Многоуровневая система диспетчеризации мелкосерийного и индивидуального производства

Значение планирования и контроля (применим термин "диспетчеризация") производства предприятия столь велико, что не стоит тратить время на убеждение в его необходимости. Однако особое значение оно приобретает в условиях работы производства, имеющего большой объём  номенклатуры выпускаемых изделий при значительном количестве входящих в них деталей и малой партионности выпускаемой продукции. То есть вариант мелкосерийного или индивидуального производства. А если добавим к этому необходимость на этих же станках изготавливать и экспериментальные образцы, то получим типичный пример производств  наших станкостроительных заводов или большинства предприятий ВПК.
Справедливости ради отметим, что в Советской системе  хозяйствования вопросам диспетчеризации уделялось самое пристальное внимание, поскольку сама та система называлась "плановой".  Она опиралась на специально созданную систему оплаты труда, что позволяло этому комплексу достаточно устойчиво функционировать.
Переход к рыночному способу хозяйствования изменил финансовые основы системы, что автоматически сделало ранее используемые методы планирования неэффективными.
Именно это обстоятельство вынуждает в первую очередь модернизировать  систему диспетчеризации, а затем решать остальные проблемы, включая и техническое перевооружение производства.
Позвольте утверждать, что хорошая система диспетчеризации позволяет  использовать имеющее оборудование в пределах его физических возможностей, а не достаточно действенная  - существенно снижает его  эффективность .
К сожалению, удовлетворительная система диспетчеризации отсутствует  на достаточно большом количестве  предприятий.
После поясняющего вступления перейдем к сути проблемы.

Система планирования

Обычно  на предприятии имеется три уровня плана и соответственно три уровня планирования производства:
Верхний уровень - план выпуска продукции предприятием, определяемый заключенными договорами или иными аналогичными документами. План верхнего уровня обязателен для выполнения в заданные сроки и в объёмах, и не подлежит коррекции никем, кроме руководителя предприятия. Основные компоненты плана верхнего уровня: номенклатура изделий, количества и сроки изготовления
Средний уровень - план производственного отдела, направленный на безусловное выполнение плана верхнего уровня. 
Основные компоненты плана: обеспечение  изготовления деталей и сборочных единиц для взаимных поставок между подразделениями (цехами) предприятия.
Нижний уровень внутренний план цеха, направленный на выполнение плана среднего уровня и  минимизацию  затрат при производстве продукции.
Основные компоненты плана: обеспечение изготовления деталей и сборочных единиц, входящих в состав издегий, предназначенной для поставки другим подразделениям в соответствии с планом среднего уровня.
Мы представили классификатор планирования и сейчас можем перейти к методике составления плана.
Не будем рассматривать методику составления плана верхнего уровня, поскольку это чисто директивный документ, определяемый рынком, который по большому счету к непосредственному производству не имеет отношения. 
Отступление: оставим в стороне расчет производственных ресурсов, поскольку это надо делать "до того как..",  но примем за условия, что их достаточно. 

Рассмотрим типовую структуру производственной части предприятия.
 

   

 

 

Фактически мы изобразили вертикаль планирования и сейчас подробно распишем функции каждого уровня.
Примечание:
Сегодня, с легкой руки консалтинговой фирмы "Солвер" и лично её генерального директора Бирбраера Р.А., принято изображать структуры предприятия в виде многоэтажной пирамиды.
С его любезного разрешения я позволил себе воспользоваться этим символом.
Такое представление  достаточно наглядно отображает и характер процессов, происходящих на каждом уровне и объём делегированных полномочий с верхнего этажа на нижний с контролем за выполнением выданных заданий.  
 

План верхнего уровня - представляет из себя чисто директивный документ, и не нуждается в особых комментариях.
План среднего уровня призван  определить объёмы выпуска комплектующих исходя из:
 - безусловного выполнения плана верхнего уровня;
  -физических возможностей подразделения (цеха).
Более подробно остановимся на втором положении, поскольку именно оно должно определяет физическую возможность выполнения плана.
И так, что же такое физические возможности цеха?
Покажем на примере специализированного цеха по обработке металла резанием на станках с числовым программным управлением (ЦСЧПУ).
Представим производственную часть цеха в виде множества рабочих мест, которые назовем "группой обслуживания".
 

   

   

В группе обслуживание есть две группы участников  процесса:
- оператор;
- станки.
Рассмотрим наиболее общий случай, когда в состав группы обслуживания входят различные станки и изготавливают они одновременно разные номенклатуры деталей.
На основании приведенных рассуждений сформулируем  определение "физические возможности единицы оборудования (Ф)" как способность "станка изготовить деталь по принятой технологии за минимальное время".
Этой формулировкой ограничим условия задачи, и не будем исследовать качество технологической документации, поскольку эта тема другого разговора.
Применительно к месячной работе станка и для одной детали
Ф(шт.) = 500/ Т шт.                        (1)
Где: - 500 средняя продолжительность работы станка в месяц
         - Т шт. штучное время изготовления одной детали.
Поскольку мы приняли, что в условиях нашего типа производства, станок в течение календарного срока должен изготавливать несколько номенклатур деталей, то формулу 1 признаем не соответствующей нашему случаю и запишем иное выражение.
Т шт i-j*N i-j =500                            (2)
Из выражения 2 видно, что о физических возможностях оборудования можно говорить предметно в отношении конкретного количеств деталей  (N) каждой номенклатуры от i до j при соответствующих длительностях каждой детали.
Под физическими возможностями оператора будем  полагать его способность обеспечить выполнение требований (2) на всех станках группы обслуживания от 1 до К.

Подведем промежуточные итоги работы над планом среднего уровня:
в производящие подразделения должны быть выданы объёмы работ, которые они должны выполнить в рассматриваемый период, а сроки выполнения (график поставки) определит цех сборки и сдачи продукции.
Таким образом, введя связь по срокам выполнения работ на уровне "сборка - изготовитель комплектации" мы исключим излишнее согласование и обеспечим выполнение плана верхнего уровня, однако обяжем производственные службы следить за выполнением механическими  цехами  графика цеха сборки и сдачи продукции.
Примечание: еще раз напоминаем, что предлагаемая схема рекомендуется в мелкосерийном и индивидуальном производствах. При массовом производстве все объёмы и сроки среднего уровня планирования должны исходить от производственного отдела.
План нижнего этажа.
Задача планирования на нижнем этаже, кроме безусловного выполнения плана верхнего уровня, должны и минимизировать затраты  при производстве продукции.
Решение задачи выполнения плановых заданий достаточно тривиально, поскольку мы имеем необходимые исходные данные, а посему  мы не будем на ней останавливаться.
Займемся экономическим аспектом: положим безусловность выполнения плана за условия задачи, а в результате решения предложим  рекомендации по сокращение  затрат и сокращению доли зарплаты рабочего в единице продукции.
Обратимся к одному станку группы обслуживания и представим цикл изготовления детали (ранее мы его назвали Т шт.).

Т шт. = Тн+Тпз+ Тизг                       (3)
Где: Тн  -время настройки станка на изготовление партии деталей;
Т пз - время проведения подготовительно заключительных операций;
Т изг- время изготовления детали.
 Из рисунка 5 мы видим, что только во время Т изг не требует присутствие
оператора около станка.  Все остальное время оператор занят проведением настроек.
Следовательно, искусство планирования заключается в том, чтобы операции Тн и Тпз проводились на станке, когда на других идет цикл изготовления.
Именно это обстоятельство позволит использовать оборудование в пределах его физических возможностей.
Каким же способом составить план, в котором будут полностью исключены простои оборудования?
К сожалению, ничего кроме варианта моделирования работы каждой группы обслуживания предложить пока не представляется возможным. Однако использование стандартного пакета "прожек"
существенно облегчит проведение этих работ.
В системе планирования телеграфно ответим на два вопроса:
1. как использовать потенциальные возможности оператора и стимулировать его к обслуживанию большего количества станков?
2. как определить фактическое значение Т н, Тпз, Тизг.?
Ответ на первый вопрос достаточно прост и достаточно сложен - необходимо разработать  и применить систему оплаты, стимулирующую рабочего обслуживать максимально возможное количество станков при неизменном качестве.
При многостаночном обслуживании за каждый последующий станок оператор  имеет доплату (15-20)% от ставки за первый станок, а выигрыш предприятие при этом составляет (85- 80)%.
На сегодня увеличение количества станков, обслуживаемых одним рабочим, наиболее действенный путь сокращения затрат при производстве продукции.
Однако, основы многостаночного обслуживания лежат в сочетании изготовления в одно время деталей с различными Тизг. и оптимизации состава оборудования в группе обслуживания.
В практике ОКБ "НОВАТОР" широко применяется составление группы из станков различного размера. Так в одну группу входит  токарный  станку с диаметром обработки деталей до 800мм и два станка с диаметром обработки детали до 100мм.
Большие детали, как правило, имеют длительный цикл изготовления, а длительность цикла настройки соизмерима с аналогичными операциями на малых станках.
На второй вопрос ответить еще проще.
Введите за правило по каждой детали, которую освоило ваше производство составлять отчетный документ с указанием фактических времен, входящих в выражение 3.
Сделайте это не на первой детали, поскольку идет процесс отладки, а на третьей или четвертой, когда все технологические проблемы решены. Времена просто замерят секундомером члены комиссии и занесут их в альбом нормативных трудоёмкостей.
Нам остается привести пример суточного плана группы обслуживания, что мы и видим на рисунке 6.

Многоуровневая система контроля

Желание руководителя  любого уровня постоянно иметь под рукой автоматизированную, достоверную и удобную систему контроля  вполне понятно. Вспомним известную систему АСКИ, которую эксплуатировали многие предприятия, но желаемого результата от этой системы не имели. Идеология  построения системы была основана на использовании центрального вычислительного центра (иных просто не было) в который стекалась информация от различных абонентов через промежуточные инстанции. Это обстоятельство приводило к искажению информации и задержке в её поступлении, что существенно снижало действенность системы.
Сейчас, при современном уровне развитии вычислительной  техники и наличии компьютерных сетей внутри предприятий, эти недостатки можно исключить и создать работоспособную систему контроля исполнения.
Строго говоря, к настоящему времени разработано большое количество математических пакетов, которые решают эту задачу, но они имеют строгую направленность по видам деятельности, достаточно сложны и дороги. При этом они требуют достаточно больших затрат времени в процессе адаптации к конкретному применению.
Учитывая это обстоятельство, наше предприятия разработало свою систему контроля исполнения.
Поскольку в состав системы входят биологические  звенья  (человек) и  вычислительные средства (персональный компьютер), допустимо дать определение системы как "биокомпьютерная".
Практически человек обеспечивает достоверность информации, что приводит к необходимости учета психологических аспектов проблемы. В силу различных обстоятельств человек может доложить о выполнении задания, а задания будет не выполнено. В этом случае использование всякой автоматизированной системы контроля теряет смысл.
В подтверждение этого утверждения позволю себе привести один разговор, который я (выпускник радиотехнического факультета) имел с отцом (тогда начальником управления Совнархоза, а до этого прошедшем на очень крупном машиностроительном предприятии путь от мастера до главного инженера).
Отец попросил рассказать ему о возможностях использования вычислительной техники для контроля за выполнением  производственной программы предприятия.
Я стал популярно рассказывать о принципах построения систем контроля. Дошли до источника информации о выполнении задания и бывший главный инженер спрашивает "а кто отмечает выполнения задания?"
На это последовал ответ "начальники цехов". Реакция опытного человека была мгновенной "так ведь они врут".
Пример достаточно обидный,  и я ни в коей мере не ставлю целью опорочить эту важнейшею фигуру в производственном процессе, поскольку испытываю к этим специалистам истинное  уважение, но как говорится "имеет место".
Следовательно, необходимо так построить систему, чтобы максимально возможно исключить влияние человеческого фактора на достоверность информации.
Примечание: справедливости ради отметим, что существуют полностью автоматические системы контроля, а точнее учета готовой продукции, но мы о них поговорим в другой раз.
  
Назначение системы

 
Система предназначена для контроля исполнения заданий различного вида. Это может быть контроль выполнения производственного задания, либо контроль выполнения плана-графика или иных проектов, в выполнении которых участвует достаточно большое количество соисполнителей. В  качестве исполнителя может выступать как один человек, так и целые структурные единицы.
Система контроля построена в виде шаблона, что позволяет вносить в неё любые данные, подлежащие контролю.
 
Принципы построения системы

В основу построения системы  заложены следующие условия:
Контролю подлежат только формализованные задания, что подразумевает  наличия  конкретных объёмов работ, исполнителей и сроков их выполнения.
В основании системы расположен массив данных, подлежащих контролю по времени исполнения. Фактически это календарный план реализации проекта.
Программа сравнивает задание с реализацией и не выполненные позиции выносит на экран.
Использование в качестве контролируемых параметров массив невыполненных заданий позволит работать с меньшим объёмом информации, поскольку предполагается, что объём выполненных работ больше невыполненных. Фактически система является фильтром, через который проходит перечень невыполненных заданий.
Вот схематично алгоритм работы программы.
Массив данных содержит всю информацию об объекте контроля, но доступ к ней осуществляется по принципу "вижу, что разрешено". Именно это условие определяет термин "многоуровневая" в заглавии статьи.
Поясним это положение: в базе данных имеется информация обо всех этапах выполнения проекта, однако доступ к ней осуществляется по принципу:
" что сделал и ниже".
Ответственный исполнитель увидит информацию о задании, которое он непосредственно выполняет, а так же обо всех работах, которые были выполнены до него.
Выбранная логика построения систему позволяет руководителям всех уровней иметь достоверную информацию  о происходящих процессах.
Дела руководителя заглянуть в неё или нет, но предоставить ему эту возможность система обязана.
 
Функциональная схема построения системы

Рассмотрим единую систему "план - исполнение -  контроль" и на этом примере покажем функциональную схему работы системы.


Мы изобразили  одну из задач, которую сопровождает система контроля. Все что к ней относится изображено 
Реально в базе данных системы могут  находиться все задачи, ход решения которых необходимо контролировать.
Как ранее было сказано,  функциональная схема системы во многом определяется наличием биологического звена (человека) как в цепи исполнения, так и в цепи контроля. Наличие его  в системе не позволяет применить к ней аппарат систем автоматического управления, а требует использование методов психологии для уменьшения влияния человеческого фактора. В частности особое внимание необходимо уделить  определению точки съёма информации, которая позволит получить наиболее достоверный результат.
Поясним это предложение на простом примере:
Рассмотрим характер взаимодействия трех участников процесса, связанных определенными обязательствами.
Первый участник выдает задание и контролирует процесс его выполнения.
Второй участник выполняет задание, и предмет труда передает третьему участнику.
Третий участник принимает предмет труда и выполняет дальнейшие операции. 
Информацию о выполненном задании можно получить у второго или третьего участника.
Но второй участник в силу специфичности человеческой натуры заинтересован больше в докладе о выполненной работе (не успевает выполнить, а срок проходит), чем в выполнении её, а третий участник даст информацию по поступлению к нему предмета труда, поскольку в противном времени он просто подарит "свое время", которого нам всегда не хватает. Следовательно, информацию о выполнении задания наиболее целесообразно получать у третьего участника. При большем количестве участников процесса, достоверность низшего уровня будет проверена информацией более высокого уровня. Именно по этой причине информация о изготовленных деталях мы получаем не в цехе изготовителе (обозначен *), а в цехе потребителе  **.
Нам осталось доказать утверждение, что система функционирует без специального  обслуживающего персонала.
Напомнить известную истину: перемещение всех  материальных ценностей внутри предприятия фиксируется в соответствующих документах.
Ранее это были амбарные книги, в которых указывалось  что сдал, кто сдал, кому сдал, когда сдал и так далее. Все это делал работник - назовем его "кладовщик"
И сейчас он делает эту работу, только  мы заменили бумажную книгу виртуальной и соединили её с системой контроля. Вот и весь фокус.

Справка ОКБ «Новатор»
Головное предприятие по разработке зенитных управляемых ракет, противоракет, крылатых и противолодочных ракет.
В 1947 г. в г.Свердловске создан отдел главного конструктора эвакуированного в 1941г. из подмосковных Подлипок артиллерийского завода №8, серийного предприятия по производству зенитных артиллерийских орудий (ныне - артиллерийский завод имени М.И.Калинина). Возглавил отдел Л.В.Люльев. Позже отдел становится самостоятельным ОКБ-8 Министерства авиапромышленности во главе с Львом Люльевым. В 1957 г. предприятие переходит на разработку зенитных ракет. Позже получает название Свердловское машиностроительное конструкторское бюро (СМКБ) «Новатор».
В период с 1943 г. по 1957 г. в КБ Завода №8 под руководством Люльева Л.В. разработаны, успешно прошли полигонные испытания и поставлены на вооружение ряд образцов зенитных артиллерийских пушек, составивших практически всю зенитную артиллерию, находившуюся на вооружении Советской Армии в послевоенные годы.
В конце 50-х годов ОКБ-8 было привлечено к разработке ракетных зенитных комплексов для вооружения Сухопутных войск. В 1958 году под руководством Люльева Л.В. на конкурсной основе начаты работы по созданию зенитной управляемой ракеты 3М8 и самоходной пусковой установки 2П24 комплекса «Круг», успешно прошедшего государственные испытания и принятого на вооружение в 1964 г. За выдающиеся заслуги в выполнении пятилетнего плана 1960–1965 гг. и создание новой техники Люльеву Л.В. присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и Золотой медали «Серп и молот» (июнь 1966 г.).
С 1969 в СМКБ «Новатор» под руководством Люльева Л.В. проводилась разработка новых зенитных ракет 9М82 и 9М83 и пусковых установок 9А82 и 9А83 для зенитно-ракетной системы ПВО СВ С-300В. В 1983 году принята на вооружение ЗРС С-300В с ракетой 9М83 и ПУ 9А83, в 1988 г. – с ракетой 9М82 и ПУ 9А82.
С середины 1960-х годов после передачи тематики ВМФ с ОКБ-9 в ОКБ-8 были созданы различные ракетные комплексы по заказам ВМФ и ПВО. В 1977 г. за создание вооружения для ВМФ Люльеву Л.В. присуждена Государственная премия СССР.
В 2002 ОКБ акционировано, введено в состав концерна ПВО «Алмаз-Антей».
К 2003 году в ОКБ «Новатор» было создано 6 образцов зенитного артиллерийского и 21 образец ракетного вооружения, как правило, превосходящего характеристики зарубежных аналогов. Среди них – ставшие классическими ракетные системы «Круг», «С-300В», ракеты нового класса «вода-воздух-вода» для вооружения подводных лодок. За создание 13 новейших образцов вооружения свыше 40 специалистов конструкторского бюро получили Ленинские и Государственные премии. Около 500 работников удостоены государственных наград и почетных званий Российской Федерации.

Версия для печати
Авторы: Борис Големенцев
Разместить ссылку на: 


Добавить комментарий

Автор: *
Тема: *
Код c
картинки: *

Коментарий: