж / стоимость фирмы — Контакты • собственная служба продаж на месте • участие в выставках Глобальные факторы размещения — Культурная близость • языки • религиозные, этнические, культурные различия • лояльность к инвестициям — География (климат, сейсмическая безопасность) — Политическая стабильность • правительство • правовая безопасность • социальное устройство общества — Общеэкономические предпосылки • валовой национальный продукт • уровень инфляции • устойчивость курса валюты • динамика развития — Политико-экономические нормы • нормы конкурентного права (свобода учреждения хозяйственных обществ, таможенные правила) • налоговая политика • финансовые требования — Инвестиционный климат (законодательнополитический, социально-культурный) • местные требования к технологиям и продукции • институты поддержки экономики — Качество жизни • жилой фонд • обеспечение досуга (культурные и спортивные учреждения и мероприятия, состояние окружающей среды) • социальное обеспечение (школы, медицинское обслуживание, общественный транспорт) Рис. 3.28. Функциональные и глобальные факторы размещения производства 3.4.3.1. Целевое планирование На этапе планирования целей определяются все основные критерии, которые будут использоваться собственно при планировании размещения производства. Во-первых, устанавливается цель, для достижения которой производственные
112 Комплексное планирование промышленных предприятий площадки следует создать в выбираемом месте. Во-вторых, устанавливается диапазон поиска и соответствующие этому диапазону регионы. — Определение целей создаваемой производственной площадки должно отвечать следующим критериям: • группа (группы) продукции, которую планируется на ней выпускать; • рынок (рынки) сбыта, которые планируется обслуживать; • примерное количество производимой или продаваемой продукции. — Определение диапазона поиска по регионам включает: • ориентацию на конкретные государства, зоны свободной торговли или регионы (например, Юго-Восточная Азия); • ориентацию на территории, с которых достижим немецкий регион сбыта: например, ограничение диапазона поиска странами, транспортировка из которых до Германии занимает один день пути. 3.4.3.2. Начальное планирование размещения Начальное планирование размещения открывает поэтапный процесс планирования. Варианты размещения анализируются и оцениваются, в качестве отправной точки для следующего шага принятия решения отбирается один или два региона. Эта работа делится на следующие этапы: — анализ регионов в пределах диапазона поиска: • разбиение заданного диапазона поиска на сегменты (например, посредством объединения государств, соответствующих требуемому критерию); • выбор регионов размещения посредством определения минимальных требований; — определение факторов размещения и их удельного веса: • выбор факторов размещения, которые охватывают все аспекты поставленной цели; — определение удельного веса факторов размещения для примерного выбора; — анализ местных условий в регионах размещения и включение выявленных факторов в анализ экономической эффективности (рис. 3.29); — принятие решения — результат примерного планирования размещения.
3. Стратегическое планирование Уровень заработной платы 113 Средний уровень заработной платы рабочих Средний уровень заработной платы администрации и ИТР Конкуренция среди работодателей Резервы рабочей силы Доступность Работающее / трудоспособное население (от 16 до 65 лет) Посреднические звенья Количество выпускников средних школ, % Уровень образования Рынок труда Количество выпускников средних школ с профессиональным уклоном, % Количество выпускников гимназий, % Количество выпускников техникумов, % Распределение уровня квалификации Количество выпускников вузов, % Квалификация Доля 16–25-летних среди населения Возможности получения образования / повышения квалификации Разнообразие техникумов в регионе Наличие вузов на месте Рис. 3.29. Критерии оценки населенных пунктов для размещения производства на основе группы факторов «рынок труда» 3.4.3.3. Детальное планирование места размещения (населенный пункт) В рамках детального планирования в пределах выбранных регионов определяется населенный пункт, в котором будет создана новая производственная площадка. Эта работа делится на следующие этапы: — предварительный отбор населенных пунктов: • анализ потенциальных точек размещения в пределах выбранных регионов;
114 Комплексное планирование промышленных предприятий • определение факторов оценки и анализ местных условий; • принятие решения, результат предварительного выбора; — окончательный выбор населенного пункта: • определение факторов размещения и их удельного веса; • анализ местных условий в предварительно выбранных населенных пунктах и включение выявленных факторов в анализ экономической эффективности; — принятие решения по населенным пунктам, предварительно выбранным для размещения, как результат детального планирования: • составление матрицы факторов; • определение приоритетности предварительно отобранных населенных пунктов с учетом экономической эффективности. 3.4.3.4. Принятие решения Руководство компании принимает окончательное решение относительно места размещения нового завода, опираясь на результаты планирования по его размещению. Перед тем как сделать выбор, руководители компании посещают населенный пункт, проводят на месте переговоры с представителями органов власти или ведомств, ответственных за развитие экономики. Если для трех точек в рамках анализа эффективности получены очень близкие результаты, менеджеры посещают несколько населенных пунктов. Для финансового обоснования предложенного варианта или вариантов составляется приблизительный расчет инвестиций, на основе которого принимается решение. 3.5. Разработка стратегии ресурсосбережения 3.5.1. Планирование и экология заводов 3.5.1.1. Ресурсосбережение и развитие предприятия Факторы, рассматриваемые на разных этапах комплексного планирования заводов, нередко напрямую влияют на степень экологичности предприятия. Аспекты производственной экологии рассматриваются на всех этапах планирования заводов, т. е. учитываются при стратегическом, структурном, системном и рабочем планировании / Frö92; Jer92; Kra96 / . Поэтому в рамках стратегического планирования руководителям необходимо разработать стратегию ресурсосбережения.
3. Стратегическое планирование 115 Вопросы производственной экологии нельзя рассматривать в отрыве от национальных, международных и глобальных экологических проблем. Выделяются следующие цели ресурсосберегающего развития предприятия / Frö04–1, S. 6 / : — ресурсосбережение за счет сокращения расхода природных богатств (почвы, воздуха, воды и т. д.) и первичных ресурсов (с учетом их ограниченности), а также за счет уменьшения энергопотребления; — уменьшение нагрузки на окружающую среду (загрязнение воздуха, водоемов и грунтовых вод, почвы; утилизация отходов; влияние на климат и т. д.). Целый ряд стимулов, побуждающих заняться планированием, и множество задач в области производственной экологии направлены на достижение этих целей. Речь идет о концепциях ресурсосберегающего развития и бережливой экономики. Вслед за «бережливым хозяйствованием» неотъемлемыми компонентами комплексного планирования заводов стали такие понятия, как «экологический баланс», «экологический аудит» и «экология заводов». Сегодня защита окружающей среды и сбережение природных ресурсов — общая задача руководства и сотрудников предприятия. Необходимо целенаправленно выяснять, где ресурсы расходуются нерационально, и последовательно устранять такие недоработки, чтобы повысить производительность труда / Döh07; Ter07 / . Экологические декларации, оформляемые предприятиями в рамках проводимого экологического аудита, свидетельствуют о прогрессе в этом направлении. 3.5.1.2. Стимулы экологичного планирования Стимулы, заставляющие приступить к планированию предприятия, могут быть обусловлены не только экономическими (расходы, эффективность и т. д.), но и экологическими факторами. Однако в рамках экономического планирования защите окружающей среды часто уделяется недостаточное внимание. Поэтому важное значение имеют методики комплексной оценки экономических и экологических целей в планировании заводов / Sie95; Sch02 / . Выделяются следующие стимулы экологического планирования: — требования законодательства, такие как принятие новых или изменение существующих законов, стандартов, лимитов; — негативное воздействие: • технологий, материалов и пр. на здоровье людей; • состояние оборудования и систем, производящих вредные вещества, на протекание соответствующих процессов;
116 Комплексное планирование промышленных предприятий • характеристики вредных выбросов; • другие технологии и материалы (связанные со зданиями или производственными системами); — характеристики ввода / вывода: • расход материалов и энергии для производства продукции; • расход ресурсов в процессах изготовления изделий; • повторное использование и повторная переработка продукции, отходов и т. д.; — современный уровень техники, тенденции в сфере исследований и разработок: • совершенствование используемых технологий; • технологические нововведения; • новые данные в сфере защиты окружающей среды и охраны труда, а также нововведения в соответствующих управленческих областях; — риски для окружающих: • опасное воздействие продукции на потребителей и окружающую среду; • опасные последствия производственной деятельности для жителей близлежащих и соседних районов. Задачи планирования, продиктованного экологическими факторами, — снижение нагрузки на окружающую среду с одновременным повышением уровня экологической защиты на производственной площадке. Результаты такого планирования сложно выразить в показателях денежной прибыли. На инновационных предприятиях уже давно осознана значимость экологических мероприятий. Однако принимать меры по защите окружающей среды только для решения конкретной проблемы — значит не понимать целей комплексного планирования заводов. Целостный подход к планированию, учитывающего экологические факторы, предполагает: — применение системы экологического менеджмента; — формирование определенных подходов и ориентиров при планировании, позволяющих раскрывать потенциал и расставлять приоритеты планирования; — использование современных моделей проектного менеджмента в качестве вспомогательного средства в планировании; — наблюдение за эффективностью планирования с помощью инструментов контроллинга.
3. Стратегическое планирование 117 3.5.2. Структура системы экологического менеджмента 3.5.2.1. Комплексные задачи производственной экологии Системы экологического менеджмента, реализуемые на конкретных предприятиях, служат вспомогательным средством и для проектов комплексного планирования заводов, направленных сверху вниз, и для текущей оптимизации снизу вверх, учитывающей экологические критерии. При этом задачи производственной экологии многообразны по характеру и объему. Ниже комплексы задач рассмотрены в соответствии с преследуемыми целями и решаемыми проблемами (рис. 3.30). Комплексные задачи производственной экологии Внутренняя и внешняя коммуникация Производственноорганизационные аспекты Временные аспекты Операции, значимые с точки зрения планирования Аспекты, релевантные с точки зрения заказов Рис. 3.30. Комплексы задач: систематизация производственной экологии Внутренняя и внешняя коммуникация Представляет собой одно из важнейших направлений экологического аудита по стандартам ЕС. Внутренними партнерами по коммуникации являются сотрудники и руководители предприятия, внешними — заказчики, местные органы власти и конкуренты. Открытая коммуникация обеспечивает высокий уровень лояльности к альтернативным вариантам планирования и постоянному совершенствованию всех процессов в сфере производственной экологии. Выделяются следующие цели и задачи коммуникации: — внутренние: предоставление исчерпывающей информации о текущей ситуации, вовлечение всех сотрудников в обсуждение экологических вопросов на уровне предприятия в целом; — внешние: повышение удовлетворенности заказчиков, освоение новых рынков, повышение лояльности к месту размещения производства; — в равной мере внутренние и внешние: информирование о нововведениях в области защиты окружающей среды в ходе работы на конкретной производственной площадке (законы, технические нормы и т. д.), изучение потребностей и ожиданий участников дискуссии.
118 Комплексное планирование промышленных предприятий Производственно-организационные аспекты Обеспечивают поддержку решения вопросов производственной экологии уполномоченными сотрудниками предприятия, в том числе и при повышении квалификации. Такие аспекты могут быть определены в индивидуальном порядке, опираясь на данные экологического аудита по стандартам ЕС или экологического контроллинга. При этом очень важно, чтобы ответственность за производственную экологию несли все работники и руководители предприятия, и в первую очередь те, кто принимает решения. Выделяются следующие организационные цели и задачи: — интеграция производственной экологии в философию, политику и принципы деятельности предприятия; — распространение идей защиты окружающей среды во всех подразделениях предприятия; — предоставление кадровых и финансовых ресурсов для работы по учету, оценке и постоянному контролю (мониторингу) воздействий на окружающую среду. Временны́е аспекты Характеризуют влияние деятельности предприятия на окружающую среду с учетом долговременных последствий. Так, при планировании производственных технологий предусматриваются определенный расход производственных материалов или возможность их вторичной переработки и тем самым непосредственно определяются параметры воздействия на окружающую среду. Необходимо учитывать продолжительность анализируемых периодов, изменения законодательства и т. д. С точки зрения временного аспекта защиты окружающей среды выделяются следующие цели и задачи: — обеспечение соблюдения законодательных норм при любых действиях на производственной площадке; — полное протоколирование всех экологически значимых операций, касающихся продукции, производственных материалов и привлекаемого персонала; — своевременное предотвращение воздействий на окружающую среду (например, посредством внедрения соответствующей системы раннего оповещения). Операции, значимые с точки зрения планирования Такие операции направлены в первую очередь на выявление стимулов к планированию и разработку системной методики планирования. Задачи, которые решаются на соответствующих этапах и стадиях планирования, чаще всего непосредственно влияют на уровень защиты окружающей среды. Поэтому
3. Стратегическое планирование 119 исключительно важно как можно раньше интегрировать в планирование экологические аспекты. Здесь выделяются следующие цели и задачи: — выявление необходимых действий и потенциала оптимизации; — своевременная подготовка и предоставление сведений, значимых в плане защиты окружающей среды; — разработка комплексных задач по планированию заводов с учетом экологических факторов (см. рис. 5.62); — интеграция экологического менеджмента в планирование. Аспекты, значимые с точки зрения производства Эти аспекты связаны с деятельностью в рамках эффективного экологического менеджмента на производстве. При этом современные модели менеджмента учитывают совокупный вход (например, расход материала, объем перевозимых грузов) и выход (например, продукция, отходы и вредные эмиссии) в форме экологического баланса по производственным материалам и продуктам. Здесь выделяются следующие цели и задачи: — быстрая и эффективная реакция на меняющиеся условия (например, в сфере технических стандартов или законодательства); — наблюдение и контроль за производством, ведение соответствующей документации; — анализ воздействия на окружающую среду в форме экологического баланса. Для выполнения этих задач создается система экологического менеджмента на конкретном предприятии. С помощью этой системы можно эффективно составить экологический баланс и провести экологический аудит / Schm97 / . 3.5.2.2. Инструменты «экологический баланс» и «экологический аудит» Экологический баланс объединяет анализ и оценку экологических факторов, позволяя определить воздействие продуктов, технологий и процессов на окружающую среду. Этот инструмент используется для четкого прояснения причин, взаимосвязей и последствий в экологическом контексте. Таким образом выявляются соответствующие проблемы или потенциал оптимизации, и на основе этих данных проводятся необходимые мероприятия. В экологическом балансе выделяются четыре компонента / Leh92 /:
120 Комплексное планирование промышленных предприятий — производственный баланс, где производство анализируется в качестве «черного ящика» с входами и выходами; — баланс процессов, где анализируются рабочие операции, потоки (входящие и исходящие) материалов и энергии в рамках выпуска продукции; — баланс продукции, где анализируются характеристики продукта и воздействие, оказываемое им на протяжении всего срока службы (жизненного цикла); — базовый баланс, где анализируются различные состояния системы в определенные моменты времени (например, в отношении использования или консервации площадей). Экологический аудит Уже давно предпринимаются попытки разработать стандартизованные правила или инструменты для экологического менеджмента. Так, в 1993 г. постановление о добровольном участии организаций в общей системе экологического менеджмента и аудита EMAS I заложило фундамент для формирования системы экологического менеджмента на всех коммерческих предприятиях. Несколько лет спустя появился международный стандарт DIN EN ISO 14001, преследующий аналогичные цели и задачи. В 2002 г. была принята переработанная версия постановления 1993 г. — EMAS II, адресованная всем организациям, которые заинтересованы в улучшении окружающей среды / Frö07, S. 15 /. Экологический аудит включает восемь этапов (рис. 3.31): — сначала руководство определяет экологическую политику предприятия (1) и формулирует «общие цели по защите окружающей среды», или «принципы деятельности», на основе которых устанавливаются «правила»; — для этого необходимо проанализировать текущее состояние (2). Результаты этого анализа служат опорой для аудита. Здесь требуется оценить продукцию, технологии и процессы с экологической точки зрения, чтобы сформулировать цели; — на базе целей разрабатывается программа экологических мероприятий (3); — для ее эффективного внедрения следует выстроить систему экологического менеджмента (4); — программа экологических мероприятий и результаты ее внедрения являются предметом экологической проверки предприятия (5), которая, как правило, проводится собственными силами; — затем составляется экологическая декларация (6), информирующая общественность о принятых мерах по защите окружающей среды;
3. Стратегическое планирование 121 Общественность, заказчики, сотрудники, органы власти Законы, постановления, директивы ЕС 1. Экологическая политика 2. Анализ экологической ситуации 8. Регистрация 7. Экспертиза Постоянное улучшение защиты окружающей среды на предприятии 3. Программа экологических мероприятий 4. Система экологического менеджмента 6. Экологическая декларация 5. Экологическая проверка предприятия Рис. 3.31. Рабочие этапы экологического аудита (процедура EMAS) — после этого привлеченный независимый эксперт проводит экологическую экспертизу (7); — по результатам экспертизы оформляется заключительная декларация соответствия постановлению о добровольном участии организаций в общей системе экологического менеджмента и аудита, а также проводится регистрация (8) производственной площадки. 3.5.3. Интеграция экологических аспектов в планирование предприятий Экологические аспекты важно принимать во внимание на разных этапах планирования промышленного предприятия, причем по возможности в совокупности с другими компонентами планирования. Это позволит, например, минимизировать нарушения графика, сократить сроки внедрения и уменьшить
122 Комплексное планирование промышленных предприятий расходы на проведение мероприятий. При этом ход экологического планирования в главном не отличается от обычного планирования. Основные причины, служащие отправной точкой проекта, остаются теми же: в большинстве случаев это создание новых заводских структур либо расширение и реорганизация имеющихся. Однако, чтобы достичь целей, продиктованных факторами экологии, необходимо учитывать дополнительные параметры / Bir92 / . При этом планировщик завода несет ответственность за разработку экологически адекватных решений уже на ранних этапах, начиная со стратегического планирования или планирования целей и мероприятий / Paw93–1 / , определяя: — какие проекты следует запустить с равным потенциалом по ресурсосбережению и экономичности; — каким образом концепция будущего завода позволит оптимизировать в равной мере процессы снабжения и утилизации; — какие экологичные технологии, технические системы и процессы следует использовать. На каждом этапе планирования необходимо в соответствии с анализируемой областью исследовать экологические факторы. На рис. 3.32 показана методика стратегического планирования, учитывающая аспекты защиты окружающей среды. Прежде всего надо определить значимость вопросов экологии для разрабатываемого проекта или поставленной задачи по планированию. Для этого следует изучить законодательные требования, затрагивающие данную задачу или проект, т. е. все применяемые законы, стандарты, директивы и правила. При этом необходимо по мере возможности опираться на заводскую базу экологической информации / Kra96 / . Чтобы адекватнее оценивать значимость экологических факторов в контексте поставленной задачи, целесообразно использовать контрольные списки критериев и показатели / Frö07, S. 26–37 / . Когда роль аспектов защиты окружающей среды установлена, следует определить соответствующие экологические параметры и интегрировать их в задачи стратегического планирования. Задачи стратегического планирования, связанные с экологическими факторами, могут быть следующими: — выяснение значимости аспектов охраны окружающей среды: • анализ обобщенной экологической информации; • информирование сотрудников для обеспечения лояльности в проектной группе; — определение объема работы: • анализ экологической информации, привязанной к определенному времени;
3. Стратегическое планирование 123 • анализ текущей и нужной ситуации, изучение требований по охране окружающей среды; • определение целей и целевых альтернатив в сфере экологии; — определение потенциалов и расстановка приоритетов: в частности, расчет показателей (характеризующих ассортимент выпускаемой продукции, схемы переработки отходов, потребность в энергии, вредные эмиссии, параметры вытяжного воздуха, водоснабжения и канализации и т. д.), выявление возможностей, разработка предложений относительно приоритетов с точки зрения экологии; — определение объема работы по решению задач, учитывающих экологические факторы, в рамках последующего структурного планирования или отдельных проектов (оперативно реализуемые мероприятия, краткосрочные проекты). Экологическая целевая концепция предприятия в целом Параметры проекта Задача проекта Имиджевая целевая концепция предприятия в целом Объем стратегического планирования Выяснить значимость экологических факторов Экологические факторы значимы? Нет Определить объем (сегменты) Планирование целей Определить потенциалы, расставить приоритеты Решение относительно целевой программы Определить объем работы по планированию Планирование мероприятий Решение относительно плана мероприятий Проверка Нет Изменение Нет Разработка целевых концепций Рис. 3.32. Интеграция экологических аспектов в стратегическое планирование
124 Комплексное планирование промышленных предприятий На последующих этапах задачи, связанные с охраной окружающей среды, интегрируются в работу по планированию аналогичным образом. Причем экологические аспекты следует интегрировать в соответствии с текущей глубиной планирования и особенностями решаемой задачи. Такая необходимость обусловлена методикой «сверху вниз», предполагающей постепенную детализацию работы, начиная от стратегического планирования на уровне компании в целом, продолжая структурным планированием на уровне отдельного завода и заканчивая планированием выпуска продукции, монтажа, складского хранения и транспортировки (см. п. 2.4.2). Для этого в группе, которая занимается проектом (или подпроектом), следует внедрить связанные с экологией ноу-хау, что позволит определять соответствующие потенциалы, расставлять приоритеты, устанавливать объем планирования и решать поставленные задачи. 3.6. Вопросы для упражнений 1. Укажите задачи стратегического планирования. 2. Какие виды затрат относятся к логистическим затратам? Как структурировать их в рамках планирования завода? 3. Какие цели преследует предприятие при разработке программы инноваций? 4. Назовите основные этапы разработки программы инноваций. 5. Что такое коэффициент эффективности производственных циклов? Объясните диаграмму затрат от времени. 6. Обрисуйте динамику коэффициента оборачиваемости складских запасов в ходе создания стоимости. 7. О чем говорит логистический коэффициент 0,34? 8. Какие данные содержит план мероприятий по окончании стратегического планирования? 9. Назовите основные компоненты планирования места размещения производства. 10. Назовите причины и поводы для планирования места размещения производства. 11. Какие факторы следует учитывать при планировании места размещения производства? 12. Назовите этапы планирования места размещения производства. 13. Назовите основные цели ресурсосберегающего развития предприятия. 14. Назовите причины планирования, обусловленного экологическими факторами.
3. Стратегическое планирование 125 15. Назовите основные задачи производственной экологии. 16. Из каких этапов складывается экологический аудит? 17. Какие задачи по планированию, связанные с экологическими факторами, могут входить в объем стратегического планирования? 3.7. Литература / Bir92 / Birnkraut, D.: Gestaltung umweltgerechter Fabriken — Herausforderung für zukunftssichere Produktionsunternehmen. In: VDI-Bericht Nr. 949 (1992), S. 211−237 / BMU95 / N. N.: Handbuch Umweltcontrolling. Hrsg. Bundesumweltministerium, Umweltbundesamt, Verlag Franz Vahlen GmbH, München 1995 / Bra99 / Bracht, U.; Dörrer, T.: Wissensbasierte Evaluierung künftiger Produktionsstrategien. wt Werkstattstechnik 89 (1999) 1 / 2, S. 18−22 / Dan04 / Dantzer, U.; Röhrig, M.: Wie bitte geht es nach Osteuropa? — von der Standortwahl bis zur Inbetriebnahme. wt Werkstattstechnik online 94 (2004) 4, S. 111−115 / Dew91 / Dewender, G.: Innovationsmanagement und strategisches Controlling. In: Tagungsunterlage „Controlling“ der Techno Congress München, Düsseldorf am 08.05.1991 / DIN 14001 / Umweltmanagementsysteme — Anforderungen mit Anleitung zur Anwendung. Beuth Verlag GmbH, 2005 / Döh07 / Döhler, H.; Engelmann, J.: Energieeffiziente Fabrikplanung: Neue Herausforderungen durch Ressourcenverknappung und steigende Energiepreise. In: Tagungsunterlage zur 7. Deutschen Fachkonferenz Fabrikplanung am 22. / 23.05.2007 in Esslingen / Eur95 / Euringer, P.: Wettbewerbsfähigkeit durch die richtige Standortauswahl und -bewertung. Zeitschrift für Logistik (1995) 3, S. 17−19 / Frö92 / Fröhlich, J.; Geraerds, W. M. J.; Pawellek, G.: Umweltgerechte Projektierung — Ein Bericht über das EG-Verbundprojekt (ERASMUS). In: Tagungsunterlage zum 1. Hamburger Logistik-Kolloquium am 26.03.1992 an der Technischen Universität Hamburg-Harburg, S. 13.1−13.8 / Frö04 / Fröhlich, J.: Fabrikökologie / Entsorgungslogistik. Studienbrief 11, Technische Universität Dresden, 2004
126 / Frö07 / Комплексное планирование промышленных предприятий Fröhlich, J.: Fabrikökologie / Entsorgungslogistik. Studienbrief 13, Technische Universität Dresden, 2007 / Gau96 / Gausemeier, J.; Fink, A.; Schlake, O.: Szenario-Management — Planen und Führen mit Szenarien. Hanser Verlag, München 1996 / Goe93 / Goette, T.: Standortpolitik internationaler Unternehmen. Dissertation, Göttingen 1993 / Han06 / Hansmann, K.-W.: Industrielles Management. Oldenbourg, 8. Auflage, München / Wien 2006 / Jer92 / Jerabek, K.; Koch, R.; Pawellek, G: Logistisch-ökologische Fabrikplanung — Ein Bericht über das EG-Verbundprojekt (TEMPUS). In: Tagungsunterlage zum 1. Hamburger Logistik-Kolloquium am 26.03.1992 an der Technischen Universität Hamburg-Harburg, S. 14.1−14.5 / Kor89 / Kortebein, D.: Zielplanung und Innovationsmanagement bestimmen den Erfolg einer Neustrukturierung. In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und Organisation“ der TAW am 09. und 10.03.1989, Wuppertal / Kra96 / Krauskopf, F.: Neue Lösungsansätze zur Nutzung entsorgungslogistischer, Informationen in einer umweltorientierten Unternehmensplanung. In: Tagungsunterlage zum Fachseminar „Umwelt und Logistik“ der Forschungsgemeinschaft für Logistik e. V. (FGL) am 18.06.1996 in Hamburg, S. 4.1−4.17 / Leh92 / Lehmann, S.; Clausen, J.: Umweltorientiertes Management durch ÖkoBilanz und Öko-Controlling. VDI-Zeitschrift 134 (1992) 7 / 8, S. 120−122 / Old04 / Oldendorf, C.: Global optimieren — am Standort Deutschland produzieren. In: Handbuch zur 5. Deutschen Fachkonferenz „Fabrikplanung“ des VDI am 31.03. und 01.04.2004 in Stuttgart / Paw88 / Pawellek, G.; Schulte, H.: Management technologischer Erneuerungen — Anwendung kybernetischer Prinzipien zur ganzheitlichen Planung, Steuerung und Kontrolle produzierender Unternehmen. VDI-Z 130 (1988) 8, S. 54−56 / Paw90 / Pawellek, G.: Innovationsmanagement und Controlling. Zeitschrift für Logistik 11 (1990) 6, S. 43−49 / Paw93–1 / Pawellek, G.: Umweltorientierte Unternehmens- und Fabriklogistik. In: Tagungsunterlage zum 2. Hamburger Logistik-Kolloquium „Umwelt fordert Logistik“ am 11.03.1993 an der Technischen Universität Hamburg-Harburg, S. 3.1−3.6
3. Стратегическое планирование 127 / Paw93–2 / Pawellek, G.: Anlagenwirtschaft und Technologie-Controlling als wichtige Aufgabe einer permanenten Fabrikplanung. In: Kongresshandbuch Anlagenwirtschaft in Frankfurt 1993, S. 31−41 / Paw93–3 / Pawellek, G.; Krüger, T.: Make or Buy als Instrument der Unternehmenslogistik. Logistik Spektrum (1993) 10, S. 4−6 / Paw07 / Pawellek, G.: Produktionslogistik: Planung — Steuerung — Controlling. Carl Hanser Verlag 2007 / Paw08 / Pawellek, G.; Schramm, A.: Produktionslogistik — Verfahrenscontrolling als Steuerungsinstrument. PPS Management 13 (2008) 1, S. 51–55 / Por93 / Porter, M.E.: Nationale Wettbewerbsvorteile — Erfolgreich konkurrieren auf dem Weltmarkt. Wirtschaftsverlag Überreuter, Wien 1993 / Sch02 / Schultz, A.: Methode zur integrierten ökologischen und ökonomischen Bewertung von Produktionssystemen und -technologien. Diss. Universität Magdeburg 2002 / Schm97 / Schmidt, M.; Häuslein, A.: Ökobilanzierung mit Computerunterstützung: Produktbilanzen und betriebliche Bilanzen mit dem Programm Umberto. Springer Verlag Berlin / Heidelberg (1997) / Schr04 / Schröder, Chr.: Industrielle Arbeitskosten im internationalen Vergleich. Iw-trends 31 (2004) 3, S. 34−40 / Schu89 / Schulte, H.: Strategisches Controlling hilft dem Steuermann bei der Arbeit. I+O 58 (1989) 11, S. 81−86 / Schu90 / Schulte, H.: Controlling für das Innovationsmanagement. Controlling (1990) 2, S. 76−81 / Schu92 / Schulte, H.: Zielplanung und Innovationsmanagement bestimmen den Erfolg einer logistikgerechten Neustrukturierung. In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und -organisation“ der TAW am 18. und 02.02.1992, Nürnberg / Sie95 / N. N.: Umweltkosten betriebswirtschaftlich im Griff — mit AUDIT: Das Managementsystem für effizientes ökologisches Wirtschaften. Hrsg. Siemens Nixdorf Informationssysteme AG, Paderborn / München 1995 / Sie07 / Sielemann, M.: Ein Produktionswerk in den wachsenden Märkten Europas. In: Tagungsunterlage zur 7. Deutschen Fachkonferenz Fabrikplanung am 22. und 23.05.2007 in Esslingen / Spa00 / Spath, D.; Agostini, A.; Schulte, H.: Der Durchlaufleistungsgrad Visualisierung des Zusammenhangs zwischen Kosten und Durchlaufzeit. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 95 (2000) 4, S. 146−151
128 / Ter07 / / Wes07 / Комплексное планирование промышленных предприятий Terschüren, K.-H.; Riecks, D.: Die nachhaltige Fabrik — Ein Zukunftsmodell. In: Tagungsunterlage zur 7. Deutschen Fachkonferenz Fabrikplanung am 22. / 23.05.2007 in Esslingen Westkämper, E.: Anpassungsfähige Fabriken für traditionelle und neue Produkte. In: Tagungsunterlage zur 7. Deutschen Fachkonferenz Fabrikplanung am 22. und 23.05.2007 in Esslingen
4. СТРУКТУРНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ 4.1. Задача структурного планирования 4.1.1. Понятие структурного планирования Задача структурного планирования заключается в том, чтобы объединить все элементы заводской системы с учетом функций, затрат и человеческих потребностей / Schu84 / . Результатом объединения этих взаимовлияющих элементов является «структура завода». Структурное планирование — это целостная работа по созданию завода, рассчитанная на долгосрочную перспективу и охватывающая все рабочие системы и функциональные области. Оно включает все производственные и логистические процессы, подразделения и направления деятельности и потому имеет междисциплинарный характер. В рамках структурного планирования отдельные элементы завода и их взаимное влияние анализируются и интегрируются в комплексное экономическое решение. При планировании заводской структуры и размещении функциональных единиц учитываются производственно-технологические, логистические и организационные факторы (рис. 4.1). Выделяются следующие функциональные единицы: — производство (изготовление продукции, сборка (монтаж)); — логистика (поток материалов, складское хранение, транспортировка); — вспомогательные области (технологическое оснащение, содержание в исправном состоянии, снабжение и т. д.); — администрация, служба по работе с персоналом. Основные структурообразующие функциональные единицы — это производство и логистика. Они определяются тем, какая продукция выпускается на заводе (структура продукта) и необходимыми для ее выпуска технологиями (структура технологий). Остальные функции, которые требуются для работы завода и снабжения производственных и логистических систем всем необходимым, подчиняются
130 Комплексное планирование промышленных предприятий задачам оптимальной организации производства и интегрируются соответствующим образом. 4.1.2. Структурные зависимости Сегодня множество предприятий сталкиваются с необходимостью привести технико-производственные и заводские структуры в соответствие с изменившимися условиями производства, а также с требованиями рынка или требованиями к продукту. Назовем ряд факторов и зависимостей: — продукт: короткий жизненный цикл продукта, быстрая реакция на требования рынка, спрос на комплексные производственные установки и комплексное сервисное обслуживание и т. д.; — технология: новые технологии, изменение продолжительности рабочего времени, замедление роста затрат на заработную плату, инвестиции, реализация специальных приспособлений с целью гуманизации производства, охрана окружающей среды; • организация: • практиковавшееся ранее организационное и пространственное разведение процессов изготовления продукции и монтажа; • отсутствие дифференциации систем изготовления продукции, планирования и управления по всем видам деталей при производстве продукции и монтаже / Sta93 / ; • ориентация на деятельность при производстве продукции без привязки к заказу (производство на склад); • отсутствие интеграции между производством и логистикой; • изменение принципов закупок и предоставления ресурсов (централизованная или децентрализованная буферизация, координирование задач в сети поставщиков) / Paw01 /; • изменение требований к планово-предупредительному ремонту (ориентация на текущее состояние, централизованная или децентрализованная организация работы, логистика запасных деталей); — оборудование: исторически сформировавшиеся монофункциональные структуры, решение подпроблем. 4.1.3. Ситуации планирования Как и для стратегического планирования, импульсом для структурного планирования могут служить изменившиеся базовые условия или возникновение острых
4. Структурное планирование 131 проблем. В таких случаях планирование имеет точечный характер. Однако его цели и соответственно эффект являются, как правило, долгосрочными. Чтобы реакция на изменения короткого цикла (обусловленные ситуацией на рынке, особенностями продукта, новыми технологиями или спецификой производства) была адекватной, сегодня структурное планирование стремятся проводить регулярно (периодически, с определенными интервалами), т. е. на постоянной основе / Wie98; Wes00; Wir00 / . К «постоянному структурному планированию» предъявляются особые требования в отношении методик и вспомогательных средств. Производственные структуры и логистика требуют в таком случае гибкой корректировки. Рассмотрим ниже ситуации, когда необходимо структурное планирование (рис. 4.2). Планирование нового объекта Проводится при создании производственной площадки, при начале нового производственного проекта или проекта, не допускающего расширения производственных мощностей. В случае изменений при планировании нового объекта рассчитать и реализовать коррективы легко. Но такие проекты возникают очень редко. В большинстве случаев приходится искать перспективные решения для имеющихся заводских структур, отвечающих прошлым потребностям. Планирование расширения имеющегося объекта Проводится при расширении производства на собственной территории завода: например, при увеличении производственных площадей за счет новых строений или за счет реконструкции существующих зданий и систем. Планирование в рамках рационализации Проводится для оптимизации имеющегося производства, т. е. для повышения эффективности и снижения затрат за счет реорганизации систем в уже используемых зданиях. Планирование в рамках реконструкции Проводится для обновления зданий и систем, находящихся в плохом состоянии: обычно их сносят и возводят заново. 4.2. Решения для инновационных заводских структур 4.2.1. Требования к будущей заводской структуре В зависимости от хода планирования и воздействующих факторов требования к будущим производственным и заводским структурам могут быть разными.
132 Комплексное планирование промышленных предприятий Структурировать = выстраивать в соответствии с определенной структурой, организовывать и упорядочивать Структура = размещение единиц целого, упорядоченное строение З а Формирование, привязка, размещение в о Изготовление продукции и монтаж д Материальное снабжение Техника производства Логистика ные ель гат ы о м б о ж Всп слу ция тра лом нис рсона и м Ад а с пе от Раб Организация Рис. 4.1. Определение заводской структуры Этап планирования Ситуации планирования Стратегическое планирование или планирование целей, мероприятий Планирование нового объекта Планирование расширения имеющегося объекта Структурное планирование Применяется в следующих ситуациях Системное, рабочее планирование Рис. 4.2. Задачи структурного планирования Планирование в рамках рационализации Планирование в рамках реконструкции
4. Структурное планирование 133 Для производства с привязкой к заказам необходимо создать функциональные области по изготовлению продукции, включающие: — выпуск деталей с учетом их расхода (большое количество деталей и узлов в небольшом количестве вариантов); — монтаж с ориентацией на запросы заказчика (небольшое количество деталей и узлов в большом количестве вариантов). В связи с этим возникают требования к заводской структуре, касающиеся логистики, использования площадей и помещений, функциональных систем и инфраструктуры (рис. 4.3). Структура площадей и помещений Логистика — процессы изготовления продукции и транспортные системы, допускающие автоматизацию — будущие принципы изготовления продукции — цикл движения материалов — автоматизированные системы складского хранения и распределения Будущая заводская структура Инфраструктура Функциональные системы — «жесткие» оси — «мягкие» оси — прямая доставка — склад поблизости от производства — потоки материалов и персонала Рис. 4.3. Требования к заводской структуре Сначала необходимо четко структурировать логистические функции. При этом ставятся следующие цели: — оптимальное структурирование потока материалов и управление этим потоком, короткие производственные циклы, малые сроки поставки и низкий уровень запасов; — использование автоматизированных систем складского хранения и распределения. Эффективность логистики определяется в рамках структурного планирования. Различаются два базовых варианта производственных структур: ориентированные на деятельность и ориентированные на процессы (рис. 4.4). На практике в зависимости от спектра выпускаемой продукции встречаются гибкие смешанные формы. На производстве и на предприятии в целом следует стремиться к тому, чтобы структуры площадей и помещений не были привязаны к характеру
134 Комплексное планирование промышленных предприятий их использования и сохраняли гибкость / Loh85; Rec91 /. Это позволяет постоянно менять линейки продукции и структуру продукта. Например, высокий уровень автоматизации на производстве и в логистике означает также изменение потребностей в площадях / Ehr84; Kar85 /. Гибкие заводские структуры позволяют: — адаптироваться к будущим принципам изготовления продукции и монтажа; — учитывать возможности систем транспортировки, допускающих автоматизацию и связывающих между собой различные производственные функции; — гарантировать возможности изменений в тех областях, где ожидается введение новых приспособлений для удобства персонала и новых автоматизированных систем. Склад исходных материалов W1 W2 W3 W4 Склад исходных материалов Склад исходных материалов Изготов- Изготов- Семейства деталей ление ление 1 2 деталей деталей Изготов- Изготов- Семейства деталей ление ление 1 деталей специальных деталей 2 3 Промежуточный склад Монтаж Склад узлов Монтаж Монтаж Монтаж Склад узлов Монтаж Монтаж Склад готовой продукции и служба отправки Склад готовой продукции и служба отправки Склад готовой продукции и служба отправки Ориентация на деятельность (текущее состояние) — производство без привязки к заказам — изготовление элементов в цеху — различные системы управления — автоматизация невозможна Ориентация на процессы — производство с привязкой к заказам — управление циклом — автоматизация возможна Гибкий смешанный вариант — производство с привязкой к заказам — управление циклами — автоматизация преимущественно возможна Рис. 4.4. Альтернативные производственные структуры В отношении функциональных систем различают «жесткие» и «мягкие» оси (рис. 4.5): — «жесткие» оси следует предусмотреть там, где изменения не ожидаются: например, где используются крупное оборудование (покрасочный цех, склад с многоуровневыми стеллажами, гальванический цех и т. д.) и специфические архитектурные решения (здание администрации, социальные помещения); — «мягкую ось» предпочтительно планировать при расширении производства: например, при увеличении выпуска продукции, при запуске новых продуктов, при изменении расположения промежуточных складов.
4. Структурное планирование 135 «Мягкая» ось Персонал / управление в непосредственной близости к производству Социальные помещения Инфраструктура Производство Материал тво дс зво и ро еп ко Гиб Склады поблизости от производства Логистика Инфраструктура Администрация Производство (производственная линия) Персонал / управление в непосредственной близости к производству Материал Склады поблизости от производства Негибкие функции Площади, многоуровневый склад Производство (производственная линия) «Жесткая» ось Рис. 4.5. Схема заводской структуры Расположение функциональных систем позволяет по-разному размещать основные заводские структуры, вспомогательные и дополнительные службы и площадки (рис. 4.6). Различают следующие базовые конфигурации потока материалов: прямолинейная, L-образная и U-образная. Инфраструктура должна предусматривать свободные площади / Loh86 / : — для прямой доставки от логистических операторов в рамках систем JIT («точно вовремя») и JIS («точно в последовательности»), а также в рамках системы канбан; — для расположенных поблизости от производства складов деталей сторонних поставщиков или для аутсорсинга выпуска компонентов путем размещения смежных производств поблизости от завода; — для потоков материала и персонала. 4.2.2. Идеальная структура Идеальная структура — это абстрактное решение проблемы, поставленной при планировании, безотносительно к масштабу и своеобразию отдельных сегментов завода. На основе линейки продукции формулируются базовые идеи будущего проекта (рис. 4.7): — простейшая идеальная общая схема (а) без дифференциации областей и конкретизации процесса производства; — общая дифференциация отдельных областей (b) без конкретизации хода производственного процесса и особенностей продукции; — дифференциация производственных процессов, в частности с ориентацией на продукт (с), без детализации отдельных функций;
136 Комплексное планирование промышленных предприятий — вычленение отдельных областей (d), введение дополнительных и вспомогательных функций; Основные функции Подъездной путь Расширение Подъездной путь Подъездной путь — дальнейшая дифференциация функциональной цепочки, а также дополнительных и вспомогательных функций (е). Расширение Расширение Основные функции Основные функции Вспомогательные и дополнительные функции Вспомогательные и дополнительные функции Вспомогательные и дополнительные функции Граница земельного участка Граница земельного участка Граница земельного участка Рис. 4.6. Схема размещения с прямолинейной, L- и U-образными конфигурациями потока материала a) Производство Автоматизированная линия Дополнительные службы 2 Производство A Производство B Производство C Склад готовой продукции Склад входящих материалов e) Дополнительные службы 1 c) Дополнительные службы 2 Рис. 4.7. Базовые идеи идеальной схемы СГП Склад готовой продукции (СГП) Склад входящих материалов (СВМ) СВМ Склад готовой продукции Склад входящих материалов Завод b) Дополнительные службы 1 d)
4. Структурное планирование 137 4.2.3. Организация заводских структур с учетом логистических факторов На первый взгляд кажется, что логистические стратегии и заводские структуры никак не связаны между собой: с одной стороны, поток материалов и информации, с другой — «оболочка» зданий. Но, если присмотреться внимательно, станет ясно, что смещение рыночных приоритетов обусловило тесную взаимозависимость стратегий логистики и структур завода. Расширение заводских структур (рис. 4.8) само по себе не позволяет добиться логистических целей предприятия в отношении производственного цикла, сроков поставки, объема запасов и уровня затрат. Рис. 4.8. Движение потока заказов между производственными цехами (по количеству партий продукции) Для достижения долгосрочных целей предприятия формулируются стратегии закупок, производства и сбыта, предусматривающие: — сокращение внеоборотных активов с помощью стратегии «делай или покупай» (снижение вертикальной интеграции, аутсорсинг хранения деталей сторонних поставщиков и внутризаводской транспортировки); — сокращение излишних запасов с помощью стратегии «точно вовремя» (например, сокращение продолжительности перерывов в производстве, синхронизация процессов изготовления продукции, монтажа, складского хранения и транспортировки).
138 Комплексное планирование промышленных предприятий Обе стратегии оказывают значительное влияние на заводские структуры. Для оптимизации потока материалов и информации можно воспользоваться принципом «структурного сопряжения» в целях снижения сложности системы (рис. 4.9): при формировании структуры следует по возможности объединять максимум взаимозависимых элементов в группы, которые, в свою очередь, соединены меньшим количеством связей. Рис. 4.9. Принцип структурного сопряжения / Ves92 / Такими элементами могут быть, например, рабочие места, объединяемые в соответствии с групповым принципом производства продукции (производственные участки, сегменты, фракталы и т. д.). В результате возникает производственная группа, обрабатывающая собственную цепочку создания стоимости. Координировать функционирование такой группы проще. В итоге сокращается количество точек сопряжения между отдельными сегментами производственной цепочки. Заводские структуры, организованные с учетом логистических факторов, позволяют реализовать логистические стратегии (рис. 4.10). Можно выделить следующие особенности таких структур: производство делится на области, регулируемые на основании прогнозов либо заказов; обеспечивается промежуточное хранение на уровне деталей и узлов с минимальным разнообразием деталей; синхронизируются монтаж и изготовление продукции, производство и закупки. Пример: производство с учетом логистических факторов Производство с учетом логистических факторов позволяет выйти на новый уровень планирования в исполнении заказов и производстве, в том числе и в отношении ориентации на процессы, бережливого производства. Когда уровень вертикальной интеграции невысок, а организация работы сегментирована на небольшие, компактные блоки, ставится задача управлять потоком материалов исключительно с опорой на заказы и расход. На рис. 4.11 приведена
4. Структурное планирование Закупки Уровень материалов и деталей сторонних поставщиков 139 Изготовление продукции Уровень деталей и узлов Монтаж Уровень конечной продукции Сбыт Синхронизация закупок и производства (принцип «точно вовремя») Канбан Синхронизация изготовления продукции и монтажа (принцип «точно вовремя») Решение «делай или покупай» Управление с ориентацией на расход Уровень прогнозирования Управление с ориентазаказов цией на заказчика Пластмассовые детали Электронные детали Заказанные элементы и узлы управления Производственный склад Предварительная сборка Вспомогательные и дополнительные службы Монтаж 1 Монтаж 2 Отдел отправки Рис. 4.11. Базовая схема на примере приборостроительного завода Поставщики Детали привода Исходные материалы / детали сторонних поставщиков Детали корпуса Детали, доставляемые «точно вовремя» Склад входящих деталей Отдел упаковки По мере заказа Уровень заказов По мере расхода Рис. 4.10. Схема организации производства «точно вовремя» с низким уровнем запасов
140 Комплексное планирование промышленных предприятий базовая схема организации приборостроительного завода, выпускающего серийные модели с большим количеством вариаций / Schu97 / . Завод выполняет по заказу отдельные элементы или узлы управления. Детали для их производства поступают со склада входящих деталей (по мере расхода): корпуса и приводы — по принципу канбан, пластмассовые и электронные детали — через буфер. Узлы доставляются по системе «точно вовремя» на монтажную площадку, компоненты устройств управления — через производственный склад. Основные цели производства, учитывающего логистические факторы, — это минимизация буферных структур, затрат на складское хранение и инвестиций / Paw85; Neu99 / . Пример: завод с привязкой графика работы к количеству заказов Примером новой концепции заводской структуры может служить автомобильный завод в г. Амбаш в Лотарингии, принадлежащий компании МСС (совместное предприятие DaimlerChrysler и SMH по выпуску автомобилей Smart) (рис. 4.12). Производитель автомобилей и поставщики отдельных деталей концентрируются на основных направлениях своей деятельности. Логистические предприятия реализуют целостную логистическую цепочку от производителя деталей до поставщика модулей и выполняют поставки непосредственно на конвейер. Сборка ведется преимущественно в соответствии с рыночным спросом, масштабные буферные структуры отсутствуют. При этом планировщик завода может влиять даже на разработку продукции при сборке и логистику / Bar98 /. Передняя часть (Bosch) Перевалочная зона для мелких деталей (Rhenus) Сборка, привод Сборка Интерьер / экстерьер Центр Bistro Навесные детали (Dynamit Nobel) Двери (Ymos) Зона обкатки и испытаний Рельсовые пути Привод (Krupp) Сварка кузова (Magna) Монтаж систем управления (места водителя) (VDO) Покрасочный цех (Eisenmann) Рис. 4.12. Схема организации завода МСС Центр производственной подготовки Направление сборки Здания, сданные в аренду системным партнерам
4. Структурное планирование 141 4.2.4. Заводские структуры и здания Новые требования к производственной структуре завода предполагают использование зданий со структурами нового поколения. В связи с этим в ходе планирования ставятся задачи / Hei87; Kar88 / рассматривать: — строения как производственное оборудование гибкого применения; — затраты на строительство как «инвестиции в инновации». Чтобы реализовать идею «непрерывной производственной логистики» и «гибкого изготовления продукции», нужна особая структура зданий, позволяющая комбинировать функции с высокими показателями производительности и высоким уровнем гибкости. Это означает, что здания — не только «оболочки»: они играют активную роль в решении функциональных проблем / Kar90 / . В связи с этим можно сформулировать три принципа планирования: — мультифункциональность, т. е. возможность объединения самых разных функций; — эффективность, т. е. соответствие инженерных систем и систем снабжения требованиям растущей автоматизации; — гибкость, т. е. возможность изменения продукции и процессов, а также логистических систем и систем изготовления продукции с помощью структуры зданий. Для заводской структуры решающее значение имеют требования к потоку материалов / Kwi98 / : — поставка компонентов в сборочный цех, сопряжение функциональных областей сборки (системы транспортировки между складом и сборочным цехом, участками предварительной и основной сборки, участком основной сборки и отделом отправки); — осуществление собственно сборки (системы подачи для держателей инструментов, подачи полуфабрикатов и готовой продукции); — вывод продукции из сборочного цеха (системы транспортировки между сборочным цехом и складом готовой продукции или отделом отправки), — разведение участков сборки (буферизация и синхронизация). Требования к потоку материалов определяют и требования к зданию: — короткие расстояния между функциональными областями за счет компактной конструкции; — многообразные возможности сопряжения функциональных областей за счет вариативных связей между помещениями;
142 Комплексное планирование промышленных предприятий — гибкость за счет больших пролетов, значительной полезной высоты помещений и площадей, не привязанных к опорным точкам. Характеристики структуры, такие как этажность или возможность подачи ресурсов, определяют базовую морфологию заводских зданий (рис. 4.13). 1 Этажность 2 Снабжение 3 Инфраструктура 4 Дополнительные функции 5 Форма крыши Рис. 4.13. Характеристики структуры заводских зданий С опорой на эту морфологию можно сформировать архитектурные структуры разной сложности. Типология заводов, специализирующихся на сборке, приведена на рис. 4.14: — 1-й и 2-й типы — это традиционные сборочные заводы. В обоих случаях фактор потока материалов учитывается в недостаточной мере (с сегодняшней точки зрения): на заводе 1-го типа — из-за длинных расстояний перемещения по горизонтали, на заводе 2-го типа — из-за ограниченных возможностей вертикальной транспортировки; — 3-й тип — пример очень удачной конструкции, которая использовалась с 1960-х по 1980-е гг. Это концепция ярусной сборки, реализованная в автомобильной промышленности (на производстве автобусов и грузовых автомобилей). Лучше всего она подходит для крупносерийного производства ограниченного набора элементов; — 4-й и 5-й типы были успешно реализованы в отдельных случаях. С учетом сегодняшних требований они обеспечивают недостаточную гибкость; — 6-й тип — двухуровневая сборка с интеграцией склада — представляет собой новейший этап в развитии концепций сборочного завода.
4. Структурное планирование 143 М Сборка ПМ Предварительная сборка С Склад С М М ПМ ПМ С Сборка в обычном цеху 2-уровневая сборка с интеграцией склада М ПМ М С Сборка в многоэтажном здании М ПМ С ПМ Сборка на складе М С Ярусная сборка С ПМ Комплексная 2-уровневая сборка с интеграцией склада Рис. 4.14. Типология сборочных заводов Концепция заводского здания 6-го типа обладает следующими системными свойствами (рис. 4.15): — на обоих уровнях расстояния между колоннами составляют от 15 до 25 м; — полезная высота в свету составляет от 6 до 8 м, что позволяет реализовать двухъярусные системы на каждом уровне; — конструкция перекрытий между двумя цехами допускает вариативное устройство проемов в любом месте; — крыша и перекрытия отличаются высокой несущей способностью и выдерживают все системы снабжения каждого цеха. Высота — от 3 до 3,5 м. Каждый из уровней (верхний и нижний) можно использовать для предварительной или основной сборки. Есть много вариантов сопряжения уровней с помощью транспортных систем. Склад с многоуровневыми стеллажами, расположенный сбоку, превращает эту систему в полноценный сборочный цех, который включает монтажный участок, участок предварительной сборки и участок основной сборки.
144 Комплексное планирование промышленных предприятий Большое расстояние между колоннами на обоих уровнях Функциональные зоны для конструктивных элементов и систем снабжения обоих уровней Транспортировочная линия 2 Вариативные проемы в перекрытиях между уровнями Транспортировочная линия 1 СБОРОЧНЫЙ ЦЕХ СКЛАД УЧАСТОК ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ СБОРКИ Свободный выбор межуровневых транспортных систем Большая полезная высота на обоих уровнях Рис. 4.15. Разрез системы двухуровневного сборочного завода (6-й тип) 4.3. Стадии планирования 4.3.1. Методика Структурное планирование завода требует действовать пошагово, в соответствии с четкой схемой, чтобы найти предположительно наилучшее решение за разумный срок. Выделяются три стадии структурного планирования (рис. 4.16): — анализ элементов планирования; — идеальное планирование: • определение релевантных подсистем; • определение мощностей; — реальное планирование. Результат каждой стадии планирования документируется и утверждается до перехода к следующей стадии. Организация проектной работы Для решения сложных задач структурного планирования необходимо прежде всего сформировать междисциплинарную проектную группу. Ее участники должны иметь опыт структурного планирования промышленных предприятий.
4. Структурное планирование 145 Цели предприятия Анализ элементов планирования Линейка продукции Технологии Организация Заводское оборудование Объем структурного планирования Исходные данные / отбор данных, анализ подсистем Утверждение набора исходных данных Идеальное планирование Определение параметров системы — изготовление продукции и монтаж — складское хранение (исходная продукция и полуфабрикаты) — транспортировка и поток материалов — строения (здания / несущие конструкции) — снабжение и утилизация отходов Определение мощностей / требований — — — — — машинный парк необходимые площади / помещения необходимый персонал потребности в снабжении привязки, расширение, гибкость Ресурсы, требования Каталог подсистем Предварительный отбор вариантов Реальное планирование — — — — варианты структур структурный план анализ эффективности затрат долгосрочная концепция завода Утверждение каталога систем Проекты Рис. 4.16. Стадии структурного планирования В такую группу входят специалисты отдела планирования заводов (при наличии этого отдела) либо представители проектной организации. Кроме того, к работе привлекаются сотрудники других отделов, которые должны выполнять определенные задачи по планированию. Это означает, что на время работы над соответствующим подпроектом такие работники полностью или частично освобождаются от своих текущих обязанностей. Так формируется «базовая группа», куда входят специалисты: — по технологиям изготовления продукции и монтажа, обладающие технологическими ноу-хау; — по организации потока материалов и складского хранения, обладающие логистическими ноу-хау;
146 Комплексное планирование промышленных предприятий — по организации работы, экономике предприятия и планированию процессов, обладающие ноу-хау в сфере планирования производства и управления им, а также планирования ресурсов предприятия; — по строительству и инфраструктурным вопросам, обладающие ноу-хау в сфере планирования объектов. Для работы над конкретными вопросами целесообразно привлекать экспертов соответствующих специальностей: например, по робототехнике, технологиям обработки поверхностей или инженерно-геологическим изысканиям. Необходимо назначить руководителя проекта, который будет координировать работу проектной группы. Это должен быть опытный инженер-проектировщик. Он оценивает планируемые проекты в первую очередь с точки зрения экономических решений в области производства и логистики. Руководитель проекта должен подчиняться непосредственно топ-менеджменту предприятия — это позволит избежать проблем, связанных со сбором и обработкой данных, и упростит процедуры согласования / Loh86 /. 4.3.2. Анализ элементов планирования 4.3.2.1. Обработка исходных данных Собственно работа начинается со сбора исходных данных и их анализа. Этого требует комплексный характер проблемы, которую следует решить в рамках планирования, и необходимость сформулировать цели планирования. Сюда входит анализ текущей ситуации и предшествующих событий (базовые данные), сбор и отображение будущих тенденций по поводу выпускаемой продукции, производства и связанных с этими сферами обстоятельств, а также определение линейки продукции, которая будет иметь обязательный характер для дальнейшего планирования (данные планирования). Для первых этапов аналитической работы потребуются базовые данные и данные планирования, примеры которых приведены ниже в форме контрольного списка. Эти сведения генерируются имеющимися информационными системами. В определенных случаях приходится собирать и вводить конкретные данные вручную. Информация о продукции (дерево продукции) — Деление ассортимента продукции по группам. — Структура заказов по группам продукции с указанием стандартной и специальной продукции, а также вариантов размеров и вариантов обработки поверхностей. — Срок поставки для каждого продукта, например:
4. Структурное планирование 147 Продукт 1: 2007 г.: срок поставки 3 недели; 2010 г.: срок поставки 4 дня (планируемый). — Объемы производства и цены по каждому продукту. — Список сырьевых (исходных) материалов, включающий в себя следующую информацию: • наименование сырья; • количество сырья в год; • привязка к продукту; • место происхождения, место производства. Информация о производстве — Функции, модули и стадии изготовления продукции (например, смешивание, прессование и т. д.). — Стадии (уровни) изготовления продукции, на которых появляются конкретные варианты отдельных продуктов. — Сведения об оборудовании (производственных установках и транспортировочных системах), в том числе об используемых технологиях, производительности, размерах. Поток материалов и складское хранение — Поток материалов и внутризаводская транспортировка: • чертежи, где обозначены площади склада, буферных зон, производственных, транспортных систем и дополнительных систем (например, службы обеспечения качества) и указаны размеры этих площадей; • связи между площадями с точки зрения потока материалов (количество, частота); • список используемых транспортных средств (например, вилочные погрузчики) с указанием их характеристик (высота подъема, грузоподъемность, скорость и т. д.). — Складское хранение: • перечень зон складского хранения с указанием площади и объема; • имеющиеся системы складского хранения (например, полки) с указанием количества и размеров. Организация — Организационная привязка функциональных областей (общая информация о распределении полномочий). — Персонал, закрепленный за отдельными функциональными областями.
148 Комплексное планирование промышленных предприятий — Планирование продаж и производственной программы (горизонты прогнозирования, возможности влиять на изготовление продукции). — Управление изготовлением продукции и потоком материалов (централизованное, децентрализованное). — Оптимизация складского хранения и предоставление материалов (принципы организации хранения, логистические стратегии). Здания и оборудование — Типы помещений: • социальные; • офисные; • вспомогательные (энергоснабжение, водопровод, отопление, компьютерная). — Архитектурные данные: • конструктивная сетка (с возможностью расширения); • ширина цехов; • характеристики пола в цехах (несущая способность, поверхность); • высота цехов в свету (до нижней кромки кран-балки); • оснащение; • инфраструктурные параметры (возможности подключения к системам снабжения и отвода), подключение к сети, дороги, укрепление поверхностей (в складских зонах за пределами цехов), меры безопасности (ограда, ворота с охранником и т. д.); • исторически сформировавшиеся уровни оснащения. — Ограничения, накладываемые органами власти (например, требования по охране окружающей среды, общий план застройки территории). 4.3.2.2. Анализ данных и формирование показателей На основе собранных данных можно провести следующие аналитические исследования / Schu84 / : — анализ производственной программы; — анализ хода изготовления продукции; — анализ потока материалов и транспортных потоков; — анализ организационной структуры; — анализ кадрового состава;
4. Структурное планирование 149 — анализ структуры затрат; — анализ зданий и оборудования. Формирование производственной программы — фундамент планирования завода. Эта работа начинается с анализа количества выпускаемых изделий и охватывает всю производимую предприятием продукцию, а также динамику ее количества и ассортимента. Затем устанавливается структура изделий, определяемая строением продуктов, которые изготавливаются в несколько этапов. Решающее значение имеет также уровень вертикальной интеграции: здесь разграничивается доля собственного и стороннего производства. Таким образом определяются самые разные показатели, характеризующие в рамках структурного планирования продукт и, разумеется, процесс его создания / Paw07–1, S. 148–163 / . Результаты различных аналитических исследований обобщаются в форме абсолютных или относительных показателей. При этом в первую очередь используются показатели экономической эффективности производства (формула Дюпон, система ZVEI), а затем активно прорабатываются производственные показатели. Определять и рассчитывать показатели можно разными способами. Однако не все варианты формирования показателей эффективны в рамках задач по планированию. На рис. 4.17 приведены некоторые из них. Площадь Сотрудники Продолжительность работы Ассортимент Оборудование Размер инвестиций Площадь (м2) х м2 / y м2 сотр.* / м2 ч / м2 ассорт.* / м2 маш.* / м2 € тыс. / м2 Сотрудники м2 / сотр. x cотр. / y сотр. ч / сотр. / сотр. маш. / сотр. € тыс. / сотр. м2 / ч cотр. / ч xч/yч ассорт.* / ч маш.* / ч € тыс. / ч м2 / ассорт. cотр. / ассорт. ч / ассорт. x ассорт.* / y ассорт. маш. / ассорт/ € тыс. / ассорт. Оборудование м2 / маш. cотр. / маш. ч / маш. ассорт.* / маш. маш. / y маш. € тыс. / маш. Размер инвестиций м2 / € тыс. cотр.* / € тыс. ч / € тыс. ассорт.* / € тыс. маш.* / € тыс. x € тыс. / y € тыс. Продолжительность работы (ч) Ассортимент * Не используется Рис. 4.17. Матрица базовых показателей предприятия / Bra84 /
150 Комплексное планирование промышленных предприятий 4.3.3. Идеальное планирование 4.3.3.1. Определение релевантных подсистем Когда формирование заводской системы ориентировано на рабочие области, на первый план выходит структурная организация, при которой функциональные области или виды деятельности образуют подсистемы. Если применяется ориентация на процессы, подсистемами являются заводские модули или сегменты производства с их внутренним устройством. Релевантные подсистемы, планируемые в рамках конкретного проекта, определяются либо на этапе стратегического планирования, либо при постановке задач структурного планирования, либо в ходе анализа элементов планирования. Вместе с количеством подсистем растет объем работы по планированию, ведется поиск альтернативных решений для анализируемых подсистем. При этом важно удерживать глубину планирования на структурном уровне, не внедряясь в детали системного планирования. Подсистемные решения формулируются по мере возможности, опираясь на показатели в соответствии с методикой принципиального планирования. При этом не учитываются фактические обстоятельства и ограничения, связанные, например, с земельным участком, имеющимися зданиями или опорными точками. Исследование подсистем проводится для процессов изготовления продукции и монтажа, складского хранения, транспортировки и потока материалов, а также для таких функциональных областей, как поступление и отправка товаров. Кроме того, альтернативные принципиальные решения могут рассматриваться на уровнях здания, снабжения и утилизации отходов, а также на уровне информационных систем: сюда относятся, например, исполнение заказов, планирование изготовления продукции и система управления производственной логистикой. В рамках преобладающей сегодня процессной ориентации выделяются следующие шаги формирования систем при идеальном планировании / Paw07–2 /: — определение процессных цепочек; — разработка общего проекта структуры производства. 4.3.3.2. Определение процессных цепочек На предыдущей стадии планирования, т. е. при анализе элементов планирования, была сформирована линейка продукции. Она позволяет определить, для каких продуктов необходимо планировать заводские модули или производственные сегменты. При этом рассматриваются такие факторы, как структура продукта, структура объема продукции, технологическая структура и структура ресурсов, а также зависимости между ними. В ходе следующих шагов устанавливаются процессные цепочки и их взаимные связи (рис. 4.18):
4. Структурное планирование 151 a) Определение структуры продукта PD 4,1 PK 4,1 PD 3,1 PK 3,1 PD 4,2 PK 4,2 PD 3,2 PK 3,2 PD 3,3 PK 3,3 PD 3,4 PK PD 3,5 PK — продукт, узел, деталь — уровни продукта, ключ продукта PD 2,1 PK 2,1 3,4 PD 2,2 PK 2,2 3,5 PD 2,3 PK 2,3 PD 2,4 PK 2,4 Продукт Ключ продукта PK e, i Производственный коэффициент e Уровень продукта i Индекс PD e, i PD 1 Ключ продукта b) Дополнение параметров продукта — наборы данных о продукте по компонентам — наименование, количество, место, собственное изготовление / силами поставщиков Наименование Количество 1 14433 Место производства (завод) Тип детали Собственное производство Место производства (рабочая система) PD1 Корпус Сборочный цех Монтажный участок 1 PD2,1 Стена коридора 1 Собственное производство Завод в Финкенвердере Сборочный цех Монтажный участок 2 PD2,2 Боковая стенка 1 Собственное производство Завод в Финкенвердере Производственный цех Фрезерный станок 1 PD2,3 Заполнитель 1 Собственное производство Завод в Финкенвердере Производственный цех Фрезерный станок 2 1 Завод в Финкенвердере Место производства (здание) PD2,4 Перекрытие PD3,1 Стена коридора 1 Собственное производство Завод в Финкенвердере Производственный цех Фрезерный станок 1 PD3,2 Блок 1 Собственное производство Собственное производство Завод в Финкенвердере — Производственный цех — Фрезерный станок 2 — PD3,3 7 изделий 1 Сторонний поставщик — — — PD3,4 Сотовая плита 1 Сторонний поставщик — — — PD3,5 Сотовая плита 1 Сторонний поставщик — — — PD4,1 Сотовая плита 1 Сторонний поставщик — — — PD4,2 Текстолит 1 Сторонний поставщик — — — Сотовая плита Стена коридора 1 3 Текстолит c) Добавление процессов Стена коридора Блок 2 4 8 7 изделий — процессы изготовления и монтажа — логистические процессные цепочки 5 6 Процесс изготовления и монтажа Продукт собственного производства Продукт поставщика Смежное производство 1 Смежное производство 2 T T Склад Склад 12 Заполнитель 7 1 T T 1 T T Смежное производство 1 T Смежное производство 1 T Склад Склад Склад Смежное производство 4 10 Перекрытие 11 Сборочный цех T Смежное производство 3 Корпус 9 Сотовая плита Области, в которые добавляются базовые процессные цепочки Последовательность обработки d) Дополнение параметров процесса — площадка (структура производственной площадки) — место возникновения затрат (организационная структура) Боковая стенка Сотовая плита Монтажный участок 2 T 1 T Завод в Финкенвердере T T T T 1 Склад Монтажный участок 1 T Склад T T 1 — производственный цех Рис. 4.18. Шаги идеального планирования в рамках структурного планирования завода (А: определение процессных цепочек)
152 Комплексное планирование промышленных предприятий — определение структуры каждого продукта. Структура продукта отражает его состав: конечный продукт создается за несколько этапов из узлов, компонентов и деталей / Gru05, S. 67 / . Здесь учитывается решение относительно уровня вертикальной интеграции, принятое на предшествующем этапе — в рамках стратегического планирования — или в ходе анализа текущей ситуации при структурном планировании. Опираясь на эти сведения, для каждого продукта или элемента в структуре продукта формируется набор данных. Этот так называемый ключ продукта включает в себя уровень продукта и индекс, отражающий количество элементов одного уровня; — дополнение параметров продукта: начиная с конечного продукта, для каждого элемента указывается количество непосредственных составляющих. В целях спецификации конечного продукта и производных от него продуктов эти параметры вводятся в созданные ранее наборы данных; — добавление процессов: для перехода от структуры продукта к структуре процессов набор данных по продукту сначала в режиме «черного ящика» дополняется процессом изготовления или монтажа, а также непосредственно предшествующей ему логистической цепочкой (цепочками); — дополнение параметров процесса: в целях дальнейшей спецификации вводятся имеющиеся параметры процесса — площадка, или место возникновения затрат; при этом рассматривается уровень заводской структуры. При внимательном анализе уровня машинного оборудования потребуются также данные рабочего плана и данные по оборудованию. 4.3.3.3. Общий проект структуры производства Теперь для набросанных вчерне процессных цепочек по продуктам, входящим в ассортимент, можно определить общую идеальную структуру производства (рис. 4.19): — формирование групп продукции: с помощью кластерного анализа или анализа подпоследовательностей для процессов изготовления продукции и сборки определяются подходящие заводские модули, сегменты процессов, производства либо потока материалов; — формирование структуры процессов: для логистических процессов (закупки, хранение, предоставление ресурсов) определяются адекватные логистические принципы, предполагающие, например, ориентацию на потребности, программы или критерии канбан. Существуют различные методики классификации элементов: АВС-анализ, XYZ-анализ, оптимизация логистики на основе дифференциации элементов / Paw 07–1, S. 52–57 / .
4. Структурное планирование 153 M1 X X X Pi — дифференциация логистических процессных цепочек — складские и перевалочные площади Cмежное производство (отправочный склад) b) Формирование структуры процессов X X X X X X Cмежное производство (продукция) X X X X Поток информации X Машина / потребитель X Резервный буфер X Центральный склад завода X X X Логистический оператор — семейства продуктов и деталей — рабочие планы, подпоследовательности X X Центральный склад компании Центральный склад завода a) Формирование групп продукции Mi X P1 Поток материалов c) Определение необходимых ресурсов — единицы ресурсов — необходимые площади, необходимый персонал Производственная площадка С Производственная площадка В Производственная площадка А d) Отображение идеального плана — принципы размещения систем изготовления деталей и сборки — проект идеальной схемы Потребность в некодированном материале Заказ некодированного материала Закупка Заказ кодированного материала Потребность в кодированном материале Запрос Пороговое количество Логистический оператор Подготовительная площадка для логистического оператора Центральный склад Поставщик / производитель Децентрализованное управление размещением Производственный центр Склад Подготовительная площадка для децентрализованной подачи Подготовительная площадка для централизованной подачи Заказ Поток информации Поставщик, логистический оператор Консолидированный склад Поток материалов Заводской склад Рис. 4.19. Стадии идеального планирования в рамках структурного планирования завода (В: проект структуры производства) В результате в рамках идеального плана определяются параметры производственных, монтажных, а также складских и буферных площадей и их взаимозависимость; — определение необходимых ресурсов: выявляется потребность в площадях, для которых заданы характеристики и определены зависимости (см. п. 4.4.2);
154 Комплексное планирование промышленных предприятий — отображение идеального плана: на основе количественных данных о площадях и принципов их размещения разрабатывается идеальная схема. При этом используются методики оптимизации размещения (см. п. 4.4). 4.3.3.4. Определение дополнительных ресурсов и требований Параллельно с выявлением релевантных подсистем определяются дополнительные ресурсы и требования. Решения подсистемного характера требуют расчета ресурсов, так как системы изготовления, хранения и транспортировки продукции зависят от количественной базы продукции или от вида работ в рамках производства. Для отдельных функциональных областей формулируются требования, касающиеся: — необходимых площадей; — количества машин; — требуемого персонала; — необходимой энергии. Могут быть указаны также дополнительные требования для отдельных функциональных областей: например, в отношении гибкости, возможностей расширения и пошаговой реализации. Результат идеального планирования — каталог возможных решений для отдельных подсистем с их оценкой. Эти решения могут быть использованы на следующей стадии — в ходе реального планирования. 4.3.4. Реальное планирование В рамках реального планирования отдельные решения, разработанные для производственных и логистических сегментов, конкретизируются с учетом реальных масштабов и текущей ситуации, упорядочиваются и приобретают реальную структуру. 4.3.4.1. Разработка вариантов размещения Сначала отдельные решения, входящие в каталог подсистем для производственных и логистических сегментов, оформляются в пределах этих сегментов (рис. 4.20). Затем для отдельных сегментов определяется конкретное
4. Структурное планирование 155 расположение производственных и сборочных площадок с ориентацией на процессы, устанавливается необходимая площадь, указывается расположение складских или буферных зон, а также транспортных путей. Для каждого сегмента формируются различные варианты размещения. Потом производственные и логистические сегменты с учетом их взаимозависимости интегрируются в одно или несколько комплексных решений (варианты размещения, варианты структур). Отправной точкой для вариантов размещения служат сегменты или места возникновения затрат; учитываются входящие в их состав рабочие места на участке изготовления продукции и их логистическая интеграция (объединение в цепочку, стратегии передачи и предоставления элементов). При этом места возникновения затрат, относящиеся к одним и тем же видам работ, могут объединяться в группы. Анализ транспортных связей внутри сегментов и между ними (например, с помощью матрицы потока материалов) позволяет помимо ориентации структуры производства на продукты Сборочный цех T T T T Сборочный участок 1 T Сборочный участок 2 T T T Покомпонентная сборка Буфер Окончательная сборка Склад готовой продукции Подача деталей для сборки Рис. 4.20. Внутреннее упорядочение производственных и логистических сегментов
156 Комплексное планирование промышленных предприятий или процессы добиться эффективного расположения элементов с точки зрения потока материалов и использования транспортной техники. Для этих целей может использоваться, например, методика подбора треугольников (см. п. 4.4.1). При планировании необходимо уделить внимание не только оптимизации потока материалов, но и будущему развитию отдельных областей / Mäl06 / . Группы продукции, количество которой растет, размещаются рядом с той продукцией, количество которой снижается, — это сделает возможным замещение площадей. Вариант расположения, оптимизированный таким образом, является идеальным, но на практике реализовать его, как правило, не удается. Эта стадия помогает создать реальные варианты и установить масштаб их количественной оценки; значимость ее вспомогательной функции не следует недооценивать. 4.3.4.2. Разработка структурного плана На основе потребности в оборудовании, рассчитанной в рамках определения ресурсов, для выбранного идеального варианта размещения составляется структурный план. При этом учитываются ограничения, обусловленные инженерными коммуникациями здания и параметрами оборудования, а также специфические условия конкретного производства. Выбранная глубина проработки должна обеспечивать надежную оценку затрат и возможности рассмотрения потенциала оптимизации (в отношении эффективности и расходов). Как правило, структурный план включает схему расположения, общий план застройки территории и организационную схему. Схема расположения При составлении схемы расположения (предварительного проекта) идеальная система размещения отдельных областей, сформированная по данным анализа потока материалов, комбинируется с результатами расчета требуемых площадей. Так составляется оптимизированная реальная схема взаимодействий. Отдельные функциональные области объединяются и упорядочиваются с учетом потока материалов. При этом к функциональным областям в качестве первого, приблизительного проекта уже могут быть привязаны конкретные системы (рис. 4.21). Необходимо предусмотреть следующие площади: — пути и транспортные площади; — буферные зоны, зоны промежуточных складов; — зоны вспомогательных служб (офис на производстве, сервисные службы, участок выдачи инструментов); — зоны, создаваемые в соответствии с требованиями нормативных актов (противопожарные зоны, эвакуационные пути определенной длины).
4. Структурное планирование 157 Парковка Склад готовой продукции и изделий сторонних производителей Пандус 6% Монтажный участок 300 m2 Социальные помещения Цокольный этаж 150m2 Рис. 4.21. Примерная схема расположения, включающая в себя производственную и логистическую систему, а также планы зданий (пример: арматурный завод) Схема расположения должна предусматривать целесообразные альтернативные варианты. При этом следует учесть также строительные параметры: форму помещений, допустимые нагрузки на межэтажные перекрытия и характеристики инженерных коммуникаций. Составляется план здания на участке в разных проекциях с обозначением транспортных коммуникаций, парковочных мест и т. д. (рис. 4.22). Рис. 4.22. Изображение здания как один из результатов планирования заводской структуры (пример: арматурный завод) Затем проводятся все необходимые подготовительные переговоры с органами власти и прочими инстанциями для получения требуемых разрешений и согласований на проект и входящие в него отдельные решения. Подготовительная
158 Комплексное планирование промышленных предприятий документация включает в себя следующие чертежи (как правило, в масштабе 1:200): — планы строений (горизонтальные и иные проекции, сечения); — планы (схемы) всех коммуникаций; — схема расстановки машин и оборудования; — схема потока материалов; — планы транспортных систем и прилегающей территории. Проработка документации должна обеспечивать возможность надежного расчета затрат (±10 %) на планируемые мероприятия. Так составляется схема завода, создаваемого с нуля. Если же необходимо оптимизировать исторически сформировавшуюся заводскую структуру (рис. 4.23а), то в зависимости от имеющихся площадей: — либо структура создается заново, если на территории завода имеется достаточно резервной площади, где сооружаются один или несколько участков по изготовлению продукции; новые здания, не имеющие жесткой функциональной привязки, постепенно заменяют старые постройки (рис. 4.23b); — либо проводится реструктуризация. При этом прибегают к аутсорсингу для временного размещения производства или оборудуют временные помещения. Имеющиеся помещения постепенно оптимизируют. Все проводимые мероприятия должны основываться на схеме расположения, проработанной в достаточной мере (см. также п. 4.4). Общий план застройки Параллельно со схемой расположения составляется общий (генеральный) план застройки (рис. 4.23с). Он отражает влияние размещения отдельных блоков на заводскую структуру в целом и на характер использования территории. Кроме того, генеральный план отражает долгосрочные перспективы использования земельного участка и созданные заводские системы. Такой план должен обеспечивать достаточную гибкость (допускать возможность изменений) в связи с ненадежностью прогнозов и развитием техники. Этот план при необходимости пересматривают при реализации каждого отдельного мероприятия в ходе дальнейшего развития завода. Но основные параметры генерального плана должны оставаться неизменными. Организационная концепция Чтобы сформировать структурную организацию и обеспечить непрерывное выполнение процессов, следует определить базовые правила и задать описание
4. Структурное планирование a) Схема исторически сформировавшегося фактического расположения зданий Продукт 1 Продукт 2 Продукт 3 Склад Вспомогательные и дополнительные службы / администрация b) Схема требуемого расположения с ориентацией на продукт и процессы c) Общий план застройки Рис. 4.23. Результаты планирования заводской структуры 159
160 Комплексное планирование промышленных предприятий требуемого аппаратного и программного обеспечения. Сюда входит определение функциональных уровней и исполнительных инстанций, полномочий, точек сопряжения (горизонтальных и вертикальных связей, централизованных и децентрализованных), а также на уровне системы управления — определение механизмов самоорганизации, самоуправления и самоконтроля (см. также п. 5.5). В зависимости от глубины проработки организационной концепции необходимо сформулировать требуемые организационные изменения, касающиеся: — запуска операций по изготовлению продукции и формированию запасов; — планирования производственной программы; — определения размера партий; — размещения материалов; — управления ресурсами и сроками выполнения задач; — внутреннего управления заказами; — складского хранения; — сбора и обработки производственных данных. 4.3.4.3. Сравнение альтернативных вариантов Альтернативные варианты схемы расположения и общего плана застройки оцениваются с точки зрения стоимости и других количественных показателей, а также экономической эффективности, в рамках которой рассматриваются преимущества и недостатки каждого варианта, не имеющие количественного выражения. Чтобы принять решение, достаточно сопоставить различия между инвестиционными и эксплуатационными расходами по основным блокам затрат. В этом может помочь анализ экономической эффективности параметров, не имеющих стоимостного характера (см. пример из п. 4.5.3). По результатам сравнения выбирается вариант, рекомендуемый для реализации. 4.3.4.4. Оценка затрат Для реализации первого этапа предложенного варианта проводят оценку инвестиционных затрат. Анализируются следующие виды затрат: — на строительство новых зданий; — мероприятия по реструктуризации; — машины и оборудование; — перемещение производства.
4. Структурное планирование 161 Уровень точности оценки затрат должен соответствовать уровню проработки планирования. Основой для оценки затрат помимо документации, составленной в рамках планирования, служит общее описание плана реализации проекта. 4.3.4.5. План реализации проекта Заключительная стадия структурного планирования — план реализации выбранного проектного варианта. Он составляется параллельно оценке затрат и охватывает последующие этапы системного и рабочего планирования для заданных подпроектов, включая соответствующий график. Подпроекты могут распространяться, например, на следующие системы: — системы изготовления продукции и монтажа; — системы потока материала; — системы складского хранения и его организации; — системы управления производственной логистикой; — внутренние системы здания и инфраструктура; — системы развития персонала и модели рабочего графика. В рамках комплексного планирования эти подпроекты прорабатываются с учетом взаимосвязей параллельно этапам планирования. В зависимости от этапа планирования формируются соответствующие междисциплинарные подпроектные группы. Кроме того, уже можно составить план мероприятий, включающий в себя рабочие стадии и содержание работ следующего этапа — системного планирования. 4.3.5. Документация В итоговом отчете о реализации проекта излагается весь ход планирования. В частности, указываются: — поставленные задачи; — предпосылки планирования; — результаты. Кроме того, разъясняется методика планирования по стадиям. Все документы следует составлять таким образом, чтобы позднее можно было проследить логику найденных решений и, не затрагивая базовую концепцию, в любое
162 Комплексное планирование промышленных предприятий время внести коррективы, обусловленные изменением целей предприятия. Документация также должна включать краткое изложение основных результатов в качестве сводной информации, которая оформляется в виде презентации и направляется руководителям предприятия. Результат структурного планирования завода является фундаментом для принятия решений относительно всех будущих мероприятий. На последующем этапе, в ходе системного планирования, указания, предложения и план мероприятий, составленные для первой стадии планирования, детально прорабатываются, как описано в гл. 5, и подготавливается их реализация. Перед тем как перейти к следующему этапу, рассмотрим основные методики структурного планирования и некоторые примеры из практики. 4.4. Методики составления схемы расположения К основным методикам составления схемы расположения элементов промышленного предприятия относятся, во-первых, оптимизация размещения оборудования и, во-вторых, определение будущей потребности в буферных площадях и площадях для изготовления продукции (рис. 4.24). 4.4.1. Оптимизация расположения Одна из задач структурного планирования заключается в том, чтобы расположить оборудование, отделы и производственные здания оптимальным образом. При этом разрабатывается будущая концепция структуры завода с учетом пространственных и организационных аспектов (рис. 4.25). Цель заключается в том, чтобы уже на ранней стадии планирования оптимизировать логистическую цепочку на основе комплексного подхода к обработке заказов. Выделяются следующие частные цели / VDI 3595 / : — минимальный размер инвестиций; — высокая готовность к поставкам; — низкие транспортные расходы; — гибкость и прозрачность. Методики оптимизации расположения могут использоваться для привязки оборудования при планировании новых и расширении имеющихся объектов, а также при реорганизации завода / Schm91 / .
4. Структурное планирование 163 Методики составления схемы расположения элементов промышленного предприятия Оптимизация расположения Графические методики Диаграмма Сэнки Круговая диаграмма Методика подбора треугольников Математические методики Методика расчета треугольников Методика оптимальных точек Определение потребности в площадях Площади для изготовления продукции Методика ориентировочных значений Буферные площади Методика дифференциации Рис. 4.24. Методики составления схемы расположения элементов промышленного предприятия Различают графические и математические методики. С их помощью создается идеальная схема — промежуточный результат на пути к реальной схеме предприятия. 4.4.1.1. Диаграмма Сэнки Для составления первого проекта схемы потока материалов применяется диаграмма Сэнки. На ней в графической форме отображаются показатели двусторонней матрицы интенсивности: например, количество элементов, перемещаемых между отдельными зонами. Интенсивность транспортировки выражается шириной соединительных линий (рис. 4.26). Задача состоит в том, чтобы методом проб и ошибок по возможности избежать пересечения транспортных потоков на схеме.
164 Комплексное планирование промышленных предприятий Ориентация на организационную форму Концепции структуры завода Альтернативный вариант Ориентация на поток материала Покрасочный цех Ориентация на оборудование Монтаж Испытательный стенд Ориентация на продукт Продукт А Кольцевая форма Продукт B Продукт C ы икл ец ны н ио ые ц ра Ите н он клы ци и рац U-образная форма Ите Постановка задачи Форма позвоночника (стержня) Рис. 4.25. Разработка концепции структуры завода / Wie90 / Склад входящих деталей 2 тыс. 100 тыс. Производство заготовок 6 тыс. 72 тыс. 20 тыс. Изготовление продукции 8 тыс. 52 тыс. 65 тыс. 16 тыс. 10 тыс. Монтаж 4 тыс. 3 тыс. Проверка 91 тыс. Отправка Рис. 4.26. Диаграмма Сэнки, отображающая поток материалов
4. Структурное планирование 165 4.4.1.2. Круговая диаграмма На круговой диаграмме оборудования и здания располагаются по кругу. Посредством их перестановки оптимизируется поток материалов (рис. 4.27). Расположение и направление стрелок характеризует тип производства (изготовление в цеху, поточное производство, направление потока). Чем свободнее пространство внутри круга, тем чаще используется линейный принцип. Текущее состояние Оптимизация G A 1 B A 9 >=39 12 F 2 2 3 B 37 6 1 3 1 2 E 6 1 C1 G 2 3 25 9 26 1 9 9 2 D1 F 3 37 2 9 C1 E >=38 22 C2 3 D2 25 3 9 D1 2 26 1 22 C2 3 D2 2 a) До оптимизации b) После оптимизации Более 10 На этой схеме поменялись местами станции обработки Е и G, в результате перемещение транспортируемых элементов стало более эффективным От 5 до 10 операций транспортировки в течение месяца Менее 3 Рис. 4.27. Пример применения круговой методики / VDI 3595 / На рис. 4.28 приведен пример сегментации производства, взятый из практики. Требовалось упорядочить сложную систему изготовления и монтажа элементов таким образом, чтобы количество рабочих мест и потоков материала в пределах сегмента было максимальным, а интенсивность транспортировки между сегментами — минимальной. 4.4.1.3. Методика подбора треугольников Методика подбора треугольников позволяет получать более детальные результаты. Предполагается, что три связанные друг с другом элемента (которыми могут быть технические системы или здания) обеспечивают минимальную транспортную нагрузку в том случае, если они расположены в форме треугольника /Schm70/. Четвертый элемент может быть оптимальным образом связан только с двумя. Связи
166 Комплексное планирование промышленных предприятий с третьим создают дополнительную транспортную нагрузку. В отличие от диаграммы Сэнки, здесь отображается не направление потока материалов, а только интенсивность транспортировки между зданиями и машинами. 4.4.1.4. Методика расчета треугольников Эта математическая методика основана на той же идее, что и методика подбора треугольников. Однако здесь рассчитывается последовательность, в которой упорядочиваются машины и здания. Пример расчета показан на рис. 4.29. Расчет ведется независимо от графической структуры. Результатом является последовательность упорядоченного расположения оборудования и зданий. Благодаря этому можно быстро формировать различные варианты и сохранять обзор над ними даже при работе с большим количеством элементов. Segment 1 Сегмент 1 Segment 5 Сегмент 5 Segment 2 Сегмент 2 Транспортные связи между сегментами (размеры партий) Из В Сегм. 1 Сегм. 2 Сегм. 3 Сегм. 4 Сегм. 5 Сумма «в» 2 110 2 586 28 302 Сегм. 1 803 472 Сегм. 2 155 1 496 5 114 1 34 2 12 1 413 Сегм. 3 Сегм. 4 81 191 Сегм. 5 1 3 Сумма «из» 237 667 228 Segment 3 Сегмент 3 3 2 286 32 1 183 2 19 Segment 4 Сегмент 4 6 Рис. 4.28. Разработка идеальной схемы с оценкой потока материалов (составлено с помощью компьютера) 4.4.1.5. Методика оптимальных точек Эта методика служит для поиска оптимальной точки размещения оборудования или здания с точки зрения транспортных потоков, связывающих данный элемент с другими, стационарными. Для этого задается оптимальная точка как общая для всех точек. И с помощью уравнения моментов математически или графически определяется наиболее эффективное размещение.
4. Структурное планирование 167 Матрица интенсивности транспортировки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 90 170 140 0 10 0 0 0 0 0 90 0 0 0 0 0 0 0 0 0 180 100 0 40 30 0 0 0 0 0 210 10 30 0 0 0 0 0 0 0 90 80 180 0 0 0 0 0 0 0 0 110 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 40 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1-я стадия: поиск 2 точек с интенсивностью Max {lij} = 210 транспортировки i j: 4 5 4 2-я стадия: поиск ближайшей точки (по интенсивности транспортировки) 1 140 0 140 *4 *5 2 0 0 0 3 180 100 280 6 10 90 100 7 30 80 110 8 0 180 180 9 0 0 0 3 4 3-я стадия: аналогично 2-й *3 *4 5 . . . 1 170 140 0 310 2 90 0 0 90 6 0 10 90 100 7 8 40 30 30 0 80 180 150 210 5 9 0 0 0 0 5 1 3 4 5 8-я стадия: 1 2 3 4 9 0 0 0 0 5 6 7 *8 0 0 0 40 40 2 1 9 3 4 8 5 6 7 Рис. 4.29. Пример расчета согласно методике расчета треугольников / Schm70 / . 4.4.2. Примерная оценка потребности в площадях 4.4.2.1. Площади для производства продукции Отправной точкой для примерного расчета требуемых площадей служит структурированное членение пространства. В зависимости от характера использования площадей определяются внутризаводские или отраслевые показатели, привлекаются ориентировочные значения / Agg90 / . В рамках структурного планирования порядок действий по примерному расчету площадей, необходимых для выпуска продукции, показан на рис. 4.30: — определяется текущее положение дел с площадями и имеющееся пространство для размещения оборудования;
168 Комплексное планирование промышленных предприятий Текущее состояние 3002 3012 3024 3202 3212 3224 5002 5302 3234 502 504 502 x FGeo x FAus x FProg= 502 502 503 x FGeo x FAus x FProg= 503 503 507 x FGeo x FAus x FProg= 507 507 Функционально увязанная область +FTWA = +FTWA = Необходимые площади 502 503 Формирование областей с ориентацией на сеть транспортных путей +FTWA = 507 Цех (=502+503+506+507) 506 Места возникновения затрат на уровне оборудования Надбавка на транспортные пути 506 3602 3624 3612 Расчет потребности 503 505 507 5012 3052 3062 3072 Формирование областей x FGeo x FAus x FProg= 506 Расчет потребности на уровне областей FGeo = Фактор геометрии F Aus = Фактор загрузки FProg= Прогнозный фактор 506 +FTWA = 506 FTWA= Фактор транспортных путей Площадь для области, заданная по умолчанию= 25% Функциональное объединение областей в цех Рис. 4.30. Порядок примерного расчета требуемых площадей — устраняются текущие недостатки площадей, формируются функционально взаимосвязанные области; — учитывая текущее состояние после устранения недостатков, с учетом поставленной задачи разрабатывается требуемая программа на уровне функциональных областей. На этой стадии проводится оценка изменения ресурсов. Используются статистические ориентировочные значения, а также показатели, характеризующие площади и технологии; — с опорой на выявленную потребность в площадях и с учетом транспортных путей определяется необходимая площадь на уровне областей; — области объединяются в цеха по функциональному принципу. 4.4.2.2. Буферные площади При оптимизации системы управления цепями поставок, т. е. потока материалов между поставщиком компонентов и получателем, проектировщик должен предусмотреть на схеме завода различные буферные площадки для размещения сырья, вспомогательных и эксплуатационных материалов и полуфабрикатов, которые необходимы в производстве / Paw01 / . Компоненты, поставляемые сторонними поставщиками, следует дифференцировать по стратегиям
4. Структурное планирование 169 поставок (рис. 4.31) и привязке к центральным либо децентрализованным буферным площадям. Традиционное снабжение монтажного участка Дифференцированное снабжение монтажного участка Поставка компонентов собственного производства на склад Изготовление деталей ЦС Монтаж Поставка компонентов Поставка со склада, собственного производства по принципу привязанного к участку изготовления деталей «точно вовремя» Поставка компонентов собственного производства по системе канбан ик вщ тов ста ен По мпон ко Поставка компонентов сторонних производителей на склад Поставка на склад со склада входящих деталей Монтаж СнМУ Поставка со склада входящих деталей Доставка деталей сторонних производителей по принципу «точно вовремя» Поставка деталей сторонних производителей по системе канбан ЦС: центральный склад СнМУ: склад на монтажном участке Рис. 4.31. Дифференцированные стратегии поставок для обеспечения монтажа Сначала необходимо определить базовые возможности складов разных уровней (рис. 4.32). Среди них можно выделить: — внешний закупочный склад; — склад входящих товаров; — центральный склад; — децентрализованный мини-склад; — внутренний склад готовой продукции; — внешний склад готовой продукции. В зависимости от расположения склада и буферных зон для подачи деталей или полуфабрикатов и готовых изделий возможны разные варианты потока материалов. В рамках структурного планирования завода они рассматриваются подробно, с учетом дифференциации деталей. Существуют различные методики дифференциации спектра поставляемых деталей с точки зрения материально-технического снабжения на соответствующих складских и буферных уровнях. В конечном счете эти методики опираются на АВС- и XYZ-анализ специфических характеристик деталей / Kur91; Bul94 / . Методика оптимизации логистики на основе дифференциации элементов исходит из логистических требований, которые определяются группами деталей и узлов / Har95 / . Принимаются во внимание и такие характеристики, как
Комплексное планирование промышленных предприятий Диспетчер по продажам Диспетчер по закупкам СГП Центральный склад Поток информации Поток материалов Комплектование Консигнационный склад СГП Канбан Запрос логистическому оператору СГП «Точно вовремя» ЛО Запрос на СГП СГП Запрос в систему планирования / управления производством и планирования ресурсов предприятия «Точно вовремя» Изготовление продукции и монтаж Сторонний поставщик 170 «Точно вовремя» Поставщик склада готовой продукции (СГП) Площади для подачи Логистический оператор (ЛО) Центральный закупочный склад Децентрадеталей и материализованный склад лов (буфер) Рис. 4.32. Варианты потока материала при анализе складов разного уровня / Wit01 / количество единиц в год, стоимость одной единицы, постоянство использования, размер узла, время от заказа до поставки, частота применения и т. д., — показатели, которые могут учитываться при дифференциации буферных площадей при составлении схемы расположения на основе этой методики. На рис. 4.33 приведены в качестве примера буферные площади, которые выделяются при планировании производственной структуры. Эти площади различаются по их назначению: — децентрализованное управление размещением хранящихся элементов: это буферная площадь для деталей, поступающих из внешнего центрального склада или от логистического оператора; — децентрализованная подача элементов в непосредственной близости от участка, где производится продукция: это буферная площадь для коробок, где хранятся мелкие детали, напрямую поставляемые производителем; — подача элементов логистическим оператором: это буферная зона для деталей, которые поставляются на центральный закупочный склад логистическим оператором. Отображаются связи, относящиеся и к потоку материалов, и к потоку информации. Они обусловливают друг друга в зависимости от стратегий предоставления ресурсов. Разграничение складских и буферных площадей фиксируется в рамках проекта конкретного предприятия. На рис. 4.33 показан
4. Структурное планирование 171 промежуточный результат комплексного структурного планирования завода, затрагивающий подсистему «структура материалов, складов и буферных зон». Таким образом, необходимые типы буферных площадей определены. Дальнейшая задача структурного планирования — на основе показателей определить потребность в площадях. На следующей стадии системного планирования нужно будет отобрать системы подачи элементов, т. е. контейнеры, транспортные устройства, складские и буферные системы, и определить их масштаб (см. п. 5.3.5). 4.4.3. Создание идеальной и реальной схем расположения В ходе структурного планирования завода в рамках разработки схемы расположения, т. е. расчета и разметки площадей, а также их масштаба, решаются следующие задачи: — определение необходимых ресурсов. При этом на основе изменений производства путем экстраполяции устанавливается будущая потребность в ресурсах; — выявление связей, относящихся к потоку материалов, определение соответствующих количественных показателей, учитывая полученные данные относительно оборудования и рабочих мест, обусловленные специфической последовательностью операций по выпуску данного продукта; — определение идеального расположения. При этом размещаются группы оборудования или места возникновения затрат с учетом связей, относящихся к потоку материалов; — определение реального расположения. При этом учитываются и конкретизируются возможные базовые условия производства с ориентацией на объекты и организацию. Расчет необходимых ресурсов На основе горизонта планирования, например динамики количества продуктов, соответствующей росту оборота, устанавливаются необходимые ресурсы. Здесь следует принять во внимание следующие факторы: — возможность появления новых технологий изготовления продукции; — продолжительность рабочего времени, количество смен, обусловленное характеристиками оборудования; — потребность в оборудовании или необходимость разгрузки и устранения устаревшего оборудования. Связи, относящиеся к потоку материалов, и транспортные партии Источником информации, необходимой для оптимизации потока материалов (эти данные характеризуют связи между исходными и конечными точками),
172 Комплексное планирование промышленных предприятий служат заказы, поступающие в цех. Программные инструменты оптимизации потока материалов, такие как MAFLU (см. п. 7.4.3.2), позволяют обобщить данные о поступивших в цех заказах, упорядочить их по связям между местами возникновения затрат и проанализировать. Поток материалов можно исследовать, учитывая репрезентативные фрагменты производства. Однако иногда результаты такого анализа оказываются недостаточными: например, при изготовлении штучной продукции и экстраполяции поштучных данных для получения суммарных. Анализ потока материалов может охватывать также все выпускаемые элементы на протяжении определенного периода (например, в течение года). Методом приближения устанавливается количественная привязка объемов в рамках потока материалов к оставшемуся и новому оборудованию и определяется число транспортных партий. Эти данные выражаются в процентных показателях аналогично динамике ресурсов. Здесь необходимо учитывать следующие факторы: — если производство имеет серийный или массовый характер, можно рассматривать отдельные транспортные связи; — если производство единичное, поток материалов подвержен колебаниям в зависимости от различных вариантов конфигураций. В таком случае Производственная площадка Потребность в некодированном материале Заказ некодированного материала Закупка Заказ кодированного материала Потребность в кодированном материале Запрос Пороговое количество Логистический оператор Подготовительная площадка для логистического оператора Центральный склад Поставщик / производитель Децентрализованное управление размещением Производственный центр Склад Подготовительная площадка для децентрализованной подачи Подготовительная площадка для централизованной подачи Заказ Поток информации Поставщик, логистический оператор Консолидированный склад Рис. 4.33. Различные варианты потока материалов Заводской склад Поток материалов
4. Структурное планирование 173 изучать отдельные транспортные связи нецелесообразно — следует консолидировать источники и объединить их в группы. При этом возможны следующие подходы: • объединение мест возникновения затрат, привязанных к одним и тем же операциям, в группы; • объединение разных мест возникновения затрат, если все они без исключений образуют одно целое для каждого заказа, поступающего в цех. Идеальное размещение С помощью методик оптимизации размещения (см. п. 4.4.1) для установленных групп оборудования и мест возникновения затрат рассчитывается идеальное размещение (рис. 4.34). На этой стадии цель заключается в том, чтобы найти наиболее выгодный вариант размещения с учетом связей, относящихся к потоку материалов и транспортных партий. Здесь можно принять во внимание отдельные базовые условия, касающиеся соседства организационных единиц, или ситуационные ограничения: например, обусловленные расположением организационных единиц на краю территории или площадки / Loh86 /. Токарная обработка Фрезерование Обрабатывающие центры Фрезерование Фрезерование Шлифование Сверление Сверление Проверка Струйная обработка a) Идеальные связи Стружка Токарная обработка Склад Хонингование Сверление b) Реальный вариант размещения Рис. 4.34. Идеальные связи и реальный вариант размещения Необходимость или желательность размещения организационных единиц по соседству может быть обусловлена следующими факторами: — мероприятия в рамках структурного планирования производства, такие как формирование мест возникновения затрат, производственных участков, технологических ячеек;
174 Комплексное планирование промышленных предприятий — конструктивные особенности здания: например, специальный фундамент, необходимая высота цеха; — характеристики оборудования, такие как использование общего крана, одинаковые показатели эмиссий; — требования к персоналу и условиям труда: например, потребность в дополнительных операторах оборудования. Необходимость развести организационные единицы возникает обычно в тех случаях, когда: — организационные единицы создают угрозу друг для друга: например, склад горючих материалов нельзя размещать рядом со сварочным участком; — работа одной организационной единицы препятствует функционированию другой: например, кузнечные прессы нельзя размещать рядом с измерительной лабораторией; — организационные единицы мешают друг другу. На основе расчета потребности в площадях и идеального размещения составляется графический план пространственного расположения структурных элементов. Идеальная схема расположения Идеальная схема расположения отражает идеальные связи с учетом потребности в площадях в рамках варианта создания завода с нуля. В сопоставлении с реальным размещением она демонстрирует максимальный потенциал оптимизации. Площади определяются на основании примерного расчета требуемых площадей (см. рис. 4.30), к результатам которого прибавляют: — площади участков изготовления продукции, в том числе занимаемые оборудованием и необходимые для его эксплуатации и технического обслуживания; — площади промежуточных складов с учетом стратегий дифференцированного складского хранения (см. п. 4.2.2), а также площади для хранения заготовок до и после обработки; — площади, используемые транспортом, с учетом встречных или перекрестных транспортных потоков и мест погрузки либо перевалки; — дополнительные площади, например производственные офисы. Реальная схема расположения Реальная схема расположения по мере возможности принимает во внимание все базовые условия, т. е. следующие факторы:
4. Структурное планирование 175 — планируемые или имеющиеся здания (входы, выходы, расстояние между опорными колоннами); — форма земельного участка и территории планирования (заблокированные зоны); — соединение с транспортными путями; — требования к производственным единицам в отношении: • необходимой несущей способности пола; • необходимой высоты помещений; • соблюдения правил техники безопасности и соответствия нормативноправовым актам; • требований к освещению; • вибраций, колебаний и толчков; • эмиссии шума, газов, паров, запахов, пыли или излучения. В зависимости от поставленной задачи различаются схемы расположения разного уровня абстрагирования (завод, отдельные области, цеха) и содержательной детализации (примерная, блочная, детальная схема) / Gru05, S. 141 / . 4.4.4. Показатели площадей 4.4.4.1. Членение площадей Основой для показателей, описывающих характеристики площадей, служат база данных, сформированная на первой стадии структурного планирования, и принципы функционального членения площадей в соответствии с их использованием, т. е. способом выполнения частной производственной функции. На рис. 4.35 приведен пример членения площадей на примере предприятия автомобильной промышленности. Чтобы на разных заводах обеспечивалось единообразие, на следующем уровне членения приводятся примеры площадей по основным типам использования: — производственные площади: • рабочая площадь; • зона подачи материалов и элементов; • транспортное оборудование; • производственный буфер; • производственный офис; • служба контроля;
176 Комплексное планирование промышленных предприятий Земельный участок Застроенная площадь (площадь брутто) Незастроенная площадь Площадь, занимаемая конструктивными элементами Площадь нетто Площадь производства Транспортные площади Складские площади Площади дополнительных служб Социальные площади Административные площади и т. д. Транспортные площади Складские площади Функциональные площади Площади дополнительных служб Социальные площади Территория озеленения и т. д. Рис. 4.35. Функциональное членение площадей с указанием основных типов использования на примере предприятия, выпускающего автомобили • транспортная площадь переменного назначения; • социальная площадь переменного назначения; • прочие площади; — складские площади: • поступление товаров; • выдача товаров; • зона хранения; • зона комплектования; • перевалочная зона; • транспортное оборудование; • служба контроля; • производственный офис; • прочие площади. 4.4.4.2. Примеры показателей Помимо показателей, характеризующих площади на основе членения, полезную информацию для общезаводского планирования дают и другие показатели площадей при условии единообразного их применения. Показатели, которые опираются на ряд величин (например, показатель = имеющаяся площадь / производительность × время изготовления продукции), называют комплексными технологическими показателями. При этом определение показателя является базовым условием, позволяющим проследить его формирование и оценить его
4. Структурное планирование 177 репрезентативность. Такие показатели используются при решении вопросов о том, как меняется потребность в площадях при изменении производственной технологии с сохранением прежней системы создания стоимости. Например, технологические показатели могут служить инструментом для сравнения потребности в площадях: — при окраске элементов обычными лаками на основе растворителей или на водной основе / Mar88 /; — при использовании различных концепций сборки. Показатели площадей нужны в первую очередь при компьютерном планировании. При этом исходя из членения площадей, принятого в данной отрасли или специфического для конкретного предприятия, площадь завода делится по типам использования. На этой основе осуществляется управление площадями и их анализ /Bra88/. Сравнение показателей может послужить базой при определении подхода к планированию завода. На рис. 4.36 показан пример сопоставления показателей. В работе /Pod77/приводятся показатели для разных областей металлообрабатывающего производства, причем опорными величинами служат данные о площадях и другие производственные параметры. В качестве примера эти показатели сравниваются с показателями сборочного цеха на автомобильном заводе. Разная степень совпадения позволяет понять, что внутренние показатели предприятия не всегда имеют универсальный характер. Это связано с тем, что они отражают конкретные, сугубо специфические параметры и обстоятельства. Металлообрабатывающее производство Сборочный цех на автомобильном заводе Площадь брутто / количество сотрудников 39 м2 на одного работника 48 м2 на одного работника Производственная площадь / количество сотрудников 20 м2 на одного сотрудника 17 м2 на одного сотрудника 5–8 % 3% 50–55 % 49 % Площадь склада / площадь брутто 12 % 15 % Социальные площади / площадь нетто 1% 6% Функциональные площади / площадь нетто 5% 2% Полезная площадь / площадь нетто 75 % 90 % Площади дополнительных служб / площадь нетто 19 % 11 % Показатели Площадь конструктивных элементов / площадь брутто Производственная площадь / площадь брутто Рис. 4.36. Пример сравнения показателей
178 Комплексное планирование промышленных предприятий 4.5. Практические примеры структурного планирования предприятий 4.5.1. Пример: структурное планирование производства эскалаторов Постановка задачи Производитель эскалаторов выпускает мелкосерийную продукцию. Конечный продукт, как правило, адаптируется в соответствии с пожеланиями заказчика. Подпроект сегментации участка изготовления продукции послужил основой для остальных подпроектов в рамках комплексной концепции организации изготовления продукции. Эти подпроекты основаны на принципах «делай или покупай», принципах управления, групповой работе; они охватывают организацию внутренней транспортировки материалов и элементов и модели рабочего времени. В качестве базы данных, используемой для планирования оптимизации потока материалов, служит система показателей (рис. 4.37), которая охватывает материальные запасы, оборудование, информацию о потоке материалов, а также структурную и процессную организацию. Система показателей позволяет оценивать варианты сегментации в сопоставлении с текущей ситуацией с помощью программы оптимизации потока материалов MAFLU (см. п. 7.4.3.2). Результат Для оптимизации частной концепции сначала формулируется несколько вариантов решений. Они различаются по семействам деталей и соответствующим заготовительным сегментам. Результатом оптимизации потока материалов будет определение вариантов на основе формирования семейств деталей и структурирования мощностей; после итоговой оценки выбирается одно из решений и включается в состав перспективной концепции. С учетом транспортных связей проводится оценка потенциала оптимизации транспортных расходов, переходных периодов и запасов. Несколько вариантов оптимизации представлены на рис. 4.38. Здесь видно, что во всех областях наибольший потенциал оптимизации имеет вариант 1 — «формирование семейств деталей с учетом предварительной сборки». Потенциал оптимизации реализуется в полной мере только при возможности формирования групп оборудования по пространственному принципу с привязкой к сегментам. На рис. 4.39 показана привязка оборудования к заготовительным сегментам в рамках планируемой системы. Сформировать семейства деталей недостаточно, чтобы добиться полной комплексной обработки в заготовительных сегментах. Выпуск продукции требует также внешней транспортировки (переходов к другим сегментам). Эту ситуацию
4. Структурное планирование 179 описывает диаграмма Сэнки (рис. 4.40). Однако сравнение текущей ситуации и варианта 1 обнаруживает значительное сокращение внешней транспортировки — с 11 340 до 4880 (приблизительно на 57 %). Ступень 1 G 11 Ступень 2 g 21 Уровень интеграции Сегмент 1 g 2i Уровень интеграции Сегмент i g 2n Уровень интеграции Сегмент n Уровень интеграции h 21 Ориентация на поток Сегмент 1 Система изготовления продукции в целом h 2i Ориентация на поток Сегмент i h 2n Система изготовления продукции в целом i 1 2 i i 2 Общая эффективность Система изготовления продукции в целом i n 2 j 1 2 Чувствительность G 14 G 15 Система изготовления продукции в целом Затраты на изменения Система изготовления продукции в целом j i 2 j n 2 G 16 Загрузка мощностей Сегмент 1 Загрузка мощностей Сегмент i Загрузка мощностей Сегмент n Чувствительность Сегмент 1 Чувствительность Сегмент i Чувствительность Сегмент n k31 Затраты на изменения Сегмент 1 k3 i Затраты на изменения Сегмент i k 3n Затраты на изменения Сегмент n Однородность Система изготовления продукции в целом Уровень интеграции Сегмент 1 . . . От i до n Загрузка мощностей Сегмент 1 Загрузка мощностей G 13 g 311 l 1 2 l i 2 l n 2 h 311 i3 1 Коэффициент комплексной обработки Сегмент 1 Коэффициент вычленения Сегмент 1 Показатель качества «интеграция» Сегмент 1 j31 Загрузка мощностей 1 Сегмент 1 k31 Загрузка мощностей 1 Сегмент 1 l3 1 Загрузка мощностей 1 Сегмент 1 Ориентация на поток Сегмент n Ориентация на поток G 12 Ступень 3 . . . От i до n m 1 3 Чувствительность Сегмент 1 . . . От i до n Однородность Сегмент n o31 p31 Затраты на изменения Сегмент 1 . . . От i до n Однородность Сегмент 1 Однородность Сегмент i n31 . . . От i до n Показатель качества «средний» Сегмент 1 Показатель качества «удельный» Сегмент 1 Количество дополнительных машин Сегмент 1 q3 1 Затраты на перестановку Сегмент 1 r3 1 Прочие затраты Сегмент 1 1 Однородность Сегмент 1 Показатель качества «общий» Сегмент 1 t 1 3 Стандартное отклонение по деталям Сегмент 1 Стандартное отклонение по машинам Сегмент 1 Стандартное отклонение u 3 1 по суммарным мощностям Сегмент 1 Рис. 4.37. Система показателей для оценки вариантов сегментации /Paw07-1, S. 170–172/
180 Комплексное планирование промышленных предприятий Варианты Показатели текущее состояние 1 2.1 2.2 Суммарный показатель 10,35 15,43 13,90 13,87 Количество невзвешенных изменений сегментов 7 626 2 977 4 188 3 546 6 299 5 791 Количество взвешенных изменений сегментов 11 340 4 880 Невзвешенное снижение транспортных расходов в год, € 1 000 000 –110 135 –84 872 –100 757 Взвешенное снижение транспортных расходов в год, € 1 000 000 –101 872 –88 174 –96 402 –11,01 –8,49 –10,08 Сокращение продолжительности переходных периодов, % 0,00 Сокращение запасов, € 0 Снижение инвестиций за год, € 0 –1 057 297 –814 767 –967 269 –39 649 –30 554 –36 273 Рис. 4.38. Комплексный взгляд на оптимизацию Привязка оборудования zugeordnete Maschinen VorfertigungsЗаготовительные сегменты segmente Предварительный Vormontage монтаж Окончательный монтаж Endmontage Изготовление несущих Trägerbau конструкций Segment 1 Сегмент 1 Изготовление Trägerbau несущих конструкций 501-10 501-17 501-46 501-48 501-49 501-58 501-62 502-06 510-04 510-13 510-18 511-07 511-08 514-28 514-31 530-25 541-32 541-42 542-10 542-11 542-12 550-21 550-25 554-15 622-10 634-95 Поставка Zulieferung регулировочных Justiervorrichtung устройств Электрическое Elektrik оборудование Подготовка Vorfertigung балюстрады Balustrade und и изготовление Aussenfertigung наружных элементов Segment 2 Сегмент 2 Segment 3 Segment Сегмент 44 Поставка Zulieferung регулировочных Justiervorrichtung устройств Elektrik Электрическое оборудование 501-29 501-37 501-47 501-70 514-16 514-42 520-02 523-03 530-17 530-19 530-21 533-06 533-08 533-09 541-46 541-48 542-18 543-06 550-32 550-39 552-02 554-11 554-13 554-14 554-17 554-18 555-06 562-01 662-11 Сегмент 3 501-33 Рис. 4.39. Привязка оборудования к заготовительным сегментам Подготовка Vorfertigung балюстрады и изготовление Balustrade und наружных элементов Aussenfertigung 501-47 501-54 501-55 501-69 501-72 510-09 510-11 510-12 510-16 542-20 635-12
4. Структурное планирование 181 Сегмент 3 3 6 Сегмент 2 4 26 705 Сегмент 4 2 Сегмент 99 139 2313 62 3 4 237 295 Сегмент 4 Рис. 4.40. Диаграмма Сэнки, описывающая транспортную ситуацию в рамках варианта 1 4.5.2. Пример: структурное планирование завода по производству бытовой техники Постановка задачи Производитель бытовой техники выпускает два продукта: стиральные машины (продукт А) и отжимные центрифуги (продукт В). В имеющихся зданиях планируется установить новую производственную систему с высоким уровнем механизации для выпуска стиральных машин последнего поколения. Текущая ситуация характеризуется исторически сложившейся заводской структурой, ориентированной на деятельность (рис. 4.41). Для оптимальной загрузки заготовительных мощностей осуществляются изготовление деталей для обоих продуктов и их механическая обработка. Монтаж узлов и окончательная сборка производятся в разных цехах. Результат Результатом структурного планирования стало решение, в рамках которого два продукта производятся совершенно независимо друг от друга (комплексное изготовление) (рис. 4.42). Совместный заготовительный участок упразднен, благодаря чему весь процесс создания стоимости по каждому продукту от заготовительных операций до окончательной сборки протекает в рамках отдельной организационной единицы. Новые единицы включают в себя также соответствующие закупочные склады, промежуточные буферы и склады готовой продукции.
Комплексное планирование промышленных предприятий Электроэнергия Гальванический цех Свободная территория Резерв Обработка листового металла Изготовление деталей Механическая обработка Окончательная сборка А Монтаж узлов Офис Офис Ворота Резерв для производства втулок Тепловая магистраль Парковка Соседний завод Соседний завод Центральный распределительный пункт электроэнергии Центральный теплораспределительный пункт Окончательная сборка В 182 N Ворота Администрация Социальная зона Столовая Склад длинномерных изделий Заводская дорога Масштаб 1:2000 Центральный склад Грузовой двор Склад под открытым небом Ворота Рис. 4.41. Исторически сложившаяся заводская структура, ориентированная на деятельность Новая заводская структура позволила: — устранить промежуточные звенья в потоке материалов; — упростить управление заказами; — сократить продолжительность производственных циклов и снизить объем запасов. 4.5.3. Пример: структурное планирование завода по выпуску медицинской техники Постановка задачи Производитель медицинского оборудования выпускает высококачественные аппараты на трех производственных площадках, объединенных в единое целое. В связи с изменением условий производства многоступенчатая цепочка изготовления изделий включает слишком большое число складских площадей и зон подачи. Основные проблемы связаны со следующими факторами:
4. Структурное планирование 183 Вспомогательное здание Социальная зона Производство I Администрация Производство II Производство III Парковка Парковка Парковка Производственные офисы Производственные офисы Производственные офисы Монтаж узлов Монтаж узлов Монтаж узлов (Склад) (Склад) (Склад) Изготовление деталей Изготовление деталей Изготовление деталей Участок механической обработки Участок обработки листового металла Участок механической обработки Участок обработки листового металла Участок механической обработки Участок обработки листового металла Склад Склад Склад Социальная зона Грузовой автотранспорт Резерв Склад под открытым небом Рис. 4.42. Новая заводская структура, возникшая благодаря формированию самостоятельных производственных линий для каждого продукта — распределение создания стоимости по трем производственным площадкам; — расположение сегментов изготовления продукции; — хранение и подача материалов. Необходимо оптимизировать развитие завода в долгосрочной перспективе в структурном отношении относительно производства и логистики, создав, если потребуется, дополнительную производственную площадку с нуля. При этом необходимо решить ряд вопросов, которые касаются: — размещения производства, т. е. его структуры (в форме гнезда, в L-образной форме и т. д.); — структуры складов и буферных зон, т. е. хранения исходных и вспомогательных материалов (централизованное, децентрализованное или смешанное хранение); — структуры потока материалов и потока информации, т. е. материального снабжения производства исходными и упаковочными материалами,
184 Комплексное планирование промышленных предприятий а также полуфабрикатами (поток материалов, транспортные единицы, системы транспортировки и т. д.); — логистических стратегий и организации подачи ресурсов, т. е. организации планирования и подачи материалов и элементов (поток информации с ориентацией на потребность, система канбан и т. д.); — внутренней транспортировки: а) потока материалов между сегментами изготовления продукции и b) соединения производственной системы с системой хранения готовой продукции. Результат С учетом полученных данных проведены разработка, а также качественная и количественная оценка следующих подсистем (подпроектов) (рис. 4.43 и 4.44): — структура складов и буферных зон; — расположение производственных единиц; — количество производственных площадок. Структура складов и буферных зон Хранение покупных деталей Хранение деталей собственного производства Хранение готовой продукции Централизованное Централизованное Централизованное Децентрализованное Децентрализованное Децентрализованное Внешнее Внешнее Внешнее Комбинированное централизованное / децентрализованное Комбинированное централизованное / децентрализованное Комбинированное централизованное / децентрализованное Комбинированное централизованное / внешнее Комбинированное централизованное / внешнее Комбинированное централизованное / внешнее Комбинированное децентрализованное / внешнее Комбинированное децентрализованное / внешнее Комбинированное децентрализованное / внешнее Комбинированное централизованное / децентрализованное / внешнее Комбинированное централизованное / децентрализованное / внешнее Комбинированное централизованное / децентрализованное / внешнее Рис. 4.43. Подсистема «Структура складов и буферных зон» и варианты ее реализации
4. Структурное планирование 185 Расположение производственных единиц Расположение покрасочного цеха Расположение участков простого монтажа Расположение участка заполнения баллонов Расположение монтажного участка В Расположение токарного цеха Расположение сервисного участка Количество производственных площадок Внешнее Внешнее Внешнее Сегмент Внешнее Внешнее одна производственная площадка Внутреннее Внутреннее Внутреннее Внутреннее Внутреннее, ориентированное на действия Площадки А и В две производственные площадки Другая производственная площадка Другая производственная площадка Другая производственная площадка Дочернее предприятие (Х%) Другая производственная площадка Производственная площадка А три производственные площадки Дочернее предприятие (Х%) Дочернее предприятие (Х%) Дочернее предприятие (Х%) Дочернее предприятие (Х%) Дочернее предприятие (Х%) четыре производственные площадки Сегмент Мобильное Рис. 4.44. Подсистемы «Расположение производственных единиц» и «Количество производственных площадок» и варианты их реализации При этом рассматривалось шесть вариантов структуры со всеми их преимуществами и недостатками. Основой для оценки вариантов служил анализ экономической эффективности. Применение методики анализа экономической эффективности Для анализа экономической эффективности за основу была принята целевая система, показанная на рис. 4.45. Цели, указанные в отдельных строках, оценивались с точки зрения их зависимости от других целей. Сумма построчных значений образует так называемую активную сумму, которая позволяет понять, в какой мере данная цель влияет на остальные. Чем выше значение, тем сильнее влияние. Пассивная же сумма, рассчитываемая по столбцам, говорит о том, в какой мере данная цель зависит от других. Рейтинг в последнем столбце основан на том, что чем выше активная сумма, т. е. чем значительнее влияние на другие цели, тем важнее данная цель. Поэтому в данном примере наибольшее значение имеет низкий уровень оборотных фондов (33 балла). Следующий по значимости фактор — инвестиции (32 балла). На следующей стадии анализа экономической эффективности каждый из участников проекта оценивает реализацию отдельных целей по вариантам 1–6. Полученная таким образом активная сумма представляет собой удельный коэффициент. На рис. 4.46 приведен пример оценки, которую дал один из членов группы. Поскольку каждый член группы дает свою оценку, в ходе анализа экономической эффективности «победителями» стали разные варианты. Следовательно, данные необходимо обобщить. Результаты такой работы показаны на рис. 4.47. Вариант 6, набравший 37 баллов, получил первое место, на втором месте — вариант 5 с 32 баллами.
Короткая продолжительность производственного цикла Низкая интенсивность транспортных потоков Низкие затраты на координирование Низкий уровень оборотных фондов Высокая гибкость в отношении ассортимента Высокая гибкость в отношении количества продукции Высокий потенциал расширения Низкий уровень инвестиций Низкий уровень внеоборотных средств Низкие эксплуатационные расходы Поэтапная реализация Высокая мотивация персонала Активная сумма Высокий коэффициент использования площадей 0 2 0 1 0 0 0 0 1 2 2 2 3 0 13 12 Высокий коэффициент использования помещений 1 0 0 1 0 0 0 0 1 2 2 2 3 0 12 13 Короткая продолжительность производственного цикла 0 0 0 3 3 3 3 3 0 2 0 2 3 1 23 4 Низкая интенсивность транспортных потоков 0 0 3 0 2 2 3 3 0 2 0 2 2 1 20 9 Низкие затраты на координирование 0 0 2 2 0 3 3 3 1 3 0 2 2 3 24 3 Низкий уровень оборотных фондов 3 3 3 1 2 0 3 3 2 3 3 3 3 1 33 1 Высокая гибкость в отношении ассортимента 0 0 3 3 2 2 0 0 1 3 3 2 1 3 23 4 Высокая гибкость в отношении количества продукции 0 0 3 3 3 2 0 0 2 1 3 1 1 3 22 6 Высокий потенциал расширения 2 2 0 0 0 1 3 3 0 1 3 1 3 0 19 11 Низкий уровень инвестиций 3 3 2 2 1 3 3 3 1 0 3 3 3 2 32 2 Низкий уровень внеоборотных средств 2 2 0 0 0 3 1 1 3 3 0 2 3 1 21 7 Низкие эксплуатационные расходы 0 0 0 2 0 3 0 0 0 2 2 0 0 0 9 14 Поэтапная реализация 3 3 1 1 0 0 1 1 0 3 3 3 0 2 21 7 0 0 20 9 Целевая система Высокая мотивация персонала 1 1 3 2 2 2 2 2 2 0 1 2 Пассивные суммы 15 16 20 21 15 24 22 22 14 27 25 27 27 17 Рейтинг Высокий коэффициент использования помещений Комплексное планирование промышленных предприятий Высокий коэффициент использования площадей 186 0 — влияние / зависимость отсутствуют 1 — низкие влияние / зависимость 2 — средние влияние / зависимость 3 — высокие влияние / зависимость Рис. 4.45. Зависимости целей в рамках целевой системы Анализ экономической эффективности позволяет констатировать, что на первый план выходят те концептуальные варианты, которые предусматривают подключение сторонних поставщиков услуг и аутсорсинг работ, не относящихся к основной специализации. Поэтому в итоге был разработан 7-й вариант, принятый всеми членами группы оперативного руководства и проектной группы.
4. Структурное планирование 187 Варианты Частная эффективность Оценка V6 Частная эффективность Оценка V5 Частная эффективность Оценка Оценка Оценка V4 Частная эффективность V3 Частная эффективность V2 Частная эффективность Оценка Активная сумма V1 Высокий коэффициент использования площадей 13 3 39 2 26 3 39 2 26 3 39 3 39 Высокий коэффициент использования помещений 12 3 36 2 24 3 36 2 24 3 36 3 36 Короткая продолжительность производственного цикла 23 2 46 3 69 3 69 3 69 2 46 3 69 Низкая интенсивность транспортных потоков 20 2 40 3 60 3 60 1 20 1 20 2 40 Низкие затраты на координирование 24 2 48 3 72 3 72 1 24 1 24 1 24 Низкий уровень оборотных фондов 33 3 99 2 66 2 66 1 33 3 99 3 99 Высокая гибкость в отношении ассортимента 23 2 46 3 69 3 69 2 46 3 69 3 69 Высокая гибкость в отношении количества продукции 22 2 44 3 66 3 66 2 44 2 44 2 44 Высокий потенциал расширения 19 1 38 1 19 3 57 1 19 3 57 2 38 Низкий уровень инвестиций 32 2 64 2 64 1 32 3 96 3 96 3 96 Низкий уровень внеоборотных средств 21 2 21 2 42 1 21 2 42 3 63 3 63 Низкие эксплуатационные расходы 9 2 18 2 18 2 18 2 18 3 27 2 18 Поэтапная реализация 21 3 63 3 63 3 63 3 63 3 63 3 63 Высокая мотивация персонала 20 1 20 2 40 2 40 2 40 2 40 2 40 624 698 708 564 723 Оценка вариантов: Оценка степени достижения соответствующей цели: 0 — не достигнута 1 — достигнута в малой степени 2 — достигнута частично (от 30 до 80%) 3 — достигнута (на 80% и более) Рис. 4.46. Оценка целей по вариантам 40 35 30 25 20 15 10 5 0 V1 V2 V3 V4 Variante V5 V6 Рис. 4.47. Рейтинг вариантов по результатам анализа экономической эффективности 738
188 Комплексное планирование промышленных предприятий Схема расположения выбранного структурного варианта Для 7-го варианта были составлены планы распределения мощностей между производственными площадками, схемы расположения и расчеты площадей — как для имеющихся площадок, так и для планируемой. Схема размещения на производственной площадке, создаваемой с нуля, приведена на рис. 4.48. Здесь удалось оптимизировать поток материалов за счет классического U-образного расположения. Для снижения сложности системы предусмотрены пять не зависящих друг от друга сборочных линий. Склад проведения экспертизы Склад готовой продукции Отправка товаров Сервисный участок Сборочная линия Сборочная линия Сборочная линия Сборочная линия Закупочный склад Сборочная линия Доставка товаров / контроль качества Контроль качества Буферная зона для подачи материалов Площадь расширения Социальные помещения / администрация Масштаб 1:500 Производственные площадки Складские площади Площади расширения Отправка / доставка товаров, контроль качества и вспомогательные службы Поток материалов Рис. 4.48. Схема планируемого размещения на площадке, создаваемой с нуля Благодаря перебазированию склада и сервисного участка на одной из имеющихся производственных площадок удалось оперативно высвободить площадь, где был оборудован центральный склад и зона для расширения службы отправки товаров. На рис. 4.49 вариант использования освобождающихся площадей показан более подробно. Поскольку складские площади требовались срочно, на освободившихся площадях установили полочные стеллажи. 4.5.4. Пример: структурное планирование серийного производства насосов Постановка задачи Серийный производитель насосов выпускает продукцию на трех площадках. В связи с реорганизацией бизнеса планируется объединить производство
4. Структурное планирование 189 Шторные ворота на доставке товаров Комната отдыха (помещение для игры в дартс) QS QSL QS Шлюз погрузчика VSL Шкаф для ядосодержащих химикатов Т р а н с п о р т е р Доставка товаров Женский туалет Роликовый транспортер Женская раздевалка Душевая Шторные ворота на выдаче товаров Приклеивающий автомат Мужской туалет Компрессорная 02 Заправка баллонов кислородом Входная зона QSL Отопление Мужская раздевалка Изготовление баллонов Обеспечение качества Управление монтажом Прием в ремонт Монтаж и сервис Стеллаж Стол Вертикальный транспортер непрерывного действия Полочный стеллаж Проходной стеллаж Рис. 4.49. Подробная схема размещения на существующей производственной площадке на одном заводе. При этом требуется провести рационализацию, прежде всего складского хозяйства, потока материалов и монтажа. Поставленная задача является типичной для структурного планирования в рамках комплексного планирования промышленных предприятий. Требуется достичь следующих целей: — разработать долгосрочную концепцию пространственной и организационной реструктуризации производства; — проанализировать эффективность затрат предложенного варианта планирования для принятия взвешенного решения; — реализовать отдельные краткосрочные мероприятия, опираясь на анализ текущей ситуации. В начале работы члены проектной группы, а также работники и руководители, напрямую или косвенно связанные с проектом, обозначили среди прочего следующие проблемы:
190 Комплексное планирование промышленных предприятий — высокий уровень запасов готовых деталей и готовой продукции; — отсутствие некоторых деталей, несмотря на значительные запасы; — слишком большая общая продолжительность производственного цикла (78 дней), долгий срок поставки (17 дней); — большая продолжительность организационных циклов даже при обработке стандартных заказов; — выпуск слишком больших партий продукции в литейном и механическом цехах; — высокие затраты и частые задержки на сегменте «сборка — отправка товаров»; — увеличение объема внутренних заказов на укомплектованные товары на 50 % в отсутствие соответствующего оснащения склада и службы отправки. На предприятии были сформулированы следующие частные цели реструктуризации: — сократить срок поставки до семи дней, сохранив уровень готовности к поставке; — снизить время, необходимое для управления процессами, и сократить организационные расходы; — обеспечить выпуск менее крупных партий продукции в литейном и механическом цехах — не более чем на месяц; — на промежуточном складе: • уменьшить объемы; • интегрировать склад деталей; • реализовать дифференциацию по группам деталей; • снизить затраты на перевалочные и другие операции; — сократить объемы складского хранения готовой продукции: • повысить гибкость на участках изготовления продукции и сборки; • реализовать возможности варьирования на уровне склада при низких показателях создания стоимости. Главная проблема касается продолжительности производственного цикла. В рамках логистики этот показатель является общим индикатором производственной деятельности. Выделяются следующие возможности сокращения продолжительности производственного цикла:
4. Структурное планирование 191 — Исходя из текущего Цеховой принцип состояния Месяцы — несколько недель — 1-й этап Гнездовой или линейный принцип Недели — несколько дней — 2-й этап Гибкая автоматизация, создание цепочек с опорой на поток материалов Дни — несколько смен — 3-й этап ИТ-интеграция производства и логистики Часы Результат Для устранения проблем и достижения частных целей была разработана логистическая концепция, опирающаяся на принципы построения производственной структуры с учетом логистических факторов: — структуризация производства с учетом логистики, т. е. реализация модульной системы и формирование точки конфигурирования продукта с оперативной сборкой узлов и готовых изделий с ориентацией на клиентские заказы; — синхронизация сборки и изготовления продукции, а также синхронизация закупок и подачи материалов с производством; — ликвидация склада готовой продукции: продукция доставляется непосредственно на участок отправки к моменту прихода экспедиционного транспорта. На рис. 4.50 показано сравнение сроков закупки и продолжительности производственных циклов в текущей ситуации и в рамках рассматриваемых альтернативных решений: — текущее состояние: срок поставки 17 дней, изготовление продукции на основании прогнозов, сборка в зависимости от поступления заказов; — решение 1: срок поставки восемь дней, организационные изменения связаны с уточнением характеристик продукции и параметров заказа, управлением изготовлением продукции; — решение 2 (1): срок поставки 12 дней, изготовление продукции и сборка на основании заказов, частично синхронное; срок поставки один день, изготовление до точки конфи— решение 2 (2): гурирования на основании прогнозов, затем изготовление продукции синхронно со сборкой в соответствии со специфическими параметрами заказа плюс разработка продукции с учетом логистики / Paw07-1, S. 46–57 / .
192 Комплексное планирование промышленных предприятий Реализация решения 2 (2) дала поразительный результат. Применение комплексного подхода к планированию завода и методики структурирования продукта и процессов с учетом логистических факторов позволило сократить срок поставки с 17 дней не до требуемых восьми, а до одного дня! Функциональные уровни 30 Уточнение характеристик продукции и параметров заказа 40 50 60 70 Импульс к оптимизации размещения материалов 90 100 Клиентский заказ 110 (17 дней) Средняя продолжительность складского хранения (10) СП СНЗ (40 дней) СНС (5) Клиентский заказ СНИД Уточнение характеристик продукции и параметров заказа 1 Управление изготовлением продукции Производство СНЗ СНС СНИД СП Клиентский заказ Уточнение характеристик продукции и параметров заказа Возможность сокращения срока поставки 2.2 2.1 Управление изготовлением продукции Производство 120 Срок поставки (5) Управление изготовлением продукции Производство 80 СНИД 1 СНЗ СП СНС СНИД 2 Закупки: литьевые детали, корпус, рабочее колесо СНЗ — срок начала закупок Изготовление деталей: корпус, рабочее колесо, вал СНИД — срок начала изготовления деталей СНС — срок начала сборки Сборка, включая отправку СП — срок поставки 1 Традиционная рационализация 2.1 Интегрированные информационные системы 2.2 Плюс изготовление продукции синхронно со сборкой и разработка продукции с учетом логистических факторов Рис. 4.50. Сравнение сроков закупки и продолжительности производственных циклов, влияющих на сроки поставки Дальнейшие подпроекты В результате структурного планирования возникли следующие подпроекты реструктуризации, прорабатываемые на дальнейших стадиях системного или детального планирования:
4. Структурное планирование 193 — ПП1: центральный склад и служба отправки (с учетом дифференцированных логистических цепочек); — ПП2: серийное производство насосов (механическая обработка, предварительная сборка, монтаж, установка, особые области, обработка поверхностей); — ПП3: складское и транспортное оборудование (в рамках серийного производства насосов, включая доставку, подачу материалов, транспортировку внутри предприятия и передачу); — ПП4: организационные системы (планирование изготовления продукции, управление изготовлением продукции, промежуточные звенья); — ПП5: здание и инженерные коммуникации (реконструкция, подача ресурсов и утилизация отходов, организация перемещений). Для целенаправленной работы над подпроектами потребовалось создать проектную структуру, включающую в себя междисциплинарные подпроектные группы. 4.6. Вопросы для упражнений 1. Объясните задачи структурного планирования. Назовите ситуации, в которых возникает необходимость в структурном планировании. 2. Назовите требования к будущей заводской структуре. 3. Какими особенностями обладают заводские структуры, которые учитывают логистические факторы? 4. Какие стадии включает в себя структурное планирование? Кратко обрисуйте эти стадии с точки зрения подхода к планированию. 5. Какое место занимает составление схемы расположения на этапе структурного планирования? 6. Назовите методики оптимизации размещения. 7. На схеме завода необходимо помимо участков изготовления продукции выделить различные складские и буферные площади в зависимости от стратегий подачи материалов и элементов. Какие стратегии подачи материалов вам известны?
194 Комплексное планирование промышленных предприятий 4.7. Литература / Agg90 / / Bar98 / / Bra84 / / Bra88 / / Bul94 / / Ehr84 / / Gru05 / / Har95 / / Hei87 / / Kar85 / / Kar88 / / Kar90 / / Kur91 / / Kwi98 / / Loh85 / Aggteleky, B.: Fabrikplanung, Band 1. Carl Hanser Verlag, München 1990 Barth, H.; Gross, W.: Fabrik mit Modellcharakter — Neue Zielhierarchie bei der Fabrikplanung. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 93 (1998) 1−2, S. 15−17 Bracht, U.: Rechnergestützte Fabrikanalyse und -planung auf der Basis einer flächenbezogenen Werksstruktur-Datenbank. Berichte aus dem Institut für Fabrikanlagen (Reihe 2, Nr. 76), Universität Hannover 1984 Bracht, U.; Ricken, U.: Rechnerunterstützte Fabrikflächenplanung. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 83 (1988) 8, S. 389−393 Bullinger, H.J.; Lung, M.: Planung der Materialbereitstellung in der Montage. Teubner Verlag, Stuttgart 1994 Ehrecke, G.: Prozeßautomatisierung und ihre Auswirkungen auf die Planung von Industriebauten. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 79 (1984) 12, S. 569−574 Grundig, C.-G.: Fabrikplanung — Planungssystematik, Methoden, Anwendungen. Carl Hanser Verlag, 2. Auflage, München / Wien 2005 Hartmann, T.: Beitrag zur Senkung der Komplexität in der Materialflusssteuerung. Schriftenreihe der Forschungsgemeinschaft für Logistik e. V. 01, Hamburg 1995 Heidbreder, U.W.: Strukturplanung als abgesicherte Basis zur Gestaltung der Fabrik. In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und -organisation“ der TAW am 19. und 20.02.1987, Wuppertal Karsten, G.: Industriebaulogistik und Automation — Eine Herausforderung an die Industriearchitektur. Industriebau 31 (1985) 6, S. 446−447 Karsten, G.: Fabrikanlagen für die „Fabrik der Zukunft“. In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und -organisation“ der TAW am 28.10.1988, Wuppertal Karsten, G.: Fabriken für das 21. Jahrhundert. Industrie-Anzeiger (1990) 103, S. 48−50 Kurz, J.: Kubusanalyse zur Bestimmung der Dispositionsinstrumente. Io Management Zeitschrift 60 (1991) 11, S. 94−97 Kwijas, R.: Fabrikstrukturen — Einfluss der Logistikstrategien. Jahrbuch der Logistik 1998, S. 196−198 Lohmann, H.: Werksstrukturplanung — Keine Zukunft ohne Planung. fördermittel journal (1985) 6, S. 26−29
4. Структурное планирование / Loh86 / 195 Lohmann, H.; Sauthoff, H.-J.: Neuordnung einer Fertigung für Werkzeugmaschinen. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 81 (1986) 7, S. 358−363 / Mar88 / Marquardt, U.: Methode zur CAD-gestützten Flächenkennzahlermittlung. Universität Bremen / Mül06 / Müller-Seegers, M.; Fisser, F.; Nyhuis, P.: Produktivität durch maßgeschneiderte Fabriken. Wt Werkstattstechnik online 96 (2006) 5, S. 297−301 / Neu99 / Neundorf, W.; Scheffczyk, H.; Vollmer, L.: Entwicklung einer wandlungsfähigen Fabrikstruktur. Wt Werkstattstechnik 89 (1999) 1 / 2, S. 9−12 / Paw85 / Pawellek, G.: Logistikorientierte Neuordnung produzierender Unternehmen. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 80 (1985) 8, S. 353−358 / Paw97 / Pawellek, G.; Schirrmann, A.: Produktionslogistik-Leitsysteme im Schiffbau. Schiff & Hafen 49 (1997) 11, S. 92−96, S. 353−358 / Paw99 / Pawellek, G.; Schirrmann, A.: Dezentrale Leitsysteme — Die Reorganisation der Produktionslogistik ist notwendig. zfo Zeitschrift Führung + Organisation 68 (1999) 5, S. 255−259 / Paw01 / Pawellek, G.; Martens, I.: Supply Chain Management — Integrierte Beschaffungs- und Bereitstellungslogistik in Produktionsnetzen. In: Jahrbuch der Logistik 2001, S. 157−160 / Paw07–1 / Pawellek, G.: Produktionslogistik — Grundlagen, Methoden, Tools. Carl Hanser-Verlag, Leipzig / München 2007 / Paw07–2 / Pawellek, G.; Martens, I.: Fabrikplanung. In: Tagungshandbuch zum FORUM-Seminar „Ganzheitliche Fabrikplanung“ am 16.04.2007 in Frankfurt / Main, S. 26−36 / Pod77 / Podolsky, J.P.: Flächenkennzahlen für die Fabrikplanung — Planungskatalog für metallverarbeitende Fertigungen. Beuth Verlag, Berlin / Köln 1977 / REFA / Methodenlehre der Planung und Steuerung, Teil 2: Planung. Carl Hanser Verlag (1974), München / Rec91 / Rechmann, H.: Strukturplanung als abgesicherte Basis zur Gestaltung der Fabrik. In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und -organisation“ der TAW am 07. und 08.03.1991, Zürich / Reic04 / Reichardt, J.; Gottswinter, C.: Synergetische Fabrikplanung — Montagewerk mit den Planungstechniken aus dem Automobilbau realisiert. IndustrieBAU (2004) 3, S. 52−54 / Schm70 / Schmigalla, H.: Methoden zur optimalen Maschinenzuordnung. Verlag Technik, Berlin 1970
196 / Schm91 / Комплексное планирование промышленных предприятий Schmigalla, H.; Stanek, W.: Optimierung flexibler logistikgerechter Fertigungsstrukturen. Fördertechnik (1991) 6, S. 23−27 / Schu84 / Schulte, H.: Die Strukturplanung von Fabriken. In: Handbuch der Techniken des Industrial Engineerings. Landsberg 1984, S. 1201−1254 / Schu97 / Schulte, H.: Marktanforderungen verändern Fabrikstrukturen. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 92 (1997) 1 / 2, S. 12−14 / Sta93 / Stanek, W.; Koropp, J.: Einheit von Fabrikplanung und Fertigungssteuerung. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 88 (1993) 2, S. 57−59 / VDI3595 / Methoden zur materialflussgerechten Zuordnung von Betriebsbereichen und -mitteln. / Ves92 / Vester, F.: Leitmotiv vernetztes Denken. München 1992 / Wes00 / Westkämper, E.: Kontinuierliche und partizipative Fabrikplanung. Wt Werkstattstechnik 90 (2003) 3, S. 92−95 / Wie90 / Wiendahl, H.P.: Vorlesung Fabrikplanung. Universität Hannover 1990 / Wie98 / Wiendahl, H.P.; Scheffzyk, H.: Wandlungsfähige Fabrikstrukturen. Wt Werkstattstechnik 88 (1998) 4, S. 171−175 / Wir00 / Wirth, S.; Enderlein, H.; Hildebrand, T.: Visionen zur wandlungsfähigen Fabrik. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 95 (2000) 10, S. 456−461 / Wit01 / Witt, K.: Supply Chain Management bei kundenorientierter Montage. In: Handbuch zum 10. Hamburger Logistik-Kolloquium am 08.03.2001 an der TU Hamburg-Harburg / ZVEI / Kennzahlen — Ein Instrument zur Unternehmensteuerung. Frankfurt a. Main 1970
5. СИСТЕМНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ 5.1. Задача системного планирования 5.1.1. Понятие системного планирования Задача системного планирования заключается в экономическом оформлении проектов, сформулированных на предшествующем этапе — в ходе структурного планирования — и затрагивающих отдельные функциональные системы. При этом привлекаются и те системы, которые предшествуют оформляемым, и те, которые следуют за ними в рамках комплексной цепочки. В ходе структурного планирования уже была составлена схема расположения завода, т. е. были проанализированы принципиальные решения о формировании функциональных систем, рассчитаны необходимые площади, оптимизировано их размещение с учетом планирования потока материалов и определены промежуточные звенья, которые связывают между собой различные области. Поток материалов Под потоком материалов понимается «объединение в цепочку всех процессов по получению, обработке и распределению вещественных благ в пределах установленных областей» / VDI 3300 /. В частности, сюда относятся такие функции, как изготовление продукции и монтаж (сборка), хранение и транспортировка, а также выполнение каких-либо манипуляций с продукцией, проверка, упаковка и т. д. В рамках планирования промышленных предприятий планирование потока материалов предусматривает главным образом общее планирование структуры потока материалов, т. е. объединение функциональных областей в цепочку (рис. 5.1). При этом каждая функциональная область завода рассматривается как сегмент потока материалов / Paw07, S. 58–73 /. На этом уровне поток материалов объединяет отдельные функциональные системы, а именно: — системы изготовления продукции и монтажа; — системы складского хранения и транспортировки.
198 Комплексное планирование промышленных предприятий Структура потока материалов Изготовление продукции Монтаж Функциональные системы — Системы изготовления продукции и монтажа — Системы складского хранения и транспортировки Хранение на складе Транспортировка Рис. 5.1. Структура и системы потока материалов Таким образом, основные предпосылки для системного планирования обеспечены, требования к комплексному экономическому решению сформулированы. Разрабатываются и оцениваются системные альтернативы для отдельных функциональных систем, выбирается тот вариант, который представляется наиболее целесообразным с экономической точки зрения. Критерием оценки решений служит именно экономическая целесообразность, а не техническое совершенство. 5.1.2. Зависимости и требования Отправная точка планирования — данные о характере и количестве выпускаемой продукции, которые подготавливаются на основе анализа рынка. Это обусловливает зависимости между различными заводскими системами (рис. 5.2). Продукты, их компоненты и детали образуют транспортируемый материал, на основе которого определяются параметры транспортного оборудования, а также элементы систем изготовления продукции, монтажа, складского хранения и транспортировки. Таким образом, можно, исходя из требований рынка, создать оптимально согласованную систему потока материалов. Положение транспортного оборудования в потоке материалов требует учитывать многообразные зависимости при планировании завода. Разумеется, существуют не только зависимости между техническими системами, но и связи с организационными системами (рис. 5.3).
5. Системное планирование 199 Влияние невозможно Рынок Транспортируемый материал Влияние возможно Модуль планирования Транспортное оборудование Ячейка на полке Полки Система изготовления продукции Система складского хранения Погрузочное устройство Площадка для выгрузки у станка Площадка для оборудования Система потока материалов Заводской цех Рис. 5.2. Зависимости между логистическими объектами и логистическими системами На основе потока материалов или транспортируемых единиц, требующих размещения и управления, определяется поток информации (информационные точки, потребности в информации, идентификационные носители, сбор производственных данных, схемы регулирования и т. д.). Требования к планируемым системам потока материалов можно классифицировать следующим образом: — технические требования: • минимальная длина путей транспортировки, минимальная продолжительность транспортировки; • настройка систем механизации и автоматизации; • техническая интеграция потока материалов и потока информации; • исправная работа;
200 Комплексное планирование промышленных предприятий Доставленные изделия Проверка количества поступившего товара, сравнение с таблицей заказов Требования по контролю Поступление товара Обратная связь в рамках контроля Тип и количество погрузочноразгрузочных устройств Область складского хранения Количество товара, принятого на склад Номера складских позиций, погрузочноразгрузочное оборудование Распределение складских мест Управление потоком материалов, отслеживание поступления товаров на хранение Обратная связь о поступлении товаров на хранение Картотека складских позиций, картотека складских мест Требования по выдаче товаров со склада Склад Комплектование Прослеживание подзаказов Требования по консолидации, объединению заказов Инструкции по упаковке Назначение паковочных мест Документы о выдаче товаров со склада Счета-фактуры Упаковка Изготовление Отправка Требования к предоставлению элементов (или требования от системы управления производством) Управление потоком материалов и прослеживание до передачи Изменение складских запасов, монтаж Монтаж Регистрация технологических данных для прослеживания рабочих операций и загрузки оборудования, анализа простоев Инструкции на случай сбоев Рис. 5.3. Зависимости между потоком материалов и организацией работы склада — организационные требования: • оптимальное использование имеющихся мощностей; • прозрачность информации о складских и буферных запасах; • повышение готовности к поставке; • быстрый сбор, обработка и выдача данных о заказах; — экономические требования: • низкие инвестиционные и эксплуатационные расходы; • низкий уровень инвестиций во внеоборотные активы («делай или покупай») и запасы («поставка точно вовремя»); • снижение расходов на персонал;
5. Системное планирование 201 — социотехнические требования: • сокращение физической нагрузки на персонал; • повышение мотивации; • повышение уровня охраны труда. 5.1.3. Системное планирование без привязки к производителю Разработать системные решения, наиболее оптимальные в функциональном отношении и наиболее целесообразные экономически, можно только без учета интересов производителей и поставщиков. Разумеется, информация о специфических системных свойствах, а также перечень производителей и поставщиков необходимы для поиска системных решений. Но в первую очередь такие решения должны в максимальной степени соответствовать условиям поставленной задачи. Однако реальной независимости от интересов производителей и максимальной рыночной прозрачности можно требовать только от специалистов по планированию, владеющих профессиональными приемами / Paw92 / , — от тех, кто знаком с (системным) планированием предприятий в силу своей работы в отделах по проектированию заводов (в составе производственных компаний) или в специализированных проектных организациях / Hep98–1 / . 5.2. Методика системного планирования 5.2.1. Уровни анализа Планируемые системы — это компоненты единого, комплексного экономического решения. Если на этапе структурного планирования следовало рассматривать производство в комплексе, то теперь эту задачу необходимо перенести на систему в целом. Комплексного подхода требуют и отдельные системы, в частности: — системы изготовления продукции и монтажа (п. 5.3); — системы потока материалов, складского хранения и транспортировки (п. 5.4); — организационные системы, системы планирования и управления (п. 5.5); — инженерные системы зданий и инфраструктура (п. 5.6). В рамках системного планирования их необходимо отразить и проанализировать с учетом взаимозависимости (рис. 5.4). Проработка различных проектов в ходе системного планирования подчинена определенной временной
202 Комплексное планирование промышленных предприятий структуре. В итоге на их основе разрабатываются рабочие планы, в которых отдельные сегменты детализируются, конкретизируются, реализуются и вводятся в эксплуатацию. Структурное планирование производственной площадки Структурный план завода Планирование функциональных систем Рабочее планирование сегментов Системы изготовления продукции и монтажа Системы потока материалов, складского хранения и транспортировки Организационные системы, системы планирования и управления Инженерные системы зданий и инфраструктура Рис. 5.4. Структура подпроектов в рамках системного планирования Внутренние стадии структурного и системного планирования практически идентичны. В содержательном отношении их, конечно, различает уровень детализации (см. рис. 2.24): — структурное планирование включает: • область анализа «завод»; • подсистему «функциональная система» (например, участок изготовления продукции, склад); — системное планирование включает: • область анализа «функциональная система»; • подсистему «рабочий сегмент» (например, обрабатывающий центр, складское оборудование). 5.2.2. Обзор стадий планирования В системном планировании выделяются следующие стадии (рис. 5.5): — анализ элементов планирования; — определение подсистем для каждой функциональной области и ресурсов системы; — определение ресурсов и требований к реальному планированию. Эти операции необходимо выполнить для каждого подпроекта, который был выделен в рамках структурного планирования. Например, в практическом
5. Системное планирование 203 примере реструктуризации завода по производству насосов было выделено пять подпроектов (см. п. 4.5.2). Они затрагивают следующие функциональные области: центральный склад и участок отправки товара, участок изготовления и окончательной сборки серийных насосов, склад и транспортировка грузов в пределах предприятия, организационные системы планирования и управления изготовлением продукции, здания и их инженерные системы. Подпроекты на соответствующих стадиях планирования необходимо согласовать друг с другом. Тем более что промежуточные результаты работы над подпроектом могут потребовать определенных действий в рамках других подпроектов. Анализ элементов планирования Линейка продукции Производство Организация Заводское оборудование База данных / выбор для анализа подсистемы Утверждение базы данных для планирования Определение мощностей / требований Определение системы — Системы изготовления продукции и монтажа — Системы складского хранения и транспортировки — Организационные системы и системы управления — Инженерные системы зданий и инфраструктура — — — — — Оборудование Необходимые площади Необходимый персонал Привязки, расширения Гибкость Мощности, требования Перечень подсистемных решений Предварительный выбор варианта Реальное планирование — — — — Варианты расположения Реальный план Оценка затрат Концепция реструктуризации Системное решение Рабочее планирование Рис. 5.5. Стадии системного планирования
204 Комплексное планирование промышленных предприятий Помимо планирования подсистем для завода в узком смысле, а именно производственного оборудования и строительных сооружений, создание работоспособного завода на уровне комплексного планирования может потребовать решения дополнительных задач. Например, при планировании завода по выпуску сырьевых продуктов для косметической отрасли были определены пять подпроектов (рис. 5.6): — (А) производственное оборудование и сооружения: планирование заводской системы, включая сооружения, коммуникации, прилегающую территорию и транспортные развязки, а также размещение заказов, контроль за выполнением работ и поддержка при вводе в эксплуатацию; — (В) внутренняя логистика: разработка системы менеджмента для логистики закупок, производства, распределения и утилизации; — (С) разработка продукции, обеспечение качества и маркетинг: создание и внедрение комплексной системы разработки продукции, обеспечения качества и маркетинга; — (D) структурная организация: разработка концепции организационных единиц, коммуникационных связей, определение потребности в персонале, разработка конкретных должностных обязанностей и мероприятий по повышению квалификации; — (E) проектный менеджмент: координирование, управление и контроль мероприятий общего характера с помощью компьютерной системы управления проектами. На рис. 5.5 показано, для каких стадий можно дать содержательное описание в начале системного планирования. Подпроекты, выделенные на рисунке пунктирной линией, зависят от промежуточных результатов и не могут быть определены заранее. К этапу системного планирования примыкает этап рабочего планирования (см. гл. 6), включающий в себя следующие стадии: — детальное планирование; — размещение заказов; — контроль за выполнением работ и ввод в эксплуатацию. 5.2.3. Глубина планирования и примеры систем В рамках системного планирования подсистемы — это отдельные участки работ. Уровень детализации планов следует выбирать таковым, чтобы можно было сравнить альтернативные решения для подсистем и таким образом определить
B Внутренняя логистика A.1.1: Элементы планирования B.1.1: Элементы планирования C.1.1: Элементы планирования D.1.1: Элементы планирования B.1.2: Системные решения C.1.2: Общая концепция D.1.2: Общая концепция A.1.2: Объем системы A.1.3: Определение ресурсов C Разработка продукции, обеспечение качества и маркетинг D Структурная организация E Проектный менеджмент E.1 Проектный контроллинг (сертификат САРМ) A Производственное оборудование и сооружения Профессиональное координирование проекта 1-я ступень 205 A.1.4: Реальное планирование A.1.4.1: План застройки A.1.4.2: Системный план 4-я ступень 3-я ступень 2-я ступень Определение системы 5. Системное планирование E.2 A.2: Рабочее планирование E.3 A.3: Координация реализации A.3: Координация реализации Рис. 5.6. Общая структура проекта (на конкретном примере) участки работ. Ниже приведено несколько примеров системных решений, сформированных на этапе реального планирования. Эти примеры позволяют понять глубину системного планирования. 5.2.3.1. Пример: машиностроение Предприятие производит современнейшие металлообрабатывающие станки и системы. По итогам структурного планирования определены пространственные возможности для развития при оптимальном потоке материалов внутри предприятия. В ходе следующего этапа — системного планирования — проводится системный анализ различных функциональных областей, таких как поступление товара, механическое изготовление продукции, сборка, отправка, здания и информационные системы. Результатом системного планирования является перечень возможных решений для отдельных систем (подсистем):
206 Комплексное планирование промышленных предприятий — гибкая система изготовления продукции с помощью обрабатывающих центров и цепочка системы транспортировки (рис. 5.7); 11500 — объединение в цепь проходного стеллажа и рабочих мест на сборочном участке (рис. 5.8). 31000 1) 2) 3) 4) 5) 6) Обрабатывающий центр Моечная машина Измерительное устройство Приемник поддонов для блоков 1), 2), 3) Станция поддонов Станция хранения 7) Погрузочно-разгрузочная станция 8) Поддоны 9) Транспортировочные автомобили 10) Предохранительное устройство 11) Компьютерная комната предоставлена заказчиком (ок. 12 м2), на чертеже не изображена Рис. 5.7. Комплексная система потока материала в рамках гибкой системы изготовления продукции Рис. 5.8. Объединение в цепь проходного стеллажа и рабочих мест на сборочном участке
5. Системное планирование 207 5.2.3.2. Пример: самолетостроение Результатом структурного планирования является формирование сборочных сегментов и определение необходимых площадей (рис. 5.9). От содержания работ на конкретных сегментах зависит не только постоянная загрузка мощностей, но и привязка компонентов и подготовительных площадок (рис. 5.10). На этой Выдача продукции Сборочный цех Сборка фюзеляжа — Соединения систем — Монтаж внутреннего оснащения (начало) Ангар Площадка для самолетов Покрасочный цех Внешние работы Оснащение пассажирского салона A320/ Взлетно-посадочная полоса A320 Станция 41 Станция 41 40 Основные работы — Монтаж крыльев — Монтаж опор силовых установок — Сборка шасси — Соединения систем 23/21F — Системные испытания — Крышки — Подводящие каналы — Воздухозаборники 35 bp 25/24 — Монтаж горизонтальных стабилизирующих поверхностей — Монтаж вертикальных стабилизирующих поверхностей — Кухни — Туалеты — Багажные полки — Испытание давлением — Системное испытание 17 — Системные испытания — Ковровые покрытия — Перегородки — Сиденья — Монтаж горизонтальных стабилизирующих поверхностей — Монтаж вертикальных стабилизирующих поверхностей — Кухни — Туалеты — Багажные полки — Испытание давлением — Системное испытание 17A — Окончательные испытания — Окончательная внутренняя отделка — Монтаж силовых установок 17B — Окончательные испытания — Системы связи — Испытания на безопасность — Приемка салона Рис. 5.9. Сборочный цех авиационного завода (пример: Airbus Deutschland GmbH) Рис. 5.10. Монтаж сидений и двигательных установок (пример: Airbus Deutschland GmbH)
208 Комплексное планирование промышленных предприятий основе формулируются требования к системному планированию, определению систем и расчету параметров / Wol04 / . 5.2.3.3. Пример: автомобилестроение Завод выпускает легковые автомобили трех серий. С технико-производственной точки зрения различия между ними связаны с количеством производимых единиц продукции, продолжительностью изготовления, степенью вертикальной интеграции, количеством персонала и целью внедрения новаторских форм организации труда на производстве / Вас90 / . Специфические сборочные операции могут быть реализованы в рамках различных концепций сборки. Например, двери можно устанавливать непосредственно на кузов на сборочном конвейере или на специальном участке предварительного монтажа (рис. 5.11). Рис. 5.11. Предварительный монтаж дверей (пример: Daimler AG) Одна из подзадач системного планирования заключается в разработке рациональных альтернативных моделей и их сопоставлении. В качестве примера приведем монтаж кабельных жгутов. Соответствующие операции могут выполняться традиционным линейным образом, в формате узловой сборки с применением автоматической транспортной системы или на звездообразной установке групповой сборки. Все три модели монтажа соотносятся с разными стратегиями планирования. Линейный монтаж подходит для крупносерийного производства, узловая сборка с использованием автоматических транспортировочных систем — для выпуска разнообразной продукции, а звездообразная установка — для мелкосерийного производства. Общей чертой видов монтажа является их гибкость в отношении:
5. Системное планирование 209 — моделей; — вариантов; — выпуска продукции следующего поколения. Традиционный линейный монтаж Когда кабельные жгуты монтируются на сборочном конвейере, рабочие устанавливают их на медленно перемещающиеся автомобили и заканчивают свои операции на определенном сегменте конвейера (рис. 5.12). Таким образом реализуется высокая дифференциация труда: каждый из сотрудников выполняет небольшое количество обширных подзадач. Серьезные затруднения возникают при значительном увеличении вариантов оснащения. Это приводит к росту временных интервалов при монтаже и уплотнению операций на конвейере. 2072 2072 1281 1281 1281 1281 1281 1281 1281 1281 1281 FM125 1281 1281 2032 2032 1281 WZ407 WZ407 F5 6800 33 T11508PU08 F5 6800 2188 TW1817 Пылесос 2071 3003 FM125 Штамповочный пресс 1357 FM125 Обшивка дверей Работы с дверями FM125 Работы сдверями 5003 A1210 5003 Обшивка дверей Работы сдверями 1281 5003 Обшивка дверей Штамповочный пресс FM125 FM125 FM125 Штамповочный пресс 1357 33 33 TW1817 1281 1281 1357 Обшивка дверей FM125 5003 B2710 1281 FM125 5003 B2710 SH1005 SH2 Рис. 5.12. Распределение зон по материалам (пример: Daimler AG) Монтаж в боксах Кабельные жгуты собираются на параллельных рабочих местах, отделенных от остального производственного потока (рис. 5.13). С внутренних сборочных конвейеров (линейной сборки), размещенных перед площадкой монтажа кабельных жгутов, кузова поступают на буферный участок. С этой независимой площадки кузова и соответствующий материал с помощью автоматической транспортной системы подаются в свободный монтажный бокс с интервалом в 90 секунд. Независимый характер площадки и объединение процессов за счет автоматической транспортной системы позволяют компенсировать
210 Комплексное планирование промышленных предприятий значительные различия в работах по монтажу кабельных жгутов (их продолжительность варьирует в пределах от 60 до 160 минут). Затем после промежуточного буфера кузова снова поступают на линейную сборку. Автоматическая транспортная система Рис. 5.13. Рабочее место в боксе для монтажа кабельных жгутов. Фрагмент чертежа сборочного цеха (пример: Daimler AG) Монтаж в звездообразном боксе Когда работы значительно варьируются (выпускается продукция разных моделей) и требуется монтаж большого объема, не допускающий деления на сегменты, в качестве системного решения можно использовать звездообразный бокс (рис. 5.14). 5.3. Планирование систем изготовления продукции и сборки 5.3.1. Импульсы и требования Среди производственных функций сборка (монтаж) имеет наибольший потенциал рационализации. В сравнении с изготовлением продукции уровень автоматизации при сборке невысок. Поэтому предприятия часто стремятся только к снижению затрат. Для многих компаний это равнозначно сокращению расходов на персонал. Однако для компании важнее разрабатывать новые продукты и услуги и в соответствии с этим планировать системы изготовления и сборки продукции.
5. Системное планирование –0,15 211 Зона бокса Складывающаяся крыша –0,15 -0,30 +5 . 30 Подготовительная площадка Подъемная платформа Поворотный круг +0,30 +0,30 +0,15 +0,15 Рис. 5.14. Схема бокса для звездообразной сборки (пример: Daimler AG) Инновации и производительность напрямую связаны с инвестициями. Сдержанность в инвестировании позволяет сэкономить только в краткосрочной перспективе, в долгосрочной же она ослабляет предприятие / Tön03 / . Поэтому мероприятия, ориентированные на будущее, такие как активизация продаж, обязательно должны быть связаны с целенаправленным и экономически оправданным планированием гибких систем изготовления продукции и сборки. Только введение необходимых гибких структур гарантирует способность к быстрым изменениям. 5.3.2. Коррекция производственных систем При системном планировании важно соблюдать требование гибкости производственных мощностей. Для этого необходимо корректировать соответствующие системы: например, путем расширения или ликвидации определенных компонентов и рабочих мест. Примером реализации такой стратегии на предприятии может служить последовательное расширение производственных систем, которое ведет к увеличению мощностей. Кроме того, в конце жизненного
212 Комплексное планирование промышленных предприятий цикла продукта необходимо предусмотреть возможность снижения количества выпускаемых единиц, чтобы избежать ненужных затрат на поздней стадии производства. Коррекция производственной деятельности учитывает следующие три принципа / Bul95 /: — синхронизация: имеющиеся мощности всегда соответствуют спросу на изделие. Минус заключается в том, что для кратковременных всплесков спроса необходимы достаточные резервы; — компенсация: варьирование спроса покрывается формированием и расходованием складских запасов при неизменяемом количестве выпускаемых единиц. Минус заключается в том, что такая стратегия угрожает экономическим интересам предприятия; Спрос/Мощности Спрос / Мощности — пошаговая адаптация: адаптация мощностей к кривой спроса. Преимуществом является низкий уровень общих затрат на складское хранение и неиспользуемые мощности (рис. 5.15). Спрос Мощности Время Время Рис. 5.15. Пошаговая адаптация мощностей к динамике спроса / Sla04, S. 100 / Принцип пошаговой адаптации производственных мощностей можно рассмотреть на примере планирования монтажных систем, ориентированных на выпуск определенного количества единиц. Существует множество вариантов модульных систем гибкого монтажа. Решающее преимущество заключается в том, что требуемые мощности могут быть созданы с помощью определенной доли совокупных инвестиций. Временное распределение финансового бремени снижает объем инвестиций. Переход на очередную ступень может потребоваться очень быстро, и придется закупать новые компоненты. В благоприятном случае уже имеющиеся компоненты используются не только для пошагового расширения сборочной системы, но и для создания новых сборочных установок и внедрения инновационных продуктов (рис. 5.16).
5. Системное планирование 213 I I Жизненный цикл продукции и соответствующие ступени расширения сборочной системы II II III Рис. 5.16. Пошаговая адаптация сборочной системы к уровню требуемых мощностей и инвестиций / Sla04, S. 101 / 5.3.3. Пример: системное планирование для участка изготовления редукторов Производитель автомобильных редукторов планирует реструктуризацию предприятия. В ходе планирования заводской структуры возник подпроект «предварительная обработка», предусматривающий формирование автономного производственного участка. Необходимо выяснить, для работы с какими деталями использование автономных производственных участков будет экономически оправданным. 5.3.3.1. Концепция автономных производственных участков Необходимость в повышении гибкости требует пересмотра имеющихся систем изготовления продукции (в данном случае — изготовления продукции в цехах с разделением трудовых функций) / Mön85 / . Идея заключается в том, чтобы оптимизировать структуры комплексного процесса за счет объединения аналогичных по изготовлению деталей и привязки к оборудованию. При этом степень аналогичности удобнее всего определять на основании технологии обработки или по используемому оборудованию. В машиностроении автономные производственные участки нужны: — при выпуске большого количества вариантов различных деталей; — при мелко- и среднесерийном производстве.
214 Комплексное планирование промышленных предприятий Главная цель — повышение гибкости при сохранении экономической выгоды за счет: — обработки заказов с ориентацией на поток; — сокращения продолжительности производственного цикла; — увеличения загрузки мощностей; — снижения затрат на управление; — снижения затрат на складское хранение и транспортировку. Задачи планирования включают определение: — семейств деталей со сходными свойствами; — оборудования, используемого при обработке; — организационной структуры (пространственной, временнóй). Результаты планирования автономного производственного участка охватывают технологию рабочих систем, схему группы изготовления продукции, модель логистической интеграции с помощью систем транспортировки и складского хранения и концепцию управления производственными участками. 5.3.3.2. Методы формирования семейств деталей Анализ потока деталей опирается на методики, основанные на изучении процессов изготовления продукции. Сюда относятся / Hei91 / : — анализ парциальных последовательностей: рассматриваются не только все комплексные процессы изготовления продукции, но и все подпроцессы (парциальные последовательности); — анализ комплексной обработки: рассматриваются комбинации оборудования и технологий, позволяющие по возможности комплексно обрабатывать детали одного семейства; — кластерный анализ: с помощью математического метода структурируется большое множество элементов путем формирования по возможности однородных групп. 5.3.3.3. Ход планирования В описываемом случае сначала требовалось ответить на вопрос, целесообразно ли в принципе формировать семейства деталей. Если ответ положителен, следовало выбрать два семейства и проанализировать эффективность затрат. При получении позитивных экономических результатов необходимо было расширить
5. Системное планирование 215 исследование на все семейства деталей и рассмотреть производственные участки с используемыми технологиями, а затем в качестве альтернативы — участки с новыми технологиями. При этом планирование включает следующие стадии: — подготовку к планированию, т. е. сбор и обработку исходных данных; — анализ выбранных семейств деталей с делением на использующие и не использующие зубчатое зацепление (рис. 5.17); — разработку требуемой модели автономных производственных участков с учетом: • новых инвестиций на технологии изготовления продукции; • организации процессов и управления изготовлением продукции; • анализа эффективности затрат. Интеграция производственного участка в комплексный процесс показана на рис. 5.18. Следует избегать прерывания процессов, т. е. исходящих и входящих транспортных связей производственного участка. Реальная схема производственного участка В показана на рис. 5.19 — вариант с новой технологией, обрабатывающим центром гибкого применения. При анализе экономической целесообразности следует учитывать, что мероприятия по формированию производственных участков, как правило, оказывают влияние и на другие области. Сопоставляются экономия и дополнительные расходы не только на изготовление продукции, но и в логистике, а также по отношению к персоналу (рис. 5.20). Чтобы комплексное решение было сбалансированным, необходимо оценить все частные мероприятия в рамках закрытой модели. 5.3.4. Пример: системное планирование для участка сборки электродвигателей Завод, выпускающий электродвигатели, находится на этапе системного планирования функциональных областей (склад, сборочный цех, испытательные стенды, покрасочный цех, служба внутренней и международной отправки) и организационных систем. В рамках планирования системы сборки электродвигателей необходимо определить уровень механизации рабочих мест, наиболее оптимальный с экономической точки зрения. Гибкая сборочная система должна обеспечить возможности комбинированной сборки вплоть до штучной. Как следует из планов рабочих процессов, в ходе предварительной сборки различных валов (шестеренчатый, шнековый) выполняются аналогичные работы. Смена адаптеров позволяет снизить расходы на переналадку. Рассматриваются следующие варианты:
216 Комплексное планирование промышленных предприятий Анализ Выбранный спектр деталей Размеры Технологии Скорректированный спектр деталей с зубчатым зацеплением / без зубчатого зацепления Парциальные последовательности Рабочие системы Вертик. токарная обработка Гориз. токарная обработка Примерная структура Сверление Долбежная обработка I X III IV X X X X X X X X X X X X X Рабочие системы II Вертик. токарная обработка Сверление Радиальное сверление Парциальные последовательности I II III X X X X X X X IV Процессы Мощности X X Новые технологии Вертик. токарная обработка Гориз. токарная обработка Обработка на обрабат. центре Сверление Долбежная обработка I X II III X IV X X X X X X X X X X X X Вертик. токарная обработка Обработка на обрабат. центре Гориз. фрезерная обработка I II III IV X X X X X X X X X Мощности Уровень закрытости Производственный участок Требуемая концепция Цех Вертик. токарная обработка Гориз. токарная обработка Обработка на обрабат. центре Гориз. фрезерная обработка Затылование Вертик. токарная обработка Обработка на обрабат. центре Гориз. фрезерная обработка Производственный участок 1 2 Цех Рис. 5.17. Планирование участка изготовления семейства деталей Остаточные детали Квалификация персонала Организация Экономическая целесообразность
5. Системное планирование 217 вариант 1: рабочее место для ручной сборки, оборудованное подъемными устройствами, гидравлическим прессом и молотком с магнитом; в зоне досягаемости персонала расположены ящики с деталями (рис. 5.21); вариант 2: механизированные рабочие места , гибко объединенные в цепочку посредством сборочной системы; могут быть позднее дооборудованы необходимыми приспособлениями (рис. 5.22); вариант 3: автоматизированные рабочие места со специальными приспособлениями, подключенные к гибкой сборочной системе (рис. 5.23). По результатам анализа экономической целесообразности рекомендуется вариант 1, предусматривающий два рабочих места для ручной сборки. Решающую роль сыграли продолжительный срок возврата капитала и ненадежность оборудования в варианте 3 (рис. 5.24). Инструменты Поставка 1 (зачистка) Предварительная обработка Оборудование Буферный участок для входящей продукции Буферный участок для исходящей продукции Окончательная обработка, итоговый контроль Поставка 1 Система планирования производства и управления, система управления складом Дополнительные операции по изготовлению продукции (закалка; измерительное оборудование, стиральная машина) Граница системы (точное управление) Точка передачи информации от производственной ячейки в систему управления изготовлением продукции Рис. 5.18. Место автономного производственного участка в рамках комплексного процесса
218 Комплексное планирование промышленных предприятий Обрабатывающий центр Рис. 5.19. Планирование автономных производственных участков: реальная схема производственного участка В Экономия Расходы на изготовление продукции — возврат функций по изготовлению продукции, вынесенных на аутсорсинг — подготовка к работе — управление изготовлением продукции — контроль качества Дополнительные расходы Квалификация персонала — работы по перемещению (подаче) материалов — корректировка факторов стоимости (группа заработной платы) Специальное оборудование — устройства Расходы на инвестиции — средства контроля Транспортные расходы — средства транспортировки Расходы на персонал — рабочие планы — управление несколькими станками — слесарные работы в качестве дополнительной функции — снижение отклонений от плана и сокращение административного персонала — программы ЧПУ Инвестиции — реорганизация — точное управление — расходы на планирование Рис. 5.20. Критерии расчета экономической целесообразности при изготовлении семейств деталей (пример: производство редукторов)
5. Системное планирование 219 Система Lagerfix 2 Друг над другом: 1) контейнер 2) контейнер 3) распорная труба Lagerfix 4 Призматические шпонки Lagerfix 2 Валы в сборе Поворотный круг Площадь для доставки Lagerfix 2 Валы, отдельные детали Готовая продукция 1,05 м 2,00 м Lagerfix 2 Валы в сборе Подъемное устройство Рис. 5.21. Рабочее место для ручной сборки Lagerfix 4 Lagerfix 4 ПризмаРастические порная шпонки труба Lagerfix 2 Валы, отдельные детали Lagerfix 2 2 друг над другом 1) / 2) контейнеры Молоток с магнитом Подъемное устройство Подъемное устройство 2,00 м Подъемное устройство Стол высотой 800, 2000 × 800 П и не Мо ли м вма нт ол тич аж от ес п ок ки шп риз с м й п он мат агн рес ок ич ит с ес ом ки . х Рис. 5.22. Механизированное рабочее место Гидравлический пресс 4 т
220 Комплексное планирование промышленных предприятий Приспособление I: погрузка / выгрузка Горизонтальные салазки; вертикальные салазки; блок линейных перемещений; захват Установка и запрессовывание призматических шпонок Загрузочный бункер Валы в сборе Выравнивание по пазу Установка распорной трубы Ящик для отдельных деталей валов Устройство подачи для контейнера 1 из магазина Гидравлический пресс 4 т Устройство подачи для склада 2 из магазина Приспособление II: укладка на склад 2 Вертикальные салазки; блок линейных перемещений; захват Рис. 5.23. Автоматизированное рабочее место Расходы (€ тыс.) 400 Вариант 3: автоматизированные рабочие места 300 200 Вариант 2: механизированные Alternative Mechanisierte Handarbeitsplätze рабочие места2:для ручной сборки 100 Вариант 1: рабочие места для ручной сборки Alternative 1: Handarbeitsplätze 0 1 2 3 4 5 6 7 Время (лет) Рис. 5.24. Кривые затрат (пример) 5.3.5. Пример: системное планирование подготовительного участка для сборочного цеха Завод по производству бытовых горелок выпускает горелки разных модельных рядов. Для одних моделей установлены фиксированные размеры партий, другие изготавливаются по мере поступления заказов. В связи с новыми требованиями относительно гибкости производства, т. е. кардинального сокращения продолжительности
5. Системное планирование 221 производственных циклов, снижения оборотных фондов, привязки функциональных областей с учетом потока материалов и внедрения комплексной системы обработки заказов, необходимо проанализировать перспективы введения новых систем, в частности подготовительного участка для сборочного цеха. Системное планирование включает следующие стадии: — определение элементов планирования, касающихся сборки, склада, транспортировки, организации, зданий и оборудования, а также структуры затрат; — определение системы: • по принципу сборки (групповая сборка, сборка на выделенных рабочих местах), объединение сборочных функций; • как системы потока материалов для разных функциональных областей; — расчет мощностей, в частности для систем наладки, определение требуемых площадей и необходимого персонала; — реальное планирование с вариантами размещения и анализом эффективности затрат. Интересный частный результат системного планирования представляет собой подготовительный участок для сборочного цеха (рис. 5.25). Выполняется комбинированная сборка — мелкими партиями или поштучно. Такая организация работы является сложной с точки зрения подачи деталей. В этом случае системное планирование включает следующие операции: — дифференциацию подаваемых деталей, учитывающую логистические критерии; — привязку групп деталей в соответствии с принципами хранения; — объединение разных типов склада и видов сборки с помощью соответствующих технологий потока материалов (с формированием панели управления); — ИТ-интеграцию систем складского хранения, потока материалов и сборки. Разработка вариантов решений для системы сборки может включать, например, следующие элементы: — определение принципа сборки (групповая сборка, сборка на отдельном рабочем месте для разных модельных рядов); — объединение сборочных функций для получения предварительно собранных узлов; — определение количества деталей для одной сборочной операции, последовательности сборки и размеров рабочих мест;
Комплексное планирование промышленных предприятий Склад комплектования Продукция промышленного назначения Постоянно расходуемые изделия 222 Склад с открытыми контейнерами для мелких деталей Хранение поддонов Складское хранение Продукция бытового назначения Статичная сборка на складах Динамичная сборка в зоне подготовки с объединением заказов Все вспомогательное складское оборудование для монтажа и упаковки Статичная сборка на складе с объединением заказов Комплектование Сборка для упаковочного цеха, службы продаж Сборка постоянно расходуемых деталей Сборка варьирующихся деталей Синхронизация Пульт управления Пульт управления Пульт управления Сборка варьирующихся деталей Синхронизация Пульт управления Формирование панелей управления сборочного цеха Сборка Рис. 5.25. Центральный производственный склад с зонами подготовки (формирование панелей управления сборочного цеха) — разработку систем подачи деталей; — определение требований к системам складского хранения и транспортировки относительно устройств подачи и частоты подачи. Помимо пультов управления для подачи элементов по мере их расходования используются проходные стеллажи и небольшие транспортеры с ручным управлением. Заполнение этих транспортеров или емкостей для мелких деталей гарантирует своевременную подачу элементов для сборки. Технология подачи требует прежде всего проанализировать поток материалов в процессе сборки и снабжения. При проектировании контуров управления для подачи элементов следует определить требуемые запасы, параметры импульса запроса, характеристики транспортных средств и устройств. Рассматривались два варианта заполнения (рис. 5.26): — вариант 1: импульсом для запроса элементов служит сигнал опустошения емкости (канбан на уровне емкостей). При этом контрольные точки снабжающего устройства задаются либо списком загрузки, либо пустыми емкостями на возвратном уровне проходного стеллажа для контейнеров под мелкие детали. Оператор сканирует метки опорожнения
5. Системное планирование 223 на извлеченных пустых емкостях, и таким образом генерируется импульс. После сравнения метки опорожнения с картой материала на стеллаже подачи оператор укладывает емкость на предусмотренное для нее место; — вариант 2: импульс для запроса генерируется с помощью карты канбан. Оператор сканирует карту канбан на боковой возвратной направляющей стеллажа подачи и устанавливает емкость на возвратную балку. После сравнения карты канбан на стеллаже подачи с меткой опорожнения и проверки содержимого требуемой емкости для мелких деталей оператор устанавливает емкость на предусмотренное для нее место. Перед загрузкой карта канбан на возвратной направляющей вставляется в заполненную емкость. Эти технологии подачи (заполнения) влияют на важные логистические показатели: при высоком уровне надежности снабжения сокращается объем перепроизводства и снижается уровень брака, а величина запасов ограничивается минимально необходимой. а) Вариант 1: сканируется метка исходящей продукции на пустой емкости (канбан на уровне емкостей) b) Вариант 2: сканируется карта канбан (классический канбан) В ходе сборки генерируется сигнал заказа Логистическая система генерирует импульс заказа Рис. 5.26. Варианты подачи деталей для сборки
224 Комплексное планирование промышленных предприятий 5.4. Планирование систем складского хранения и транспортировки 5.4.1. Причины и требования 5.4.1.1. Причина планирования Причиной планирования систем складского хранения и транспортировки может стать: — расширение и/ или изменение ассортимента продукции; — изменение структуры производства, а значит, складских, буферных и транспортных структур (централизованных, децентрализованных); — аутсорсинг предварительной обработки или складского хранения и транспортировки; — перемещение производства на другую точку (планирование завода); — изменение структуры распределения продукции (централизованная; по регионам; по складам, откуда осуществляются поставки). Такие изменения напрямую сказываются на затратах, связанных с потоком материалов: — избыточные оборотные фонды и складские запасы; — низкая загрузка площадей и помещений; — неэффективная организация работы. 5.4.1.2. Место склада в потоке материалов Склад всегда выполняет функцию компенсатора и буфера. Однако в силу места, занимаемого складом в логистической цепочке, а также в связи с его задачами в отношении запасов, доступа к ним и порядка их выдачи склад должен удовлетворять самым разным требованиям. Склад снабжения Это склад деталей сторонних поставщиков для снабжения производства (рис. 5.27а). Производственный склад Снабжает производство материалами и выполняет центральную функцию в потоке материалов. На нем хранится запас закупаемых деталей. Кроме того, он
5. Системное планирование 225 выполняет функцию буфера между отдельными стадиями изготовления продукции (рис. 5.27b). Склад готовой продукции Наполняется с производственного участка и предоставляет готовую продукцию для отправки в соответствии с заказами (рис. 5.27с). Центр распределения продукции Служит для перенаправления поступающей продукции на один или несколько складских участков. К складу примыкают участки комплектования, упаковки и отправки (рис. 5.27d). Распределительный буфер Необходим для производства по принципу «точно вовремя» (рис. 5.27е), используется в качестве: — резервного буфера для кратковременных сбоев в цепочке «точно вовремя»; — буфера в случае неполного применения стратегии «точно вовремя». Буфер синхронизации и сортировки Служит для синхронизации различных стадий изготовления продукции в пределах завода или между поставщиками комплектующих и монтажным участком. Такие буферы часто не являются собственно складами, а представляют собой буферные участки в рамках транспортировочной системы. Примерами могут служить (рис. 5.27f): — склад кузовов на автозаводе, где формируются последовательности операции, учитывающие специфику сборки; — система подачи деталей для окончательного монтажа с учетом последовательности рабочих операций; — сортировочный буфер для сборки двигателей или редукторов в автомобилестроении. Место склада в логистической цепочке влияет на структуру запасов и организацию поступления и выдачи продукции. В связи с этим возникают стандартные требования к складским системам. — На рис. 5.28 показано два варианта структур запасов и структур движения материалов на складе, а именно: • моноструктурный склад, где для каждой складской позиции в среднем требуется большое количество поддонов; • полиструктурный склад, где для каждой складской позиции в среднем требуется небольшое количество поддонов.
226 Комплексное планирование промышленных предприятий Поступление продукции Складская зона 2 Предварительная обработка Производство Поступление продукции Складская зона 1 Складская зона 3 Окончательное изготовление Отправка Складская зона 3 Отправка Складская зона 2 Производство Складская зона 1 Упаковка b) Производственный склад Комплектование a) Склад снабжения Производство Склад Поступление продукции Складская зона 1 Складская зона 2 Складская зона 3 Комплектование с) Склад готовой продукции d) Центр распределения продукции Доставка Рабочий резерв (например, запас на 1 день) Производство е) Распределительный буфер для производства по принципу «точно вовремя» Определение последовательности окончательного монтажа Предварительная обработка Окончательный монтаж Время Склад комплектования Буфер синхронизации Склад запасов f) Буфер синхронизации и сортировки Рис. 5.27. Место склада в потоке материалов
5. Системное планирование 227 Несмотря на сходство в отношении запасов, складские технологии в этих двух случаях будут совершенно разными / Schw88 / . — На рис. 5.29 приведены примеры структур заказов и исходящих объемов / Mei88 / . Запасы [подд.] Запасы [подд.] 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 2 3 Группа запасов 4 0 5 7 11 16 21 51 - - - - - 6 10 15 20 50 100>100 2 Группа запасов 5 7 11 16 21 51 - - - - - 6 10 15 20 50 100>100 0 100 100 200 200 300 300 400 400 500 3 4 500 Исходящий объем [за день] Исходящий объем [за день] Рис. 5.28. Структура запасов и перемещения материалов на складе Для каждого склада характерны собственные специфические структуры. При планировании складской системы важно выявить эти структуры, найти подходящую систему и при этом учесть возможные структурные изменения. 5.4.1.3. Функциональные области внутри склада В зависимости от места склада в логистической цепочке выделяются различные функциональные области внутри склада (рис. 5.30): — участок поступления продукции — соединительное звено с системами транспортировки внутри предприятия или за его пределы; — склад временного хранения — собственно склад, где продукция дожидается очередной операции; — склад комплектования — участок, где выполняется сортировка;
228 Комплексное планирование промышленных предприятий Количество заказов, поступивших на склад 50% 100 32% 14% 20 Группы позиций 1-5 6-20 3% 0,5% 21-100 101-300 301-500 >500 1 5 0,5% 6% 12% 16% 19% 10 29% Исходящий объем Рис. 5.29. Структуры заказов и исходящих объемов Транспортировка Склад Поступление продукции Склад временного хранения Склад комплектования Участок упаковки Отправка продукции Рис. 5.30. Функциональные области внутри склада 18%
5. Системное планирование 229 — участок упаковки — в случаях, когда продукцию необходимо подготовить к отправке; — участок отправки продукции — еще одно соединительное звено с системами транспортировки внутри предприятия и за его пределы. Все функциональные области требуют технико-организационного оформления в рамках планирования складской системы. Собственно определение складской системы касается склада временного хранения и склада комплектования. 5.4.2. Стадии планирования складской системы Чтобы выполнить предъявляемые к складам требования, необходим методичный подход к планированию и реализации складских систем. На рис. 5.31 показаны стадии целенаправленного системного планирования: — принципы планирования; — определение системы; — реальное планирование; а также процесс планирования и используемые инструменты / Kwi85 / . 5.4.2.1. Принципы планирования Принципы планирования охватывают технические, организационные и экономические параметры, а также ограничения в планировании склада. Проводится анализ текущей ситуации, на основе среднесрочных и долгосрочных планов предприятия формулируются будущие требования к складу, которые касаются хранящейся на складе продукции, складского оборудования и расходов на складское хранение. В рамках анализа продукции, хранящейся на складе, учитывая данные о складских позициях, запасах и перемещении продукции (рис. 5.32), устанавливаются статические и динамические показатели работы склада. Для характеристики товаров, хранящихся на складе, и презентации результатов обработки данных используется, как правило, АВС-анализ и матрица Бостонской консалтинговой группы. Под ограничениями планирования понимаются условия интеграции склада в поток материалов (централизованное, децентрализованное складское хранение), а также особенности зданий и сооружений.
230 Комплексное планирование промышленных предприятий Планирование целей 1-я операция — элементы планирования Продукция, хранимая на складе — вместимость склада — доставка и выдача — комплектование — структура отправки Инструменты планирования Организация хранения — поступление продукции — обработка заказов — комплектование заказов — подготовка и отправка Здания и сооружения — имеющиеся здания — земельные участки — контрольные точки — соединение с транспортной инфраструктурой — Компьютерный сбор и обработка данных — Схемы процессов — Схемы потока материалов — Планы — Линейная оптимизация — АВС-анализ Объем системного планирования Результат: исходные данные 2-я операция — определение системы — — — — Склад Поток материалов Поступление продукции Маркировка Инструменты определения системы — Комплектование заказов — Подготовка к отправке — Упаковка — Морфологические ящики — Структурное дерево — Оптимизация с помощью компьютерных программ — Анализ экономической эффективности — Схемы систем Результат: каталог системных предложений с технико-экономической оценкой 3-я операция — реальное планирование — Варианты — Примерная схема — Общая организационная концепция Инструменты реального планирования — Перечень мероприятий — Экономические расчеты — Анализ экономической эффективности — График — Смета — Технология оптимизации потока материалов — Моделирование Результат: долгосрочная концепция с экономическими расчетами Рабочее планирование Надзор за выполнением плана Рис. 5.31. Стадии и инструменты планирования складской системы 5.4.2.2. Определение складской системы Планирование комплексной системы, оптимальной с экономической точки зрения, включает: — определение (отбор) подсистем; — определение мощностей. Определение погрузочных единиц К подсистемам складских систем, равно как и систем транспортировки, относится прежде всего погрузочная единица. Это связующее звено в логистической цепочке. Погрузочная единица состоит:
5. Системное планирование Источники Базовые данные о складских позициях (масса, размеры) 231 Данные о запасах (материалы постоянного или временного хранения) Данные о перемещении продукции на складе (частота обращений, количество перевалок) База данных склада Обработка Экстраполяция данных (прогноз) Вывод результатов Обработка данных (АВС-анализ, функционально-стоимостный анализ) Вывод результатов по складским позициям (таблицы, списки, показатели, схемы) Рис. 5.32. Определение и оценка показателей работы склада — из транспортируемого груза (продуктов); — транспортных и погрузочных средств. Различают штучные, сыпучие, жидкие и газообразные продукты. При планировании важно выбрать подходящие погрузочные средства. При этом необходимо найти универсальное средство погрузки для всех функциональных областей. Последовательное соблюдение принципа Погрузочная единица = Единица доставки = Складская единица = = Транспортная единица = Единица отправки позволит сэкономить больше, чем любое самое изощренное решение для потока материалов. Исключение «манипуляций» — одно из главнейших требований при планировании потока материалов / Pie84 / . Таким образом, складские единицы в силу их значимости следует отбирать особенно тщательно (рис. 5.33). Каждая такая единица представляет собой подсистему в рамках определения складских и транспортных систем. Определение прочих складских подсистем К прочим подсистемам, помимо складской единицы, относятся складское оборудование, эксплуатация склада, комплектование, управление потоком материалов, обработка информации и здания. Их можно представить в виде морфологического ящика складских систем (рис. 5.34).
Рис. 5.33. Выбор способов хранения на складе Длинномерный груз Прутковый материал с низкой собственной устойчивостью Массовый груз Груз разных форм и размеров Длинномерный груз Прутковый материал, обладающий собственной устойчивостью Массовый груз Груз в картонных коробках разного размера Массовый груз Груз в картонных коробках одинакового размера Производство комплектующих Разнородные изделия большого размера Производство комплектующих Разнородные изделия, малые и средние запасы Стандартные детали Упакованные, большие запасы Стандартные детали Неупакованные, малые и средние запасы Спектр деталей Вид погрузочного средства Тип погрузочного средства Открытый контейнер Бокс с закрытыми стенками Емкость Плоский поддон Плоский поддон с наставной рамой Поддон Материалы для принятия решения о выборе оптимальных погрузочных средств Ящичный решетчатый поддон Кассета Решетчатая кассета Кассета Подходит Подходит с ограничениями Не подходит
5. Системное планирование 233 Складская единица Складское оборудование Эксплуатация склада Комплектование Управление потоком материалов Обработка информации Здания Отдельные складские позиции или места Напольное хранение Тележка По заказам Вручную Вручную Под открытым небом Открытый контейнер Картонная коробка Блочное хранение Транспортер непрерывного действия По складским позициям Офлайн Поблочная обработка Стандартный одноэтажный склад для напольного хранения Поддон Хранение на полочных стеллажах высотой до 7 м Тележка с вилочным захватом Друг за другом Онлайн Обработка в реальном времени Одноэтажный склад для напольного хранения в надувном ангаре Хранение на высоких стеллажах (до 12 м) Фронтальный погрузчик Параллельно Погрузчик для высоких стеллажей Хранение на высоких полочных стеллажах (12 м) Мачтовый погрузчик Централизованная выдача Склад из стальных конструкций с высокими стеллажами Хранение на мобильных стеллажах Погрузчик для высоких стеллажей Децентрализованная выдача Бетонный склад с высокими стеллажами Хранение на проездных стеллажах Стеллажный погрузчик Хранение на элеваторных стеллажах Рельсовое устройство комплектования Хранение на проходных стеллажах Свободно перемещающееся устройство комплектования Поточное хранение Погрузочный кран Автоматизированный стеллаж для мелких деталей Вручную Многоэтажный склад Вариант 2: высокий одноэтажный склад для напольного хранения Рис. 5.34. Морфология складских систем Для определения подсистем из технически возможных решений выбираются те, которые соответствуют предъявляемым специфическим требованиям. Для принятия решения используются таблицы связей и деревья классификации, такие как: — альтернативные решения для складской системы (рис. 5.35); — альтернативные решения для системы комплектования продукции (рис. 5.36). Посредством комбинирования вариантов различных подсистем формируется несколько базовых вариантов системы в целом, которые на рис. 5.34 показаны линией, соединяющей подсистемы. Часто не удается остановиться на каком-то определенном системном решении. В зависимости от показателей работы склада по разным группам продукции выбираются наилучшие решения, которые объединяются в комплексную систему. Определение мощностей Для определения мощностей складских систем привлекаются количественные показатели, такие как объем требуемых площадей и помещений. Каждый
234 Комплексное планирование промышленных предприятий Блочное хранение Высокий склад Склад с высокими стеллажами – Большие запасы – Высокая частота каждой позиции перемещений с возможностью Характер штабелирования использования: – Склад промежуточного хранения Преимущества: Склад с проходными стеллажами – Широкий ассортимент изделий – Ограниченный средний ассортимент – Небольшие запасы – Большие запасы каждой позиции – Эксплуатация в автоматическом режиме – Высокий оборот – Отсутствуют расходы на оснащение – В среднем низкий уровень инвестиций – Удобный доступ к каждому изделию – Высокий коэффициент использования площадей и помещений (80 %) – Удобный доступ – Хороший коэффициент – Удобный доступ использования площак каждому изделию дей и помещений (60%) в любое время – Принцип FIFO не соблюдается – Ограниченная реализация принципа FIFO – Отсутствует непосредственный доступ к каждому поддону Недостатки: – Возможности автоматизации практически отсутствуют – Универсальный характер – Низкий коэффициент использования площадей (около 45 %) и помещений – Реализация принципа FIFO – Реализация принципа FIFO с помощью организационных мер – Высокий коэффициент использования площадей (65 %) и помещений – Монофункциональное сооружение – Высокий уровень инвестиций – Высокий уровень инвестиций – Большой износ оборудования – Сильная зависимость от изменений структуры запасов – Большие затраты рабочего времени персонала – Сильная зависимость от изменений структуры запасов Рис. 5.35. Альтернативные решения для складской системы Человек к продукту – – – – статическая подготовка одномерное перемещение ручное снятие децентрализованная выдача Продукт к человеку – – – – динамическая подготовка одномерное перемещение ручное снятие централизованная выдача Продукт к человеку – – – – динамическая подготовка двухмерное перемещение автоматическое снятие централизованная выдача Рис. 5.36. Альтернативные системы комплектования на складе Человек к продукту – – – – статическая подготовка двухмерное перемещение ручное снятие централизованная выдача
5. Системное планирование 235 из базовых вариантов системы в целом предполагает разные объемы площадей и помещений, необходимых для хранения и транспортировки заданного количества продукции. Расчет складских мощностей проводится с опорой на соответствующие величины. Например, показатель площади склада брутто складывается из следующих элементов / VDI 2488 / : — площадь хранимой продукции нетто; — техническая складская площадь (обусловленная конструктивными параметрами или требованиями к складу); — транспортная площадь. Коэффициенту использования помещений принято придавать большое значение при планировании склада. Этот показатель зависит в первую очередь от типа выбранного склада. Учет тех или иных показателей снижает количество базовых вариантов системы в целом. Решения, которые предположительно являются наиболее целесообразными с экономической точки зрения, проверяются в ходе моделирования (см. п. 7.3.1). 5.4.2.3. Реальное планирование На этой последней стадии планирования складской системы предложенные варианты подсистем, а также дополнительные отдельные системы функциональных областей склада (например, поступление продукции, упаковка, транспортировка внутри предприятия) сводятся в единую комплексную систему. В зависимости от поставленной задачи необходимо принимать во внимание: — варианты размещения элементов на земельном участке; — варианты привязки к имеющейся застройке; — особенности использования имеющихся помещений с соответствующими ограничениями. В ходе реального планирования сначала фиксируется общий результат определения системы, включающей рабочие процессы, системы оснащения и порядок обработки информации. Смета и график, а также технико-экономическое обоснование служат основой для принятия решения относительно продолжения работ по планированию и реализации проекта / Hep98–2 /. Системное планирование позволяет понять, что одних лишь точечных улучшений недостаточно. Чтобы найти оптимальное решение с экономической точки зрения и, таким образом, добиться успеха в планировании, необходимо учитывать комплексные взаимосвязи между системами изготовления продукции, монтажа, складского хранения и транспортировки и правильно выбирать и согласовывать друг с другом все подсистемы.
236 Комплексное планирование промышленных предприятий 5.4.3. Пример: аутсорсинг хранения готовой продукции 5.4.3.1. Постановка задачи Предприятию, выпускающему медицинскую технику, необходимы площади для расширения производства. Поскольку имеется только используемый земельный участок, стали рассматривать вариант аутсорсинга хранения готовой продукции. В результате усиления рыночной ориентации предприятия постоянно увеличивается многообразие выпускаемой продукции, что неизбежно приводит к наращиванию запасов готовых изделий. Требуется реструктуризация склада готовой продукции. Одно из решений заключается в передаче функций складского хранения и комплектования сторонней структуре. Это позволит, во-первых, надолго снизить постоянные издержки и преобразовать их в переменные, а во-вторых, освободить площади для расширения производства / Hep98–3 / . Решение относительно аутсорсинга требует системного подхода к разработке модели склада готовой продукции / Paw98–1 / . При этом можно выделить следующие варианты (рис. 5.37): — решение 1: используется имеющийся склад, а хранение готовой продукции, которая больше всего подходит для привлечения логистического оператора, передается на аутсорсинг. Таким образом, для оставшихся групп продукции используется имеющийся склад, площадь которого соответственно сокращается; — решение 2: создается оптимизированная складская система, в результате необходимая площадь сокращается; — решение 3: функции складского хранения полностью передаются логистическому оператору. Производственная площадка Имеющийся склад Строительство нового склада Решение 1 Решение 2 Решение 3 Рис. 5.37. Решения по аутсорсингу складского хранения Сторонний логистический оператор
5. Системное планирование 237 5.4.3.2. Методика планирования Разработка концепции, в данном случае реструктуризации складского хранения готовой продукции, соответствует планированию или исследованию складской системы. Необходимо по отдельности проанализировать внутренние и внешние модели (рис. 5.38). Внутренние модели складского хранения реализуют возможности оптимизации в рамках собственного склада предприятия, и основой для последующего сравнения решений служит оптимизированная текущая ситуация. Исследование складской системы включает следующие стадии: — анализ исходных показателей планирования; — определение системы; — реальное планирование (разработка требуемой модели). Рассматриваемый ассортимент продукции Решение: Оптимизированный склад и новый склад Решение Аутсорсинг Весь ассортимент Весь ассортимент Привязки Идентификация Принципы складского хранения Аутсорсинг возможен Аутсорсинг невозможен Определение масштаба Схема Анализ эффективности затрат Решение Оптимизированный сбытовой склад Адаптация Инвестиции Эффективность затрат Решение Новый склад Решение Принципы складского хранения Разработка концепции Определение масштаба Анализ эффективности затрат Решение Аутсорсинг — аутсорсинг всех функций — аутсорсинг части функций Рис. 5.38. Методика разработки альтернативных решений При анализе исходных показателей планирования изучаются следующие данные: — по группам складских позиций (статические, динамические); — о складе и потоке материалов, такие как вместимость, количество операций загрузки и выдачи;
238 Комплексное планирование промышленных предприятий — организационные: поступление товаров, комплектование; — об имеющихся ресурсах, например: земельный участок, застройка, подключение к транспортной инфраструктуре. На основе данных по группам складских позиций проводится анализ этих позиций, склада и движения продукции. В частности, определяются те группы складских позиций, которые допускают аутсорсинг. При этом используются профили пригодности (рис. 5.39), которые формируются в индивидуальном порядке. При определении системы на первом этапе, исходя из ассортимента продукции, устанавливаются соответствующие складские единицы. Затем, на втором этапе, выполняется их привязка к применимым принципам складского хранения (рис. 5.40). Критерии: Профиль пригодности: — Возможность однозначной идентификации: необходимо предусмотреть возможность однозначной идентификации складских позиций по номерам — Исключение двойного хранения складских позиций: необходимо исключить двойное хранение — Направление потока материалов (предназначенных для продажи): товары направляются только в магазины и непосредственно покупателям, перенаправление в другие отделы предприятия не допускается — Высокая доступность: недопустимы ограничения готовности к поставке по группе складских позиций, хранение которых передано на аутсорсинг — Ситуация с запасами: увеличение складских мощностей посредством передачи хранения группы складских позиций на аутсорсинг обеспечивается только при большом объеме этих позиций — Величина затрат: в силу расходов на обработку группа складских позиций, хранение которых передано на аутсорсинг, может стать источником затрат — Возможность сторонней обработки: работа с группой складских позиций должна быть выполнимой для сторонней организации (стандартизация) Выполнено Частично выполнено Не выполнено Рис. 5.39. Критерии классификации групп складских позиций, хранение которых передается на аутсорсинг (пример)
5. Системное планирование 239 Складская позиция 1-я ступень Складские единицы Поддоны Картонные коробки Ящики Ящики Schäfer (с крышкой) С охлаждением Поштучно 2-я ступень Принципы складского хранения Блочное хранение Блочное хранение Блочное хранение Блочное хранение Полка Полка Полка Полка Проходные стеллажи Проходные стеллажи Проходные стеллажи Проходные стеллажи Поддоны Наклонные полки Наклонные полки Наклонные полки Мобильные стеллажи Мобильные стеллажи Мобильные стеллажи Вертикальный транспортер непрерывного действия Вертикальный транспортер непрерывного действия Вертикальный транспортер непрерывного действия Полка Холодильник Рис. 5.40. Привязка ассортимента к соответствующим складским единицам и принципам складского хранения При разработке различных альтернативных решений отобранные принципы складского хранения объединяются в разные варианты систем. Объединение складского оборудования в комплексную систему образует основу для анализа различных моделей складского хранения. Требуемая модель служит основой для задания, которое адресуется логистическому оператору, и для проверки поступившего предложения. На рис. 5.41 показаны глубина планирования в приведенном примере проекта складской системы и примерная схема строительства нового склада. Такое решение является оптимальным с логистической и экономической точки зрения. Варьирование принципов складского хранения позволило разработать три варианта складской системы для решения 2. Результат планирования включает среди прочего следующие элементы: — отображение подсистем: — примерную схему оборудования; — поток материалов от поступления до отправки товаров; — поток информации при обработке заказов; — подключение к внешней транспортной инфраструктуре; — определение организационных требований.
240 Комплексное планирование промышленных предприятий Складская зона I 49,70 м 35,00 м Складская зона VI Складская зона V Складская зона II Складская зона VI 53,00 м Складская зона III Зона комплектования Складская зона VII Складской офис и сантехнические помещения Зона поступления и отправки товаров 10,00 м 5,00 м Площадь = 210 m2 Складская зона VIII 3,30 м 13,00 м Площадь = 210 м2 Площадь = 210 м2 13,00 м 22,60 м 17,60 м 53,20 м Рис. 5.41. Примерная схема строительства нового склада (решение 2.2) 5.4.3.3. Оценка экономической целесообразности Методика количественного сравнения вариантов складского хранения показана на рис. 5.42. Детально разработанные модели сопоставляются с оптимизированной текущей ситуацией. С помощью анализа затрат, учитывающего будущие тенденции для отдельных моделей, такие как разработка продукции, изменение запасов и т. д., определяются временные рамки, с опорой на которые можно выбрать наиболее экономичное решение. На рис. 5.43 на примере проекта показана динамика затрат на альтернативные модели хранения готовой продукции.
5. Системное планирование 241 Варианты системы Решение 1 Решение 2 Показатели для сравнения вариантов Имеющийся склад с передачей функций на аутсорсинг 2.1: Новый склад для напольного блочного хранения, хранения на проходных стеллажах и стеллажах для поддонов 2.2: Новый склад с проходными стеллажами и стеллажами для поддонов 2.3: Новый склад с высокими стеллажами и зоной комплектования 1. Складское помещение — Площадь [м2] — Общая стоимость строительства 2. Складские системы 3. Транспортное оборудование 4. Управление складом 5. Общий объем инвестиций 1 000 659 000 263 500 25 000 100 000 1 047 500 3 300 2 142 100 370 520 25 000 100 000 2 637 620 2 300 1 704 100 402 120 25 000 100 000 2 231 220 2 100 1 757 500 128 000 360 000 100 000 1 985 500 26 360 85 684 68 164 70 300 26 350 37 052 40 212 12 800 5 000 5 000 5 000 72 000 7. Годовые расходы — Списание основных средств, суммарное — Проценты (10 %) — Планово-предупредительный ремонт (1%) — Энергия, страхование — Персонал — Подытог 57 710 52 375 6 590 128 000 300 000 544 675 127 736 131 881 21 421 422 400 300 000 1 003 438 113 376 111 561 17 041 294 400 300 000 836 378 155 100 99 275 17 575 268 800 300 000 840 750 8. Передача складского хранения на аутсорсинг — Поддоны — Сумма по аутсорсингу 1 500 244 000 6. Амортизация (линейная) — Списание основных средств — здания (25 лет) — Списание основных средств — складское оборудование (10 лет) — Списание основных средств — транспортное оборудование (5 лет) 9. Суммарные годовые расходы, € 788 675 1 003 438 836 378 840 750 10. Сумма инвестиций, € 419 1 055 892 794 11. Эксплуатационные расходы, € 264 232 217 229 Данные: места — на 2500 поддонов; Комплектование — 750 складских позиций Рис. 5.42. Сопоставление затрат на различные варианты системы Эксплуатационные расходы за год (€) 2 000 1 800 1 600 1 400 1 200 (В 1): Аутсорсинг для определенных групп складских позиций (В 2.2): Оптимизированный сбытовой склад (В 2.3): Строительство нового склада 1 000 800 600 2004 (В 3): Полный аутсорсинг 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Год Рис. 5.43. Расчет эксплуатационных расходов для альтернативных вариантов складского хранения
242 Комплексное планирование промышленных предприятий Как показывает пример, в данном случае модели внутреннего складского хранения экономичнее, чем полный аутсорсинг складских функций, поскольку: — благодаря мероприятиям по оптимизации цикла обработки заказов складские функции могут выполняться силами имеющегося персонала, несмотря на рост объема заказов; — со временем расходы на аутсорсинг, в особенности на функции по обработке заказов, непропорционально возрастают в результате структурной реорганизации сбыта на предприятии-производителе (при переходе к преимущественному обслуживанию мелких заказов). В рассматриваемом проекте в соответствии с результатом планирования было решено с помощью соответствующих реорганизационных мер и небольших инвестиций в складские системы, а также в администрирование складских функций и управление складом реализовать вариант 1 (аутсорсинг определенных групп складских позиций). 5.4.4. Стадии планирования систем транспортировки Планирование систем транспортировки включает аналогично планированию систем складского хранения, во-первых, сбор данных для планирования, во-вторых, определение системы и, в-третьих, реальное планирование (рис. 5.44). 5.4.4.1. Основные данные для планирования Для определения основных данных для планирования, т. е. сбора и обобщения всей базовой информации, сначала следует сформулировать задачу транспортировки. Сюда относятся расположение отправных и конечных точек, характер и величина транспортных единиц (при определении минимальных и максимальных значений массы и объема), характер потоков материала, описание подачи и выдачи с учетом колебаний в зависимости от сезона и имеющихся мощностей. Необходимо также определить базовые условия, такие как: — имеющиеся или планируемые инженерные системы здания; — имеющиеся модели организации и управления. Затем с учетом будущего развития предприятия выполняется экстраполяция этих данных для получения базовых величин. Функция транспортной системы фиксируется в виде матрицы «из/ в». До запуска системы в эксплуатацию эти требования служат основой для определения нужной пропускной способности и проведения приемки / Sei97 / .
5. Системное планирование 243 Анализ элементов планирования Транспортные потоки Задача транспортировки – Отправные и конечные точки – Погрузочно-разгрузочное оборудование – Масса транспортируемых грузов Организация транспортировки – Объем – – Места перевалки – Матрица «из/в» – – Заводские ресурсы Централизованная, – Инженерные системы децентрализованная здания Исполнительные центры – Точки погрузки-выгрузки Продолжительность ожидания – Транспортные пути Определение базовых величин требуемых объемов Утверждение основы планирования Определение системы Определение масштабов системы – Транспортные контуры – Технические аспекты • системы транспортировки • грузоподъемные приспособления • погрузка и разгрузка • станции подачи и отвода – – – – – – – – – Выбор транспортных средств Макс. скорость Длина блок-участков Вместимость Продолжительность ожидания Формирование транспортных единиц Размер буфера Подготовительные площади Величина парка транспортных средств – Количество погрузочных площадок – Организационная модель • модель управления • передача данных • аппаратное обеспечение Подсистемные решения Ресурсы, требования Предварительный выбор вариантов Реальное планирование – – – – – – Варианты транспортировки Разработка схемы Инвестиции, эксплуатационные расходы Качественная оценка План реализации Документирование результатов Выбор системы Рабочее планирование Рис. 5.44. Стадии планирования систем транспортировки 5.4.4.2. Определение системы транспортировки Альтернативные системы транспортировки В рамках определенного участка потока материалов могут использоваться различные системы транспортировки. Требуется разработать индивидуальные решения, соответствующие конкретной ситуации. Например, сопряжение склада с высокими стеллажами со следующим звеном цепочки — подготовительным буфером в сборочном цехе — может быть реализовано с помощью различных систем транспортировки. Вот некоторые из возможных вариантов (рис. 5.45):
244 Комплексное планирование промышленных предприятий — тягач и тележка с ручным управлением; — транспортер непрерывного действия — напольный или подвесной; — вилочный погрузчик и тележка с вилочным захватом; — автоматические системы транспортировки; — подпольный скребковый цепной транспортер. Транспортная и складская единица Средства транспортировки между складом и буферным участком Средства транспортировки между буферным участком и точкой применения Тип хранения Оригинальная упаковка (например, ящики, картонные коробки) Тягач и тележка с ручным управлением Тягач и тележка с ручным управлением Напольное хранение Поддоны и контейнеры Напольный транспортер непрерывного действия Напольный транспортер непрерывного действия Хранение на стеллажах Открытые контейнеры Подвесной транспортер непрерывного действия Подвесной транспортер непрерывного действия Поточное хранение Специальные транспортные тележки Вилочный погрузчик Вилочный погрузчик Отдельные детали Тележка с вилочным захватом Тележка с вилочным захватом Автоматическая транспортная система Автоматическая транспортная система Напольный скребковый цепной транспортер Напольный скребковый цепной транспортер Рис. 5.45. Морфология систем транспортировки на участке между складом и точкой применения Сложно сказать, какой из этих вариантов является наиболее подходящим / Pie84 / . Для классификации систем транспортировки и подачи, используемых внутри предприятия, можно воспользоваться комбинацией их технических характеристик и принципов управления (рис. 5.46), разделив их: — на транспортные системы непрерывного и периодического действия; — напольные и подвесные транспортные системы.
5. Системное планирование 245 На этих транспортных системах могут применяться разные типы управления: — прямое управление (ручное, механическое, магнитное, оптическое); — опосредованное управление (индуктивное, электронное, с помощью инфракрасного или радиосигнала, виртуальное). Подвесные Напольные Подвесные Напольные Транспортеры непрерывного действия Транспортеры периодического действия 1 Подвесной конвейер без привода 2 Электрический подвесной конвейер 3 Подвесной кран 1 Вилочный погрузчик, тягач 2 Электрический напольный конвейер для поддонов 3 Автоматические транспортные системы 1 Подвесной круговой транспортер 2 Транспортер с автономным управлением 1 Роликовый конвейер 2 Роликовый, цепной транспортер 3 Ленточный транспортер 4 Напольный скребковый цепной транспортер Технически целесообразная комбинация Электронное Индуктивное Оптическое Магнитное Механическое Ручное Транспортная система Виртуальное Опосредованное Инфракрасный сигнал / радиосигнал Прямое Тип управления Технически возможная комбинация Рис. 5.46. Классификация транспортных систем Многообразие транспортных систем, имеющихся на рынке, осложняет выбор, но позволяет найти относительно подходящее решение для любой проблемы (рис. 5.47). Наиболее распространены напольные транспортные средства периодического действия, первым представителем которых является вилочный погрузчик. Они применяются прежде всего там, где необходима высокая гибкость в выборе маршрута и точек остановки. Кроме того, длина пути должна быть небольшой: экономически целесообразная рабочая зона таких устройств — 50 м.
246 Комплексное планирование промышленных предприятий Стеллажный погрузчик Критерий выбора Транспортер непрерывного действия Транспортная система Электрический подвесной транспортер Вилочный погрузчик Вторая группа транспортеров периодического действия — электрические подвесные транспортеры. Они используются главным образом в качестве связующих транспортных средств в гибких системах изготовления продукции или в качестве соединительного элемента между разными частями здания. Как правило, установку таких систем можно планировать только в новых объектах, поскольку их установка в готовые цеха связана с очень серьезными трудностями. Гибкость в выборе маршрута Перемещение над полом Высокая производительность транспортировки Значительная длина путей транспортировки Большое количество целей Малое занимаемое пространство Возможность установки в имеющемся здании Изменение характера использования в случае структурных преобразований Возможность блокировки заторов Применение эффективно Применение возможно Применение невозможно Рис. 5.47. Таблица для выбора транспортной системы Также на разгрузочных и распределительных путях на складах с высокими стеллажами чаще всего используются стеллажные погрузчики. Возможности их применения для транспортировки грузов внутри предприятия ограничены, поскольку они прикреплены к полу и искусственно разделяют функциональные области. Инструменты для принятия решений При выборе транспортной системы можно использовать графические инструменты (рис. 5.47). Области применения разных систем имеют свои плюсы и минусы (рис. 5.48). Кривые затрат позволяют понять, какие требуются инвестиции на единицу транспортного пути для транспортера непрерывного действия, автоматической транспортной системы или подвесного транспортера (рис. 5.49).
5. Системное планирование 247 Пример Безрельсовые транспортные системы Рельсовые транспортные системы Особенности применения Требуется гибкий выбор маршрута Требуется высокая точность позиционирования Преимущества Универсальность применения Высокий уровень автоматизации Небольшой объем инвестиций Высокая скорость транспортировки Значительные затраты рабочего времени Фиксированный путь транспортировки Невозможность автоматизированной эксплуатации Большой объем инвестиций Недостатки Рис. 5.48. Сопоставление безрельсовых и рельсовых транспортных систем Р (п / ч) [€ / м] 1 500 ый ивн укт д Ин 1 000 рт спо н а тр ой весн ер порт с тран Под Транспортер непрерывного действия 500 п/ч 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 [подд. / ч] Рис. 5.49. Кривые затрат для разных транспортных систем Определение системы На основе установленных параметров выполняется планирование системы. Сначала определяются транспортные контуры, которые могут быть реализованы с помощью соответствующей транспортной системы. Для решения сложных задач в пределах одной заводской или логистической зоны могут использоваться две или три транспортные системы параллельно. Затем в рамках предварительного отбора вариантов определяются системы для выбранных транспортных контуров. Предварительный выбор выполняется на основе требований к производительности и качеству с учетом характеристик транспортных путей.
248 Комплексное планирование промышленных предприятий 5.4.4.3. Реальное планирование Для отобранных вариантов составляется схема, которая позволяет определить реальные масштабы и конкретизировать детали. При этом устанавливаются тип и величина погрузочно-разгрузочной станции, количество буферных мест, путь перемещения и маршрут, а также количество требуемых транспортных устройств. Параллельно с техническим планированием разрабатывается концепция управления и согласовываются точки сопряжения с системой более высокого уровня. Проводится техническая и экономическая оценка, а также сравнение вариантов, подобранных для каждого транспортного контура. Таким образом устанавливается размер инвестиций на персонал, техническое обслуживание, планово-предупредительный ремонт и энергию для каждого варианта. На этой основе рассчитывается величина эксплуатационных расходов, с которыми суммируются расходы на персонал. Одновременно с экономическим анализом выполняется качественная оценка, учитывающая такие критерии, как возможность расширения, модульный характер и гибкость. По результатам экономического анализа и качественной оценки выбирается наиболее оптимальная транспортная система. Для проверки эффективности инвестиций может оказаться полезным моделирование транспортной системы (см. п. 7.3.1). 5.4.5. Пример: автоматизация транспортировки при сборке 5.4.5.1. Постановка задачи На предприятии, выпускающем электродвигатели, полностью реорганизуется сборочный цех. Один из подпроектов предусматривает подачу необходимых материалов к рабочим местам на сборочном участке с низким уровнем запасов. На предшествующей стадии планирования — при разработке требуемой модели складского хранения и подачи ресурсов — проведена оптимизация дифференцированных стратегий предоставления материалов (с ориентацией на расход и запасы). Теперь в рамках подпроекта планирования транспортной системы требуется определить, какие транспортные системы будут использоваться. Имеются три варианта (рис. 5.50): — вариант 1: вилочный погрузчик; — вариант 2: автоматическая транспортная система; — вариант 3: электрический подвесной транспортер.
5. Системное планирование 249 Вариант 1: вилочный погрузчик Сборочная линия 1 Блочный склад Фронтальный погрузчик Сборочная линия 2 Сборочные линии Вариант 2: автоматическая транспортная система Сборочная линия 1 Блочный склад Передаточные Автоматическая транспортная пункты система Погрузчик Подача на сборочную линию Вариант 3: электрический подвесной транспортер Блочный склад Погрузчик Сборочная линия 2 Сборочные линии Сборочная линия 1 Сборочная линия 2 Подача Передаточные Подъемно- Электрический Подъемноопускная подвесной опускная на сборочную пункты станция транспортер станция линию Рис. 5.50. Альтернативные варианты решения проблемы транспортировки Основные условия работы и требования к транспортной системе: — транспортируемые грузы: электродвигатели на европоддонах; — отправная точка: блочный склад рядом с зоной поступления продукции; — конечная точка: монтажная станция на двух сборочных линиях; — необходимое количество двигателей: 2000 шт. в день; — вместимость транспортных единиц: 16 двигателей / 1 погрузочная единица; — интенсивность транспортировки: 125 погрузочных единиц в день; — количество смен: 2; — продолжительность рабочего времени: 400 мин / смена; — длина пути до: • 1-й сборочной линии: 274 м, • 2-й сборочной линии: 322 м.
250 Комплексное планирование промышленных предприятий 5.4.5.2. Формирование вариантов транспортных систем В рамках системного планирования изучаются три варианта, представленные на рис. 5.51. В данном примере транспортеры непрерывного действия исключаются с самого начала, поскольку они могут перемещать в час не более восьми погрузочных единиц / Kni86 / . Все варианты оцениваются с учетом количественных и качественных критериев. 5.4.5.3. Количественная оценка Варианты транспортных систем оцениваются по следующим количественным критериям: — величине инвестиций; — величине эксплуатационных расходов. При рассмотрении необходимых инвестиций (рис. 5.51а) третий вариант исключается, поскольку он требует слишком больших затрат. Инвестиции, € тыс. № В1 Подсистема Группа затрат В1 В2 В3 В2 % € тыс. в год % € тыс. в год 1 Погрузчик 70 35 35 — Списание основных средств 25 32,5 15 65,3 2 Пункты перевалки для транспортной системы – 45 80 — Проценты по кредитам 4 5,2 4 17,4 3 Транспортная система без управления – 145 395 — Плановопредупредительный ремонт 8 10,4 7 30,5 4 Передаточные станции для сборочной линии – 30 160 — Энергия 8 10,4 5 21,8 5 Система управления 60 180 175 — Расходы на персонал 6 Несущая конструкция – – 750 — Доля расходов на погрузчик 7 Предохранительные устройства – – 70 130 435 1 665 1 2 3 Всего а) Расчет инвестиций Всего Приоритетность 100,0 50,0 – 29,3 148,5 214,3 1 2 б) Эксплуатационные расходы (набор условий I) для В1 и В2 Рис. 5.51. Инвестиции и эксплуатационные расходы (набор условий I) по альтернативным вариантам
5. Системное планирование 251 Набор условий I: эксплуатационные расходы I при статическом рассмотрении В1 и В2. Здесь использовать автоматическую транспортную систему экономически нецелесообразно в силу следующих факторов: — для одного транспортного средства требуется установить большой объем оборудования; — разбор блочного склада производится с помощью погрузчика; — транспортная задача охватывает только часть операций транспортировки. Набор условий II: требования изменяются таким образом, что необходимы две автоматические транспортные системы. В этом случае складываются следующие суммы инвестиций и эксплуатационных расходов: — инвестиции II: • вариант 1: €200 000; • вариант 2: €580 000; — эксплуатационные расходы II при статическом рассмотрении В1 и В2 почти идентичны (ср. рис. 5.52а). В1 Группа затрат В2 Группа затрат В1 В2 € тыс. в год € тыс. в год % € тыс. в год % € тыс. в год — Списание основных средств 25 50,0 15 87,0 — Эксплуатационные расходы без учета расходов на персонал 90,0 214,8 — Проценты по кредитам 4 8,0 4 23,2 — Расходы на персонал 255,3 127,7 — Плановопредупредительный ремонт 8 16,0 7 40,6 — Энергия 8 16,0 5 29,0 Всего 345,3 342,5 2 1 — Расходы на персонал — Доля расходов на погрузчик Всего Приоритетность а) Статический анализ (набор условий II) 200,0 100,0 – 35,0 290,0 314,8 1 2 Приоритетность б) Динамический анализ (набор условий III) Рис. 5.52. Определение эксплуатационных расходов с применением динамической методики вычислений и без нее
252 Комплексное планирование промышленных предприятий Набор условий III: динамический анализ эксплуатационных расходов с учетом ожидаемого роста расходов на персонал (на 5 % в год). В данном случае возникают следующие факторы: — приоритетность меняется в зависимости от эксплуатационных расходов; — автоматическая система предпочтительнее вилочного погрузчика. Когда эксплуатационные расходы примерно равны, для принятия правильного решения необходимо дополнительно провести оценку по качественным критериям с помощью анализа экономической эффективности. 5.4.5.4. Качественная оценка с помощью анализа экономической эффективности Анализ экономической эффективности включает: — выбор критериев (рис. 5.53а); — определение их удельного веса. При попарном сопоставлении критериев применяются следующие индексы: 0 = более низкая значимость; 1 = равная значимость; 2 = более высокая значимость; — оценку альтернативных вариантов. Выбор и оценка критериев, определение их удельного веса. Использовались следующие оценки (рис. 5.53b): 0 = задача решается плохо; 1 = задача решается в достаточной мере; 2 = задача решается удовлетворительно; Для рассматриваемых вариантов были получены следующие значения эффективности: вариант 1: 147; вариант 2: 248. Поскольку при примерно одинаковом уровне расходов показатель эффективности у 2-го варианта выше на треть, то он является предпочтительным. Однако оценка альтернативных вариантов В1 и В2 показывает, что изменение базовых условий и применение статистической или динамической методики вычислений может иметь решающее значение при выборе транспортной системы. 3 = задача решается хорошо.
5. Системное планирование Критерии оценки 253 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Сумма 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 9 1 1 1 1 2 1 1 10 1 1 1 2 1 1 10 0 1 2 1 1 9 1 2 1 1 11 2 1 1 11 0 0 2 1 10 1 Гибкость маршрута линий 2 Гибкость размещения остановочных пунктов 1 3 Гибкие возможности расширения 1 1 4 Возможность автоматизации 1 1 1 5 Наличие буфера в системе 1 1 1 1 6 Соединение с управляющим компьютером 1 1 1 1 2 7 Низкие затраты человеко-часов 2 1 1 1 1 1 8 Потребность в транспортных площадях 1 1 0 0 0 0 0 9 Надежность 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 2 10 Риск возникновения несчастного случая 8 1 10 а) Подбор критериев и определение их удельного веса Критерии оценки Вариант 1 Коэффициент удельного веса Оценка Баллы Вариант 2 Оценка Баллы 1 Гибкость маршрута линий 8 3 24 3 24 2 Гибкость размещения остановочных пунктов 9 3 27 3 27 3 Гибкие возможности расширения 10 3 30 3 30 4 Возможность автоматизации 10 0 0 3 30 5 Наличие буфера в системе 9 0 0 1 9 6 Соединение с управляющим компьютером 11 2 22 3 33 7 Низкие затраты человеко-часов 11 0 0 3 33 8 Потребность в транспортных площадях 2 2 4 1 2 9 Надежность 10 3 30 3 30 10 Риск возникновения несчастного случая 10 2 20 3 30 Общее количество баллов 270 Коэффициент выполнения Приоритетность 157 248 0,58 0,92 2 1 b) Оценка альтернативных вариантов Рис. 5.53. Выбор критериев и определение их удельного веса (попарно) для анализа экономической эффективности 5.5. Планирование организационных систем 5.5.1. Причины и требования Производственное предприятие должно ежедневно реагировать на запросы рынка. Постоянные изменения рыночных условий требуют от комплексной
254 Комплексное планирование промышленных предприятий производственной системы гармоничного взаимодействия производства и логистики. Поэтому для выполнения предъявляемых требований (например, относительно сокращения жизненного цикла продукции, расширения спектра вариантов или изменения соотношения цены и качества) определяющую роль играют организационные системы наряду с системами изготовления продукции и монтажа, потока материалов, складского хранения и транспортировки. Реагировать на изменившиеся требования необходимо, проводя конкретные мероприятия, чтобы полностью реализовать производственный потенциал и гарантировать стабильные заказы. Частными целями могут являться, например, сокращение сроков поставки, снижение расходов на изготовление продукции, уменьшение складских запасов или загрузка мощностей. Для достижения этих целей требуется реорганизовать не только технические, но и организационные системы, определяющие структуру и процессы деятельности предприятия. 5.5.2. Стадии планирования организационных систем Организационная система разрабатывается в ходе нескольких стадий планирования, которые касаются следующих элементов: — основных данных; — базовой модели; — требуемой модели. Основные данные планирования Сначала проводится оценка текущего и требуемого состояний следующих факторов: — базовых параметров изготовления продукции, таких как спецификации, рабочие планы, система управления данными; — планирования производства — начиная от планирования заказов в рамках отдела продаж и управления заказами до определения необходимых ресурсов, планирования мощностей и установления сроков обработки заказа; — управления производством — сюда относятся функции стимулирования и контроля заказов, а также контроля соблюдения сроков; — материально-технического снабжения и закупок, включая систему заказа необходимых материалов, их распределение, администрирование и управление работой склада;
5. Системное планирование 255 — структурной организации — членения функциональных областей, распределения полномочий и ответственности; — имеющихся систем обработки данных, включая программное и аппаратное обеспечение. Базовая модель Сначала в рамках базовой модели определяются цели: например, сокращение запасов, уменьшение продолжительности производственных циклов, снижение объема административной работы или сокращение расходов на внутризаводскую логистику. Таким образом, базовая модель описывает: — преимущества и недостатки организационной и ИТ-систем; — операции, выполняемые пользователями; — ограничения, обусловленные имеющимся аппаратным и программным обеспечением; — возможности решения поставленных задач и оптимизации в сравнении с текущей ситуацией; — потенциал рационализации; — примерную ожидаемую величину инвестиций. Требуемая модель Требуемая модель определяет модули и функции, а также содержит описание структуры, объединяющей функциональные области. Учитывая варианты решений, предложенные в рамках базовой модели, разрабатывается общая организационная модель для следующих областей: изготовление продукции, монтаж, поток материалов, складское хранение. Эта общая модель предусматривает: — определение комплексной организационной системы: ее цели и задачи, необходимые данные, информационная иерархия, источники и пути развития, методика решения проблем; — согласование требований к модулям, определяемых комплексной системой. Сюда относится, в частности, защита данных, сроки реагирования, организация хранения данных, аппаратное и программное обеспечение, полномочия пользователей; — разработку модели базы данных, включающей перечень данных и информационные структуры; — определение системного ландшафта, т. е. пользовательского ПО и примерных потоков данных;
256 Комплексное планирование промышленных предприятий — определение требований к аппаратному обеспечению, таких как имеющееся аппаратное обеспечение, ограничение, планы относительно нового аппаратного обеспечения; — оценку необходимых инвестиций: например, в программное и аппаратное обеспечение, организационные мероприятия и внедрение систем; — составление плана реализации, включающего: • детальное планирование; • процедуру распределения задач; • программное внедрение; • внедрение системы. В результате получаем требуемую модель, описывающую новую структуру обработки заказов в рамках комплексного планирования завода. Таким образом, отражаются все необходимые мероприятия, инвестиции и затраты времени. Эти элементы служат также основой для детального планирования, распределения задач и реализации в ходе следующего этапа — рабочего планирования. Ниже в качестве примера рассмотрен важный подпроект планирования организационной системы, а именно планирование системы управления производством. 5.5.3. Планирование системы управления производством Серьезная проблема в управлении производством заключается в том, что в недостаточной мере учитывается текущая или требуемая организация производства, т. е. сегмент изготовления продукции или потока материалов, формируемый при структурном планировании, а также соответствующие информационные потоки. Поэтому важной задачей планирования заводских или производственных структур является планирование пультов (пунктов) управления / Paw07, S. 90–142 / . 5.5.3.1. Модели управления производством В прошедшие годы в планировании современных пультов управления производством изменилось немногое. Они подчинены системам планирования производства и управления / системам планирования ресурсов предприятия. При этом пульты управления создаются на отдельных производственных участках (подготовка материалов, изготовление продукции, транспортировка и т. д.). Плохо, что в большинстве случаев пульты управления до настоящего времени
5. Системное планирование 257 выполняют функции центральных заводских систем управления и, таким образом, занимаются детальным планированием управления производством и ресурсами (рис. 5.54, модель 1). В результате складывается организационная структура, строящаяся сверху вниз, и вместе с данными систем управления производством и ресурсами внедряются также все ошибки и неточности, возникшие на более ранних стадиях. Дополнительные проблемы связаны со сложностью взаимодействующих потоков материалов / Paw99 /. Возможности уменьшения сложности открываются благодаря децентрализованным пультам управления. При этом процессы изготовления продукции разделяются на области, предусматривающие внутреннее детальное планирование и управление (рис. 5.54, модель 2). К сожалению, горизонтальный обмен данными и глобальная оптимизация потока изготовления продукции невозможны, и нескоординированность работы отдельных пультов управления приводит к новым проблемам / Gav06 / . Система управления изготовлением продукции (СУИ) СППУ СППУ СППУ СУЛ Координирование СУИ Изготовление продукции TLS Транспортировка Центральная ЦСУ Центральная ЦСУ СПД Модель 1 СУИ СУИ СПД СПД Модель 2 СППУ — система планирования производства и управления СПД — сбор производственных данных ЭТП — электронная таблица выполнения плана СУИ/ ЭТП СУИ/ ЭТП СПД СПД Модель 3 Система идентификации СУИ Изготовление продукции СУИ/ ЭТП СУИ/ ЭТП СПД СПД ПУС Склад Снизу вверх Сверху вниз СППУ СПД Сверху вниз Система управления производственной логистикой (СУЛ) Информационная точка Модель 4 СУИ — система управления на участке изготовления продукции ПУС — пульт управления складской логистикой ЦСУ — цеховая система управления Рис. 5.54. Модели управления производством / Paw99 / Система пультов управления позволяет решить эти проблемы (рис. 5.54, модель 3). Здесь встраивается координирующая инстанция, которая обеспечивает сопряжение с системой управления производством и ресурсами и распределение данных между отдельными пультами управления. Однако при этом скоординировать рабочие процессы между пультами управления для формирования оптимального глобального процесса изготовления продукции чрезвычайно
258 Комплексное планирование промышленных предприятий проблематично. Кроме того, функции сопряжения разных областей — транспортировки, складского хранения и предоставления ресурсов — не встраиваются в координирующую инстанцию вне пределов соответствующих сегментов. Относительно названных моделей пультов управления (1–3) необходимо заметить, что они реализуются почти исключительно как компьютерные решения. Производственные предприятия не всегда довольны этим / Wie03 / , главным образом потому, что в таком случае организация как компонент формирования системы не учитывается. В результате возникают изолированные решения, в недостаточной мере соответствующие условиям взаимосвязанности процессов потока материалов. Сохраняются функциональные барьеры в организации рабочих процессов, управленческие барьеры в структурной организации и тенденция к изолированной работе «отделов», что ограничивает возможности производственной логистики / Paw99 / . Этих недостатков традиционных моделей пультов управления лишены адаптивные системы управления производственной логистикой (СУЛ, см. рис. 5.54, модель 4). Они опираются на кибернетические принципы организации и управления производством, т. е. комплексное организационное решение для предприятия позволяет оптимизировать структуру потока материалов, а также организационную структуру. 5.5.3.2. Требования к управлению производством с учетом логистических факторов Требования к управлению производством обусловлены местом производственной логистики на предприятии. Основная идея СУЛ заключается в том, чтобы отразить организацию предприятия в системе логистических цепочек. С учетом кибернетического принципа членения комплексных процессов предприятие делится на элементы по горизонтали — по ходу потока материалов — и по вертикали в соответствии с уровнями принятия решений и выполнения работ (рис. 5.55): — при горизонтальном объединении отдельные области структурируются по ходу потока материалов; — при вертикальном объединении предприятие характеризуется уровнями принятия решений и выполнения работ: • уровень потока материалов отражает самый нижний уровень — физический производственный процесс; • уровень логистики связан с потоком материалов через поток информации. На логистическом уровне сводятся воедино все сведения, накапливаемые по ходу потока материалов. Затем эти данные используются для планирования и управления производственным процессом;
5. Системное планирование Финансы Логистика закупок Рынок закупок Поток информации, сопровождающий материалы Уровень потока материалов Логистика предприятия Персонал — Планирование места размещения — Планирование логистических систем — Логистический контроллинг — Рыночная стратегия — Обеспечение качества Уровень менеджмента Уровень управления логистикой 259 — Условия поставок — Распределение заказов — Определение сроков — — — — — Перевалка Разгрузка Транспортировка Проверка Хранение сырья и деталей сторонних производителей Производственная логистика — Планирование производства и управление производством — Планирование потока материалов и управление потоком материалов — Планирование технологий изготовления продукции — — — — — — Изготовление продукции Монтаж Манипуляции Подача Проверка Транспортировка внутри предприятия Дистрибуционная логистика Рынок сбыта — Выполнение заказов — Определение транспортных средств — Планирование маршрутов — Хранение готовой продукции и запасных деталей — Сортировка — Комплектование — Упаковка — Формирование погрузочных единиц Рис. 5.55. Логистические области на предприятии • уровень менеджмента в этой модели является самым высоким. На нем обобщенная информация, отфильтрованная на логистическом уровне, служит для стратегического планирования и управления предприятием. Система управления производственной логистикой — это техническая модель реализации методик управления производством, учитывающих логистические факторы. Несмотря на недостатки сегодняшних инструментов управления, можно сформулировать требования к такой системе: — параллельное применение нескольких равноправных концепций управления; — децентрализованное управление и распределение функций и задач; — программная поддержка одинаковой приоритетности на всех уровнях планирования; — формирование контуров управления; — одновременное планирование ресурсов; — предоставление инструментов для поддержки пользователя при принятии решения; — создание единой модели данных для планирования и управления, отражающей процессы потока материалов с их зависимостями (см. п. 7.4.2).
260 Комплексное планирование промышленных предприятий Долгосрочное планирование и управление производством Система планирования производства и управления Системы автоматизированного проектирования и производства — Примерное планирование — Рабочие планы — Управление заказами — Управление ресурсами — Проектирование — Подготовка к выполнению работе Сверху вниз Чтобы достичь целей, поставленных перед предприятием, — точное соблюдение сроков, короткие производственные циклы, низкий уровень запасов, — необходимо интегрировать в планирование процессы, локализованные между отдельными мощностями, чтобы таким образом, ориентируясь на производство, организовать поток материалов в целом и оптимизировать его. В отличие от традиционных пультов, или систем управления, СУЛ в контексте управления изготовлением продукции не опирается только на мощности и объемы, а ориентируется на поток материалов. Система управления производственной логистикой востребована на более низком иерархическом уровне, чем планирование и управление производством. Ее функция заключается в детальном планировании заказов, а также в управлении и регулировании производства (рис. 5.56). Для этой цели структура потока материалов делится на сегменты в соответствии со структурой продукта. В пределах этих сегментов возникают локальные задачи по управлению и регулированию. Система управления производственной логистикой Процесс производства — Детальное планирование — Управление ресурсами (материал, объемы, доступность документации) — Распределение и прослеживание заказов — Регулирование потока материалов (устранение сбоев, перепланирование) — Оптимизация транспортировки и складского хранения — Проведение оценок Сегмент потока материалов 1 Сегмент потока материалов 2 Сегмент потока материалов 3 Рис. 5.56. Место системы управления производственной логистикой на предприятии Снизу вверх СУЛ
5. Системное планирование 261 5.5.3.3. Внедрение системы управления производственной логистикой (СУЛ) Стратегия внедрения и стадии проекта Внедрение СУЛ всегда проводится с учетом сложившейся ситуации, конкретной задачи, поставленной на предприятии. Имеет смысл сначала оптимизировать организацию производства, учитывая логистические целевые показатели, и на основе этой перспективной модели производственной логистики составить техническое задание на индивидуальную систему. С помощью техзадания можно сравнить объем функций, выполняемых имеющимися на рынке системами, оценить их пригодность для решения текущей задачи и создать условия для реализации либо же разработать специально для данного предприятия индивидуальную СУЛ, воспользовавшись соответствующими программными инструментами. Таким образом, в отличие от традиционного подхода, техническое задание должно ориентироваться не на текущую ситуацию на предприятии или определенные типы завода, а на оптимизированную модель собственной производственной логистики. Поводом для составления технического задания может послужить, например, планирование: — заводской структуры; — производственной структуры; — внедрения системы управления производством и ресурсами предприятия. Разработка модели производственной логистики является важным условием для внедрения СУЛ в рамках принятой стратегии. Такое внедрение возможно в ходе междисциплинарной проектной работы, которая охватывает следующие стадии: — стадия 1: предварительное исследование; — стадия 2: составление технического задания; — стадия 3: реализация прототипа; — стадия 4: обучение сотрудников; — стадия 5: перенос на предприятие в целом. Для внедрения СУЛ можно воспользоваться разными стратегиями. Целесообразно: — сначала реализовать пилотную версию в одной из локальных областей производственной площадки; — затем перенести полученный опыт на завод в целом.
262 Комплексное планирование промышленных предприятий Предварительное исследование Прежде всего необходимо провести предварительное исследование. Его цель — зафиксировать поставленные цели и задачи, определить фазы или стадии проекта. На рис. 5.57 приведены примеры целей и задач для центральной координирующей инстанции СУЛ. Требования к центральной системе управления — Планирование, управление и регулирование всех факторов производства (мощности, материалы, персонал и информация) — Интерактивная поддержка планирования, гибкое реагирование на сбои, формирование программ на день — Интеграция среднесрочного и долгосрочного планирования — Интеграция логистики предоставления ресурсов, транспортной и складской логистики, предоставление данных — Отображение структуры продукта и процессов в модели данных — Безбумажное производство — Перенос управляющих решений на уровень производственного процесса — Управление с ориентацией на текущую ситуацию и происходящие события Рис. 5.57. Требования к центральной координирующей инстанции СУЛ Кроме того, в ходе предварительного исследования анализируется текущее состояние рассматриваемой области с точки зрения продукта, изготовления продукции, организации, потока материалов и потока информации. Учитывая полученные данные, можно составить перечень требований к СУЛ, включающий следующие элементы: — планирование сроков и объемов (рис. 5.58); — планирование, регулирование и управление мощностями и материалами; — процесс изготовления продукции и монтажа; — хранение, распределение, транспортировка, центр обработки заказов; — ИТ-среда; — поток данных и поток информации. Составление технического задания Техническое задание должно включать: — специфические требования к системным элементам СУЛ, обусловленные особой ситуацией в исследуемой области, для пилотного решения; — описание функций центральной системы управления и отдельных пультов управления, а также границ между ними (рис. 5.59); — описание пользовательского интерфейса и характеристики соединительных звеньев.
5. Системное планирование 263 Элемент Элемент Группа элементов Элемент Элемент с наибольшей продолжительностью производственного цикла Согласование мощностей Буферное время Самый ранний срок начала обработки элемента Запланированная продолжительность производственного цикла Минимальная продолжительность производственного цикла Срок предоставления элементов Панель Производственный цикл Самый поздний срок начала обработки панелей Самый поздний срок завершения обработки панелей Самый ранний срок начала обработки панелей Продолжительность обработки Рис. 5.58. Анализ продолжительности производственного цикла на примере изготовления панелей на судостроительном заводе Центральная система управления — — — — — — — Прием заказов Управление данными Проверка доступности Согласование мощностей Составление программы на день Контроль текущего состояния Координация работы отдельных пультов управления Пульт управления — Прием программы на день — Информирование о сбоях — Предоставление обратной информации о текущем состоянии — Сбор данных о мощностях — Распечатка материалов по заказу Рис. 5.59. Разграничение функций между центральной системой управления и пультом управления (на примере реализованного проекта) Специфические требования к пилотной версии предусматривают ограничение задач СУЛ локальной областью изготовления продукции (например, все ступени изготовления продукции до узловой сборки), включая соответствующие склады и буферные участки. Здесь определяются сегменты потока материалов / Paw07, S. 58–73 /, управление которыми должно осуществляться с локальных пультов управления. Функции элементов (центральная система управления, пульты управления) подробно описываются в техническом задании. При этом центральная система выполняет в первую очередь функции планирования, управления и координации, а пульты управления — исполнительные функции.
264 Комплексное планирование промышленных предприятий Реализация прототипа На основе готового технического задания ИТ-система управления производственной логистикой реализуется в прототипе. Здесь выделяются следующие стадии: — выбор среды разработки (аппаратного и программного обеспечения); — выбор тестового участка для прототипа; — адаптация модели представления данных; — обработка и адаптация данных; — реализация функционального объема; — составление документации. Обучение сотрудников Параллельно с работой над проектом необходимо в ходе семинаров готовить к эксплуатации и применению СУЛ сотрудников, задействованных в проекте как напрямую, так и косвенно. В ходе обучения рассматриваются следующие темы: — общая методика работы, введение в концепцию СУЛ; — процессы планирования, контроль ресурсов; — процессы управления и регулирования, определение сроков; — заданные параметры и обслуживание системы. Перенос на предприятие в целом По завершении тестовой эксплуатации прототипа СУЛ переносится на предприятие в целом. Эта работа включает: — интеграцию дополнительных функциональных областей (таких как склад) и обеспечение взаимодействия с ними; — перенос на другие функциональные области (оборудование, поставщики компонентов); — повышение производительности и упрощение обслуживания; — интеграцию компонента моделирования для планирования; — расчет показателей; — планирование привлечения персонала. 5.5.3.4. Пример: СУЛ на судостроительном заводе Система управления производственной логистикой была реализована на небольшом судостроительном заводе на участках изготовления деталей и предварительной сборки / Kid99 /. Поводом для внедрения стала полная реорганизация
5. Системное планирование 265 предприятия / Paw97 /. Реструктуризация производства и логистики потребовала разработки индивидуальной системы управления, учитывающей логистические факторы. На основе анализа текущей ситуации было составлено техническое задание с описанием нужной системы организации и управления производством (рис. 5.60). Источники данных Планирование Конструкторская разработка Общая система планирования Система управления производством Система автоматизированного проектирования (САПР) Установка сроков Проверка готовности данных, прием данных Потребность в материалах Технологические линии связи Данные ЧПУ Структура подпродукта Центральная система управления Информация о заказах Поступление и выдача товаров Обратная связь — информация о ходе работы Изготовление продукции Компьютеризованные пульты управления Система управления производством Система управления производственной логистикой Проверка доступности материалов Программы на день Обратная связь — информация о ходе работы Изготовление продукции Компьютеризованные пульты управления Рис. 5.60. Связи между данными, обрабатываемыми центральной системой управления / Kid99 / В силу комплексного характера процессов, связанных с потоком материалов, на предприятии было решено реализовать прототип в пределах изолированной исследуемой области — на участке предварительной обработки продукции и изготовления узлов. Затем полученные результаты и опытные данные использовались для переноса системы на всю область изготовления продукции / Paw98–2 /. Дальнейшая работа была направлена на применение системы на предприятии в целом, включая монтаж оборудования, и на интеграцию сторонних поставщиков в систему производственной логистики по модели виртуального предприятия. На практике система управления производственной логистикой формируется целым рядом сегментов потока материалов с локальными пультами управления и координирующей центральной системой. Зависимость между структурами потока материалов и потока информации характеризуется разграничением сегментов потока материалов, выбором информационных точек и контуров
266 Комплексное планирование промышленных предприятий регулирования. На более низком иерархическом уровне, чем остальные элементы системы планирования производства и управления, а также центральной системы конструкторских разработок и подготовки рабочих операций, находится центральная система управления логистикой. Она обеспечивает планирование, управление и координацию между различными областями и непосредственно связана с производственным процессом (рис. 5.61). Заказы на изготовление продукции распределяются между локальными участками и выполняются ими самостоятельно с помощью пультов управления, функции которых дифференцированы. В частности, на автоматизированных участках, где используются станки с ЧПУ, автоматические транспортные системы и автоматические склады, необходимо применять соответствующие методики планирования и управления, а также использовать компьютерные интерфейсы для связи с системами управления, привязанными к оборудованию. Интеграция компонентов управления осуществляется на основе общей базы данных, отражающей область применения системы управления производственной логистикой с ориентацией на поток материалов. Для проверки найденных решений целесообразно использовать ИТ-реализацию и постепенно внедрять их сначала на прототипе. Своевременное привлечение сотрудников к работе в качестве заинтересованных сторон повышает их лояльность к новой системе. Уровень администрирования и планирования Системы предшествующей ступени: система планирования производства и управления, конструкторские разработки, подготовка рабочих операций и т. д. Уровень координации Центральная система управления производственной логистикой Буфер элементов из листовой стали Ручной раскрой Раскрой с помощью ЧПУ Буфер Раскрой профилей профильных элементов N KP Обработка элементов Монтажный участок А Монтажный участок Б Буфер элементов Буфер Групповая сборка групп элементов элементов Комплектование S/Z План по плитам GP GW Установочный портал Раскрой плит Маркировка Склад плит Буфер монтажных деталей Частичный монтаж Данные управления Данные состояния Поток материалов Поток информации Рис. 5.61. Пример применения системы управления производственной логистикой на судостроительном заводе / Paw89–2 /
5. Системное планирование 267 5.6. Планирование инженерных систем здания и инфраструктуры 5.6.1. Причины и требования Модели завода, ориентированные на будущее, такие как «завод короткого цикла», «высокотехнологичный завод» или «адаптивный завод», выдвигают новые требования к зданиям и инфраструктуре (см. также п. 4.2.4). Предусмотреть возможность реализации изменений в зданиях — сложная задача для специалистов по планированию промышленных предприятий / Rein04; Reic04; Wes07 / . Сегодня многие сталкиваются с необходимостью адаптировать свои производственные площадки или строящиеся заводы к радикально меняющимся требованиям. Однако в имеющихся «монофункциональных сооружениях» даже при медленных темпах роста часто возникают проблемы с помещениями и строительными конструкциями, например: — дефицит места, который является одной из причин чрезмерных затрат на манипуляции с площадью и блокирует меры по рационализации либо приводит к необходимости вычленения отдельных областей производства; — дробление производства, которое требует значительных инвестиций в системы транспортировки; — теснота помещений, частое расположение опорных колонн, малая полезная высота, разбиение площадей, что осложняет непрерывные производственные процессы; — инертность: отсутствие возможности конструктивных изменений и демонтажа систем снабжения, а также наличие неподвижных опорных точек, затрудняющих реорганизацию производства. Если возникают проблемы такого рода и требуется повысить гибкость работы, необходимо строить новое здание, даже если прежнее еще не амортизировано / Kar85 / . Дополнительные расходы на «новое решение» компенсируются за счет эффекта, который они дадут. Однако доля инвестиций в строительство нередко оценивается неверно. Она непрерывно снижается в сравнении с совокупными расходами на оборудование и ИТ. 5.6.2. Стадии системного планирования на уровне строительства Ход планирования зависит от связей с подпроектами, касающимися планирования оборудования и организационного планирования. По результатам
268 Комплексное планирование промышленных предприятий планирования строительства на предшествующем, структурном этапе, т. е. на основе идеальной и реальной схем, в рамках системного планирования составляются предварительные проекты строительных подсистем и общий строительный проект. Данные для строительного планирования Строительный проект составляется на основе данных планирования оборудования и организационного планирования. Ориентирами служат, например, параметры подачи и отвода ресурсов для изготовления продукции, параметры потока материалов, структурной организации, рабочих сред и т. д. В частности, могут потребоваться следующие данные: — о земельном участке: • характеристики земельного участка (назначение, застройка, возможность расширения, схема расположения); • размер (застроенные площади, транспортные площади, свободные площади, площади для расширения); • возможности застройки (топография, характеристики грунта, грунтовые воды, опасность наводнений, особые требования); • положение (географическое, особые условия окружения); — о соединении с транспортной инфраструктурой: • пути сообщения (водный, железнодорожный, автомобильный); • обработка грузов (поступление товаров, взвешивание, выдача товаров, трафик); • расположение транспортных узлов (порт, железнодорожная ветка, заводская автодорога, точки погрузки и выгрузки, входы на завод, парковочные места); — о строительных сооружениях: • характеристики зданий (характер использования, положение, конструктивные параметры, размеры); • подача энергии и рабочая среда, инженерные коммуникации (электричество, отопление, пар, газ, сжатый воздух, вода, канализация); • экологические факторы (рис. 5.62, см. также п. 3.5), значимые для здания (используемые строительные материалы, вторичная переработка, энергетический баланс); — о вспомогательных службах: • ремонтная служба; • инструментальный цех; • служба утилизации отходов;
5. Системное планирование 269 Строительные конструкции — возможность демонтажа — возможность вторичной переработки — использование вторсырья Характер застройки, конструктивные особенности — использование помещений и площадей — уменьшение запечатываемых площадей — использование дождевой воды Используемые строительные материалы — отсутствие вредных веществ — возможность вторичной переработки — энергетический баланс Экологические факторы, влияющие на промышленное сооружение (экологическое здание) / макро- и микроокружение Экологическая ответственность — хранение опасных веществ — предотвращение загрязнения окружающей среды — противопожарные меры и взрывозащита Экономия энергии Условия труда — освещение — цвета — шум — микроклимат — характеристики помещений — использование естественной приточной и вытяжной вентиляции — использование солнечного освещения — позитивное воздействие на годовую потребность в тепле для отопления — использование возобновляемых источников энергии Рис. 5.62. Экологические факторы, значимые для промышленных сооружений / Frö04, S. 8 / • участок упаковки; • заводская пожарная часть; — об административных структурах: • организационная схема; • оборудование (административных служб, лаборатории); • расположение (размещение администрации, соединительные точки, экономические районы, привязки); • размер и функции (офис, архив, лаборатории, вспомогательные помещения); • темпы роста; — о социальных площадях с указанием расположения, функциональной интенсивности, размера и привязки: • душевые и раздевалки, туалеты, заводская столовая, медпункт, заводская библиотека, профсоюз, учебный центр; — о предварительных проектах подсистем строительного характера: • наземное строительство; • статические расчеты;
270 Комплексное планирование промышленных предприятий • инженерные коммуникации; • прилегающая территория; • строительно-физические параметры. Чтобы заранее проверить соблюдение условий, необходимых для получения соответствующих разрешений, уже на этом этапе следует направить предварительный запрос в органы строительного надзора. Кроме того, необходимо составить примерную смету строительных расходов. На основании ориентировочных данных о производственных системах и строительных параметров специалисты-проектировщики (архитекторы, эксперты по статике, инженерным коммуникациям, планированию дорожного движения и т. д.) разрабатывают предварительные проекты по своим направлениям. Затем эти проекты в течение нескольких циклов согласовываются друг с другом, опираясь на мнение специалистов по планированию производства. На рис. 5.63 приведен пример альтернативных моделей транспортных связей завода (железная дорога и грузовой автотранспорт). Для обоих видов транспорта разработано несколько вариантов, проведена оценка необходимых инвестиций, а также расходов на реконструкцию и эксплуатацию. Выбор оптимального предварительного проекта для дальнейшей реализации происходит на следующей стадии — при составлении строительного проекта. N N Старые весы 2 весов на входе / выходе 1 5 4 3 2 Новые ворота Имеющийся рельсовый путь Требуемый рельсовый путь Въезд Выезд Рис. 5.63. Альтернативные варианты транспортного сообщения: железная и автомобильная дороги (пример из проекта, реализованного на предприятии вторичной переработки) Разработка строительного проекта Основой для составления строительного проекта служит схема расположения и генеральный план застройки, сформированные в рамках структурного
5. Системное планирование 271 планирования, а также данные строительного планирования и программа площадей и помещений. Подготовка строительного проекта обычно включает: — корректировку предварительных проектов с учетом оптимальной реальной схемы расположения, составленной в ходе структурного планирования; — разработку окончательных решений строительных задач (проектов) во всех областях (наземное строительство, статические расчеты, инженерные коммуникации, прилегающая территория, строительно-физические параметры); — предварительные статические расчеты; — составление окончательного расчета помещений; — составление и подачу документов для оформления необходимых разрешений или согласований в административных органах; — получение разрешения на строительство. Строительный проект содержит детальную информацию по каждому помещению: например, сведения об окнах, дверях, полах, перекрытиях, перегородках, соединениях, размерах, освещении, цветовом оформлении и т. д. Эта информация дополняется на следующем этапе — в рамках рабочего планирования. Проект — важнейший этап строительного планирования. Он отражает архитектурное и инженерно-техническое решение задачи, поставленной перед строителями. Проект не претерпевает принципиальных изменений и служит основой дальнейших действий по рабочему планированию, распределению заказов и расчету расходов. 5.7. Вопросы для упражнений 1. Укажите место системного планирования в процессе комплексного планирования завода. Опишите элементы, служащие соединительными звеньями с предшествующим и последующим этапом планирования. 2. Назовите основные требования к системному планированию потока материалов. 3. Обрисуйте стадии и содержание планирования. Охарактеризуйте уровень детализации системного планирования. 4. Разъясните концепцию планирования автономных производственных участков. Какие методы формирования семейств деталей используются? 5. Назовите типы складов в логистической цепочке и их основные задачи.
272 Комплексное планирование промышленных предприятий 6. Какие функциональные области выделяются в пределах склада и оформляются в ходе системного планирования? 7. Какие подсистемы склада определяются при планировании складской системы? 8. Назовите возможные подсистемы транспортировки внутри предприятия. 9. Имеются три альтернативных транспортных системы: автоматическая транспортная система, подвесной транспортер и транспортер непрерывного действия. Использование какой из них будет экономически целесообразным при низкой, средней и высокой интенсивности транспортировки? 10. Опишите зависимости между структурой потока материалов и структурой потока информации. 11. Опишите работы по составлению строительного проекта. 5.8. Литература / Bac90 / Backer, U.: SL-Produktion als Ideenpool. Automobilproduktion (1990) 5, S. 96 / Bul95 / Bullinger, H.-J.: Arbeitsplatzgestaltung: Personalorientierte Gestaltung marktgerechter Arbeitssysteme. Teubner Verlag, Wiesbaden 1995 / Frö04 / Fröhlich, J.: Fabrikökologie / Entsorgungslogistik. Studienbrief 11, Technische Universität Dresden, 2004 / Gav06 / Gavirey, S.; Scholz-Reiter, B.: Dezentrale Steuerungsansätze in der Produktion. Industrie Management 22 (2006) 1. S. 11−14 / Hei91 / Heinz, K.; Göttker, A.: Teilefamilienbildung und Strukturplanung. VDI-Z 133 (1991) 5, S. 78−84 / Hep98–1 / Heptner, K.: Projektoptimierung durch externe Beratung. Getränkeindustrie (1998) 12, S. 863−866 / Hep98–2 / Heptner, K.: Lagersysteme im Wirtschaftlichkeitsvergleich. Fördertechnik (1998) 1, S. 10−12 / Hep98–3 / Heptner, K.: Chancen und Risiken des Outsourcing — geeignete Logistikpartner sorgfältig auswählen. Materialfluss (1998) 7 / 8, S. 21−23 / Jon92 / Jong, H. de: Gestaltung der Umfeldorganisation für den Material- und Informationsfluss. In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und -organisation“ der TAW am 05. und 06.03.1992, Wuppertal
5. Системное планирование / Kar85 / 273 Karsten, G.: Industriebaulogistik und Automation — Eine Herausforderung an die Industriearchitektur. Industriebau 31 (1985) 6, S. 446−447 / Kid99 / Kidschun, Th.; Martens, I.: Verbundprojekt „NetzwerkControlling-Terminal“ (NCT). In: Tagungsunterlage zum 8. Hamburger Logistik-Kolloquium am 04.03.1999, S. 8−1 bis 8−20 / Kni86 / Knipschild, D.: Wirtschaftlichkeit und Nutzen von Fahrerlosen Transportsystemen. ZwF Zeitschrift für Wirtschaftliche Fertigung 81 (1986) 12, S. 677−681 / Kwi85 / Kwijas, R.: Von der pragmatischen Einrichtungsentscheidung zur systematischen Bestimmung des wirtschaftlichen Gesamtsystems. In: Fachbuch Lagertechnik und Betriebseinrichtungen, Hagen 1985, S. 18−23 / Mei88 / Meister, F.: Charakteristische Anforderungen an Lagerstrukturen. In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und –organisation“ der TAW am 25.11.1988, Wuppertal / Mön85 / Mönig, H.: Fertigungsorganisation und Wirtschaftlichkeit einer Fertigungsinsel. Zbf 37 (1985) 1, S. 83−102 / Paw92 / Pawellek, G.: Logistik-Beratung: Leistungsangebot und BeraterAuswahl. Logistik Spektrum (1992) 5, S. 13−15 / Paw97 / Pawellek, G.: Logistik gilt jetzt auch im Schiffbau als strategischer Faktor: Neue Lösungsansätze für deutsche Werften. Logistik im Unternehmen 11 (1997) 11 / 12, S. 8−14 / Paw98–1 / Pawellek, G.: Outsourcing des Vertriebslagers — Ohne Planung Keine wirtschaftliche Gesamtlösung. Fördertechnik 67 (1998) 3, S. 20−21 / Paw98–2 / Pawellek, G.; Schirrmann, A.: Produktionslogistik-Leitsysteme im Schiffbau. Schiffs-Ingenieur Journal 44 (1998) 3 / 4, S. 21−24 / Paw99 / Pawellek, G.; Schirrmann, A.: Dezentrale Leitsysteme — Die Reorganisation der Produktionslogistik ist notwendig. zfo Zeitschrift für Führung + Organisation 68 (1999) 5, S. 255−259 / Pie84 / Pieper-Musiol, R.: Materialfluss — Hauptkriterium der Fabrik- und Lagerplanung. In: Handbuch der Techniken des Industrial Engineerings, Landsberg / Lech 1984, S. 1179−1200 / Rein04 / Reinhart, G.: Flexibilität und Wandlungsfähigkeit von Fabriken im globalen Wettbewerb. In: Tagungsunterlage zur 5. Deutschen Fachkonferenz Fabrikplanung am 31.03. und 01.4.2004 in Stuttgart
274 / Schw88 / Комплексное планирование промышленных предприятий Schwettmann, K.: Grundzüge der ganzheitlichen Lagerplanung. In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und -organisation“ der TAW am 25.11.1988, Wuppertal / Sei97 / Seifert, W.: Transport nach Plan — Auswahl geeigneter Transportsysteme in Logistikzentren. Einkauf, Materialwirtschaft, Logistik (1997) 1 / 2, S. 12−14 / Sla04 / Slama, St.: Effizienzsteigerung in der Montage, deren marktorientierte Montagestrukturen und erweiterte Mitarbeiterkompetenz. Diss. Universität Erlangen-Nürnberg 2004 / Tön03 / Tönshoff, H.K.: Investitionen — jetzt? wt Werkstattstechnik 93 (2003) 11, S. 732 / VDI 2488 / Ermittlung von Lagerkennzahlen zur Flächen- und Raumnutzung. / VDI 3300 / Materialfluss-Untersuchungen. / Wes07 / Westkämper, E.: Anpassungsfähige Fabriken für traditionelle und neue Produkte. In: 7. Deutsche Fachkonferenz Fabrikplanung am 22. und 23.05.2007 in Esslingen / Wie03 / Wiendahl, H.-H.; Lickefett, M.: Zukunftsfähig durch abgestimmte ERP / MES-Konfiguration — Neue Gestaltungslösungen sichern den Erfolg. Industrie Management 19 (2003) 2, S. 40−43 / Wol04 / Wolf, M.: Schneller Hochlauf der Serienfertigung in der Airbus Produktion. In: Tagungsunterlage zur 5. Deutschen Fachkonferenz Fabrikplanung am 31.03. und 01.4.2004 in Stuttgart
6. РАБОЧЕЕ ПЛАНИРОВАНИЕ 6.1. Задача рабочего планирования Итак, результаты системного планирования утверждены предприятием (застройщиком, инвестором) и переданы на дальнейшую детализацию. Определены размеры первого сегмента заводской системы, составлена его схема. Теперь в рамках рабочего планирования необходимо конкретизировать работы отдельных этапов или работы по созданию системы в целом и проконтролировать их выполнение вплоть до сдачи объекта в эксплуатацию. При реализации крупных проектов создается специальная структура по управлению проектом. 6.2. Стадии планирования Целенаправленная деятельность по рабочему планированию охватывает следующие стадии (рис. 6.1 и 6.2): — детальное планирование; — проведение тендеров; — контроль выполнения. 6.1.2. Детальное планирование Первый сегмент заводской системы может охватывать самые разные функциональные области, например: — поступление товаров; — изготовление продукции и монтаж; — склад и транспортировка в пределах предприятия; — подготовка к отправке и выдача товаров. Группа по планированию прорабатывает выбранные системные решения, включая подсистемы (этапы работ), и составляет проект, готовый к реализации.
276 Комплексное планирование промышленных предприятий При этом следует принять во внимание чертежи цехов и требования, касающиеся проектирования зданий. На этой стадии планирования выполняется последняя корректировка требований: — к оборудованию; — потоку материалов; — микроклимату; — строительным системам. Детализируются этапы работ, конкретизируются оборудование всех рабочих областей, а также точки сопряжения с предшествующими и последующими системами. Определяются оснащение и организация рабочих мест, систем подачи ресурсов и утилизации (отвода) отходов, а также инженерных систем здания. В ходе проработки структурных и системных схем составляются подробные планы. Кроме того, детализируются или углубляются результаты более ранних этапов планирования, касающиеся: Системное планирование Решение инвестора Детальное планирование Решение инвестора Стадия 2 Проведение тендеров Решение инвестора Стадия 3 Контроль выполнения Ввод в эксплуатацию Рис. 6.1. Стадии рабочего планирования Управление проектом Рабочее планирование Стадия 1
6. Рабочее планирование 277 — необходимого персонала; — инвестиций; — графика работ. Детальное планирование заканчивается сдачей документов для получения разрешения на строительство, которые включают описание эксплуатационных систем. Проводятся переговоры с органами промышленного надзора. 6.2.2. Проведение тендеров После того как решение относительно планируемых инвестиций принято, можно подготовить и провести тендеры, обработать поступившие предложения и распределить заказы. Подготовка к проведению тендера Основной элемент тендера — это спецификация на машины и оборудование. Прилагаемые к документации чертежи, планы и эскизы обеспечивают полноту и взаимосвязь сведений. Тендер целесообразно разделить на несколько частей, различающихся по содержательному наполнению / Rul78 / : — часть 1: состав цены и условия принятия предложения; — часть 2: условия договоров: • условия договора закупки; • условия договора о выполнении монтажных работ; • технические условия договора; • прочие условия предложения; — часть 3: — часть 4: сроки; функциональные описания: • перечень работ; • техническое задание. Итак, устанавливаются важнейшие требования и задачи. Техническое задание должно быть дополнено разработчиком программного обеспечения. Определяются параметры подключения оборудования и факторы, влияющие на выполнение строительных работ (например, качество грунта, величина нагрузки, размеры и допуски). Результатом подготовки к проведению тендера является тендерная документация, которая составляется на каждый отдельный этап работ. При этом возможно объединение документации для запроса предложений о выполнении функций генерального подрядчика.
278 Комплексное планирование промышленных предприятий 1. Стратегическое планирование 2. Структурное планирование 3. Системное планирование 4.1. Детальное планирование Изготовление продукции, монтаж Поток материалов — Подробные чертежи — Различное оборудование — Точки сопряжения с предшествующими и последующими системами Центральный склад, отправка продукции Организация работы — Оснащение и организация рабочих мест — Инженерные системы здания — Системы подачи ресурсов и утилизации (отвода) отходов — Уточнение сметы и графика Результат: проект тендерной документации 4.2. Проведение тендеров Тендерная документация — Тендерные чертежи — Перечни работ — Условия договоров — Критерии приемки Тендер — Конкурс — Получение предложений — Технико-экономическая оценка предложений — Рекомендации по распределению заказов Распределение заказов — Переговоры по заказам — Документы по заказам — Договоры Результат: готовая тендерная документация 4.3. Контроль выполнения работ / ввод в эксплуатацию Общее руководство проведением работ Руководство строительством — Технические переговоры с поставщиками — Контроль проведения работ, — Утверждение чертежей рабочие чертежи — Тестирование и приемка — Соблюдение технических норм — Ввод в эксплуатацию и требований административных — Проверка счетов органов — Проверки и приемка — Ввод в эксплуатацию, запуск Планирование перемещения — Определение перемещаемых объектов — Определение последовательности — График перемещения (сетевой график, сроки) — Организация перемещения — Контроль Результат: системы, готовые к эксплуатации Рис. 6.2. Стадии 4-го этапа планирования (рабочего планирования) Тендер Первый шаг к проведению тендера — составление списков предприятий, которым направляются запросы. Необходимо получить не менее трех сопоставимых предложений. При выборе предприятий обязательно следует учесть те, которые помогали при детальном планировании оборудования и систем, предоставляя технические консультации или сообщая ориентировочные цены. После этого можно запрашивать предложения. Правильная организация тендера облегчает анализ предложений, поскольку приведенные в них технические и коммерческие показатели легко сравнивать на основании подробного перечня работ (спецификации). Для анализа предложений целесообразно составить обзорную таблицу цен и сопоставить технические характеристики.
6. Рабочее планирование 279 С перспективными компаниями следует сначала провести переговоры, чтобы прояснить технические детали предложений и сроки. Со стороны поставщика в переговорах должны участвовать квалифицированные инженеры, а в особых случаях также специалисты НИОКР. На этой стадии полезно осмотреть сопоставимое оборудование и системы, уже поставленные на другие объекты. Когда все технические вопросы разрешены, проводятся переговоры о цене. По результатам каждых переговоров составляется протокол, где фиксируются основные итоги: цены, скидки, сроки поставок, условия оплаты и т. д. Протоколы подписываются участниками переговоров. Однако протокол — это еще не заказ. Распределение заказов Вскоре после переговоров заказчик должен принять решение, чтобы не спровоцировать задержку поставок. Заказчик в письменной форме делает заказ (заключает договор), а исполнитель подтверждает принятие заказа. 6.2.3. Контроль выполнения работ После получения заказа поставщик приступает к деятельности, которую заказчик должен контролировать как с технической, так и с коммерческой стороны. Общее руководство проведением работ Общее руководство включает переговоры с компаниями-подрядчиками. Необходимо согласовать распределение объема поставок (выполнения работ) во времени, проверить рабочие чертежи и проконтролировать соблюдение тендерных требований. Проверяется также соответствие счетов договорам. Подрядчики же готовятся к тестированию, вводу в эксплуатацию, получают информацию о порядке приемки поставок и работ. Наконец, проверяется состав документации, проводятся переговоры с органами власти, осуществляется управление строительством на месте. Руководство строительством Управление строительством на месте (монтажный надзор) охватывает размещение оборудования, сооружение систем, соблюдение технических норм и требований органов власти. Важной задачей является приемка выполненных поставок и работ. При этом рекомендуется: — перед вводом в эксплуатацию провести тестирование систем, чтобы проверить: • комплектность поставок; • правильность функционирования;
280 Комплексное планирование промышленных предприятий • исправность работы отдельных компонентов подсистем и системы в целом; — через шесть месяцев после ввода в эксплуатацию проверить производительность работ, протестировав систему при заранее заданных условиях. Планирование перемещения И при реструктуризации предприятий, и при планировании заводов с нуля следует тщательно подготовить и провести перемещение отделов, а также машин и систем, которые уже используются или будут приобретены позднее. Часто такая работа выполняется без остановки производства. При этом важнейшее значение имеют последовательность и сроки перемещения объектов (сетевой график, определение сроков). Помимо этого обеспечиваются организация и контроль перемещения. На рис. 6.2 на примере завода по выпуску серийных насосов показаны стадии рабочего планирования. На рис. 6.3 приведены календарный план и план мероприятий на примере сборочного завода автомобильной отрасли. 6.3. Управление проектом Реализация проекта по планированию завода, реструктуризации или реорганизации предприятия заставляет руководство решать особые проблемы, которые являются, как правило, относительно новыми. Для их решения требуются специфические знания. Расходы, к которым приведет несоблюдение сметы и графика, во много раз выше, чем затраты на управление проектом силами собственных специалистов или сторонней структуры / Ehr83 / . 6.3.1. Понятие проекта Согласно стандарту DIN 69901, проект — это замысел, который характеризуется совокупностью исключительных условий. К ним относятся, в частности: — поставленная цель; — временные, финансовые, кадровые или иные ограничения; — отграничение от других проектов; — специфическая организация. Цели проекта Проект призван выполнить конкретную задачу, которая определяется как цель проекта. В случае производственного склада цель заключается в создании условий для работы склада, т. е. в строительстве и технико-организационном
Месяцы Системное планирование Рабочее планирование 1-й год Сопровождение выполнения работ 2-й год Рис. 6.3. Календарный план и план мероприятий по планированию «завода будущего». Пример: сборочный завод автомобильной отрасли – Прилегающая территория – Организационные системы – Монтаж оборудования – Техническая отделка – Общие отделочные работы – Само здание (коробка) – Выполнение работ – Проектный контроллинг – Разработка и внедрение 2.4. Управление проектом – Системное планирование и дальнейшее сопровождение 2.3. Структурная организация – Системное планирование и дальнейшее сопровождение 2.2. Логистика закупок – Контроль – Проведение тендеров – Рабочее планирование – Подготовка документов для получения разрешения на строительство – Реальное планирование – Определение системы и мощностей – Элементы планирования 2.1. Производственное оборудование и строительные работы Работы Окончание сроков
282 Комплексное планирование промышленных предприятий обустройстве складского здания. Определение складских систем, подсистем и связанных с ними внешних сооружений осуществляется в ходе системного планирования склада. Общая цель проекта — оборудовать системы в срок, с требуемым качеством и в рамках бюджета. Для эффективного управления проектом общую цель следует разделить на несколько частных. Это могут быть промежуточные сроки планирования и выполнения работ или отдельные затраты из общего бюджета, например на конкретные этапы работ. Частные цели проекта могут меняться под действием внешних и внутренних факторов, таких как новые требования со стороны заказчика и внутренние воздействия проектной среды. Задача управления проектом — выявить и проанализировать последствия изменений. При этом проектные цели выполняют следующие функции: — устанавливают ориентиры для планирования и выполнения работ; — обеспечивают координацию для согласования частных целей и задач между сторонами, задействованными в проекте; — помогают выбрать оптимальные варианты для достижения целей; — позволяют контролировать достижение частных целей и общей цели. В отличие от ежедневной работы, каждый проект имеет границы. Это могут быть: — финансовые границы, обусловленные имеющимся бюджетом; — кадровые границы, обусловленные доступными внутренними кадровыми ресурсами. Если их недостаточно, потребуется привлечь сотрудников со стороны. Полномочия по принятию решений Если управление проектом осуществляется самим предприятием, внутренний заказчик, например руководство одного или нескольких специализированных отделов, выдает заказ на реализацию проекта. Полномочия заказчика в рамках предприятия определяют возможности принятия решений относительно проекта. Если управление проектом отдается на аутсорсинг, в заказе определяются цель проекта и его задачи. В этом случае полномочия группы по управлению проектом ограничиваются рамками поставленных целей. Проектный менеджмент охватывает следующие управленческие задачи: — принятие всех решений по проекту или обеспечение их принятия; — запуск корректировочных мероприятий при изменении целей проекта; — распределение задач в рамках проекта; — определение полномочий и путей передачи информации.
6. Рабочее планирование 283 Управление проектом — это услуга для всех задействованных в проекте сторон. Проектный менеджмент означает не только управление и руководство, но и поддержку и снижение нагрузки. Для этого проектный менеджмент должен предотвращать несостыковки и ошибочные действия, своевременно выявлять проблемы и находить решения. 6.3.2. Организация проекта Стандарт DIN 69901 определяет организацию проекта как «совокупность организационных единиц и организационных требований относительно структуры и процессов, служащую для реализации определенного проекта». Вершина этой организационной пирамиды — руководитель проекта или группа по управлению проектом. Администрация предприятия определяет длительность проекта и задачи по его руководству, оставляя за собой глобальные управленческие функции и фундаментальные решения. Руководитель крупного проекта должен быть нейтральным. Если он будет нести ответственность за какую-то определенную сферу, то станет уделять внимание в первую очередь своей области и лишь во вторую — проекту в целом. Так, архитектор в качестве руководителя проекта по планированию завода, как правило, отводит на первое место строительное планирование, а производственное оснащение и системы потока материалов отходят на второй план. В этом случае принцип планирования «изнутри вовне» не соблюдается. Таким образом, навыки и полномочия руководителя не должны ограничиваться конкретными отделами или направлениями работы. Его функции и возможности определяются в рамках организации проекта, важнейшая задача которой заключается в том, чтобы четко определить организационные взаимосвязи проекта, а также границы полномочий и ответственности всех задействованных сторон. Навыки руководителя по сопряжению разных элементов и систем позволяют избежать трений и рассогласованности. Таким образом, организация проекта образует своего рода регламент, который, помимо управленческих и организационных функций, регулирует также административные вопросы и порядок проведения проверок, что включает следующие элементы: — отчетность и информация; — членение проекта; — порядок планирования; — структура и контроль затрат; — структура сетевого плана, определение сроков в виде компьютерных файлов; — контроль соблюдения сроков;
284 Комплексное планирование промышленных предприятий — динамика платежей; — расчеты; — передача и приемка; — документация. 6.3.3. Методики и инструменты управления Управление предполагает прежде всего профессиональную пригодность. Методики в руках слабого руководителя проекта не сделают его сильным. Планирование и управление сроками До сих пор многие полагают, что, например, сетевой план является достаточным инструментом управления. Однако неправильно считать его единственным залогом успеха. Чтобы эффективно контролировать ход проекта, важно знать взаимосвязи и зависимости. Сетевой план выполняет важную функцию: даже его составление играет роль, поскольку заставляет продумать проект и выявляет зависимости. Сетевой план — условие эффективного контроля соблюдения сроков. Задержки нельзя просто принимать: они требуют детальных и убедительных обоснований. Вести подобные беседы, как правило, сложно. Для них необходимы настойчивость и авторитет. Сетевой план не дает эффекта, если выполняет только функцию алиби: в этом случае он лишь создает ложное ощущение стабильности. Планирование и контроль затрат В перечне возможных проблем при реализации проекта самую верхнюю строчку занимает превышение бюджета. В конечном счете это обстоятельство — главная причина, согласно которой необходимо управление проектом. При планировании затрат следует учитывать не только стоимость проекта, но и стоимость инвестиций и эксплуатационные расходы. Любое решение, принимаемое в рамках планирования, допускает различные варианты. Задача проектного менеджмента — следить за тем, чтобы варианты анализировались и отбирались с учетом затрат. Для этого необходимо иметь представление о планировании, понимать, что потенциально могут возникнуть затраты, и видеть взаимозависимости. Превышение сметы часто объясняется проблемами при сопряжении различных систем. Точки сопряжения возникают при контакте двух или более областей. Их необходимо определить в начале работы, при организации проекта. Бороться за соблюдение бюджета часто приходится не только со специалистами по планированию, но и с застройщиком. В ходе строительства часто появляются пожелания, которые сначала не были сформулированы или оставались неизвестны. Но управление проектом не должно превращаться в инструмент выполнения
6. Рабочее планирование 285 всех пожеланий заказчика. Необходимо однозначно обосновать изменение затрат и прийти к нужному решению. Координация Две проектные области требуют особой координации: — цели проекта; — работа специалистов и структур. Координация целей проекта может затрагивать, в частности, соблюдение бюджета и финального срока. Эти две цели связаны друг с другом. Координация работы задействованных сторон предполагает интеграцию специализированных областей и частных систем в комплексную систему. На примере склада это означает объединение складского и транспортного оборудования, систем администрирования и управления складом, структур здания и инженерных систем, а также прилегающей территории в функционирующую комплексную систему. Каждая область влияет на остальные, создавая оптимальные условия для работы. А система управления проектом призвана обеспечить нейтральное управление этим процессом. 6.3.4. Когда применяется управление проектом? При реализации небольших проектов с низким уровнем сложности задачи управления выполняет руководитель проекта в рамках своих координационных функций. Однако ему необходима поддержка со стороны застройщика. Если застройщик не обладает необходимыми для этого ресурсами, он может назначить своего представителя, задачи которого определяются спецификой ведения проекта и его организацией. При реализации проектов среднего масштаба со стандартным уровнем сложности группа по планированию помимо собственных задач осуществляет также управление проектом. При реализации крупных проектов с высоким уровнем сложности целесообразно создать специальную структуру по управлению проектом на верхних ступенях иерархии. Как правило, такие проекты прямо или косвенно затрагивают большое количество областей со стороны застройщика. Управление требует значительных затрат, что является дополнительным аргументом в пользу специализированной структуры. Руководители проекта, входящие в так называемый штаб проекта, могут воспользоваться поддержкой внутренней или сторонней группы по управлению проектом. Такой штаб выполняет, например, следующие функции: — консультации по поводу договоров; — организацию проекта;
286 Комплексное планирование промышленных предприятий — планирование сроков и рабочих процессов; — планирование динамики затрат; — консультации по специализированным областям; — координацию планирования. Инвестиции в рамках проектов планирования заводов могут составлять от €200 млн до €400 млн. Например, инвестиции в создание дистрибуционного центра компании Quelle в Лейпциге составили около €450 млн. Формирование специальной управленческой структуры может оказаться целесообразным и при реализации небольших проектов. Сложность проекта не всегда связана с объемом инвестиций — она может быть обусловлена также количеством задействованных сторон, необходимостью работать с разными валютами и т. д. 6.4. Развитие персонала Помимо организации работ решающим фактором успеха проекта является развитие персонала. Об этом уже говорилось в п. 2.2 в контексте привлечения сотрудников к управлению изменениями / Paw07 /. При планировании заводов — при расширении или рационализации имеющегося производства, а также при создании новой площадки — необходимо анализировать и оценивать специфические факторы, влияющие на проект. Этот подход приводит к решениям, ориентированным на заказчика. Персонал как фактор успеха Реализация новой модели завода ставит непривычные требования и перед сотрудниками. В результате / Kwi93 / : — повышается значимость квалификации работников как фактора конкурентной борьбы (рис. 6.4); — квалифицированные, креативные, сознательные и самостоятельные сотрудники требуются не только в руководстве, но и там, где необходима поддержка новых производственных и организационных систем. Анализ проблем, выявленных в реализованных проектах, показывает, что при внедрении инновационных моделей завода повышением квалификации персонала часто пренебрегают: — необходимое обучение сотрудников почти всегда проводится в недостаточном объеме; — при инвестициях €20 млн сложно добиться выделения даже €20 000 на разработку программы повышения квалификации.
6. Рабочее планирование 287 Необходимая квалификация Динамика потребности в квалификации Изменение квалификации работников на предприятии Недостаток квалификации Повышение квалификации, обучение Привлечение новых специалистов Имеющаяся квалификация Этапы планирования Ввод в эксплуатацию Работающий завод Время реализации проекта Рис. 6.4. Потребность в персонале и квалификации работников при реализации проектов по планированию заводов Однако повышение квалификации требует методичного планирования и последовательной реализации. Такая работа включает: — анализ потребности в квалифицированном персонале; — разработку концепции квалификации персонала; — реализацию и сопровождение мероприятий по повышению квалификации. Вводить новые заводские системы в эксплуатацию и запускать новое оборудование нельзя прежним сотрудникам, имеющим недостаточную квалификацию. Квалифицированные и мотивированные работники — важный фактор, в особенности на этом этапе. Кадровые мероприятия Для развития персонала целесообразно воспользоваться самим планированием проекта / Paw92 / . На ранней стадии планирования следует определить, какие потребуются сотрудники, в каком количестве и с какой квалификацией. В результате повысится лояльность к новым производственным и логистическим системам, руководство сможет действовать уверенно, а сотрудники получат гарантии
288 Комплексное планирование промышленных предприятий сохранения рабочих мест. Усилится их самоидентификация с проектом. Самоидентификация и лояльность работников необходимы для успеха проекта. Таким образом, персонал — главный фактор в проектах по планированию заводов. 6.5. Вопросы для упражнений 1. Разъясните задачи рабочего планирования, соединяющего системное планирование с вводом завода в эксплуатацию. 2. Какие стадии охватывает процедура тендера? 3. После распределения заказов между производителями оборудования и поставщиками заказчик должен проконтролировать выполнение работ. Какие частные задачи требуется при этом решить? 4. Какие цели преследует управление проектом по планированию завода? Перечислите управленческие технологии и методы работы руководителя проекта. 5. Когда необходимо создать особую структуру по управлению проектом планирования завода? 6. Какую роль играет развитие персонала в качестве меры, сопровождающей проекты по планированию заводов? 6.6. Литература / DIN69901 / Projektmanagement — Projektmanagementsysteme / Ehr83 / Ehrecke, G.: Methoden und Einsatz des Projektmanagements. In: Tagungsunterlage zum Seminar „Planung und Realisierung von Logistik Systemen“ am 05.09.83 in Bad Homburg / Kwi93 / Kwijas, R.; Simioni, B.: Trends in der Kommissioniertechnik — Erfolgsfaktor Mensch. Schweizer Logistikkatalog 1993 / Paw92 / Pawellek, G.: Projektbegleitende Logistik-Weiterbildung. Logistik Spektrum (1992) 2, S. 4−5 / Paw07 / Pawellek, G.: Chance Management bei Reorghanisationsprozessen unter Beteiligung der Mitarbeiter. In: Tagungsunterlage „Produktionslogistik“, FGL-Seminar am 21.06.2007 in Hamburg, S. 7.1 bis 7.10 / Rul78 / Ruloff, J.: Maschinen- und Anlageneinkauf aus der Sicht des berufsmäßigen Planers. Ausstellung + Kontakt (1978) 4, S. 6−7
7. ИТОБЕСПЕЧЕНИЕ 7.1. Необходимость, разработка и требования 7.1.1. Потребности и возможности по поддержке планирования На «заводе будущего» на первый план выходит организация производства с ориентацией на продукт и заказ: — жизненный цикл продукции сокращается, а количество вариантов растет; — заказы требуют более оперативной обработки и приобретают индивидуальный характер. Структурные изменения на производственных предприятиях сказываются на структуре изготовления продукции и структуре потока материалов, а значит, воздействуют на структуру завода, здания, системы подачи ресурсов и удаления отходов. Такие системы тоже должны быть мультифункциональными и способными к изменениям. Для этого руководству необходимы: — гибкие производственные структуры и технологии, которые можно оперативно адаптировать к изменившимся параметрам продукции и заказа; — модели планирования предприятия, обеспечивающие широкие возможности корректировки и развития для более быстрой трансформации по требованию заказчика. В будущем решающим фактором успеха станут постоянные инновации в области продукции, а следовательно, и инновационные рабочие процессы. Можно выделить несколько базовых форм поддержки комплексного планирования промышленных предприятий, которые затрагивают: — ход планирования, т. е. структурирование системы в целом и методики работы на отдельных этапах и стадиях планирования; — технологию планирования, т. е. применение научных методов, стандартных правил и методик расчетов;
290 Комплексное планирование промышленных предприятий — инструменты планирования, т. е. применение компьютерной техники с соответствующими приложениями для анализа, оценки, оптимизации и моделирования. Компьютерные программы помогают собирать, обрабатывать и выводить информацию. Базы данных позволяют хранить большие объемы информации и быстро получать доступ к имеющимся сведениям, чтобы проанализировать текущую ситуацию. Таким образом, с помощью баз данных проще разрабатывать решения, требующие большого количества информации: например, устанавливать связи между таблицами. Кроме того, они дают возможность сохранять альтернативные варианты, созданные в рамках планирования. Быстрое развитие аппаратного обеспечения позволяет применять технологии оптимизации и статистические программы, имеющие в основе методические разработки. Для отображения результатов графического анализа, например вывода схем, графиков и диаграмм, существует множество программных пакетов. ИТ-обеспечение планирования учитывает правила и методики расчетов, допускающих стандартизацию. При этом возможностей традиционных математических техник, таких как линейное программирование, зачастую недостаточно для оптимизации сценариев планирования. Новые подходы ориентируются на принцип так называемого адаптивного планирования, позволяющего быстро и гибко реагировать на неожиданные события / Ret05 / . Возможно также использование ИТ-обеспечения при навигации в процессе планирования. Системы управления проектами позволяют структурировать методику путем выделения отдельных этапов планирования, привязки затрат и мощностей и контроля за ходом реализации проекта. 7.1.2. Развитие систем ИТ-обеспечения На рис. 7.1 показана история развития систем планирования с ИТ-обеспечением. В 1960–1970-е гг. главное внимание в компьютерных разработках для промышленных предприятий уделялось коммерческим задачам. С начала 1980-х гг. стали ориентироваться на технические функции, такие как проектирование, изготовление продукции, планирование и управление. В сфере технического планирования первоначально использовались только небольшие текстовые программы, заменявшие ручные методики расчетов. К ним относятся такие инструменты: — аналитические методики учета производительности; — матрицы транспортировки и потока материалов; — средства для оптимизации размещения производственного оборудования.
7. ИТ-обеспечение 291 Цифровой завод Комплексные модели продукции и производства, системные модели с интеграцией инструментов планирования Тенденции развития отправная точка направление развития Функции поддержки Комплексные функции Компьютерные системы управления инфраструктурой (графические и текстовые данные) Инструменты планирования (изолированные решения) Моделирование отдельных систем Технические приложения — конструкторские разработки, изготовление продукции — планирование, управление Системы для планирования Система автоматизированного проектирования (САПР) Бизнес-приложения 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Рис. 7.1. Этапы развития компьютерных средств планирования Что касается функциональных решений для конструкторских разработок, схемы создаются на компьютере начиная с 1960-х гг. Первые системы CAD (САПР) применялись в электрической промышленности для составления и оперативного изменения логических и коммутационных схем и использовались проектировщиками при работе с техническими чертежами. Этим они заинтересовали специалистов по планированию предприятий. Сначала применялись исключительно графические системы. Однако проектировщики лишь в редких случаях располагали необходимыми данными и показателями в электронном виде, а если и получали их, то в других форматах. С развитием компьютерных систем стала очевидной необходимость сопряжения графической, числовой и текстовой информации. Первые системы компьютерного управления инфраструктурой начали использоваться в середине 1980-х гг. / Hei89 /. Вплоть до 1980-х гг. заводские системы, такие как системы производства или потока материалов, зачастую планировались в качестве статических. Для динамического анализа в лучшем случае применяли средние значения. С начала 1990-х гг. разрабатываемые заводские системы и уже имеющиеся комплексы
292 Комплексное планирование промышленных предприятий стали рассматриваться в динамике. Для этого использовались усовершенствованные технологии моделирования, позволявшие сделать процесс планирования более эффективным и улучшить результаты. Цель современных разработок заключается в том, чтобы отобразить комплексную систему либо частные системы (подсистемы) завода в виде модели (рис. 7.2). Данные о текущем состоянии актуализируются с помощью обратной связи от реального процесса по принципу адаптивной системы регулирования. Модель может служить базой исходных данных для стратегического планирования, а в более широких разработках — и для управления в рамках текущей обработки заказов / Paw99–2 /. Данные Планировщик Инструмент принятия решений Анализ поведения Воздействие Модель Прогноз поведения Обратная связь Реальная система Мероприятия Проблема, решаемая в ходе планирования Рис. 7.2. Взаимосвязи между планировщиком, реальной системой и моделью Требования к планированию с ИТ-обеспечением Сегодня комплексное планирование заводов практически невозможно представить без компьютеров. Требования к компьютерным системам обусловлены конкретными задачами планирования. Типичное соотношение задач, над которыми работает отдел планирования, показано на рис. 7.3а. Большая часть рабочего времени
7. ИТ-обеспечение 293 этого отдела тратится на предварительные планы (35%) и стандартные операции (24%). Практика показывает, что на сбор, обработку и согласование данных планировщики предприятий тратят в среднем 45% своего времени. Использование компьютерных систем гарантирует низкие затраты и высокую оперативность при сборе и обработке информации, объемы которой, как правило, велики. Поэтому целесообразно сформировать базу данных, где полученные сведения хранятся и постоянно обновляются, что необходимо для будущих процессов планирования /Bra84/. а) Типичное соотношение задач и распределение рабочего времени отдела планирования Планирование новых систем 35 Статистика Запросы 45 22 Проект — разработка — составление чертежа — разработка вариантов 10 19 29 5 Стандартные операции Специфические операции Информация — сбор — обработка — согласование 15 Планирование расширения имеющихся систем Составление предварительных планов Замена оборудования b) Средние показатели распределения рабочего времени специалистов по планированию заводов Расчеты и документация 24 16 2 6 3 Контроль над реализацией 2 10 Заштрихованные участки указывают процент работ, в которых используются компьютерные системы планирования % 10 20 30 40 10 20 30 40 % Рис. 7.3. Распределение задач и рабочего времени в планировании заводов / Bra84 / Данные о распределении рабочего времени специалистов по планированию заводов показывают также, какая доля работ осуществляется с помощью компьютерных систем планирования (рис. 7.3b). Только комплексные программы позволяют выполнить требования, предъявляемые к методикам планирования: это комплексный анализ всех функциональных областей, моделирование временных и пространственных параметров, а также затрат и производительности. Основные требования к ИТ-обеспечению обусловлены следующими факторами: — увеличение объема данных; — снижение горизонта планирования; — высокая сложность решаемых проблем (необходимо учесть множество аспектов, проанализировать ряд альтернативных вариантов); — сокращение времени реагирования при изменении исходной ситуации; — требуемое качество результата планирования.
294 Комплексное планирование промышленных предприятий Кроме того, компьютерные инструменты планирования заводов должны отвечать ряду критериев: — данные для планирования должны быть постоянно доступными, актуальными, полными и правильными; — необходимо обеспечить возможность комплексного анализа всех производственных структур (например, структуры продукта, структуры изготовления продукции, структуры потока материалов); — планирование должно происходить в диалоговом режиме и учитывать потребности заказчика. 7.2. Компьютерные программы как инструменты планирования 7.2.1. Области применения Для многих областей планирования предприятий существуют компьютерные программы, которые в большей или меньшей степени удовлетворяют предъявляемым специфическим требованиям. Сюда относятся, в частности, программы, выполняющие следующие функции: — обработку и анализ больших массивов данных; — моделирование производительности и временных параметров оборудования; — составление планов с помощью САПР; — реализацию комплексных аналитических или эвристических процедур решения таких проблем, как разработка структур изготовления продукции и монтажа, выбор систем транспортировки и складского хранения, оптимизация размещения. Для других областей программы еще предстоит разработать. Важная задача в рамках анализа текущей ситуации — целенаправленный запрос специальной информации в архивах планировочных и производственных данных для ее последующей обработки в других аналитических программах. При этом целесообразно использовать стандартизованные языки запросов, такие как SQL для реляционных баз данных. На практике применяются разнообразные компьютерные методики анализа и планирования. В принципе ИТ-обеспечение востребовано на всех стадиях планирования заводов (рис. 7.4). Ниже подробно освещаются некоторые программные инструменты, которые обеспечивают сопровождение процесса планирования от планирования целей до контроля над реализацией и текущей
7. ИТ-обеспечение 295 эксплуатации / Schu87, Eng90 / . При этом основное внимание уделяется методикам, отвечающим на следующие вопросы: — Как проанализировать имеющийся потенциал и оценить соотношение эффективности и затрат для предложенных мероприятий? — Как проанализировать и спланировать производственный процесс, чтобы разработать завод с ориентацией на логистические факторы? Этап планирования Уровень анализа Компьютерные инструменты (примеры) Прочие инструменты (примеры) 1. Планирование целей Компания в целом — НИОКР — продажи — производство — администрация EQUIP (разработка программы инноваций на базе количественных показателей) — Моделирование баланса — Системы показателей 2. Структурное планирование Завод — производство — планово-предупредительный ремонт — изготовление оснастки и т. д. PROLOGA (система анализа производственной логистики) — САПР — Диалоговая база данных 3. Системное планирование Производство — изготовление продукции — склад — поток материалов — монтаж — планирование производства и управления LASYS (определение складской системы) OPAL (оптимальный размер поддонов) MAFLU (оптимизация потока материалов) PUDIM (определение масштаба буфера) — САПР — Моделирование — Анализ технологической цепочки 4. Рабочее планирование Цеха и завод — земельные участки — здания — инженерные коммуникации — оборудование — информационные системы AVA (регистрация, распределение, расчеты) — Перечни стандартных работ — САПР — Базы данных — Каталог стандартных деталей 5. Контроль над реализацией Рабочие пакеты — работы — стоимость — сроки САРМ (компьютерная система управления проектами) — Сетевые планы — Столбцовые диаграммы 6. Эксплуатация Компания в целом KIM (управление ключевыми показателями) — Системы показателей Рис. 7.4. Привязка инструментов обработки данных к этапам планирования 7.2.2. Привязка компьютерных программ к этапам планирования 7.2.2.1. Стратегическое планирование В рамках стратегического планирования «завода будущего» разрабатываются цели и мероприятия. При этом используются методики анализа и оценки информации, учитывающие реальные показатели.
296 Комплексное планирование промышленных предприятий Пример: EQUIP Реализация программы инноваций на базе количественных показателей (EQUIP) в рамках планирования проходит в три шага (см. п. 3.3): — определение и анализ исходных данных; — определений позиций и потенциала; — составление программы мероприятий. EQUIP уже давно успешно используется в разных отраслях / Dew91 / . Развитие этого инструмента ведется до сих пор и, несомненно, продолжится в будущем. То же можно сказать обо всех компьютерных инструментах. С помощью EQUIP создается инновационная программа, которая демонстрирует руководству предприятия обозримые этапы контролируемого пути к обновлению завода. При реализации этой инновационной программы (в рамках отдельных проектов) для контроля затрат и эффективности каждого мероприятия используются конкретные показатели. 7.2.2.2. Структурное планирование Структурное планирование занимает промежуточное положение между стратегическим и системным планированием — отсюда вытекают его основные задачи. По результатам комплексного структурного планирования определяются будущие принципы изготовления продукции, монтажа, транспортировки и складского хранения. Помимо этого, определяются производственные структуры и пространственная структура завода. В частности, выбирается наиболее оптимальное расположение различных областей (поток материалов, общая схема размещения). Затем демонстрируются два инструмента планирования , которые, во-первых, служат для анализа числовых и графических данных, а во-вторых, обеспечивают диалоговый режим планирования. Пример: PROLOGA PROLOGA (система анализа производственной логистики) — инструмент структурного анализа продукции, технологии и работы цеха. Он используется в качестве основы для реорганизации предприятия с ориентацией на поток / Pol87 / . PROLOGA опирается на математическую модель завода, которая обеспечивает возможности детерминистского комплексного анализа на основе данных (рис. 7.5). Все данные производства и логистики — основной перечень, спецификации, рабочие планы, информация от оборудования и сведения о заказах — вводятся в систему и подготавливаются для проведения различных аналитических процедур.
7. ИТ-обеспечение Основной перечень: — сырье — отдельная деталь — узел — конечная продукция Спецификация: — набор на 1 деталь — принцип конструктора Реляционная база данных Программы Рабочие планы: — набор на 1 рабочую операцию Рабочие места на оборудовании Программа продукции Программа продаж Производственная логистика — система баз данных Анализ: — поток материалов — структура продукта — структура технологии — структура ресурсов — структура запасов Моделирование: — время — ресурсы — размеры партии Планирование и реализация планов: — технология — заводские системы Эксплуатация и контроль: — организация — инструменты управления — поток материалов План Результаты Планирование производства и управления Управление работой цеха Управление производством Детальное планирование Факт Файлы 297 Ход производства Заводская структура, учитывающая логистические факторы Направления рационализации — потенциал — приоритет — мероприятия Схема расположения Постоянный контроль и поток материалов над производственной — площади для логистикой размещения элементов — интенсивность транспортировки — потребность в складских площадях Рис. 7.5. Система баз данных для анализа, оценки, планирования и контроля производственной логистики В рамках циклического интерактивного процесса планирования с помощью программы PROLOGA формируется перечень мероприятий по реорганизации производства: — определение и сопряжение сегментов потока материалов; — формирование ресурсных полей; — определение групп с одинаковыми технологическими последовательностями. В ходе моделирования вариантов реструктуризации выявляются результирующие изменения, касающиеся ресурсов и продолжительности производственного цикла, а также вскрываются возможности усовершенствования — реорганизации изготовления продукции и/ или управленческих методик. На рис. 7.6 показан в качестве примера результат реструктуризации производственного предприятия, где значительную часть операций составляет сборка.
298 Комплексное планирование промышленных предприятий Фактическая схема Требуемая схема Производство Контроль качества Склад (проверка запасов) Буферный склад с соответствующими объемами, контроль сроков Рис. 7.6. Результат структурного планирования производственной логистики (пример: завод по производству офисного оборудования) На основе исходного решения были более эффективно сгруппированы производственные области и отдельные производственные системы. Параллельно выявились возможности более удобного размещения и привязки складов; при этом учитывались организационные требования к управлению запасами, использован буферный склад материалов, а также решены задачи контроля объемов и сроков. Пример: MAFLU MAFLU (система планирования потока материалов) позволяет визуализировать потоки материалов на заводе в целом или в отдельных его областях. Этот инструмент применяется как для анализа текущего состояния, так и в рамках реструктуризации производства. На первом этапе интенсивность потока материалов, оцениваемая с помощью матрицы «из/в», отображается как диаграмма Сэнки. В дальнейшем можно интегрировать такие диаграммы в имеющуюся или будущую схему размещения (рис. 7.7). Эта схема позволяет наглядно оценить нагрузку на определенные участки или узлы и положение отдельных отправных или конечных точек (см. п. 7.4.3.2). Теперь, опираясь на анализ и варианты реорганизации путей или площадок, можно прямо на экране компьютера оптимизировать связи в рамках потока материалов. Цели такой оптимизации — это, во-первых, исключение пересечений материальных потоков (по мере возможности) при размещении узлов,
7. ИТ-обеспечение 299 Матрица материальных потоков В Из Отправка Одноэтажное здание GB1 GB2 GB3 Склад Приемка товара Отправка Одноэтажное здание 180 227 GB1 22 GB2 451 GB3 80 40 20 40 50 Склад 227 Приемка товара 525 110 102 110 212 Материальные потоки (по кратчайшему расстоянию) Склад GB1 Выход AUS Вход EIN 110 102 Выход Приемка товара Вход 212 Отправка Выход 451 40 525 22 GB2 EIN Вход Вход 80 227 AUS Выход 20 110 180 Вход 40 50 GB3 Вход EIN Выход AUS Выход Одноэтажное здание Материальные потоки (по путям транспортировки) GB1 EINAUS Вход Выход Вход EIN Выход AUS Склад Вход Выход Отправка Вход Приемка товара Выход GB2 Одноэтажное здание GB3 Вход EIN Выход AUS Рис. 7.7. Визуализация связей в рамках потока материалов Вход Выход
300 Комплексное планирование промышленных предприятий а во-вторых, сокращение количества продукции на всем пути и увеличение интенсивности потока материалов. 7.2.2.3. Системное планирование На этапе системного планирования определяются базовые экономические и функциональные характеристики систем. Ошибки на этом этапе приводят к созданию экономически нецелесообразных систем, что может иметь непредсказуемые последствия для предшествующих и последующих функциональных областей. Поэтому в последние годы были разработаны различные подходы для повышения надежности планирования за счет ИТ-обеспечения и рационализации процессов планирования. Ниже на примере планирования складских систем продемонстрированы возможности компьютерных инструментов в этой сфере. Пример: LASYS LASYS (система планирования складов) — это программа (рис. 7.8), позволяющая квалифицированному специалисту по планированию провести всю процедуру определения системы в интерактивном режиме. Для этого необходим комплексный подход, причем в формальном отношении основное внимание уделяется пользовательской навигации, работе с данными и гибкости, а в содержательном — оптимизации складских систем и систем комплектования продукции /Mei87; Schw87/. Входные параметры Результаты анализа складских данных Программа Системное планирование многоярусного склада Определение размера ячеек База данных по элементам склада Результат — Выбор системы — Описание системы — Определение масштаба системы — Показатели системы — Схема системы Примерное определение размера стеллажей Расчет производительности и определение масштабов комплексной системы Расчет инвестиций и эксплуатационных расходов Сравнение вариантов Рис. 7.8. Программа планирования складских систем Описания в форме таблиц Планы (формируются автоматически с помощью САПР)
7. ИТ-обеспечение 301 Сначала с помощью подпрограммы для анализа данных склада проводится обработка и оценка исходных параметров (объем ресурсов и интенсивность движения). В базе данных по элементам склада хранится информация, не привязанная к конкретным проектам. Сюда относятся, например, сведения о складском оборудовании и его стандартных элементах, ориентировочной величине инвестиций на оборудование, транспортных системах, строительных параметрах, инженерных коммуникациях, ставке амортизации, расходах на персонал и энергию. Когда активируется функция «планирования складской системы», эти данные вводятся в проект, и в них можно вносить специфические изменения. Основные функции планирования складской системы с помощью программы LASYS — это определение технических параметров, расчет производительности, инвестиций и годовых расходов, сравнение вариантов и вывод результата. Главные функции LASYS — определение размеров ячейки и стеллажа. Для решения первой задачи прежде всего определяются размерные характеристики складского оборудования (рис. 7.9). Это наименьшая системная единица для всех дальнейших шагов по определению складской геометрии. Сначала устанавливаются складские единицы, затем — размеры системы ячеек. Определение размеров выполняется согласно следующей формуле: Складируемые материалы + Складское оборудование = Складская единица + Характеристики стальных строительных конструкций и расстояния между несущими конструкциями = Размеры системы ячеек. При определении размеров стеллажа различают статический и динамический варианты. Если склад можно интегрировать в имеющееся здание, то используется статический вариант. При этом необходимо указать следующие данные: — длина стеллажа или количество ячеек в горизонтальном ряду; — ширина склада или количество проходов; — высота склада или количество ячеек в вертикальном ряду; — количество складских мест. При динамическом определении размера стеллажа его габариты и количество штабелеров автоматически согласовываются. Таким образом оптимизируется система в целом. Интересно, что при планировании складской системы с ИТ-обеспечением составляются чертежи, которые затем передаются в САПР. Эти чертежи можно не только распечатать на плоттере (рис. 7.10–7.12), но и через САПР реально
302 Комплексное планирование промышленных предприятий интегрировать схему склада, например, в схему завода / Koc92 / . Кроме того, выбранное решение может служить основой для рабочего планирования. Современные ИТ-инструменты сохраняют содержание и структуру известной и проверенной методики планирования, но при этом заметно ускоряют процесс. В результате за короткое время удается рассмотреть значительно больше вариантов, что существенно повышает качество планирования. Документация по отдельным этапам планирования и чертежи формируются автоматически, высвобождая время специалистов. Упаковка товара — размеры — вес Типы складского оборудования — размеры — максимальный допустимый вес Размещение упакованных единиц на складском оборудовании каждого типа Выбор оптимальной схемы штабелирования МаксимальОценка степени ное использо- использования вание объема объема (при необходимости с ограничением веса) Выбор оптимального складского оборудования Запасы Подход Запасы Подход Запасы Подход Рис. 7.9. Логическая схема привязки складского оборудования 7.2.2.4. Рабочее планирование На этапе рабочего планирования параметры сформированных систем конкретизируются для подготовки к проведению тендера распределения заказов и расчетов за выполненные работы. Необходимо среди прочего составить перечень работ, проанализировать предложения и сравнить цены, подготовить списки заказов и работ и провести расчеты за отдельные этапы реализации проекта. AVA — комплексная программа для рационального выполнения этих задач (рис. 7.13) — позволяет правильно составить тендерную документацию с использованием стандартных формулировок, оперативно оценить поступившие предложения и контролировать расходы во время выполнения работ. Основой разработки служат планы и описания объектов, а также расчет габаритов / Schu87 / .
7. ИТ-обеспечение Рис. 7.10. Компьютерное планирование складской системы: схема склада Рис. 7.11. Использование САПР при планировании складской системы: сечение многоярусного склада 303
304 Комплексное планирование промышленных предприятий Решетка Решетка Рис. 7.12. Использование САПР при планировании складской системы: высотный склад Компьютерные системы используются в рабочем планировании уже давно. Сегодня ведется практическая работа над тем, чтобы вся конкурсная документация составлялась параллельно с планами в САПР. Подготовительная работа (с помощью САПР / вручную) Определение базовых параметров: планы, статистические данные, расчеты Стандартные детали Результаты Текстовые блоки Отдельные позиции Запросы в адрес потенциальных подрядчиков Проведение конкурса Перечень работ Проверка, сравнительная таблица цен Профессиональная оценка, рекомендации по распределению заказов Переговоры с потенциальными подрядчиками Распределение заказов Определение резервов для промежуточных и итоговых расчетов Определение сумм, подлежащих выплате Рис. 7.13. Планирование объекта: программа для подготовки конкурсной документации, распределения заказов и расчетов с подрядчиками
7. ИТ-обеспечение 305 7.2.2.5. Контроль над выполнением работ Раньше понятия компьютерных систем и управления проектами казались несоединимыми. Сегодня подход меняется, в особенности при реализации больших и/ или сложных проектов, причем не только в машиностроительной отрасли, а уж тем более при создании новых производственных предприятий (или реорганизации старых) на принципах «завода будущего». В таких случаях проектный менеджмент становится инструментом для «управления рисками и изменениями» (рис. 7.14). Программа CAPM (компьютерная система управления проектами) позволяет, помимо составления классического сетевого плана и планирования ресурсов, работать с реляционной базой данных. Благодаря этому проектный менеджмент становится / Adl88 / : — инструментом планирования: при составлении структурных планов проекта, планов процессов, графиков, планирования ресурсов, расходов и денежного потока; — инструментом управления: при определении степени реализации проекта, презентации оснований для принятия решений, поиска альтернативных вариантов решения проблем (имитационные расчеты и т. д.), наблюдения за динамикой расходов, трендового анализа, прогнозных расчетов и оптимизации финансовых потребностей во временной перспективе в целях сокращения инвестиций; — инструментом контроля и ведения документации: для автоматической подготовки данных при управлении на уровнях с разной концентрацией информации, хранения данных по проекту для их последующего анализа, обработки и использования в будущих проектах, автоматического определения степени реализации проекта, ведения документации по составлению и отслеживанию счетов, для управления материалами, транспортной логистики и складского хранения на месте проведения работ, для ведения чертежной документации, документации по поставкам и услугам, включая соответствующие договоры. Ввод и изменение данных осуществляются в индивидуальных диалоговых окнах, а с помощью процедур обработки системе можно сообщить, в какой форме следует проводить расчеты, например для определения величины денежного потока. Для вывода данных предусмотрены генераторы отчетности. В них можно выбрать произвольные данные, отсортировать их и привести в легко понятную форму, чтобы все, кто задействован в проекте, получали определенную информацию. При этом графические инструменты, такие как сетевые и структурные планы, столбцовые и круговые диаграммы, гистограммы и обычные кривые, позволяют значительно быстрее выявлять взаимосвязи.
306 Комплексное планирование промышленных предприятий Персонал Оборудование Материалы Планирование процесса реализации Контроль за ходом работ Ресурсы Составление сметы Актуализация Анализ текущих расходов Динамика затрат и прогноз Отношения работ и расходов Сроки и ход реализации проекта Смета и расходы CAPM Контроль над планированием Финансы Планирование финансовых потребностей Расчет ликвидности Инвестиции Отслеживание материалов Контроль над выполнением работ Оценка хода реализации Управление чертежами Отслеживание заказов и поставок Списки материалов Грузовые места, погрузочные документы, управление складом на строительной площадке Рис. 7.14. Области применения CAPM 7.3. Инструменты планирования предприятий 7.3.1. Моделирование Поскольку процессы планирования заводов постоянно усложняются, все чаще требуется использовать техники моделирования. Исследование динамики заводских систем с помощью моделирования повышает качество планирования. Эта методика зарекомендовала себя как оптимальный способ добиться прозрачности систем и процессов. Все параметры системы, допускающие количественное выражение, формализуются и вводятся в оперативную модель, с помощью которой воспроизводится реальная система и происходящие в ней процессы. Путем изменения факторов, влияющих на систему, а также изменения ее отдельных элементов можно смоделировать многочисленные варианты процессов и проследить за тем, как будет реагировать заводская система.
7. ИТ-обеспечение 307 7.3.1.1. Требования к моделированию Исследования на моделях проводятся, как правило, для того, чтобы спрогнозировать и заранее оценить последствия запланированных изменений системы. Поскольку специалист по планированию обладает всей полнотой информации об исследуемой системе, проводить моделирование должен именно он — это позволит избежать потерь при передаче информации эксперту по моделированию и обратно. Однако на практике исследования на моделях обычно составляют лишь небольшой фрагмент в ходе проектной работы, который может начинаться со структурного и системного планирования и заканчиваться реализацией проекта. Таким образом, ответственный за планирование нечасто сталкивается с задачами моделирования. Система моделирования с точки зрения пользователя должна / Ben90 / : — обладать универсальными возможностями применения; — быть простой в освоении; — иметь удобный интерфейс; — позволять быстро и легко создавать модели; — не требовать знания языков программирования и моделирования; — быстро проводить расчеты даже для сложных моделей; — выводить результаты в удобном виде; — работать на персональных компьютерах. 7.3.1.2. Стадии модельного исследования Модельные исследования включают сбор данных, моделирование, проведение модельных циклов, интерпретацию результатов и перенос полученных данных в реальную систему (рис. 7.15): — сбор данных служит для подготовки всей информации, необходимой для моделирования. Репрезентативность результатов моделирования в значительной мере зависит от качества собранных данных; — при моделировании данные трансформируются в модель, т. е. действительность (текущий уровень планирования) отображается в компьютере. Модель необходимо проверить на правильность и репрезентативность; — модельные циклы проводятся с изменением параметров. Интерпретация результатов моделирования дает информацию о поведении моделируемой системы.
308 Комплексное планирование промышленных предприятий Формулировка задачи Сбор данных Создание модели Проверка и корректировка модели Модельное планирование Моделирование Анализ и изменение параметров Применение результатов Рис. 7.15. Ход модельного исследования Модельные системы не являются средством оптимизации. Специалист по планированию самостоятельно оптимизирует систему, правильно подбирая параметры. Таким образом, моделирование — обычный современный инструмент, выполняющий расчеты за человека. 7.3.1.3. Задачи моделирования Основные сферы применения моделирования — это планирование и эксплуатация заводских систем / Paw04 / . При этом разработка модели, например для системы потока материалов (автоматические транспортные системы, подвесные транспортные системы), предполагает, что после соответствующей корректировки модель, созданная при планировании, будет использоваться и для управления этой системой (рис. 7.16). Задачи моделирования приходится решать на всех этапах планирования заводов в рамках стратегического, структурного, системного и рабочего планирования (рис. 7.17): — в ходе стратегического планирования моделирование позволяет выяснить эффект изменений в отношении рынка, технологии и социальных факторов: • моделирование структуры расходов и работ; • поддержка при принятии решений относительно слияния предприятий;
7. ИТ-обеспечение Вчера Разработка модели Сегодня Корректировка модели Завтра 309 Моделирование Моделирование Корректировка модели Корректировка модели Моделирование Планирование и формирование потока материалов Управление и регулировка потока материалов Рис. 7.16. Области моделирования • оценка изменений в отношении вертикальной интеграции, аутсорсинга, глобального распределения ресурсов; — в ходе структурного планирования с высоким уровнем абстрагирования производственные области рассматриваются при моделировании только как отправные и конечные точки объекта, позволяющие: • определить взаимозависимости между отдельными областями завода с точки зрения потока материалов; • определить расположение оборудования (минимизация транспортных расходов); • сформировать внутреннюю инфраструктуру и определить ее масштаб (пути для персонала, транспортные средства, масштабы склада, интенсивность потока информации и потока материалов); • оценить заводские структуры при разных вариантах системной нагрузки (программа продукции, рабочие планы, основные количественные показатели); — в ходе системного планирования моделирование служит для формирования различных систем (транспортной, складской, перевалочной, информационной) и выполняет следующие функции: • оценку взаимодействия систем; • моделирование топологии (функции, пределы производительности, слабые места: например, в организации буферов или схеме перемещения транспортных средств);
310 Комплексное планирование промышленных предприятий • выбор параметров: количество транспортных средств в зависимости от нагрузки на систему, скорость транспортировки, стратегии размещения транспортных средств, альтернативные варианты управления; • оценку реакций на стохастические воздействия, определение гибкости системы; — в ходе рабочего планирования функция моделирования — детальная проработка комплексных подсистем и определение их масштабов: • пересечение путей транспортировки и комплексные узлы; • расположение и количество участков, на которых транспортные средства движутся поодиночке, и участков, где движение происходит группами; • предотвращение столкновений (анализ замкнутых кривых). Воздействия рынка и окружающей среды Стратегическое планирование Структурное планирование Система изготовления продукции Смежное предприятие Склад Заказчик Закупки Производство Дистрибуция Системное и рабочее планирование Транспортировка внутри предприятия Изготовление продукции и монтаж Склад и участок отправки продукции Рис. 7.17. Место моделирования на организационных уровнях
7. ИТ-обеспечение 311 На рис. 7.18 на примере предприятия автомобильной отрасли показаны проблемы, решить которые призвана методика моделирования. Конкретные исследования на заводе по сборке легковых автомобилей касаются производственного процесса, потока материалов, логистики, планирования размещения элементов и организации работы (рис. 7.19). Технологии моделирования для решения задач по планированию заводов Проектирование Эксплуатация Выбор системы Проверка новых линеек продукции Функциональный контроль Анализ производительности системы с разными профилями нагрузки Определение масштабов системы Анализ слабых мест Влияние сбоев на функционирование системы Анализ точек сопряжения Стратегии управления Анализ стратегий аварийной эксплуатации Рис. 7.18. Проблемы, решаемые с помощью моделирования Модельные проекты на заводе по выпуску легковых автомобилей Производственный процесс Материальный поток, логистика Размещение оборудования Линии сборки кузова Буфер для кузовов Схема сборочного цеха Сборка дверей Покрасочный буфер для разных цветов Монтаж в звездообразных боксах Сборочные боксы Боксы монтажа кабельных жгутов Сортировочный буфер Монтаж стекол Гидравлическая звездообразная сборочная установка Предварительная сборка кузова Подача элементов на сборочные линии Предварительный монтаж дверей Транспортная логистика с ориентацией на внешний склад Организация работы Определение количества персонала, необходимого для технического обслуживания Рис. 7.19. Модельные исследования на заводе по выпуску легковых автомобилей Применение моделирования В рамках системного и рабочего планирования моделирование с временной точки зрения применяется как поддержка на следующих этапах работ:
312 Комплексное планирование промышленных предприятий — при выборе системы посредством моделирования перед реализацией; — при разработке программного обеспечения и в ходе ввода в эксплуатацию во время реализации проекта; — при ежедневном оперативном планировании в ходе текущей эксплуатации (после этапов системного и рабочего планирования). 7.3.1.4. Моделирование как инструмент выбора системы В ходе планирования или определения системы посредством моделирования исследуются (не планируются!) различные варианты и предложения. При этом основное значение имеет формирование показателей как объективных критериев оценки. Показатели позволяют более точно оценить будущую производительность и предсказать недостатки систем изготовления продукции и монтажа, складского хранения и транспортировки. Преимущество однажды созданной модели заключается прежде всего в том, что в нее можно накладывать любые данные о структуре заказов и объемы. Параметры систем, такие как скорость или характер транспортеров циклического действия, количество сотрудников и т. д., меняются одним щелчком мыши. Эффект изменений рассчитывается за несколько секунд или минут. Типовые задачи, которые решаются в рамках системного планирования с помощью моделирования: — определение или проверка схемы завода, адаптированной к требованиям производства; — сравнение ручных, частично автоматизированных и полностью автоматизированных технологий монтажа и производства; — определение предельных мощностей сборочных и производственных линий; — определение или проверка схемы склада, адаптированной к структуре товарной номенклатуры и перевалочным операциям; — выбор оптимального складского оборудования систем комплектования продукции, определение их масштабов (основная функция складского моделирования); — разработка и тестирование стратегий загрузки и разгрузки склада, предоставления ресурсов и утилизации отходов; — выбор или определение оптимальных комплексных процессов; — проверка пропускной способности; — расчет эксплуатационных расходов; — наблюдение за взаимовлиянием различных областей завода, поиск возможных проблем.
7. ИТ-обеспечение 313 Пример: завод по производству напитков В рамках реорганизации пивоваренного завода с ориентацией на логистические факторы проводилось моделирование ряда областей: это установки для розлива, транспортеры непрерывного действия, организация работы штабелеров, порядок использования площадей и транспортных путей вплоть до погрузки товара на грузовые автомобили (рис. 7.20). Рис. 7.20. Модель блочного склада напитков в дистрибуционном центре Здесь требовалось организовать внутризаводскую логистику. В частности, возник вопрос о том, как уменьшение блоков, включающих в себя одинаковые складские позиции, скажется на скорости их погрузки на грузовой автотранспорт. В складских блоках хранятся поддоны с товаром, которые требуется загрузить в автомобили. На этом предприятии скорость погрузки имеет стратегическое значение и потому в любом случае должна быть максимальной. Необходимо учесть следующие факторы: — размеры складских блоков; — ассортимент отправляемой продукции; — количество отправляемых поддонов; — маршрутная сеть вилочных погрузчиков и препятствия, встречающиеся на путях (например, ворота); — различные типы грузовых автомобилей; — продолжительность погрузки товаров в грузовой автомобиль; — нормы рабочего времени;
314 Комплексное планирование промышленных предприятий — количество вилочных погрузчиков и их технические характеристики; — различные размеры вил и разная высота штабелей. В результате была найдена оптимальная конфигурация склада, обеспечивающая эффективное и гибкое использование площадей с помощью небольшого количества вилочных погрузчиков и короткое время загрузки грузовых автомобилей. Таким образом удалось максимально обезопасить инвестиции (в новые вилочные погрузчики) и точно рассчитать текущие эксплуатационные расходы (в частности, количество необходимого персонала). 7.3.1.5. Моделирование как инструмент поддержки при вводе в эксплуатацию Второй этап применения моделей начинается после определения технических параметров системы с планирования систем управления для производства и логистики и ввода этих систем в эксплуатацию. В большинстве случаев автоматизированные системы монтажа, включенные в технологическую цепочку, или программы для управления логистическими процессами, такие как регулировка потока материалов, администрирование склада или управление погрузчиками, создаются под конкретного заказчика или по меньшей мере существенно адаптируются к его потребностям (даже если разработчики таких систем это отрицают). Однако индивидуальное программное обеспечение, которое в конечном счете необходимо для правильного и эффективного управления оборудованием, сначала, как правило, работает со сбоями. В крупных системах (например, в комплексных автоматизированных системах изготовления продукции и монтажа) или на складах с многоуровневыми стеллажами до настоящего времени каждый раз возникали более или менее серьезные сложности при запуске. В некоторых случаях эти проблемы не удается решить годами. Одна из причин возникновения проблем связана с тестированием, точнее, с тем, что программа сразу же внедряется в реальной системе. В результате ошибки в программе немедленно дают о себе знать и даже приводят к системным сбоям. Если расширить модель, подключив к ней соответствующие программно-технические интерфейсы крана или транспортного оборудования — сегодня это сделать легко, — то можно использовать модель в качестве тестовой среды. На практике будущая система управления не в состоянии различить, управляет ли она реальным техническим комплексом или его моделью. На рис. 7.21 показан пример тестирования программы управления логистикой (несколько систем потока материалов и складского хранения, связанных в единую цепочку).
7. ИТ-обеспечение Компьютер, обеспечивающий администрирование склада и управление 315 Отображение склада «Переключатель» Модель Реальность Рис. 7.21. Тестирование на модели на примере систем управления логистикой При моделировании такого рода близость модели к реальному положению дел имеет второстепенное значение. Достаточно, если реакции в модели и в реальности будут совпадать с логической точки зрения. Это означает, например, что в ответ на команду направить поддон в определенную область склада формируется соответствующий сигнал подтверждения, сообщающий о том, что загрузка состоялась. При этом не требуется, чтобы поддон проходил по фактическому потоку материалов. Пример: тестирование системы управления и администрирования склада Была создана модель автоматизированного многоярусного склада с подготовительной площадкой и периферическим транспортным оборудованием с целью тестирования системы управления и администрирования, которую планировалось внедрить. Модель, как и настоящее складское оборудование, связана с реальной (тестируемой) системой и воспроизводит стандартные процессы: — доставка поддонов; — проверка качества; — загрузка на ярусы; — выгрузка; — перевалка и т. д. Сигналы, которыми модель обменивается с системой управления и администрирования склада, идентичны реальным сигналам транспортного оборудования. Модель ожидает от управляющей системы команд для выполнения перемещений в рамках потока материалов. Если поступают ошибочные сигналы или сигналы, не отражающие реальность, например указывающие некорректную
316 Комплексное планирование промышленных предприятий точку загрузки, модель будет действовать в соответствии с этими сигналами и управлять потоком материалов некорректным образом. Такие ситуации сразу отображаются моделью, и ошибку можно устранить без последствий. Тестирование управляющего программного обеспечения для систем изготовления продукции, монтажа, логистики дает следующие преимущества: — проверяются и устанавливаются оптимальные идентификационные точки в потоке материалов; — устраняются ошибки управляющей программы; — все производственные процессы тестируются за короткое время (модель работает значительно быстрее реального оборудования); — тестируется производительность будущей программы управления и производится ее приемка; — определяется реакция управляющей программы на некорректную или ошибочную информацию о потоке материалов; — определяется реакция программы на проблемы с передачей информации. Общая цель процедуры — сократить период запуска в эксплуатацию за счет предварительного тестирования программы и обеспечить ее стабильную и корректную работу. 7.3.1.6. Модель как инструмент принятия оперативных решений Третий этап применения моделей выходит за пределы системного планирования и затрагивает область оперативного управления (рис. 7.22). На практике постоянно возникают вопросы, обусловленные изменением определенных базовых условий в рамках имеющейся системы. Сюда относятся, например, изменения структуры заказчиков или заказов (например, в преддверии Рождества). Изменения могут возникать даже в пределах одних суток, и, как правило, они нарушают стабильность системы. В результате в производственных и логистических системах возникают такие проблемы, как задержки поставок или лишние расходы (например, из-за того, что привлечено слишком много работников). Благодаря высокой скорости расчетов модели в состоянии выдавать краткосрочные прогнозы. Эту работу можно назвать примерным планированием на этапе эксплуатации. Таким образом достигаются следующие цели: — составляются прогнозы для оперативного планирования работы на день, учитывающие текущую информацию о заказах; — обнаруживаются проблемы и пиковые нагрузки; — своевременно запускаются механизмы поддержки;
7. ИТ-обеспечение 317 — более оптимально используются механизмы доставки за пределы предприятия; — производится оценка эффекта от привлечения новых заказчиков или изменения структуры заказов. Вспомогательный инструмент планирования производства Оперативное планирование Стратегическое планирование Структурное планирование Инструмент поиска решений для проблем с потоком материалов, инструмент планирования оборудования Проект Конфигурация системы системы ПланироваПовышение ние нового эффективности оборудования имеющегося оборудования Условия рабочих процессов Этап планирования Поведение на этапе запуска Этап реализации Примерное планирование Детальное планирование Например, планирование программы продукции и ассортимента Например, планирование применения производственного оборудования Этап эксплуатации Рис. 7.22. Применение моделей Пример: пульт управления складом Модель, показанная на рис. 7.23, разработана для наблюдения за хранением и комплектованием товаров на складе готовых спиртных напитков в формате пульта управления. Поскольку количество разновидностей продукции очень велико, для комплектования заказов требуется много сотрудников. Предварительное исследование на модели не подтвердило экономическую целесообразность использования автоматизированной системы. Возможные колебания ассортимента и объема отправляемых заказчикам товаров не позволяли рассчитывать, что автоматизированная система гарантирует отправку заказа в течение 48 часов. Модель же ручного варианта комплектования позволяет точно прогнозировать скорость обработки заказов, а значит, заранее определять, например, продолжительность маршрутов грузового транспорта. В результате экспедиционные компании заблаговременно получают информацию о том, когда могут произойти задержки, а начальник склада получает возможность при необходимости точечно увеличивать количество сотрудников, чтобы избежать накладок.
318 Комплексное планирование промышленных предприятий Рис. 7.23. Схема зоны комплектования склада спиртных напитков Результат моделирования показан на рис. 7.24. Рис. 7.24. Пример оперативного моделирования работы дистрибуционного склада спиртных напитков
7. ИТ-обеспечение 319 Использование инструментов моделирования для еще более близких горизонтов прогнозирования (например, в пределах нескольких минут) на этом уровне отображения пока проблематично из-за продолжительности расчетов. Сегодня повысить скорость расчетов можно только за счет снижения детализации модели. Но в этом случае результаты могут оказаться неточными, а значит, непригодными для работы. 7.3.2. Управление инфраструктурой В области разработки и конструирования продукции CAD (САПР) используются с 1960-х гг. Начиная с 1970-х гг. они стали востребованы и отделами планирования. С начала 1980-х гг. системы CAD в комбинации с базами данных применяются, помимо планирования заводов, для обслуживания зданий и оборудования / Hei89 / . Сегодня такие системы позволяют отображать в комплексе все заводское оборудование и инфраструктуру. 7.3.2.1. Ситуация с основными фондами Ситуация с основными фондами на многих предприятиях по-прежнему характеризуется дроблением полномочий на разных уровнях — от отдельных сотрудников до организационных единиц и руководителей. Минусы такого положения дел — раздельные базы данных, хранение избыточных данных, недостаточная надежность информации. При этом на составление базы данных для планирования или контроллинга основных фондов часто тратится много времени. В последние годы некоторые предприятия воспользовались мероприятиями по реорганизации для того, чтобы превратить управление основными фондами в смежную функцию (аналогично материально-техническому снабжению). Понятие «управление инфраструктурой» описывает внутреннюю работу с основными фондами, которая предполагает техническую и экономическую ответственность. Компьютерные системы управления инфраструктурой в сочетании с необходимыми инструментами образуют функциональную область комплексных автоматизированных систем управления производством (АСУП) (рис. 7.25). 7.3.2.2. Функции и системы компьютерного управления инфраструктурой Управление инфраструктурой включает четыре функции: планирование, реализация, обслуживание и контроллинг систем. Каждая из этих функций имеет множество подфункций, связанных с основными фондами (рис. 7.26).
320 Комплексное планирование промышленных предприятий АСУП (комплексная система автоматизации производства) Организационная информационная система Техническая информационная система Информация о заказах — объемы — сроки — спецификации — рабочие операции — прогнозы Базовые данные Автоматизированное конструирование Разработка продукции Оформление продукции Организация производства, компьютерное управление инфраструктурой ПиУП Обработка заказов Планирование производственного процесса — объемы — сроки Производство АСУТП — складские позиции — рабочие операции — прогнозы Финансовые данные Структура завода — производственное оборудование — логистическое оборудование — здания и строительные конструкции Данные о персонале Контроль над производственным процессом — объемы — сроки Контроль качества ПиУП — планирование и управление производством Рис. 7.25. Компьютерное управление инфраструктурой: комплексная модель «завода будущего» Все эти функции и подфункции образуют систему автоматического регулирования. Функции управления инфраструктурой реализуются децентрализованно, но используют единую базу данных. Данные должны постоянно обновляться и предоставляться пользователю в соответствии с его уровнем доступа. Системы компьютерного управления инфраструктурой позволяют хранить все данные без изъятий в графической форме и в комплексном виде и выводить их в соответствии с текущими потребностями (рис. 7.27). Таким образом, эти системы образуют внутреннюю компьютерную модель завода (рис. 7.28). 7.3.3. Виртуальная реальность 7.3.3.1. 3D-системы в планировании предприятий В отношении графического представления информации инструменты планирования постоянно совершенствуются. Программы, позволяющие создавать классические двухмерные чертежи, все чаще уступают место 3D-системам. Для черчения используются интерактивные устройства — мышь, графический планшет или клавиатура. В результате интуитивные и творческие способности практически
7. ИТ-обеспечение 321 Входные величины, обусловленные рыночными, технологическими и социальными Система факторами регулирования Планирование основных фондов Планирование заводской структуры — долгосрочное планирование — периодическое / циклическое планирование — проектное планирование — отдельный проект — мультипроекты Передача данных Вовне Реализация системы основных фондов Форма финансирования Тендер Заказ Поставка, монтаж / строительство Пуск в эксплуатацию Передача данных Комплексные данные САПР / база данных Контроллинг основных фондов Комплексная система «завод» Области и элементы основных фондов — факторы — периодические / циклические факторы В рамках предприятия Обслуживание основных фондов Администрирование Техника безопасности Защита Управление энергией и материалами Защита окружающей среды Предоставление основных фондов Рис. 7.26. Компьютерная система управления инфраструктурой: системный обзор основных фондов Структура подачи ресурсов и утилизации отходов Инженерные системы Здание Инфраструктура Земельный участок Рис. 7.27. Объекты компьютерного управления инфраструктурой
322 Комплексное планирование промышленных предприятий Компьютерная модель завода Реальность Графические и цифровые данные Модель САПР База данных (Источник: GfU) Рис. 7.28. Структура заводской базы данных: фундамент системы управления основными фондами не находят себе применения. В этой сфере новые технологии создания виртуальной реальности открывают значительный потенциал для оптимизации. Тем не менее следует констатировать, что немногие предприятия применяют для планирования 3D-системы. Причина заключается в том, что затраты на 3D-чертежи слишком велики при интеграции всех данных, необходимых для создания чертежей (например, данных о структуре здания, транспортном оборудовании, станках, системах подачи ресурсов и утилизации отходов). Вместо трехмерных чертежей часто используется двухмерная послойная модель, которая требует сравнительно небольших затрат и сохраняет простую структуру благодаря возможности отображать отдельные слои. Для удобного просмотра трехмерных чертежей разработаны программные системы, включающие набор базовых трехмерных структур, которые добавляются в чертежи по принципу конструктора / Kru07 / . 7.3.3.2. Методы визуализации и их потенциал Информационные технологии высокой производительности позволяют обрабатывать большие объемы данных. Благодаря этому можно отображать такие показатели, значимые для планирования заводов, как уровень детализации, горизонт планирования или очередность операций планирования, с учетом специфики планируемого объекта / Küh99 / . Выделяются следующие методы визуализации / Bra01 / : — стереоскопическая визуализация: при этом каждый монитор может управляться с одной рабочей станции или одного ПК; — видеошлем: два миниатюрных монитора, закрепленные на держателе в форме шлема, показывают разные изображения для каждого глаза;
7. ИТ-обеспечение 323 — большая проекция: данные визуализации проецируются на большой экран; — интегрированный компьютерный стол проектировщика / Pos99 / : проектировщики, участвующие в проекте, выводят на поверхность конференц-стола горизонтальную проекцию строящегося или реконструируемого завода. Одновременно на экране с торца стола демонстрируется одна из проекций, выбранная проектировщиком. Использование такого инструмента, как виртуальная реальность, при планировании заводских и логистических систем открывает широкие возможности: — благодаря компьютерным функциям, таким как база данных, отражающая модель завода и параметры оборудования, повышается скорость планирования и открывается доступ к разным версиям планов; — благодаря пространственной визуализации комплексных систем повышается надежность планирования и удается избежать ошибок; — отпадает необходимость в создании затратных прототипов и моделей; — интеграционный подход к планированию обеспечивает возможности интерактивного взаимодействия. Системы виртуальной реальности призваны обеспечить интуитивную работу с элементами планирования, не предполагающую знакомства со специфическими инструментами. Таким образом были разработаны, например, приложения для программирования и проверки движений в робототехнике (рис. 7.29). Обе эти задачи решались и как изолированные приложения, т. е. исключительно виртуально, и во взаимодействии с реальным, физическим роботом / Schr97 / . Рис. 7.29. Программирование движений на роботизированной линии с помощью виртуальной реальности / Wes06–1 /
324 Комплексное планирование промышленных предприятий 7.3.4. Цифровой завод 7.3.4.1. Концепция и организационные поля Предполагается, что идея цифрового завода станет ведущей в ближайшие годы. Она привлекает к себе все больше внимания (рис. 7.30). При этом под понятием «цифровой завод» понимают широкую сеть цифровых моделей, методик и инструментов моделирования производственных процессов, а также технологий 3D-визуализации и виртуальной реальности, которые действуют воедино благодаря последовательному управлению данными / Gau02; Bra05; Kam05; Leh06 /. Цифровое планирование Реализация на практике Производство Рис. 7.30. Цифровой завод и его связь с реальным заводом В компьютерной системе, образующей ядро цифрового завода, реализована комплексная модель продукции, процессов и ресурсов. Она позволяет всем, кто задействован в процессе создания продукции, лучше представлять ситуацию в целом. Современные программные решения устанавливают непосредственные связи между отделом НИОКР и всеми вовлеченными в проект отделами планирования и производства. Взаимодействие такого рода открывает для всех участников процесса новое измерение — «синхронное конструирование» от первых эскизов и планирования до запуска в производство (рис. 7.31). Основные характеристики стратегии цифрового завода: — тесное сопряжение НИОКР и планирования; — заблаговременное изучение критических объемов и монтажных циклов;
7. ИТ-обеспечение 325 Мобильный терминал со сканером Рис. 7.31. Системное планирование склада. Пример системы: технологические каналы / Mer95 / — оперативный обмен информацией между отделами конструирования, изготовления прототипов, обслуживания и планирования; — поддержка и ускорение деятельности по планированию по следующим направлениям: • планирование процессов; • планирование оборудования и размещения; • управление временем; • синхронизация производственных линий; — формирование данных для изготовления продукции: • программные коды для инструментальных станков, измерительных машин и роботов; • программы ПЛК; • рабочие инструкции для цехов. Можно выделить следующие организационные поля цифрового завода / Wes06–2 / : — планирование монтажа: в частности, системное планирование, оценка пригодности изделия к монтажу; — планирование процессов изготовления продукции: в частности, сравнение альтернативных вариантов; — организация рабочих мест: в частности, анализ эргономических показателей для определения требований относительно положения тела
326 Комплексное планирование промышленных предприятий и движений работников, расположения емкостей с необходимыми элементами; — планирование материальных потоков: в частности, организация взаимодействия транспортного и складского оборудования со станциями комплектования и рабочими станциями. 7.3.4.2. Управление жизненным циклом продукта Существование завода определяется сроком службы его оборудования. Чтобы обеспечить комплексный подход к цифровому заводу, необходимо напрямую увязать планирование изготовления продукции с последовательным управлением данными на протяжении всего жизненного цикла не только продукции, но и связанного с ней оборудования, например инструментальных станков / CAD04 / . Эта задача требует от предприятия точного знания всех процессов, происходящих в течение жизненного цикла продукта, в ходе его возникновения и существования / Neu00 / : — процесс изготовления; — эксплуатация; — планово-предупредительный ремонт и техническое обслуживание; — утилизация после окончания срока службы. Современные программные системы поддерживают виртуальную разработку продукции на основе модели реляционного проектирования / Prz04 / . Оптимальное взаимодействие с системами разработки продукции позволяет в рамках оценки процессов монтажа быстро определить эффект от изменений и своевременно выяснить возможности доступа и установки элементов. Путь к решению, оптимальному с технической и экономической точек зрения, сокращается, поскольку благодаря анализу инвестиций и расчету «одним нажатием кнопки» становится возможной системная оценка альтернативных вариантов. Комплексное моделирование монтажа, процессов, выполняемых оборудованием, и потока материалов на ранних стадиях возникновения продукта упрощает варьирование исходных показателей, таких как количество изделий, место производства и расходы, а также их воздействие на функционирование завода. Требование стандартизации с опорой на передовой опыт в планировании реализуется благодаря повторному применению компонентов планирования в форме организационных шаблонов. Параллельное документирование важных показателей, таких как объем ресурсов и степень их использования, уровень использования площадей и расходов, гарантирует стабильную прозрачность процесса планирования. Становится возможным оперативно пересмотреть базовые условия разработки и производства оборудования.
7. ИТ-обеспечение 327 Значимые факторы Методы и инструменты концепции цифрового завода затрагивают следующие факторы: — время: разработка виртуальной концепции и ее анализ происходят быстрее, чем в действительности. Методики, реализованные в программном обеспечении, освобождают специалистов по планированию от рутинных операций; — качество: виртуальные модели позволяют выявить, на каком этапе жизненного цикла находится продукт или процесс, и гарантировать их пригодность для заказчиков; — расходы: на первоначальном этапе цифровое моделирование повышает затраты на планирование. Они компенсируются за счет уменьшения количества ошибок и повышения точности при определении масштабов. Главное, что цифровое моделирование позволяет исключить двойной труд при разработке продукта, системном планировании производства и в самом процессе производства; — время выхода на рабочий режим: виртуальные модели служат страховкой для запуска производства и позволяют быстрее достичь высокой производительности. В результате за счет более оперативного запуска в эксплуатацию сокращается срок окупаемости инвестиций. Однако в настоящее время такие приложения применяются только на крупных предприятиях. Недавнее исследование об уровне развития концепции цифрового завода на малых и средних предприятиях показало, что лишь 20 % компаний используют отдельные инструменты этой концепции, а 10 % — планируют их применять / Bie05; Rit06 / . 7.3.4.3. Дополненная реальность Важнейшим условием успешного применения концепции цифрового завода является доступность моделей, в достаточной степени отражающих реальность. Многие технические системы и здания были созданы давно, и потому соответствующие 3D-данные нередко оказываются устаревшими или недоступными, а значит, требуется их восстановление. Дополненная реальность — это подход, не требующий полностью оцифровывать и моделировать реальное окружение. Напротив, виртуальные планируемые объекты вписываются непосредственно в реальную технологическую среду (рис. 7.32). Это позволяет сократить объемы затрат на реконструкцию реальной среды или вовсе отказаться от такой реконструкции. Чтобы эта методика была эффективной, помимо собственно визуализации дополненной
328 Комплексное планирование промышленных предприятий реальности необходимы также технологии интерактивного анализа и моделирования / Zäh05 / . Реальная производственная среда с ее базовыми условиями и ограничениями Анализ Оценка Решение Виртуальные 3D-модели продукции, ресурсов и процессов Рис. 7.32. Принцип планирования с опорой на дополненную реальность / Zäh05 / 7.3.4.4. Расширенный промышленный инжиниринг Расширенный промышленный инжиниринг дополняет классические методики инжиниринга и потенциал «управления производством» возможностями компьютерных инжиниринговых систем. Основное внимание уделяется задачам максимально широкой и быстрой адаптации производственных систем к бурным трансформациям. Расширенный промышленный инжиниринг — это деятельность по планированию и оптимизации предприятий, производственных площадок, процессов, оборудования, а также организации работы / Wes05 /. Эта дисциплина включает следующие элементы / Ald06 /: — методы промышленного инжиниринга, которые с ориентацией на более интенсивную динамику и способность к адаптации во многих случаях меняются, расширяются или дополняются; — управление производственными технологиями, т. е. контроль эффективности технологий с помощью таких традиционных инструментов, как модель S-образных кривых, технологические дорожные карты, технологический календарь, и сопряжение этих технологий с концепцией цифрового завода; — цифровые инжиниринговые системы — комбинация компьютерных инструментов моделирования и визуализации, средств для моделирования процессов и приложений для работы в формате виртуальной и дополненной реальности.
7. ИТ-обеспечение 329 7.4. Комплексные системы планирования производства и логистики 7.4.1. Концепция планирования КЛПП В рамках планирования заводов все большее значение приобретает концепция комплексной логистики продукции и производства (КЛПП) /Paw08–2/. При этом структурная взаимосвязь формируется на этапе структурного планирования. Задача КЛПП заключается в том, чтобы организовать структурные взаимосвязи и взаимодействие между ресурсами и согласовать их друг с другом. Учитывая структуру продукции, имеющиеся или планируемые производственные и логистические ресурсы объединяются, образуя структуру с материальными потоками, потоками информации и организационными структурами (рис. 7.33). Детализация структурных данных обеспечивает переход к системному и рабочему планированию. Сведение данных в ограниченный набор показателей приводит к стратегическому планированию. Комплексные производственные и логистические структуры анализируются, оцениваются и оптимизируются, причем зависимости между ними учитываются в автоматическом режиме. Один из подходов предусматривает, например, последовательное снижение сложности в четыре этапа /Paw07–2, S. 41–89/: Структура продукции — Модульная организация структуры продукции — Сокращение многообразия деталей и вариантов — Формирование вариантов на поздней стадии Структура — Привязка рабочих узлов материального потока к сегментам материального потока — Синхронизация материальных потоков через буферные структуры или склад — Разработка схемы размещения с ориентацией на потоки Структура информационных потоков — Определение необходимых типов и объемов информации — Определение информационных точек — Формирование связанных друг с другом систем регулирования Организационная структура Структура процессов — Определение областей по функциям и задачам — Горизонтальная и вертикальная интеграция данных — Создание плоской структурной организации, ориентированной на цепочку создания стоимости Рис. 7.33. Потенциал, открываемый комплексной логистикой продукции и производства
330 Комплексное планирование промышленных предприятий — оптимизация структур продукции; — оптимизация структур материальных потоков; — оптимизация структур информационных потоков, — оптимизация организационных структур. Разработки, созданные на базе адаптивной концепции КЛПП, стали результатом объединенного исследовательского проекта по развитию логистических моделей и компонентов систем полезной нагрузки для самолетов LUFO1, а также результатом последующего применения компонентов КЛПП на малых, средних и крупных предприятиях различных отраслей. В рамках тенденции к целостному комплексному планированию и оптимизации подструктур внутренних и внешних производственных и логистических цепей первые подходы к созданию адаптивной концепции планирования, названной комплексной логистикой продукции и производства, были разработаны еще в начале 1990-х гг. / Paw92-1; Paw95 / . Цель заключалась и заключается в том, чтобы планирование шло быстрее, опиралось на адекватные методы, отличалось высоким качеством и устойчивостью к изменению требований. Для этого создается целостное отображение цепочек создания стоимости на предприятии или в рамках производственной сети в форме гибкой модели. Такая методика комплексного отображения процессов и зависимостей в виде модели по-прежнему имеет важное значение и остается сложной задачей для исследований, близких к практической работе промышленных предприятий и ориентирующихся на прикладные аспекты. Инструменты концепции цифрового завода и средства моделирования бизнес-процессов постоянно совершенствуются для адекватного отображения производственных и логистических операций / Nyh06 / . Модель, созданная в рамках КЛПП, позволяет рассматривать комплексную систему с разных точек зрения, анализировать ее различные подструктуры, ориентироваться в подходах к планированию с помощью системы управления методиками и разрабатывать методические компоненты промышленной инженерии и компьютерных средств / Paw06 / . В этом ключевую роль играет анализ структуры продукции, а также развитие этой структуры с ориентацией на логистические факторы. Достижение логистических целевых показателей (например, сокращения продолжительности производственного цикла, оперативности поставок и снижения уровня запасов) удается учитывать в самом начале жизненного цикла продукции, а именно при ее разработке. Структуры продукции и производства могут стать прозрачными только при использовании адекватных ИТ-инструментов целостного планирования, опирающегося на данные / Paw94; Paw99–1 / . В настоящее время наблюдаются следующие тенденции (рис. 7.34): — моделирование производства в его взаимосвязях с рынком, с одной стороны, и с внутренними рабочими системами, с другой, в соответствии
7. ИТ-обеспечение 331 с принципами кибернетической организации работы предприятия, в частности системой KYPOS; — применение этого подхода для адаптивного моделирования производства с помощью комплексной модели продукции и производства (КМПП); — комплексное планирование продукции и производства с помощью методик и ИТ-инструментов стратегического, структурного, системного и рабочего планирования, а также системы управления методиками для подготовки планирования и оптимизации заводской или производственной системы; — регулирование планирования и управления производством, которое опирается на комплексную оптимизацию подструктур и таким образом кардинально упрощает применение ИТ-средств в целях производственной логистики / Paw07–2, S. 125–141 / . Постоянные изменения данных предприятия Управление продукцией и процессами Наблюдение за моделью и ее корректировка Стратегическое планирование Планирование и управление производством Планирование Структурное планирование Комплексная модель продукции и производства Системное планирование Размещение Управление Рабочее планирование Регулирование Перепланирование Наблюдение Поддержка производства / контроллинг Организация Управление Рис. 7.34. Система организации и управления производством KYPOS: концепция и области планирования / Paw92–2 / 7.4.2. Комплексная модель продукции и производства 7.4.2.1. Обзор модели В рамках моделирования производственных структур на основе КМПП рассматриваются связанные друг с другом подструктуры и их компоненты. Сюда
332 Комплексное планирование промышленных предприятий относятся технологии производства, ресурсы, производственные площадки. В числе функций — формирование модели, оценка, оптимизация и вывод результатов (рис. 7.35). Структуры потока материалов Основной перечень Спецификация Рабочие планы Элементы Создание и оптимизация модели Структурная база данных Технология оптимизации Атрибуты Методики оценки Методики анализа Станок 4 Станок 6 Номер Производительность Производственная площадка Номер Производительность Производственная площадка Рис. 7.35. Создание систем регулирования и оптимизация модели для структурной базы данных КМПП отражает зависимости и взаимодействие структур продукции и процессов в рамках модели и позволяет рассмотреть отдельные подструктуры (рис. 7.36). КМПП интегрирует информацию о подструктурах в комплексную модель, визуализирует зависимости и служит платформой для различных методик анализа и оценки. Соединение моделируемых объектов с их атрибутами позволяет создавать различные варианты просмотра. Благодаря этому можно, например, изучать модели продукции, процессов и функций, а также модели склада, ресурсов и производственных площадок в целях планирования потока материалов и транспортировки. 7.4.2.2. Структура КМПП для планирования заводов КМПП — универсальная общая модель внутренних и внешних производственных сетей / Paw98 / . Объединение подструктур в рамках модели помогает, например, сформировать цепочки процессов и разработать проект производственной структуры на этапе структурного планирования предприятия.
7. ИТ-обеспечение 333 а) Определение уровня анализа (степени детализации) b) Комплексная модель продукции и производства (КМПП) Модель склада Модель ресурсов Модель продукции Модель процессов Модель функций Модель производственных площадок Рис. 7.36. Обзор КМПП На практике универсальная КМПП конкретизируется специфическими параметрами проекта в зависимости от имеющихся данных: — первоначально существует нейтральная структура продукции и процессов, не привязанная к конкретному продукту и конкретному предприятию; — формальная структура продукции и процессов является специфической для продукта, но еще не связана с предприятием и размещением производственных площадок, т. е. определен состав продукта, а цепочки производственных и логистических процессов различаются, как «черные ящики»; — реальная структура продукции и процессов тоже является специфической для продукта, предприятия и данной производственной площадки, т. е. она формируется в результате работы с параметрами продукта и процессов; при этом с логистической точки зрения автоматически учитываются процессы изготовления продукции и монтажа, а также цепочки процессов. В результате параметр «место» определяет производственную сеть, которая включает в себя место размещения завода и смежных предприятий (рис. 7.37а). Чтобы более детально проанализировать процессы в рамках производственной
334 Комплексное планирование промышленных предприятий площадки, можно подключить соответствующий блок — от уровня «завод» до уровней «цех» и «сборочная группа» (рис. 7.37b). Отображаются следующие типы процессов: — процессы изготовления продукции и монтажа, т. е. все процессы по добавлению, изменению и разъединению элементов, а также по их сборке и разборке; Смежный завод 1 T Смежный завод 2 T Смежный завод 3 T Смежный завод 1 T Смежный завод 1 T Завод-получатель Смежный завод 4 T а) Уровень производственной сети Смежный завод 1 Смежный завод 2 T T Складской цех Складской цех T Цех по изготовлению продукции T T Цех по изготовлению продукции T Сборочный участок 2 T Смежный завод 3 T Складской цех T Смежный завод 1 T Складской цех T Цех по изготовлению продукции T Смежный завод 1 T T Цех по изготовлению продукции T Складской цех T Складской цех Смежный завод 4 Статус продукта (собственное производство) Сборочный цех T Складская площадка Складской цех Склад Производственная площадка Производственный цех Рабочая система Сборочный участок 1 T T Завод в г. Финкенвердере T Складской цех Процесс транспортировки за пределами предприятия Процесс транспортировки внутри предприятия b) Уровень завода и сборочной группы Рис. 7.37. Структура производственных площадок на уровне производственной сети, завода и сборочной группы
7. ИТ-обеспечение 335 — процессы транспортировки внутри предприятия, т. е. все процессы подготовки, осуществления и обработки транспортировки, включая транспортировку пустых поддонов и подачу пустых прицепов; — процессы транспортировки за пределами предприятия, т. е. все процессы перемещения деталей, компонентов и изделий между производственными площадками предприятия и смежных организаций; — складские и буферные процессы, т. е. все процессы формирования среднесрочных и долгосрочных запасов, а также процессы синхронизации в целях краткосрочной и среднесрочной компенсации нерегулярного характера производства. С помощью соответствующих методик и вспомогательных средств можно исследовать структуры продукции и процессов в КМПП / Paw07–1 / . Производственная и логистическая цепь сравнивается с другими производственными структурами, что позволяет выявить потенциал оптимизации как производственного процесса, так и структуры продукта. Для этого применяются инструменты анализа и оценки структур времени, производственных площадок, продукта, материальных потоков, информационного потока, организационной структуры и структуры затрат. 7.4.3. Инструменты КЛПП Анализ и оценка подструктур, а также их визуализация производятся с помощью так называемых функций КЛПП, которые позволяют обрабатывать на компьютере данные, собранные в рамках КМПП / Paw96 / . В формате прототипов и на практике реализованы инструменты КЛПП для решения следующих задач: — анализ и оптимизация структуры продукта; — анализ и оптимизация структуры производства: • планирование структуры склада; • планирование потоков материалов и информации. 7.4.3.1. Анализ и оптимизация структуры продукции Когда ориентиром комплексного планирования завода служат логистические факторы, важно организовать структуру продукции с учетом логистики. Это одна из важнейших структур предприятия, которую необходимо учитывать в первую очередь в рамках оптимизации производственной логистики / Har92; Paw08–2 / .
336 Комплексное планирование промышленных предприятий Концепция КЛПП позволяет постоянно анализировать данные по продукции и производству, а ИТ-обеспечение — в любое время скорректировать данные планирования в случае изменений (см. п. 3.4.1). Основные меры по оптимизации структур продукции — это анализ многообразия продукции, структуры изделия и ассортимента деталей (рис. 7.38). Цель заключается в том, чтобы выработать структуру производства, ориентированную на структуру продукции и запросы заказчика. Это позволит обеспечить короткие сроки поставок при низком уровне запасов и по возможности при небольших затратах на перемещение продукции / Paw00; Paw02 / . В ходе анализа в рамках текущей ситуации на основе данных КМПП определяется уровень запасов, спецификация для планирования, подпоследовательности, классы деталей и т. д. (рис. 7.39). Оптимизация логистики с дифференциацией по деталям Методика оптимизации логистики с дифференциацией по деталям (TDL) предполагает дифференциацию ассортимента деталей. Области ее применения разнообразны: ее используют в том числе и при управлении изготовлением продукции, закупках, складском хранении и логистике запасных деталей /Har93/. Примером применения в заводском планировании является оптимизация структуры потока материалов от смежного предприятия до точки подачи деталей в производство. Такая оптимизация может повлиять на схему размещения (см. п. 4.4.2.2). Основной перечень Спецификации Рабочие планы Ресурсы Данные по затратам Рыночные данные База данных по производственной логистике Характеристика В Анализ ассортимента деталей Анализ структуры изделия Характеристика В Анализ многообразия продукции Характеристика А Деталь 123 Широкий набор вариантов Пошаговое формирование предложения Функциональная структура Модульная структура Ассортимент деталей Характеристика А Группа X Группы деталей Рис. 7.38. Мероприятия по оптимизации продукции с учетом логистических факторов
7. ИТ-обеспечение 337 Классификация деталей Решение «делай или покупай» Уровень прогнозирования Запрос поставки Анализ вариантов Анализ продукции / рынка Комплексная модель продукции и процессов Спецификация для планирования Репрезентативные спецификации Формирование групп продукции 0,5 M1 0,2 0,3 P1 Pi Mi x x x x x x x x x x Рис. 7.39. Программы для пользователей: инструменты анализа и оптимизации структуры продукции 7.4.3.2. Анализ и оптимизация структуры производства В зависимости от оптимизированной структуры продукции формируется структура производства, т. е. структура потока материалов, структура потока информации и организационная структура. Чтобы производственные процессы соответствовали требованиям логистики, необходимо разделить поток материалов на сегменты. На этой основе выстраиваются структура информации и организационная структура. Структурирование потока материалов На этапе структурного планирования производства важным компонентом является оптимизация структуры потока материалов. Такой ИТ-инструмент, как MAFLU, позволяет обрабатывать хранящиеся в КМПП данные об имеющихся структурах потока материалов, визуализировать их и формировать данные идеальной структуры. Обзор функций MAFLU приведен на рис. 7.40. При этом мероприятия по оптимизации потока материалов затрагивают в первую очередь структуры рабочих процессов, изготовления продукции и управления (рис. 7.41).
338 Комплексное планирование промышленных предприятий Формирование складских и буферных структур Инструмент формирования складских и буферных структур в рамках КЛПП охватывает целый ряд модулей, которые необходимы не только для определения оптимальной структуры склада, но и для планирования структуры потока материалов и управления потоком материалов (рис. 7.42). С точки зрения планирования исходные данные включают основные перечни (продукты, станки и машины, погрузочно-разгрузочное оборудование), структурные спецификации, данные по рабочим планам и расходу материалов и ресурсов. Первостепенное значение имеет анализ сходства деталей, привязка деталей к заданным складским и буферным функциям, определение количества необходимых складов, выбор места для производственной площадки и установление требуемой производительности склада / Der93 /. Пункт меню Функция Описание функции Моделирование — Модель ресурсов — Модель процессов — Модель продукции Предназначено для создания и удаления элементов моделей (складские позиции, ресурсы, рабочий план), а также для манипулирования элементами Визуализация — Поле производительности • отображение отдельного кластера • отображение всех кластеров — Поле отношений • сегментирование • текущая ситуация Отображение вариантов просмотра модели (поле производительности, поле отношений и т. д.) Анализ — Кластерная функция • единичное сопряжение • комплексное сопряжение • среднее сопряжение • взвешенное среднее сопряжение — Привязка сегментов • на основе показателей • вручную (производительность каждого сегмента) — Определение показателей Инициализация дерева кластерного анализа путем выбора технологии и ввода параметров настройки (функция дистанции, размер дистанции и т. д.) — Сравнение вариантов Определение сегментов с учетом показателей привязки и интерактивной привязки производительности Определение показателей для каждого сегмента Определение показателей для дерева анализа и общего показателя в форме таблицы для сравнения вариантов База данных — Выход из системы — Сохранение базы данных Переход между базами данных и сохранение результатов анализа Окно — Каскадом — Рядом — Упорядочить символы — Уменьшить все Расположение диалоговых окон и переход между окнами открытых приложений в полноэкранном режиме Рис. 7.40. Обзор функций MAFLU Структурирование потока информации На рис. 7.43 приведен пример модели системы управления производственной логистикой для предприятия среднего масштаба, занимающегося сборкой электронных устройств (с широким спектром вариантов) по запросу заказчика. Очевидно, что структуры потока материалов и потока информации образуют одно
7. ИТ-обеспечение Основной перечень 339 Спецификации Рабочие планы Данные по затратам Ресурсы Рыночные данные База данных по производственной логистике Сегмент потока материалов Станок / место возникновения затрат Анализ структуры изготовления продукции Анализ структуры процессов Анализ структуры управления Управление заказами Централизованное управление Пульт управления Канбан Производство на склад «Точно вовремя» Структура цеха Структура с ориентацией на продукт Централизованное Дифференцировануправление ное управление Рис. 7.41. Мероприятия по оптимизации потока материалов с учетом логистических факторов Деталь Модель продукции и процессов Привязка Складская единица Складской объект Складское оборудование Привязка Заказы Складской объект Группа 1 Складской объект Группа 2 — Ступень распределения 4 — Сырье — Покупные детали — Ступень распределения 3 — Узел / отдельная деталь — Покупные детали, детали стороннего производителя Склад заготовок Складской объект Группа 3 — Ступень распределения 2 — Узел / отдельная деталь — Покупные детали, детали стороннего производителя, детали собственного изготовления Склад полуфабрикатов Склад полуфабрикатов Рис. 7.42. Планирование складской структуры Критерий сортировки Складской объект Группа 4 — Ступень распределения 1 — Готовое изделие — Покупные детали Склад готовой продукции
340 Комплексное планирование промышленных предприятий целое и потому требуют комплексного планирования. В рамках системы управления производственной логистикой структуры потока информации определяются задачей организовать поток материалов с учетом логистических факторов. При этом требуется хранить информацию по возможности там, где она необходима. В рамках планирования анализируются информационные процессы и запросы (в частности, составляется описание систем регулирования и степени их сопряжения), а также распределяются задачи и полномочия / Lün92 / . Предшествующая система: планирование и управление производством, управление заказами и т. д. Пульт управления производственной логистикой Изготовление электронных компонентов Склад деталей SMD LBA Окончательная сборка 1 OPK Контроль- EMP ный прибор WK PRD Буфер электронных узлов Предварительный монтаж Буфер готовых устройств Буфер узлов предварительного монтажа Поток материалов Поток информации Информация о текущем состоянии Управляющая информация Рис. 7.43. Концепция потока материалов и потока информации для системы управления производственной логистикой 7.4.4. Разработка схемы расположения с опорой на интегрированные данные Оптимизацию структуры продукции на основе данных КМПП можно рассматривать как стадию структурного планирования завода. Промежуточным результатом будут оптимизированная структура потока материалов (учитывающая логистические факторы), ее элементы — сегменты потока материалов, складская и буферная структура, а также транспортные связи между компонентами. На этой основе планируется идеальное и реальное размещение элементов с помощью ИТ-инструмента для составления схемы расположения, учитывающей интегрированные данные.
7. ИТ-обеспечение 341 Разработка идеальной схемы расположения Идеальное расположение определяется по методу расчета треугольников или четырехугольников (см. п. 4.4.1.4). Используется сетка из треугольных или квадратных ячеек. В ее угловых точках располагаются элементы схемы. Координаты сетки вводятся в КМПП. Для оценки результата используется обычный показатель для расчета транспортных расходов с помощью матрицы расстояний транспортировки. Разработка реальной схемы расположения В отличие от идеальной, реальная схема должна учитывать множество условий. К ее разработке привлекаются специалисты, поскольку компьютерные программы могут оказать поддержку только при решении алгоритмических задач. Выполняются следующие операции: — формирование плоскости планирования и ее деление на области, отражающие базовые условия (рис. 7.44); — размещение организационных единиц на плоскости планирования, при необходимости — интеграция новых транспортных путей (рис. 7.45); — оценка вариантов размещения. Y X Транспортная площадь Несущая способность пола 6 т / м2 Базовые условия отсутствуют Площадь под линией перемещения крана Площадь под линией перемещения крана с несущей способностью 6 т / м2 Установленная система вытяжки (вытяжной вентиляции) Рис. 7.44. Разделение плоскости планирования на области, отражающие базовые условия
342 Комплексное планирование промышленных предприятий Плоскость планирования Идеальная схема расположения Наложение двух схем друг на друга Рис. 7.45. Наложение идеальной схемы размещения На рис. 7.46 показан ход составления схемы расположения с опорой на комплексную модель продукции и процессов (КМПП). 7.4.5. Система управления методиками MEPORT Требования относительно целенаправленной, но ускоренной обработки задач по планированию заводов продолжают расти. Поэтому опытные специалисты и проектные группы, состоящие из руководителей и сотрудников разных функциональных областей, все чаще применяют методики и инструменты анализа, оценки и оптимизации (рис. 7.47). Чтобы определить, какие методики лучше подходят для решения конкретных вопросов, Научно-исследовательский институт логистики, работающий в рамках гамбургского Исследовательского объединения по вопросам логистики, в сотрудничестве с рабочей площадкой по технической логистике при Гамбургском техническом университете разработал гибкий методический интернет-портал / О’Sh06; Schr06 / . В нем реализованы принципы контент-менеджмента для описания новых методик и обновления
7. ИТ-обеспечение 343 CAD-система планирования расположения Интенсивность потока материалов Формирование последовательностей e5 Комплексная модель продукции и процессов Взаимоотношения Индивидуальные целевые критери (например, расположение у края) e3 e2 e1 e7 e6 e8 e4 Разработка идеальной схемы расположения y 3 2 1 0 e77 e44 e11 e55 e33 e66 e88 e22 e66 e77 e88 e11 e55 e33 e44 e22 0 1 2 3 e66 e33 e22 e55 e88 e44 e11 e77 x 0 1 2 3 0 1 2 3 Координаты соответствующих организационных единиц по осям Х и Y Информация о площади организационных единиц При необходимости — геометрические характеристики схемы фактического расположения Разработка реальной схемы y Информация о площади областей с особыми условиями (например, площади под линией перемещения крана) Площадь, которая не может быть использована Площадь под линией перемещения крана Горизонтальная проекция цеха Соотношение длины и ширины организационных единиц Ограничения (например, несущая способность пола) Плоскость планирования Стационарные транспортные пути Реальная схема расположения y x Площадь, допускающая произвольное планирование e6 e1 e4 y e7 e5 y e6 e8 e8 e3 e2 x e4 Геометрические характеристики реальной схемы расположения e6 e7 e5 e1 e1 e3 e2 e7 e5 e4 x e1 e3 e2 x Рис. 7.46. Схема расположения, составленная на основе КМПП имеющихся описаний, рабочие процессы по разграничению задач, анализу и оценке, а также используется модель пользовательских ролей. Применение MEPORT начинается с выявления проблемы или потенциала оптимизации. Затем с помощью соответствующих инструментов выбираются подходящие методики. Используются единообразные структурированные описания методик, позволяющие быстро осваивать их, эффективно реагировать на проблему и решать ее. Базовая структура MEPORT показана на рис. 7.48. В ней выделяются прикладная часть для управления системными настройками и методическая часть для администрирования и редактирования параметров доступа и описательных характеристик различных методик. Помимо выбора методик по названию (например, оптимизация логистики с дифференциацией по деталям) можно
Расчет целевых затрат Система 5 Система 3 Система 2 Критический компонент (основной фактор затрат) Критический уровень затрат Система 4 Система 1 Нормальный Целевые уровень затрат затраты Анализ структуры продукции Сотовая плита Фрезерная обработка Сотовая плита Фрезерная обработка Насаживание Вставка Монтаж вставок Монтаж вставок Различные детали Монтаж вставок Неподвижные Деталь 3 Деталь 4 Деталь 7 Пассивные Деталь 2 Различные детали Деталь 6 Вставка Сотовая плита Различные детали Активные Вариант B Деталь 8 Монтаж вставок Значительное влияние со стороны деталей Деталь 5 Деталь 1 Инвестиции Этапы изготовления продукции / время Затраты Сотовая плита Сотовая плита Деталь 3 Деталь 2 Деталь 1 Критичные ИТ-анализ процессов Деталь 4 Деталь 5 Деталь 6 Предпочтительные индивидуализированные детали Вариант А Фрезерная обработка Сотовая плита Деталь 8 Деталь 7 Детали, испытывающие значительное влияние Этапы изготовления продукции / время Затраты Области применения: — сравнение вариантов — исследование концепций монтажа — прогнозирование трендов — оценка инвестиций Методики: — диаграмма времени и затрат — анализ показателей Сравнение вариантов Области применения: — анализ вариантов — сокращение ассортимента деталей Методики: — кросс-факторный анализ — портфолио Рис. 7.47. Примеры методик из инструментального набора КЛПП /Schr06 / Области применения: — анализ производственного цикла — сроки поставок — изменения в отношении заказчиков Методики: — формирование модульных структур — анализ технологий — диаграмма времени и затрат Точка конфигурирования Области применения: — выявление факторов затрат — определение целесообразных мероприятий — мониторинг достижения целей Методики: — прогноз затрат (по системе в целом и подсистемам) — анализ рисков, анализ чувствительности Герметизация Установка Монтаж Монтаж Монтаж Сборка Монтаж Герметизация ???????? Установка
7. ИТ-обеспечение 345 использовать иные структуры доступа, такие как выбор методики по функции (например, сокращение запасов) или иерархии (производственная логистика, анализ запасов, стратегии предоставления элементов и ресурсов, многомерный АВС-анализ). Доступ через постановку проблемы (например, сокращение продолжительности производственного цикла на 50 %) ведет к выявлению анализируемой области и определению ее границ, структурированию проблемы, подхода — выделения рабочих этапов и операций, навигации по полученной структуре и в итоге к предложению относительно применения методик планирования или ИТ-инструментов для эффективного решения поставленной задачи. Поиск методик Выбор методик Ссылки на документы и программы Классификационные данные Название Просмотр указателя методики Выбор Иерархия Просмотр иерархии методик Выбор ФИЛЬТР: например, стадия процесса, рабочая область Прямой доступ к страницам результатов Индивидуальный доступ Вывод методик Экспертные данные Подробное описание МЕТОДИЧЕСКАЯ БАЗА ДАННЫХ Краткое описание Рис. 7.48. Методический интернет-портал MEPORT / O’Sh06 / Методический портал MEPORT предусматривает возможность структурированной и системной интеграции в работу отдела по планированию заводов или в комплексную производственную систему для постоянной поддержки рабочих групп, занимающихся процессами постоянного совершенствования. В оптимальном варианте такие рабочие группы занимаются вопросами организации и продукции, организацией потока материалов и потока информации параллельно, опираясь на единое централизованное собрание методик. Серьезные задачи в этой сфере приходится решать международным компаниям, имеющим производственные площадки в разных странах мира. Таким предприятиям необходимо активно и эффективно «распределять» подходы, методики и принципы решения проблем по планированию заводов и управлению оптимизацией (рис. 7.49). При этом модель MEPORT позволяет преодолевать барьеры, связанные с прикладными параметрами методик / Paw06 / .
346 Комплексное планирование промышленных предприятий Пользователь методики Пользователь методики Экспертметодист Поиск методик Выбор методик Ссылки на документы и программы Просмотр указателя Название методики Просмотр иерархии Иерархия методик Выбор ФИЛЬТР: например, стадия процесса, рабочая область Прямой доступ к страницам результатов Индивидуальный доступ Вывод методик Классификационные данные Экспертные данные Подробное описание МЕТОДИЧЕСКАЯ БАЗА ДАННЫХ Краткое описание Экспертметодист Пользователь методики Пользователь методики Администратор Рис. 7.49. MEPORT — средство поддержки рабочих групп, занимающихся процессами постоянного совершенствования MEPORT служит для гибкого управления методиками на базе Интернет или интранет / Schr06 / . Адаптация платформы под конкретное предприятие или конкретного пользователя не только открывает удобный доступ к методикам, но и гарантирует высокое качество методической работы за счет установления сфер ответственности. — Структуру системы методического менеджмента для планирования заводов отличает система применения и администрирования, адаптированная к потребностям пользователя. Выделяются следующие задачи системы администрирования: • техническая организация элементов методической базы; • регулирование доступа к методической базе и предотвращение злоупотреблений; • обеспечение возможностей наладки, изменения, удаления и добавления пользователей.
7. ИТ-обеспечение 347 — Система применения выполняет следующие задачи: • предоставление информации о методической базе; • поддержка пользователей при подготовке методик (например, посредством навигации при выборе и получении параметров); • вывод результатов в компактной и понятной форме; • обеспечение прозрачности, удобства и запоминаемости приемов пользования системой методического менеджмента. Кроме того, система включает подробные сведения об экспертах-методистах, детальные описания, справку по программным инструментам, обучающие материалы, дополнительную литературу и т. д. MEPORT работает на базе Интернет. Использование платформенно-независимой технологии открывает множество преимуществ: это, например, нестрогие требования к аппаратному и программному обеспечению, удобство в установке и техническом обслуживании, низкие затраты на обучение, предотвращение избыточности данных, что имеет решающее значение при использовании системы в качестве междисциплинарного собрания информации / Schr06 / . 7.5. Текущее положение и перспективы 7.5.1. Текущий уровень применения ИТ-средств в планировании Спрос на ИТ-обеспечение в планировании промышленных предприятий очень высок, в частности, за счет роста производительности компьютеров и повышения сложности задач по планированию. Публикации, где используются понятия «цифровой завод», «оцифровка промышленных предприятий» или «электронное производство», указывают направление тренда, предполагающее исчерпывающую поддержку со стороны компьютерных программ. На специализированных выставках разработчики программного обеспечения демонстрируют образцы виртуальных заводов, создавая впечатление, будто компьютеры используются абсолютно во всех процессах — от разработки продукции до разработки предприятий и производственных систем. Анализ предлагаемого на рынке программного обеспечения для планирования заводов и применения разработок на практике показывает, что сегодня существуют главным образом изолированные решения для отдельных проблем (рис. 7.50): например, для разработки схемы расположения, планирования складских систем или выбора транспортных средств / Scha01 / . Опрос позволил выделить следующие варианты:
348 Комплексное планирование промышленных предприятий — ПО не используется или используются стандартные программы, такие как Excel, Access, SAP для обработки данных, CAD-программы (например, AutoCAD для обработки графических материалов); — используется самостоятельно разработанное ПО, которое, как правило, представляет собой адаптированные варианты стандартных программ; — используется специальное ПО для планирования заводов, предусматривающее решение специфических задач и адаптированное разработчиком к проблемам планирования предприятия. Какое программное обеспечение вы используете в указанных областях планирования? Области планирования Визуализация Планирование складских систем Разработка схемы расположения Специальное ПО Планирование транспортного оборудования Самостоятельно разработанное ПО Стандартное ПО Планирование транспортной системы Не используется 0 5 10 15 20 25 Количество ответов (всего опрошено 26 предприятий и организаций) Рис. 7.50. Типы программного обеспечения по областям планирования Тенденция показывает, что во всех областях планирования стандартное программное обеспечение используется в большом объеме. Специальное ПО для решения конкретных проблем применяется очень редко. Наиболее широкое применение программные средства находят при составлении схем расположения. В целом предприятия осознали необходимость более активно использовать ПО, однако настроены скептически к программам планирования заводов (рис. 7.51). 7.5.2. Перспективы Рыночные трансформации и изменение технологий с каждым годом идут все быстрее и требуют более быстрой адаптации производства. Следовательно, и комплексное планирование предприятий должно становиться точнее, а соответствующие
7. ИТ-обеспечение 349 Почему вы больше не пользуетесь компьютерными программами для планирования производственных систем? Ответы Активное использование ПО означает слишком значительную перестройку в подходе к планированию Такие программные инструменты мне неизвестны Программные инструменты стоят слишком дорого Программные инструменты слишком сложны в использовании Программные инструменты часто не соответствуют нашим потребностям 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Количество ответов (всего опрошено 26 предприятий и организаций) Рис. 7.51. Причины ограниченного использования программного обеспечения операции требуется выполнять быстрее и чаще. В результате совершенствуются методики и инструменты планирования /Con06; Schuh06; Wes07; Paw08–1/. Форм ИТ-обеспечения много. Специальные программы позволяют решать задачи по планированию заводов с требуемой скоростью и качеством благодаря обновлению данных и постоянному планированию. Фундамент ИТ-анализа и ИТ-планирования составляют инструменты, позволяющие создавать компьютерную «модель промышленного предприятия» с ее структурами, системами, ресурсами (САПР / база данных заводской структуры) и процессами / Leh06 / . Будущие инструменты планирования, опирающиеся на такую модель, обеспечат возможность более точного и оперативного планирования, чем это позволяют сегодняшние программы / Nyh06 / . Периодическое проведение стратегического и структурного планирования для завода в целом — аналогично тому, как сегодня проводится финансовое планирование — позволит интегрировать каждое мероприятие в планируемое комплексное развитие предприятия. Более эффективные и прежде всего более полные инструменты технологического контроллинга с соответствующими измерительными системами и текущей интеграцией меняющихся базовых условий сделают возможной постоянную адаптацию завода и помогут заранее избежать некоторых мер по реструктуризации, которые остаются необходимыми по сей день / Paw07–2, S. 225–234 / .
350 Комплексное планирование промышленных предприятий 7.6. Вопросы для упражнений 1. Назовите основные формы поддержки планирования. Какие возможности открывают компьютерные программы? 2. Какие требования предъявляются к планированию с ИТ-обеспечением? 3. Какие ИТ-методики анализа и планирования вам известны? Укажите, с какими этапами планирования они связаны. 4. В чем различие между планированием с ИТ-обеспечением и комплексным ИТ-планированием? 5. Моделирование — это не способ оптимизации, а… 6. Для решения каких задач по планированию предприятий можно воспользоваться моделированием? 7. Объясните принцип управления инфраструктурой. 8. Какого эффекта следует ожидать от применения инструментов виртуальной реальности при планировании заводов? 9. Какие области развития охватывает комплексная логистика продукции и производства (КЛПП)? 7.7. Литература / Adl88 / / Ald06 / / Ben90 / / Bie05 / / Bra01 / / Bra05 / / Bra84 / Adlbrecht, G.: Wirtschaftlichkeit durch Projektmanagement. Wirtschaft & Produktivität (1988) 4, S. 10 Aldinger, L.; Constantinesce, C.; Hummel, V.; Kreuzhage, R.; Westkämper, E.: Fabrikplanung und Digitale Fabrik — Neue Ansätze „Advanced Manufacturing Engineering“. Wt Werkstattstechnik online 96 (2006) 3, S. 110–114 Benecke, C.: Simulation von Materialfluß- und Lagerprozessen. Zeitschrift für Logistik (1990), S. 30–33 Bierschenk, S.; Fisser, F.; Kuhlmann, T.; Ritter, A.: Stand der Digitalen Fabrik bei kleinen und mittelständischen. Unternehmen — Auswertung der Breitenfragung. Stuttgart, 2005. Bracht, U., Fahlbach, M.W.: Fabrikplanung mit Virtual Reality. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 96 (2001) 1–2, S. 20–26 Bracht, U.; Schlange, C.; Eckert, C.; Masurat, T.: Datenmanagement für die Digitale Fabrik. Wt Werkstattstechnik 95 (2005) 4, S. 197–204 Bracht, U.: Rechnergestützte Fabrikanalyse und -planung auf der Basis einer flächenbezogenen Werksstruktur-Datenbank.
7. ИТ-обеспечение / CAD04 / / Con06 / / Dew91 / / Der93 / / Eng90 / / Gau02 / / Har92 / / Har93 / / Hei89 / / Kam05 / / Kap06 / / Koc92 / 351 Berichte aus dem Institut für Fabrikanlagen (Reihe 2, Nr. 76), Universität Hannover 1984 CADplus 04 / 2004, Delmia Sonderdruck Hannover Messe 2004, Delmia GmbH, www.delmia.de Constantinescu, C.; Hummel, V.; Westkämper, E.: Fabrik Life Cycle Management — kollaborative standardisierte Umgebung für die Fabrikplanung (KOSIFA). Wt Werkstattstechnik online 96 (2006) 4, S. 178–182 Dewender, G.: Innovationsmanagement und strategisches Controlling. In: Tagungsunterlage „Controlling“ der Techno Congress München, Düsseldorf am 08.05.1991 Dresen, H.: Lagerplanung unter Berücksichtigung der Lager- und Pufferstruktur. In: Produktionslogistik, Forschungsgemeinschaft für Logistik e. V. (FGL), Hrsg. Prof. Pawellek, Hamburg 1993, S. 65–76 Engler, W.: Ziele, Methoden und Instrumente bei logistischen Projekten — Demonstration ausgewählter EDV-Tools. In: Tagungsunterlage „Durchgängige Unternehmenslogistik für die Fabrik der Zukunft“ der BVL am 13.02.1990, Mülheim / Ruhr Gausemeier, J.; Eckes, K.; Schoo, M.: Virtualisierung der Produkt- und Produktionsprozessentwicklung. ZwF Zeitschrift für wissenschaftliche Fertigung 97 (2002) 7–8, S. 380– 384 Hartmann, T.; Hinz, F.: Umfeldorganisation und Produktstrukturanalyse. In: Generalisierungsaspekte von Produktionslogistik-Leitsystemen (PLL), Ergebnisbericht des PLL-Arbeitskreises der Forschungsgemeinschaft für Logistik e. V. (FGL), Hrsg. Prof. Pawellek, Hamburg 1992, Kap. 1.2.1 Hartmann, T.: Senkung der Komplexität durch teiledifferenzierte Logistikoptimierung. In: Produktionslogistik, Forschungsgemeinschaft für Logistik e. V. (FGL), Hrsg. Prof. Pawellek, Hamburg 1993, S. 131–145 Heidbreder, U.W.: CIF Computer Integrated Facilities Management. In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und -organisation“ der TAW am 26. und 27.01.1989, Wuppertal Kaminsky, Chr.; Glossner, M.: Digitale Fabrik im Werkzeugbau. VDI-Zeitschrift 147 (2005) 6, S. 42–45 Kapp, R.; Le Blond, J.; Schreiber, St.; Pfeffer, M.; Westkämper, E.: Echtzeitfähiges Fabrik-Cockpit für den produzierenden Mittelstand. Industrie Management 22 (2006) 2, S. 49–52 Koch, R.: CADLAY — Programmsystem zur materialflussgerechten Werkstättenplanung.
352 Комплексное планирование промышленных предприятий In: Handbuch zum 1. Hamburger Logistik-Kolloquium am 26.03.1992 der TU Hamburg-Harburg / Kru07 / Krug, H.: Planung und virtuelle Inbetriebnahme von kompletten Produktionslinien mit 3D-Simulation. In: Handbuch zur 7. Deutschen Fachkonferenz „Fabrikplanung“ am 22. und 23.05.2007 in Esslingen / Küh99 / Kühnle, H. Simultane Fabrikgestaltung — Modellsysteme visualisieren. wt Werkstattstechnik online 89 (1999) 1 / 2, S. 13–17 / Leh06 / Lehmann, J.; Müller, E.: Ansatz zur Entwicklung von Methoden zur ganzheitlichen integrierten Planung kundenorientierter wandlungsfähiger Fabriken mit Hilfe der Digitalen Fabrik. wt Werkstattstechnik online 96 (2006) 4, S. 150–155 / Lün92 / Lünstedt, F.: Vorgehensweisen und Methoden der Informationflussstrukturierung. In: Generalisierungsaspekte von ProduktionslogistikLeitsystemen (PLL), Ergebnisbericht des PLL-Arbeitskreises der Forschungsgemeinschaft für Logistik e. V. (FGL), Hrsg. Prof. Pawellek, Hamburg 1992, Kap. 1.5.1 / Mei87 / Meister, F.: Untersuchung von Lagersystemen mit Hilfe von EDVModellen. Fördertechnik (1987) 3, S. 26–28 / Mer95 / Merkel, K.: Die moderne Distribution der Polygram GmbH. In: VDI Berichte 1233 Tagungsunterlage Lagerlogistik, S. 151–181, Magdeburg 1995 / Neu00 / Neugebauer, R.; Lang, R.; Hoffmann, D.: Modellansatz für das ProduktLife-Cycle. ZwF Zeitschrift für wissenschaftliche Fertigung 95 (2000) 10, S. 510– 513 / Nyh06 / Nyhuis, P.: Fabrikplanung, Produktionssteuerung, Management — Zukunft Möglich machen. wt Werkstattstechnik online 96 (2006) 4, S. 4 / O’Sh06 / O’Shea, M.: Methoden-Managementsystem MEPORT. In: Tagungsunterlage „Produktions- und Zulieferlogistik“, FGL-Seminar am 22.06.2006 in Hamburg, S. 7.1 bis 7.12 / Paw92–1 / Pawellek, G.; Best, D.: Anwendung kybernetischer Prinzipien zur Produktionsorganisation und -steuerung. VDI-Zeitschrift 134 (1992) 3, S. 90–93 / Paw92–2 / Pawellek, G.: Kybernetische Produktionsorganisation und — steuerung. In: Jubiläumsschrift 20 Jahre Lehrstuhl für Förder- und Lagerwesen, Universität Dortmund 1992, S. 2–41 bis 2–58 / Paw94 / Pawellek, G.; Krüger, T.: Kostentransparenz in der Produktionslogistik.
7. ИТ-обеспечение 353 ZfB Zeitschrift für Betriebswirtschaft 64 (1994) 2, S. 203–211 Pawellek, G.; Krüger, T.: Neue DV-Tools zur Optimierung der Produktionslogistik. Logistik Spektrum (1995) 1 / 2, S. 6–9 / Paw96 / Pawellek, G.: EDV-Tools unternehmensspezifisch aufbauen. Gestaltung von Veränderungen in Produktion und Logistik. Technische Rundschau Transfer 88 (1996) 14, S. 28–32 / Paw98 / Pawellek, G.; Daus, O.; Schirrmann, A.: Entwicklung logistischer Konzepte und Komponenten von Nutzlastsystemen für Flugzeuge. Ergebnisbericht zum BMBF-Projekt (Teil 1: Integrationskonzept), Hamburg 1998 / Paw99–1 / Pawellek, G.; Schramm, A.: Neues Planungs-Tool für mehr Kostentransparenz in der Produktion. Logistik Spektrum 11 (1999) 4, S. 12–14 / Paw99–2 / Pawellek, G.; Schirrmann, A.: Dezentrale Leitsysteme — Die Reorganisation der Produktionslogistik ist notwendig. zfo Zeitschrift Führung + Organisation 68 (1999) 5, S. 255–259 / Paw00 / Pawellek, G.; Schramm, A.: Neues Werkzeug für die Produktentwicklung — Target Costing im Maschinen- und Anlagenbau. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 95 (2000) 10, S. 467–470 / Paw02 / Pawellek, G.: Integrierte Produkt- und Produktionslogistik (IPPL) — Neue IT-Werkzeuge zur Logistikoptimierung bereits im Produktentwicklungsprozess. In: Jahrbuch der Logistik 2002, S. 240–243 / Paw04 / Pawellek, G.; Schönknecht, A.: Simulation in Planung und Betrieb logistischer Systeme. Logistik für Unternehmen (2004) 9, S. 62–65 / Paw06 / Pawellek, G.; O’Shea, M.; Schramm, A.: Optimieren der Methodenanwendung mittels intranetbasiertem Methoden-ManagementSystem. ZwF Zeitschrift für wirtschaftliche Fertigung 101 (2006) 9, S. 529–533 / Paw07–1 / Pawellek, G.; Schirrmann, A.: Modellsystem zur Gestaltung und Steuerung der Logistik in Produktionsnetzen. In: Tagungshandbuch zum 3. Fachkolloquium der Wissenschaftlichen Gesellschaft für Technische Logistik (WGTL) am 22. und 23.03.2007 in Hamburg / Paw07–2 / Pawellek, G.: Produktionslogistik: Planung — Steuerung — Controlling. Carl Hanser Verlag 2007 / Paw08–1 / Pawellek, G.; Schramm, A.: Produktionslogistik — Verfahrenscontrolling als Steuerungsinstrument. PPS Management 13 (2008) 1, S. 17–21 / Paw08–2 / Pawellek, G.; O’Shea, M.; Schramm, A.: Integrierte Produkt- und Produktionslogistik am Beispiel der Automobilindustrie. VDI-Z 150 (2008) 1 / 2, S. 62–65 / Paw95 /
354 / Pol87 / Комплексное планирование промышленных предприятий Polensky, W.: Der Produktionslogistik-Analysator PROLOGA: In: Tagungsunterlage „Fabrikplanung und -organisation“ der TAW am 26.03.1987, Wuppertal / Pos99 / Post, H. J.: Neue Realitäten — Virtual Reality als kostbares Werkzeug c’t (1999) 19, S. 98–103 / Prz04 / Przybylinski, S.: „A New Paradigm for Design“, White Paper, plm. 3ds. com / uploads / tx_user3dsplmxml / VPDM_White_Paper_ May2004_01. pdf / Ret05 / Rettig, U.; Surholt, D.: Planungssysteme für die Zukunft. dnf Intralogistik (2005) 6, S. 35–36 / Rit06 / Ritter, A.; Kuhlmann, T.: Potentialorientierte Systemauswahl der Digitalen Fabrik. Industrie Management 22 (2006) 2, S. 53–56 / Scha01 / Scharf, P.; Vondran, S.; Lieske, O.: Computereinsatz bei der Planung von Produktionssystemen. VDI-Z 143 (2001) 9, S. 84–85 / Schr06 / Schramm, A.: Methoden und Tools zur Optimierung der Produktionsund Zulieferlogistik. In: Tagungsunterlage „Produktions- und Zulieferlogistik“, FGL-Seminar am 22.06.2006 in Hamburg, S. 6.1 bis 6.14 / Schr97 / Schraft, R. D.; Wapler, M.; Flaig, T.: Effiziente Inbetriebnahme von Roboteranlagen mit Virtual Reality-Systemen. Robotica and Management 2 (1997) 1, S. 34–37 / Schu87 / Schulte, H.; Pawellek, G.: Die Entwicklung der „Fabrik für die Zukunft“ in der Praxis — Neue Methoden und EDV-Tools. Industriebau (1987) 3, S. 140–147 / Schuh06 / Schuh, G.; Gulden, S.; Gottschalk, S; Kampker, A.: Komplexitätswissenschaft in der Fabrikplanung. wt Werkstattstechnik online 96 (2006) 4, S. 167–170 / Schw87 / Schwettmann, K.; Meister, F.: Instrumente und Methoden der Lagerplanung — Kreativität dem Planer, Routine dem Rechner. Lagertechnik (1987), S. 28–32 / Wes04 / Westkämper, E.: Key Note zur Veranstaltung „Digitale Fabrik“ des Verlags Moderne Industrie, Ludwigsburg, am 30.06.2004 / Wes05 / Westkämper, E.: Mächtige Hilfsmittel stehen bereit — Chancen der deutschen Produktionstechnik: Veränderungen schneller und präziser erreichen. Intelligenter Produzieren (2005) 1, S. 11–13 / Wes06–1 / Westkämper, E.; Runde, C.: Anwendungen von Virtual Reality in der Digitalen Fabrik — Eine Übersicht. wt Werkstattstechnik online 96 (2006) 3, S. 99–103
7. ИТ-обеспечение 355 / Wes06–2 / Westkämper, E.; Neunteufel, H.; Runde, C.; Kunst, S.: Ein Modell zur Wirtschaftlichkeitsbewertung des Einsatzes von Virtual Reality für Aufgaben in der Digitalen Fabrik. wt Werkstattstechnik online 96 (2006) 3, S. 104–109 / Wes07 / Westkämper, E.: Anpassungsfähige Fabriken für traditionelle und neue Produkte. In: Handbuch zur 7. Deutschen Fachkonferenz „Fabrikplanung“ am 22. und 23.05.2007 in Esslingen / Zäh05 / Zäh, M. F.; Vogt, W.; Patron, C.: Interaktive Planung von Produktionssystemen mittels Augmented Reality. wt Werkstattstechnik online 95 (2005) 9, S. 615–619

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ А АВС-анализ 35, 152, 169, 229–231, 345 Автоматическая транспортная система 208, 209, 246, 248, 249, 251, 272 Автомобилестроение 208 Адаптация, пошаговая 212 Альтернативные стратегии 35 Анализ замкнутых кривых 310 Анализ количества выпускаемых изделий 149 Анализ комплексной обработки 214 Анализ организационной структуры 148, 335 Анализ подпоследовательностей 152 Анализ потенциалов 84, 95, 97, 102 Анализ производственной программы 148 Анализ транспортных потоков 148 Анализ функциональной значимости 79 Анализ эффективности затрат 62, 145, 215, 221 Аутсорсинг 28, 49, 54, 135, 137, 158, 186, 218, 224, 236–238, 241, 242, 309 Б Базовая модель 254, 255 Бережливая экономика 115 Бережливое производство 17, 138 Буферные площади 153, 169–171, 193 Буферный участок 217, 244 Буфер сортировки 225, 226, 311 сокращение количества 60, 69 сравнение 248, 301, 344 Варианты размещения 221 Ввод в эксплуатацию 20, 66, 204, 279, 280, 288, 312, 314, 316, 327 Вертикальная интеграция 81 оптимизация 49 Видеошлем 322 Виртуальная реальность 322–324, 328, 350 Г Генеральный план застройки 158 Гибкость в отношении выпуска продукции следующего поколения 209 Гибкость в отношении моделей 208 Д Детальное планирование 99, 110, 204, 256, 257, 275 Диаграмма зависимости затрат от времени производства 19 Диаграмма Сэнки 163, 164, 166, 179, 181, 298 Доходность инвестированного капитала 99 Е Единичное производство 172 Емкость для мелких деталей 222, 223 В З Варианты 90, 112, 170, 180, 203, 223, 230, 243, 250 гибкость 208 многообразие 213 Завод адаптивный 20, 267 будущего 13, 15, 19, 83, 281, 289, 295, 305, 320
358 Комплексное планирование промышленных предприятий высокопроизводительный 20 интегрируемый 20 планирование структуры 23 системная иерархия 37, 46 с привязкой графика работы к количеству заказов 140 цифровой 324–328, 330, 347 Заводская база экологической информации 122 Заводская логистика 21, 47, 48, 72, 80, 81 Заводская структура инновационная 131 исторически сложившаяся 158, 159, 181 организация с учетом логистических факторов 80, 82, 137, 138 ориентированная на деятельность 182 Заводские здания, морфология 142 Заказ(ы) подтверждение 279 Запасы 91, 137, 190 данные о 229 расходы на хранение 91 структура 92 Затраты анализ структуры 149 анализ эффективности 62, 145, 189, 214, 221 данные 336, 339 контроль 283, 284, 296 кривая 88, 90 планирование 84, 284 планирование динамики 286 преимущества 107 сравнение 61 Здание 21, 28, 33, 34, 67, 69, 86, 87, 89, 94, 116, 131, 134, 137, 141–143, 145, 150, 156–162, 165, 166, 174, 175, 183, 193, 201–203, 205, 221, 229–231, 242, 246, 267–269, 276, 281, 282, 285, 289, 295, 299, 301, 319, 320, 322, 327 требования 141, 267, 276 Здание завода 267 Здания и оборудование анализ 149 контроллинг 319 И Идеальная структура 152, 337 Идеальная схема 136, 153, 154, 163, 166, 341–343 Идеальное планирование 144, 151, 153, 154 Идентификационный носитель 199 Изготовление продукции 55, 88, 90, 93, 99, 129, 130, 133, 134, 138, 139, 141, 145, 147, 148, 150, 152, 155, 158, 160–163, 171, 174, 176, 178, 179, 183, 184, 190–193, 197–199, 201–203, 205, 206, 210, 211, 213, 214, 215, 217, 218, 225, 235, 246, 254–257, 259, 260, 262, 263, 265, 266, 268, 275, 289–291, 294–297, 310, 312, 314, 316, 325, 326, 333, 334, 336, 337, 339 анализ хода 148 гибкая система 49, 108, 141, 206 групповой принцип 138 сегментация 43 синхронизация со сборкой 137, 191, 212 Изготовление прототипов 323, 325 Инвестиционный расчет 61 Инновации 18, 20, 37, 41, 42, 49, 72, 84, 85, 101, 102, 108–110, 141, 289 контроллинг 102, 103 потенциал 96 программа 51, 66, 83–85, 99–104, 124, 295, 296 стратегия 83 Интегрированный компьютерный стол проектировщика 323 Информационно-организационные принципы 49 К Канбан 35, 135, 140, 152, 169, 184, 222, 223 карта 223 Канбан на уровне емкостей 222, 223 Квалификация персонала 71, 286 концепция 287 мероприятия по повышению 204, 287 Кластерный анализ 35, 152, 214, 338 Ключевые показатели 85, 88, 103, 295 Комбинированная сборка 215, 221 Комплексная логистика продукции и производства 329, 330, 335, 338, 350 инструменты 335 Комплексная модель продукции и производства 291, 331–333, 335, 336, 337, 340–343
Предметный указатель Комплексная производственная система 34, 52, 74, 254, 345 Комплексный подход 14 Компоненты устройств управления 140 Компьютерная система управления инфраструктурой 291, 319, 321 Конкурентные позиции 106 Контент-менеджмент 342 Контроль за выполнением 204 Концепции завода, ориентированные на будущее 19 Концепция платформы 17 Коррекция, оперативная 23 Коэффициент эффективности производственных циклов 88, 96, 97, 124 Круговая диаграмма 165 Крупносерийное производство 142, 208 Крыша 142, 143, 211 Л Линейный монтаж 209 Логистика 13, 17, 20, 21, 28, 30, 40, 43, 49, 71, 73, 80, 81, 93, 129–131, 133, 134, 137, 140, 146, 169, 183, 191, 204, 205, 215, 254, 255, 258, 259, 262, 265, 266, 296, 305, 311, 313–316, 329, 330, 335–337, 342, 343 дифференцированная оптимизация по отдельным элементам 17 Логистическая цепочка 140, 152, 162, 224, 225, 227, 230, 271, 333 Логистические затраты 20, 81, 82, 93, 97, 124 внешние 81 внутренние 81, 82 Логистические стратегии 137, 138, 148, 184 Логистический оператор 135, 153, 170, 172, 236, 239 М Матрица Бостонской консалтинговой группы 229 Машиностроение 95, 205, 213 Мелкосерийное производство 208 Метод амортизации 94 Метод аннуитетных платежей 62 Методика подбора треугольников 156, 163, 165, 166 359 Методика расчета треугольников 163, 166, 167, 341 Методика сценариев 78 Методики управления 35, 53, 259 Методическая база данных 346, 347 Методический портал Интернет 342 Метод процентной ставки 62 Метод стоимости капитала 62 Модели рабочего времени 178 Моделирование 35, 52, 235, 248, 264, 290, 292–294, 297, 306–313, 315, 318, 319, 324, 326–328, 330, 331, 350 Модельное исследование 307, 308 Модель пользовательских ролей 343 Монтаж кабельных жгутов 208–210, 311 Морфологический ящик 231 Н Надежность снабжения 223 Накладные расходы, сокращение 64, 97 Начальный продукт 54 Независимость от интересов производителей 201 Ноу-хау по решению проблем 53 О Обрабатывающий центр 43, 202, 206, 215, 216 Общая модель 255, 332 Общая продолжительность производственного цикла 190 Общий план застройки 148, 156, 160 Определение производственных циклов 19 Определение размеров стеллажа 301 Определение размеров ячейки 301 Определение технологий 19 Определение уровня допустимых затрат 19 Оптимизация логистики на основе дифференциации элементов 35, 152 Организационная иерархия 34, 35, 52, 53 Организационная концепция 34, 158, 160 Организационная структура 33, 35, 72–74, 214, 257, 329, 330, 337 Организационные поля 40–42, 105, 324, 325 Организация структуры 39, 329
360 Комплексное планирование промышленных предприятий Органы промышленного надзора 277 Оценка, двойной подход 61 Оценка, критерии 63, 64, 74 П Параметры процесса 152 Перекрытия 143, 144, 157, 271 Персонал анализ 20 квалификация 71, 86, 87, 89, 286, 287 потребность 204 развитие 66, 72, 161, 286–288 Планирование альтернативы 54, 55, 60, 62, 68, 74, 117, 157, 290, 305, 310 глубина 13, 45, 46, 49, 53, 124, 150, 205, 239 инструменты 14, 35, 36, 52, 74, 230, 290, 291, 294, 296, 305, 317, 320, 349 исходные показатели 237, 326 концепция КЛПП 329, 330, 336 методики 35, 36, 51, 66, 84, 118, 122, 150, 161, 162, 266, 293, 302, 345, 349 объем 27, 45, 124 полномочия 56 принципы 13, 27, 58, 141, 229, 283, 290 причина 106, 124 процессы 15, 31, 34–36, 45, 51, 52, 58, 67, 70, 73, 112, 229, 264, 290, 292–294, 297, 300, 306, 326 рабочая группа 73, 98 ситуация 44, 131, 152, 193 сложность 23, 45, 51, 347 технология 289 ход 161, 289 ширина 46 эвристика 54 элемент 46, 144–146, 150, 202, 203, 221, 230, 266, 323 этапы 13, 23, 36, 46, 55, 58, 59, 65–68, 71, 73, 75, 77–80, 83, 111, 114, 118, 121, 122, 124, 150, 161, 193, 197, 201, 204, 205, 215, 256, 271, 276, 278, 289, 290, 295, 300, 302, 308, 312, 329, 332, 337, 350 Планирование мероприятий 77, 78 Планирование монтажа 325 Планирование организационных систем 254 Планирование перемещения 280 Планирование предприятий ИТ-обеспечение 347 Планирование предприятия понятие 27, 29 Планирование расширения объекта 131, 132 Планирование системы сборки 215 Планирование сроков 53, 64, 262, 286 Планирование целей 77–79, 122, 123, 230, 294, 295 План мероприятий 72, 73, 78, 79, 80, 123, 124, 132, 161, 162, 280, 281 План размещения блоков 158 План реализации 161, 256 Площади 20, 43, 61, 81, 88, 89, 94, 96, 97, 104, 120, 131, 133, 135, 142, 145, 147, 153, 154, 156, 158, 162, 163, 167, 168, 170, 171, 174–177, 182, 188, 197, 203, 207, 221, 224, 233, 236, 243, 267–269, 271, 297, 313, 314, 326, 343 оценка потребности, примерная 167 показатели 175–177, 233 членение 175–177 Площадь склада брутто 177, 235 Подача деталей с учетом последовательности рабочих операций 225 Подготовительный участок для сборочного цеха 220, 221 Подсистемы 35, 38–40, 46, 49, 51, 54, 55, 59, 69, 144, 145, 150, 154, 171, 184, 202–205, 230, 231, 233, 235, 239, 269, 272, 275, 280, 282, 292, 310, 344 каталог 154 строительные 268, 269 Позиционный анализ 84 Показатели база данных 85, 97, 102, 175 иерархия 103 логистики 93, 124, 190 логистические 80, 81, 93, 124, 223, 261, 330 матрица 163 профиль 96, 97 система 35, 102, 103, 178 сравнение 86, 90, 93, 96, 177, 278 формирование 85, 148, 149, 312 Полезность 61, 80 Полномочия по принятию решений 56
Предметный указатель Постоянная реализация потенциалов 102 Потенциал оптимизации 84, 98, 119, 156, 174, 178, 335, 343 Потенциал экономии 90, 97, 98 Поток информации 21, 170, 184, 199, 239, 258, 262, 309, 338, 340, 345 структура 49, 183, 265, 272, 337, 338 Поток материалов 16, 19, 21, 28, 43, 44, 73, 108, 109, 129, 133, 135, 137, 138, 142, 145, 147, 148, 150, 152, 156, 164, 166, 168, 172, 184, 189, 191, 197–200, 202, 221, 224, 229–231, 233, 238, 239, 243, 254– 256, 258–260, 262, 263, 265, 266, 268, 271, 272, 289–291, 295–299, 309, 311, 314, 315, 317, 326, 332, 337–340, 343, 345 L-образный 135, 136 U-образный 135, 136 анализ 20, 120, 148, 222 варианты 63, 169, 172 матрица 155 оптимизация 138, 156, 165, 171, 178, 188, 230, 337, 339 расходы на организацию 82 сегмент 43, 197 система 49, 198, 199, 201, 221, 283, 308 система планирования MAFLU 295, 298, 337, 338 инструмент 172, 178, 337 структура 28, 72, 74, 183, 197, 294, 336–338 структурирование 133 схема 158, 163 требования 141 Потоковая организация 20 Пошаговая адаптация 212 Предварительный запрос о разрешении на строительство 270 Предварительный проект 156, 270 Предложение о выполнении функций генерального подрядчика 277 Представитель застройщика 285 Приборостроительный завод 139, 140 Прибыльность 22, 84, 102 Привлечение персонала к управлению изменениями 44, 70, 74, 75 Привязка складского оборудования 302 Принцип компенсации 212 Принцип процента на процент 62 Принципы складского хранения 35, 238, 239 361 Программа экологических мероприятий 120 Продолжительность цикла 21, 88, 90, 91, 182, 190–192, 214, 221, 255, 263, 297, 330, 345 Продукт (продукция) анализ структуры 330, 335, 337 виртуальная разработка 326 жизненный цикл 18, 28, 88, 105, 120, 130, 212, 254, 289, 326, 327, 330 параметры 152, 289, 333 планирование 22, 43, 331 разработка 17, 43, 105, 140, 191, 192, 204, 240, 326, 327, 347 с учетом логистических механизмов 17, 192 с учетом особенностей производства 17 структура 28, 72, 73, 108, 129, 134, 150, 152, 260, 262, 294, 297, 329, 333, 335–337, 340, 344 структурирование 192 Проект организация 73, 283, 284, 285 подготовка 70, 72 риск 51 руководитель 146, 283–285, 288 укрепление имиджа 71 управление 31, 204, 280, 282, 284, 285, 288, 290, 305 аутсорсинг 282 силами предприятия 280, 282 цели 280, 282, 285 Проектная группа 13, 32, 55–59, 74, 101, 122, 144, 146, 186, 189 Производственная логистика 73, 141, 258, 259, 261, 265, 295–298, 331, 335, 336, 339, 340 концепция 329 система анализа (PROLOGA) 295–297 система управления 44, 150, 161, 257–266, 338, 340 Производственная система 28, 34, 181 Производственная система компании Toyota 34 Производственное оборудование 141, 204, 290, 317, 320 Производственно-организационные затраты 97 Производственный склад 94, 104, 140, 222, 280
362 Комплексное планирование промышленных предприятий Производственный участок 213, 215, 217, 218, 225 планирование 213–215 Производство базовые элементы 15 запуск 327 организация 28, 50, 95, 130, 139, 256, 289 планирование системы управления 256 размещение 22, 63, 104– 111, 113, 117, 124, 158, 183 расширение 131, 134, 236 сегментация 165 стратегии 17–19 структура 49, 152, 153, 155, 224, 336, 337 анализ 335 общий проект 150 планирование 261 с учетом логистических факторов 191 с учетом логистических факторов 138, 258 Производство бытовой техники 181 Производство насосов 203 Производство редукторов 90, 218 Производство электронного оборудования 92 Проходной стеллаж 206, 222 Процедурный контроллинг 102 Проценты по запасам 82 Процессная ориентация 17, 31, 150 Процесс поиска ответов 35 Процесс постоянного совершенствования 44, 65 рабочая группа 345, 346 Процесс решения проблем 35, 54, 55, 74 Пульт управления производством 256, 257, 263, 265 Р Рабочее место автоматизированное 217, 220 механизированное 217, 220 организация 276, 325 Рабочее планирование 65, 72, 99, 132, 204, 271, 275, 276, 278, 280, 288, 302, 308, 310, 311, 329, 331 Рабочие места для ручной сборки 217, 220 Рабочие процессы 31 Рабочие системы 28, 29, 37, 40–45, 47, 49, 56, 74, 105, 129, 214, 330 Разрешение на строительство 271, 277, 281 Расчет амортизации 61 Расчет мощностей 221 Расчет рентабельности 61 Рационализация 45, 71, 79, 80, 91, 97, 131, 132, 189, 192, 210, 255, 267, 286, 297, 300 инновационная 79 методики 79 Реальная схема 163, 171, 174, 215, 271, 341, 343 Реальное планирование 144, 154, 202, 221, 229, 230, 235, 237, 242 Резервный буфер 153, 225 Реорганизация 22, 27, 70, 79, 97, 122, 131, 162, 188, 218, 242, 264, 267, 280, 296–298, 305, 313, 319 Ресурсосбережение 109, 114, 115, 122 Ресурсы, показатели 326 Руководство строительством 279 С Самолетостроение 207 Самоорганизация 44, 160 Самоуправление 160 САПР 265, 291, 294, 295, 300, 301, 303, 304, 319, 321, 322, 349 Сборка электродвигателей 215 Сборочный завод 142–144, 280, 281 Сверху вниз 13, 64, 70, 117, 124, 257 Сводный обзор затрат 86, 87, 89 Своевременная подача элементов для сборки 222 Семейства деталей 134, 178, 214, 215, 218 формирование 178, 214, 271 Серийное производство 90, 95, 172, 188, 193 Серийное производство насосов 188, 193 Сетевой план 283, 284, 305 Сеть производственных площадок 34, 35 Синхронизация 49, 137, 141, 191, 212, 225, 226, 325, 335 Синхронизация закупок с производством 191 Синхронное конструирование 324 Система варианты 233, 235, 239, 241
Предметный указатель внедрение 204, 221, 256, 261 дифференциация 130 жизненный цикл 31, 74 объем 54, 55, 58, 59, 74 определение 38, 221, 229, 230, 235, 237, 238, 242, 300, 312 формирование 37, 59, 66, 150, 197, 258 Система взаимосвязанных целей 36, 38, 74 Система обеспечения качества 204 Система управления методиками 330, 331 Система экологического менеджмента 116, 117, 119, 120 Системное планирование 14, 30, 36, 66–69, 150, 161, 162, 171, 197, 198, 201–205, 208, 211, 221, 229, 230, 235, 250, 267, 268, 271, 272, 275, 276, 281, 282, 295, 296, 300, 307, 309, 312, 316, 325, 327, 331 на уровне строительства 267 проекты 201 Системы подачи деталей 222, 225 Системы управления производством и ресурсами предприятия планирование внедрения 261 Склад анализ данных 238, 300, 301 анализ продукции, хранящейся на складе 229, 238 коэффициент оборачиваемости запасов 92 планирование системы (LASYS) 224, 227, 272, 295, 300, 301, 303, 304 планирование структуры 335 подсистемы 231 показатели 231, 233 динамические 229 статические 229 пульт управления 257, 317 структура 184 уровень 170 Склад временного хранения 92, 227, 229 Склад готовой продукции 92, 141, 169, 170, 181, 191, 236 альтернативные модели 233, 240 Склад деталей сторонних поставщиков 135, 224 Склад комплектования 227, 229 Складские единицы 69, 231, 238, 239, 244, 301 363 Сложность 30, 34, 37, 51, 62, 142, 257, 285, 293, 314, 347 снижение 20, 49, 138, 188, 257, 329 Смежные предприятия 333 Смета строительных расходов, примерная 270 Снизу вверх 13, 64, 117 Совокупные затраты 20 Создание завода с нуля вариант 174 Сравнение альтернативных вариантов 62, 325 Сравнение прибыли 61 Срок амортизации 93 Срок поставки 20, 21, 78, 108, 133, 137, 147, 190–192, 254 Стоимость оплаты труда 108 Стратегии поставок 169 Стратегическое планирование 37, 65, 72, 77–81, 104–106, 114, 122–125, 130, 152, 259, 292, 295, 308, 329 Стратегия размещения производства 104, 106, 108–110 Стратегия ресурсосбережения 114 Строительный проект 268, 270, 272 Структура буферных зон 171, 183, 184 Структура технологий 129 Структурное планирование 65–68, 99, 123, 124, 129, 130, 132, 133, 144, 145, 149–151, 153, 161, 162, 167, 169, 171, 173, 175, 178, 181, 182, 188, 189, 192, 193, 197, 202, 205, 207, 256, 271, 296, 298, 309, 340, 349 постоянное 131 Структурное сопряжение 138 Структурный анализ работы цеха 296 Судостроительный завод 263, 264, 266 Схема расположения 156–158, 160, 162, 163, 171, 174, 175, 188, 193, 197, 268, 270, 340, 342, 347, 348 идеальная 268, 342 реальная 268 Схема расположения, составление 156, 170 с опорой на интегрированные данные 340 Т Тендер 276–278, 281, 288 документация 277
364 Комплексное планирование промышленных предприятий подготовка 277 процедура 275, 277, 278, 302 Техническое задание 261–265, 277 Технологическая дифференциация 109 Технологические дорожные карты 328 Технологические показатели 176 Точка конфигурирования 191 «Точно вовремя» 49, 135, 137, 139, 140, 169, 200, 225 производство 169, 225, 226 «Точно в последовательности» 135 Транспортер 189, 222, 239, 244–250, 272, 312, 313 Транспортировка 20, 28, 31, 39, 41, 45, 46, 64, 69, 82, 87, 94, 104, 112, 129, 134, 137, 141, 142, 145, 147, 150, 163, 165, 166, 167, 178, 184, 193, 197, 199, 203, 206, 214, 218, 221, 224, 227, 229, 230, 235, 242–244, 246, 248, 249, 251, 256, 258, 260, 262, 267, 272, 275, 290, 294, 296, 297, 299, 310, 332, 334, 335, 341 альтернативные системы 44, 63, 99, 117, 124, 137, 154, 197, 198, 201– 203, 222, 224, 235, 250, 254, 312 внутризаводская 82, 178, 184, 193 Транспортное оборудование 175, 176, 193, 198, 285, 314, 315, 322, 348 Транспортные развязки 204 Транспортные связи 155, 172, 173, 178, 215, 270, 340 Транспортные системы 43, 133, 143, 144, 147, 158, 209, 210, 231, 242, 244– 252, 266, 272, 301, 308, 348 варианты 117, 248, 250 планирование 248 Требования организационные 200, 298 социотехнические 201 технические 199 экономические 200 Требуемая модель 215, 237, 239, 248, 254–256 У Узловая сборка 208, 263 Укрепление концепции 71 Управление инфраструктурой 291, 319–321, 350 Управленческие барьеры 258 Уровень автоматизации 43, 105, 134, 210 Уровень детализации 46 Уровень механизации 105, 181, 215 Услуги по поставке 21 Участок отправки продукции 229, 310 Участок поступления продукции 227 Участок упаковки 229, 269 Ф Факторы, влияющие на размещение производства 109 Формирование лояльности 71 Формирование панели управления 221 Формируемые области 34, 35, 37, 45, 51, 66, 72, 74, 81 Фракталы 43, 138 Фрактальные процессы 17 Х Характер использования территории 158 Хранение готовой продукции 184, 190, 236, 237 Ц Целевая система 186 Целевые критерии 62, 63 Ш Штучное производство 19, 90, 105, 172 Э Экологическая декларация 120 Экологическая политика 120 Экологическая проверка предприятия 120 Экологический аудит 115, 117–121, 125 Экологический баланс 115, 119 Экологический менеджмент 117, 119–121 Экологичность 114 Экология 29, 114, 115, 117, 118, 122–125 Экология заводов 114, 115 Экономическая целесообразность 73, 198, 218, 317 анализ 215, 217 оценка 240 Экономичность 61 Эксплуатационные расходы 20, 160, 200, 241, 243, 248, 250–252, 284, 300, 312, 314 Ярусная сборка 142
Предметный указатель 365 A K AVA (программа для участия в тендерах) 295, 302 KYPOS 331 C CAPM (компьютерная система управления проектами) 295, 305 X XYZ-анализ 152, 169
Павеллек Гюнтер КОМПЛЕКСНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ Базовые принципы, методика, ИТ-обеспечение Руководитель проекта А. Ефимов Корректор И. Астапкина Компьютерная верстка М. Поташкин Арт-директор Л. Беншуша Подписано в печать 24.06.2015. Формат 70×100/16. Бумага офсетная № 1. Печать офсетная. Объем 23 печ. л. Тираж 1500 экз. Заказ № . ООО «Альпина Паблишер» 123060, Москва, а/я 28 Тел. (495) 980-53-54 www.alpina.ru e-mail: info@alpina.ru Знак информационной продукции (Федеральный закон № 436-ФЗ от 29.12.2010 г.) 0+
Магистерская программа Долгосрочные программы повышения квалификации Краткосрочные курсы и семинары МВШИ готовит квалифицированные кад ры для работы в сфере инжиниринга, управления проектами, модернизации производств, строительства новых и реконструкции имеющихся промышленных объектов. Взаимосвязанные направления учебных модулей: концептуальный инжиниринг; финансовый инжиниринг; Преподаватели МВШИ — профессора и доценты европейских и российских технических университетов, экспертыпрактики из иностранных и отечественных инжиниринговых и консалтинговых компаний, а также промышленных предприятий. базовое и рабочее проектирование; организационный инжиниринг (управление проектом); Обучение по дуальной системе: модуль (блок) теоретической части обучения чередуется с работой в реальном проекте под руководством опытного куратора-практика без отрыва от основной деятельности. инжиниринг поставок; Модульное построение программ: слушатели могут выбрать полный курс или отдельные модули. ликвидационный инжиниринг. строительный инжиниринг; пуско-наладочный инжиниринг; www.mhse.ru info@mhse.ru +7 495 374-5705
ЕвРоЦИК Европейско-российский центр инжиниринговых компетенций Успешное строительство или модернизация промышленных объектов требует привлечения специалистов с междисциплинарными компетенциями и большим практическим опытом. При реализации проектов необходим комплексный подход. Совместно с нашими партнерами из Европы и России сформирована команда ЕвРоЦИК, предоставляющая широкий спектр консультационных и инжиниринговых услуг. Среди партнеров ЕвРоЦИК — торгово-промышленные палаты федеральных земель Германии, инжиниринговые компании, ведущие технические вузы. ЕвРоЦИК обеспечивает адаптацию лучших международных практик по реализации проектов в промышленности к условиям и нормам, действующим в России. ЕвРоЦИК использует системный подход к инжинирингу при разработке оптимальных решений: — для индустриальных парков; — для промышленных предприятий; Коучинг Рекрутинг Консалтинг: — в сфере управления проектами; — по планированию и запуску предприятий; — складская и производственная логистика; — бережливое производство; — энергоэффективность. — — — — Инжиниринг: прединвестиционный; проектный; финансовый; строительный. Развитие сотрудничества между российскими и европейскими компаниями — для малого и среднего бизнеса. www.mhse.ru info@mhse.ru +7 495 374-5705