Вопрос 19. Системы управления материальными потоками
Классификация систем управления материальными потоками
Система JIT
Система KANBAN
Система MRP
Система DRP
Система OPT
1. Система управления материальными потоками в производстве — это организационный механизм, формирующий и регулирующий движение материальных потоков внутри производственной системы.
На данном этапе используются несколько систем управления материальными потоками:
"тянущие" системы:
• система JIT (just-in-time) — управление материальными и информационными потоками по принципу "точно в срок";
• система KANBAN — информационное обеспечение управления материальными потоками по принципу "точно в срок";
• система ОРТ — компьютеризированный вариант системы KANBAN, оптимизирующий технологию производства;
толкающие системы:
• система MRP (Materials Requirements Planning) — планирование потребности в материалах;
• система MRP-II (Manufacturing Resource Planning) – планирование производственных ресурсов;
• система ERP (Enterprise Resource Planning) – планирование ресурсов предприятия;
• система DRP (Distribution Resource Planning) — планирование распределения ресурсов;
• система CSRP (Customer Synchronized Resource Planning).
2. Система JIT появилась к концу 50-х гг. и сейчас наиболее распространена в мире. Идея концепции — синхронизация процессов доставки материальных ресурсов и готовой продукции в необходимых количествах именно к тому моменту, когда звенья логистической цепи нуждаются в них для выполнения заказа, заданного подразделением-потребителем.
Цель концепции — минимизация затрат, связанных с созданием запасов.
Характерные черты:
• минимальные (нулевые запасы) материальных ресурсов, незавершенного производства, готовой продукции;
|
|
• короткие производственные циклы;
• небольшие объемы производства готовой продукции;
• взаимоотношения по закупкам материальных ресурсов с небольшим числом надежных поставщиков и перевозчиков;
• эффективная информационная поддержка, которая позволяет синхронизировать все процессы поставки материальных ресурсов, производства и сборки, поставки готовой продукции;
• высокое качество готовой продукции и логистического сервиса;
• отсутствие страховых запасов.
Необходимые условия реализации JIT:
• наличие в экономической системе надежных поставщиков. Так, американские и европейские производители смогли внедрить эту концепцию на 10—15 лет позже японцев из-за низкой надежности поставок;
• наличие точной информации о текущем состоянии производства, точных прогнозов на ближайшее будущее. Для этого при организации и оперативном управлении производственных процессов должны использоваться надежные телекоммуникационные системы и информационно-компьютерная поддержка.
3. Одной из первых попыток практически внедрить концепцию "точно в срок" явилась микрологистическая система KANBAN (пер с яп. "карта"), разработанная корпорацией Toyota Motor (1972 г.) Средством передачи информации в системе является специальная карточка KANBAN в пластиковом конверте. Используются два вида карточек: отбора и производственного заказа. В карточке отбора указывается количество деталей (компонентов, полуфабрикатов), которое должно быть взято на предшествующем участке обработки. В карточке производственного заказа указывается количество деталей, которое должно быть изготовлено на предшествующем производственном участке. Эти карточки циркулируют внутри предприятия-производителя, его филиалов и между многочисленными фирмами-поставщиками.
|
|
| Наименование детали | Контрольный номер | |
| Модель | Номер детали | Номер сборочной линии |
| Стандарт качества | Следующая технологическая операция | Размер партии продукции |
Рис. 3. Форма карточки Канбан
Таблица 1
Пример заполнения карточка отбора «Канбан»
| Склад Стеллаж № SE215 | Шифр изделия А2-15 | Предшествующий участок | ||
| Номер изделия: 35 67 … | Ковка В-2 Последующий участок | |||
| Наименование изделия: | Ведущ. зубч колесо | |||
| Модель авто. SX50BC | Механическая обработка Т-6 | |||
| Вместимость тары | Тип тары | Номер выпуска | ||
| В | 4 / 8 | |||
Таблица 2
Приме заполнения карточка заказа «Канбан»
| Склад Стеллаж № f26-18 | Шифр изделия А5 - 34 | Участок механической обработки SВ-8 |
| Номер изделия: 56 … | ||
| Наименование изделия: | Коленчатый вал | |
| Модель автомобиля: SX50BC-156 |
Карточки несут информацию об изделиях (деталях), которые должны быть взяты на предшествующем участке (цехе) и количестве деталей (изделий), которые должны быть изготовлены на предшествующем участке (цехе), что позволяет реализовать концепцию «точно в срок ».
Они циркулируют внутри предприятия-производителя, его филиалов и многочисленными фирмами-поставщиками.
Рис.4. Складирование деталей
Изготавливаются изделия А, В, С на сборочной линии с использованием деталей а и b (рис.4), изготовленных на предшествующем участке технологической линии – механическая обработка. Эти детали складируются вдоль конвейера с прикрепленными к ним карточками «заказа» «К». Рабочий со сборки, согласно имеющейся у него карты отбора, забирает деталь «а» на сборку, а карты заказа оставляет у места складирования детали «а». Это означает, что «готовые детали «а» взяты на сборку». Оставшиеся на месте карты заказа служат основанием для формирования нового заказа на деталь «а». Количество будет строго соответствовать указанному на «карте заказа». По существу эти карты формируют график производства. Рабочий с участка механической обработки (предшествующего) из оставленной карты узнает сколько деталей он должен изготовить. Как только карта заказа откреплена от конвейера на складе, то деталь «а» пошла на последующую обработку (сборку) и так от операции к операции. План формируется ежедневно в соответствии требуемым количеством собранных (готовых) изделий – требованием заказчика (покупателя).
|
|
Количество бумажных документов сведено до минимума - две карточки – «заказ», «отбор». Запасы тоже сводятся до минимума, необходимого для производства. Когда заготовки на детали (материальные ресурсы) израсходованы, карты «заказа» отправляются поставщикам, чтобы они пополнили запасы (резервы). Это и есть «Тянущая» схема микрологистической системы «К».
Объем незавершенного производства по этой схеме определяется по формуле:
N – общее количество конвейеров (карточек «К»);
C – среднее дневное потребление;
Tц - время потребительского цикла, складывающиеся из времени ожидания и времени транспортировки (белая карта);
Тв – время снабженческого цикла (черная карта), равного сумме времени ожидания и времени изготовления детали (компонентов);
Q – емкость конвейера для определенных деталей (компонентов);
k – параметр страхового запаса (k ® 0).
Система «Канбан» предполагает применение таких систем как:
1. Автономного контроля качества продукции – непосредственно на месте выполнения технологических операций (операционный контроль).
2. Комплексная система обеспечения высокоточной работы оборудования, позволяющая оптимизировать расходы мощностей и ресурсов, сокращения простоев и повышения производительности оборудования.
Таким образом «К» позволяет:
1. Улучшить качество продукции.
2. Сократить логистический цикл, следовательно, оборачиваемость оборотного капитала.
3. Снизить себестоимость.
4. Отказаться от страхового запаса.
5. Уменьшить до минимума незавершенное производство.
Практическое применение системы KANBAN позволило сократить логистический цикл, повысить оборачиваемость оборотного капитала, снизить производственные запасы до 50%, товарные — до 8%.
4. Система MRP ("планирование потребностей/ресурсов " (requirement/resource planning, RP) – одна из наиболее популярных логистических концепций, на ее основе разработано множество микрологистических систем. Противопоставляется концепции JIT, т.к. является системой "толкающего" типа.
Идея концепции — сначала определяется, сколько и в какие сроки необходимо произвести готовой продукции. Затем определяется время и необходимые количества материальных ресурсов для выполнения производственного расписания.
Цель концепции — обеспечение потока плановых количеств материальных ресурсов и запасов продукции на горизонте планирования.
В середине 50-х гг. в США в рамках данной концепции была разработана система "планирования потребности в материалах" MRP-I (Materials Resource Planning). Широкое распространение она получила в США и Европе только в 70-е гг., что было обусловлено развитием вычислительной техники. Подобные системы также были разработаны в СССР и первоначально широко применялись в военно-промышленном комплексе. Системы MRP были усовершенствованы в начале 80-х гг. в виде второго поколения — MRP-II (Manufacturing Resource Planning) – "планирование производственных ресурсов", в которых более эффективно решались задачи прогнозирования потребностей в материальных ресурсах, контроля и управления запасами; управления технологическими процессами. Системы MRP-II получили распространение в Западной Европе и США.
Основные задачи систем MRP:
• повышение эффективности прогнозирования спроса и планирования потребностей в ресурсах;
• планирование производственного процесса, графика доставки, закупок;
• совершенствование контроля за уровнем запасов;
• снижение уровня запасов материальных ресурсов, незавершенного производства и готовой продукции.
Недостатки MRP-систем:
• значительный объем вычислений, подготовки и предварительной обработки большого количества исходной информации, что увеличивает длительность логистического цикла;
• значительное число сбоев в системе из-за ее большой размерности и перегруженности.
Необходимые условия реализации концепции "планирование потребностей/ресурсов:
• использование эффективных математических методов прогнозирования, планирования, организации производственных процессов;
• наличие средств вычислительной техники, позволяющей автоматизировать решение оптимизационных задач, планирование и управление производством, оперативное управление технологическими процессами.
В последствии MRP-II развивалась, и к ней постепенно добавлялись возможности по учету остальных затрат предприятия – появилась концепция ERP (Enterprise Resource Planning) – "планирование ресурсов предприятия", называемая иногда также планированием в масштабе предприятия (). В основе ERP лежит принцип создания единого хранилища данных (repository), содержащего всю деловую информацию, накопленную организацией в процессе ведения деловых операций, включая финансовую информацию и данные связанные с производством, управленческим персоналом, или любые другие сведения. Это устраняет необходимость в передаче данных от системы к системе. Кроме того, любая часть информации, которой располагает данная организация, становится одновременно доступной для всех работников, обладающих соответствующими полномочиями.
Концепция ERP стала очень известной в производственном секторе, поскольку планирование ресурсов позволило сократить время выпуска продукции, снизить уровень товарно-материальных запасов, а также улучшить обратную связь с потребителем при одновременном сокращении административного аппарата. Стандарт ERP позволил объединить все ресурсы предприятия, таким образом, добавляя управление заказами, финансами и т.д.
5. Система DRP – планирование распределения ресурсов(используется в последнее время на западе) позволяет не только учитывать конъюнктуру, но и воздействовать на нее. Обеспечивает устойчивые связи снабжения, производства и сбыта (использует элементы MRP). На первом уровне осуществляется агрегированное (укрупненное) планирование с использованием прогнозов и данных о фактически поступивших заказах. На втором уровне осуществляется формирование графика производства, дезагрегирование плана производства, составление специализированного плана с указанием конкретных дат, количества комплектующих и готовой продукции.
Система позволяет:
• прогнозировать рыночную конъюнктуру;
• оптимизировать логистические издержки за счет снижения транспортных расходов и затрат на товародвижение;
• планировать поставки и запасы на различных уровнях цепи распределения (центральный, периферийный склады);
• осуществлять информационное обеспечение различных уровней цепи распределения по вопросам рыночной конъюнктуры;
• планировать транспортные перевозки;
• обрабатывать заявки на транспортное обслуживание;
• составлять и корректировать в реальном масштабе времени графики перевозок.
Долгосрочные планы – основа для расчета потребности в транспортных средствах, и корректировки потребности осуществляются с учетом оперативной обстановки. Основная база данных системы DRP – информация о перевозимой и складируемой продукции.
6. Метод ОРТ (в русской транскрипции — ОПТ широко используется с 1980-х гг.). В нем получили развитие идеи систем KANBAN и МРП.
Основной принцип – выявление в производстве "узких" мест или критических ресурсов (запасы сырья и материалов, машины и оборудование, технологические процессы, персонал). От эффективности использования критических ресурсов зависят темпы развития производственной системы, в то время как повышение эффективности использования некритических ресурсов на развитии системы практически не сказывается.
Фирмы, использующие систему ОПТ, не стремятся обеспечить 100%-ю загрузку рабочих, занятых на практических операциях, поскольку интенсификация труда этих рабочих приведет к росту незавершенного производства и другим нежелательным последствиям; они поощряют использование рабочего времени (при наличии его ресурсов) для повышения квалификации и общественной деятельности.
В системе ОПТ в автоматизированном режиме решается ряд задач оперативного и краткосрочного управления производством, в том числе формирование графика производства на один день, неделю и т.д. по критериям:
• обеспеченности заказов сырьем и материалами;
• эффективности использования ресурсов;
• минимума оборотных средств в запасах;
• гибкости.
Стоимость работ по анализу производства и внедрению системы ОРТ составляет в среднем 0,5 млрд.долл. Систему ОРТ используют свыше 20 фирм, в том числе "Ford", "General Electric", "Westinghouse" и др.*
Самый последний по времени стандарт CSRP (Customer Synchronized Resource Planning) охватывает также и взаимодействие с клиентами: оформление наряд-заказа, техзадание, поддержка заказчика на местах и пр. Таким образом, если MRP, MRP-II, ERP ориентировались на внутреннюю организацию предприятия, то CSRP включил в себя полный цикл от проектирования будущего изделия, с учетом требований заказчика, до гарантийного и сервисного обслуживания после продажи. Основная суть концепции CSRP в том, чтобы интегрировать Заказчика (Клиента, Покупателя и пр.) в систему управления предприятием. То есть не отдел сбыта, а сам покупатель непосредственно размещает заказ на изготовление продукции - соответственно сам несет ответственность за его правильность, сам может отслеживать сроки поставки, производства и пр. При этом предприятие может очень четко отслеживать тенденции спроса и т.д.
Гибкие производственные системы (ГПС) (Flexible Manufacturing System, FMS) – совокупность в разных сочетаниях оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), роботизированных технологических комплексов, гибких производственных модулей, отдельных единиц технологического оборудования, систем обеспечения функционирования ГПС в автоматическом режиме в течение заданного интервала времени. ГПС позволяют практически полностью исключить ручной труд на погрузочно-разгрузочных работах, осуществить переход к малолюдной, а в перспективе - и к безлюдной технологии.
Гибкость – способность адаптироваться к изменению условий функционирования с минимальными затратами.
По организационному признаку в ГПС выделяют: гибкая автоматизированная линия (ГАЛ), гибкий автоматизированный участок (ГАУ), гибкий автоматизированный цех (ГАЦ).
На базе ГПС реализуются компьютеризированные интегрированные производства – КИП (Computer Integrated Manufacturing, CIM), включающие также функции снабжения, сбыта, маркетинга, т.е. это полномасштабные производственные логистические системы.
ЛЕКЦИЯ №6
Вопрос 20. Система управления производством на примере фирмы "Тойота"
Концепция системы
2. Производство по принципу "точно в срок"