Система управления производством и операциями
Управление производством и операциями – это управление объектами или процессами, которые производят товары или предоставляют услуги.
Операция – преобразование потребляемых ресурсов в товары и услуги.
Управление производством и услугами обеспечивает согласованность между операциями (процессами) и выполняет общие функции, возникающие в жизнедеятельности производственной или сервисной системы в целом.
Виды моделей
Процессы производства и предоставления услуг могут быть описаны различными моделями. К числу базовых моделей следует отнести:
• каноническую,
• кибернетическую,
• иерархическую,
• сетевую.
Каноническая модель
Каноническая модель описывает взаимосвязи процесса производства или предоставления услуг с внешней средой (рис. 1.1).
Каноническая модель включает три элемента:
• процесс (производственная или сервисная операция);
• внешнюю среду,
• входы (ресурсы) и выходы (продукция) процесса.
К числу основных входов производственного или сервисного процесса относятся четыре вида потребляемых ресурсов:
• материальные (сырье, основные и вспомогательные материалы, полуфабрикаты, комплектующие изделия);
• энергетические (электроэнергия, топливо, тепловая энергия и др.);
• информационные (техническая, технологическая, экономическая, управленческая и другие виды информации);
• финансовые (бюджетные ассигнования, кредиты, инвестиции и др.).
Параметры производственного (или сервисного) процесса определяются его потенциалами*:
* В случае отсутствия стартового потенциала (технологического или кадрового) к ресурсам добавляются технологические и/или трудовые ресурсы, используемые в течение нескольких производственных циклов.
• технологическим (технологии, оборудование);
• кадровым (персонал, команда).
К выходам процесса относится продукция, т.е. товары или услуги.
Объект управления (управляемая система) может быть представлен в виде канонической, иерархической или сетевой модели.
Каноническая модель (рис. 1.2) определяет внешнюю структуру объекта управления и характеризует его связи со средой, которые осуществляются через входы и выходы управляемой системы. Входы и выходы можно рассматривать как связи производства (или сервиса) с внешней средой: потоки ресурсов на входе и продукции и услуг на выходе — регулярные, а возмущающие воздействия на входе и выходе — случайные связи.
Объектом управления являются операционные подразделения, ответственные за выпуск товаров и предоставление услуг. Это структурные элементы — производства, отделения, цехи, отделы, участки, лаборатории, группы исполнителей, а также процессы — исследование, разработка, испытание, производство, сбыт продукции и услуг, обеспечение организации ресурсами.
Объект управления включает перерабатывающую подсистему, выполняющую производительную работу, связанную с превращением ресурсов в продукцию, и подсистему обеспечения, выполняющую функции обеспечения перерабатывающей подсистемы.
Следует отметить, что в этой модели производственный (или сервисный) процесс рассматривается как черный ящик, т.е. как объект, внутренняя структура которого нам неизвестна.
Внешняя среда включает все проявления, которые непосредственно связаны с исследуемым объектом (или процессом). Центральными элементами внешней среды, взаимодействующими с производственными или сервисными операциями, являются поставщики (входы) или потребители (выходы). Внешняя среда в этой модели не структурируется.
В случае необходимости в составе внешней среды могут анализироваться не только прямые, но и опосредованные связи рассматриваемого производства. В этом случае вводится понятие концентр сопряжения (рис. 1.3).
Концентр сопряжения – это совокупность поставщиков (или потребителей), имеющих одинаковую степень связи с производством и сервисом.
Следует отметить, что при оценке связей предприятия с внешней средой необходимо учитывать не только детерминированные связи, но также и вероятностные (случайные), которые могут нарушать ход операции (землетрясение, ураганы, пожары, другие стихийные бедствия) или неблагоприятно влиять на внешнюю среду (выбросы вредных веществ, превышение звуковых ограничений, неожиданное сокращение персонала, ограничение закупок материалов и услуг и др.).
Кибернетическая модель
Кибернетическая модель позволяет разделить описание производства или сервиса предприятия на две составляющие (рис. 1.4):
• собственно производство или услуга — как объект управления (ОУ);
• управление процессом — система управления (СУ) и разделение внешних связей на:
1) детерминированные,
2) случайные.
Входы в кибернетическую модель представлены в виде вектора входных переменных x(t) на каждый момент времени:
Составляющие вектора входных переменных x(t) характеризуют прежде всего совокупность всех видов ресурсов, используемых в объекте.
Выходные параметры описывает вектор (t):
Составляющие данного вектора — виды выпускаемой продукции и оказываемых услуг.
Параметры управляющих воздействий описывает вектор (t):
Это приказы, распоряжения, технические и экономические условия производственных или сервисных процессов, нормы, стандарты и др. Параметры z(t), характеризующие условия протекания процесса, несут в себе стабилизирующие и дестабилизирующие действия.
Управляющая система — это совокупность подразделений, образующих в соответствии с иерархией объекта управления и его функциями управляющие подсистемы, наделенные определенными правами, решающие задачи и выполняющие конкретные функции для достижения общих целей.
Управляющая система должна обрабатывать всю информацию, поступающую из внешней среды и объекта управления, и вырабатывать решение, как именно следует работать. Рассматриваются вопросы в области планирования производственных мощностей, диспетчеризации, управления материально-производственными запасами, контроля качества и др.
Для того чтобы управляющей системе выработать и реализовать воздействия на объект управления, она должна располагать достоверной информацией о предшествующих и текущих внешних воздействиях, в том числе о наличии (поступлениях) трудовых, материальных, энергетических, информационных и финансовых ресурсов, состоянии внешней среды, воздействиях со стороны и др. Организация управления в этом аспекте рассматривается как обмен информацией между системой управления и внешней средой.
Важными понятиями, характеризующими кибернетическую модель, являются понятия прямой (командной) и обратной связи между системой управления и процессом производства или оказания услуги.
Иерархические модели
Структура процесса производства (сервиса) и система управления могут быть представлены в виде иерархических моделей:
• иерархической производственной структуры (узлы: элементы предприятия — подразделения; дуги: связи включения),
• иерархической организационной структуры (узлы: линейные руководители; дуги: связи подчинения)*.
* В кибернетике управляющую систему (субъект управления) называют регулятором системы.
Отличия иерархических производственных и организационных структур в типах узлов иерархии и связей между ними показаны на рис. 1.5.
Сетевая модель
Сетевая модель управления позволяет описать узловые события процесса производства (или предоставления услуг) и связи между ними (рис. 1.6).
Сетевая модель характеризует внутреннюю структуру процесса производства (сервиса). Элементами сети являются работы (исследовательские, экспериментальные, конструкторские, производственные, финансовые, сбытовые, транспортные, управленческие и др.), изображаемые в виде стрелок или дуг. Их конечные результаты (события) изображаются в виде узлов сети (пронумерованы от начального события 0 до конечного К).
Сетевая модель используется для упорядочения операций процесса производства и/или предоставления услуг, их взаимных связей и оценок стоимостных, временных и технических характеристик процесса.
1.2. Тип производства и услуг*
* Классификация типов производства и услуг дана по [22].
Производственные и сервисные системы производят продукцию (услуги) разной степени стандартизации: от высокостандартизированной до специальной (сделанной на заказ). Стандартизированная — это продукция с высокой степенью однородности.
Это, например, радиоприемники, телевизоры, компьютеры, автомобили, ручки, карандаши. Стандартизированные услуги включают телевизионные обзоры новостей, лекции, авиаперевозки и др.
Специальная продукция — это изделия или услуги, разработанные для определенного случая или потребителя.
К специальным товарам относят очки, оконные стекла (подогнанные к размерам окна), ткани ручной работы и др. Специальные услуги — это индивидуальный пошив одежды, пассажирские и грузовые перевозки на такси, чартерные авиарейсы, медицинская помощь.
В первом случае используют стандартизированные технологии, материалы, механизации — все это способствует увеличению объемов выпуска и снижению себестоимости единицы продукции. В специальных системах каждая работа носит индивидуальный характер, поэтому привлекаются рабочие с более высокой квалификацией, рабочий процесс протекает медленнее и менее поддается механизации, системы управления применяются более сложные.
В зависимости от степени стандартизации и объема производства товаров или услуг различают следующие типы производства и сервиса: единичное крупномасштабное (например: проект запуска космической станции — услуга; проект строительства океанского лайнера — продукт); непрерывный процесс (например, процесс переработки нефти). Между этими крайностями находится штучное (партионное) производство, например, изготовление на заказ мебели, производство специализированных машин и оборудования, ремонт автомобилей. К мелкосерийному производству можно отнести изготовление красок и продовольственных продуктов; к массовому производству — изготовление автомобилей, персональных компьютеров, бытовых приборов и других аналогичных товаров.
Единичное производство
Единичное производство предполагает разработку крупного индивидуального проекта и производство по нему небольших партий продукции. Проект может потребоваться при разработке нового наукоемкого изделия, установке новой производственной линии, при доставке и монтаже крупногабаритного высокотехнологичного оборудования на производственный объект, при его строительстве.
Существуют услуги, которые носят масштабный характер и нуждаются в составлении проекта. Это, например, запуск космического объекта, доставка уникального груза на выставку, прием главы иностранного государства, организация путешествия или благотворительной деятельности и т.п. (см. также модуль «Управление программами и проектами»).
Особенность всех этих проектов состоит в том, что у них есть определенные временные рамки, т.е. они не продолжаются бесконечно, а имеют начало и окончание.
Небольшие партии изделий или продукции на заказ производятся в специальных мастерских и цехах. В этих мастерских выполняют работу по спецификациям заказчика; рабочие процессы обычно изменяются в соответствии с его потребностями, т.е. мастерские выполняют определенные рабочие операции, но, как правило, не отвечают в целом за производство определенного изделия. Примеры таких мастерских — предприятия по производству ремонтных работ (например, ремонт бытовых приборов, автомобилей), инструментальные цеха и др.
К началу 90-х годов началось становление бутикового бизнеса. Под этим термином понимается производство товара или услуги, в принципе отрицающего идею стандарта. Они могут быть произведены для богатых, могут — для бедных, но весь смысл в том, что это особый стиль, предназначенный именно для данного клиента.
У нас еще не прижился феномен стандартного демонстративного потребления, когда для каждого уровня дохода существует свой стиль. Это означает, что на бутиковое производство в России есть спрос, а наличие внутреннего спроса является важным фактором повышения конкурентоспособности товара в мире.
(Гурова Т. Против конвейера// Эксперт. 1999. 5 июля. №25)
Серийное производство
Серийное производство предполагает производство не очень большого объема однородных изделий (серию) или услуг.
Производство продовольствия обычно осуществляется партиями. Например, хладокомбинат производит серию мороженого одного типа — ванильного, затем другого — клубничного и т.д. Условия обработки и оборудование — одни и те же, но некоторые ингредиенты в каждой партии изменяются. Выпуск серии может быть стандартизированным (например, краска, хлебобулочные изделия, консервированные овощи) или специализированным (журналы, газеты, учебники, справочники). Серийное производство в зависимости от размера серии бывает мелко- и крупносерийным.
Массовое производство
При массовом производстве и работа, и конечный продукт обычно бывают высокостандартизированы. Имеются возможности для автоматизации производства и использования специализированного оборудования. Для создания и диверсификации деятельности требуются крупные инвестиции.