АСУ "Мебельное производство" программа управления мебельным деревообрабатывающим предприятием

Современные ERP-системы, (Enterprise Resource Planning – планирование ресурсов предприятия), содержащие производственные модули (BAAN, SAP R3, Exact, MGF/PRO, «Галактика», «БОСС-Корпорация»), решают серьезный класс задач управления финансовыми и материальными потоками на верхнем уровне предприятия (сбыт, снабжение, склады, бухгалтерия и т.п.), но, увы, не на уровне цеха и, уж тем более, участка. Другими словами ERP-системы решают глобальные задачи управления предприятием или объединением в целом, а что творится на производственном участке ERP не касается, – важен только конечный результат его деятельности. А между тем, чем ближе предприятие стоит к мелкосерийному производству, тем ощутимее его потери из-за отсутствия контроля и управления, прежде всего на цеховом уровне, где реализуется основное производство.

Для того, чтобы разобраться в этой проблеме с точки зрения построения КИС, использование которой призвано повысить эффективность деятельности предприятия, выделим два понятия «производство» и «техническая подготовка производства».

Если под производством мы будем понимать непосредственный процесс изготовления того или иного изделия, то под технической подготовкой – комплекс мероприятий, направленных на его подготовку. Что это за мероприятия?

Во-первых, сюда следует отнести конструкторско-технологическую подготовку производства с использованием CAD-систем для выполнения конструкторских работ, CAM-систем для подготовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ и технологических систем для проектирования технологий изготовления изделий на имеющемся универсальном или специализированном оборудовании. Во-вторых, сюда следует отнести решение задачи организации производства.

Если с конструкторско-технологической подготовкой все более или менее понятно, то на задаче организации производства хотелось бы остановиться подробнее.

2.2. Организация производства и внутрицеховое управление

Бытует ошибочное мнение, что для решения задачи организации производства более чем достаточно использовать любую из ERP-систем, представленных на современном рынке программного обеспечения. Но весь секрет заключается в том, что организация производства предполагает, в частности, и управление производственными процессами на уровне цеха, участка, включая внутрицеховые склады. А здесь, как уже отмечалось ранее, ERP на сегодняшний день плохо работает.

2.2.1. Загрузка оборудования в единичном и мелкосерийном производстве

На производственном участке завода может находиться большое количество станков, которые необходимо загрузить с максимальной прибылью для предприятия. В тоже время, одной из существенных проблем единичного и мелкосерийного производств является низкий коэффициент загрузки оборудования. По данным «Международной организации инженеров-технологов» средний коэффициент загрузки оборудования мелкосерийных и единичных производств составляет 0,45. Другими словами, больше половины рабочего времени современное дорогостоящее оборудование стоит на производственных площадях мертвым капиталом, не принося прибыль и морально устаревая. Этот показатель одинаково справедлив для предприятий в любой точке мира, не зависимо от национальности, и неизбежно остается таковым, если не применять каких-то специальных методов, способствующих более полной загрузке оборудования. Причина неэффективной загруженности цехового оборудования кроется в самой сути единичного и мелкосерийного производства.

Известно, что тип производства определяется не столько размером обрабатываемых партий деталей, сколько так называемой планово-учетной единицей, используемой для его управления.

Если производственное подразделение работает и отчитывается по заказам (заказ - это совокупность деталей собственного изготовления, которые впоследствии собираются в изделие), то планово-учетной единицей выступает производственный заказ, а само производство относится к единичному или мелкосерийному. Для позаказного производства определяющим фактором является комплектность выпускаемого изделия. Если хотя бы одна детале-сборочная единица не изготовлена, все остальные детали, составляющие заказ, лежат мертвым грузом, образуя незавершенное производство, и весь заказ считается невыполненным. Таких заказов в мелкосерийном производстве может быть тысячи и одна и та же деталь(один типо-размер) может входит одновременно сразу в несколько из них. Но изготавливаться все эти детали будут в разное время и, возможно, на разном оборудовании, так как каждый из заказов рассматривается как единый комплект детале-сборочных единиц (согласно международному стандарту ISO-9000 детали различных заказов должны быть идентифицируемы, т.е. их смешивать нельзя).

В тоже время для массового производства в качестве планово-учетной единицы выступает так называемая «точка пополнения» гарантированного уровня запасов склада. Это может быть некоторый объем деталей или узлов, хранящийся на складе, и используемый в производстве для получения некоторой продукции. Как только уровень объема становится ниже заданной «точки пополнения» склада, формируется новый заказ на производство такого числа единиц отдельных деталей или узлов, который компенсирует недостающие детали до уровня «точки пополнения». С такой планово-учетной единицей хорошо работают ERP-системы, проводя своевременный учет и автоматически формируя задание на пополнение склада.

Другими словами, если для пополнения запасов до уровня «точки пополнения» склада потребовалось изготовить только три одинаковых детали это, производство будет все равно рассматриваться как массовое. А если те же три детали потребовалось изготовить для выполнения трех заказов – это уже единичное или мелкосерийное производство. Для случая массового производства последовательность изготовления деталей не имеет принципиального значения, в то время как в единичном производстве выбор последовательности, когда для каждого из заказов будет изготовлена единица комплекта (деталь), может оказать существенное значение на конечный результат. Мы можем схватиться за первую попавшуюся деталь и обрабатывать ее на станке пол часа, а тем временем в ожидании завершения операции, будет простаивать остальное оборудование (причем, общее время простоя со временем будет нарастать как снежный ком). А можем изменить последовательность выполнения заказа и полностью или частично исключить простой станочного парка. Этот момент принципиальный: хорошо известно, что потеря одного часа на критической операции влечет за собой потерю одного часа работы всей производственной системы. В позаказном производстве одинаковые по типо-размеру деталесборочные единицы из разных заказов, как правило, не группируются, так как исходные заготовки на каждую деталь, как уже отмечалось ранее, приходят и уходят на последующую обработку комплектом и их нельзя разукомплектовывать. Хорошо известная задача «разузлования изделия» в таких случаях не является актуальной.

2.2.2. Производственное расписание работы оборудования

Одним из основных путей повышения коэффициента загрузки оборудования является составление производственного расписания его работы, контроль его выполнения и оперативное внесение в расписание корректив.

Что такое производственное расписание и чем оно отличается от привычного расписания движения автобусов, поездов и самолетов? Оказывается разница между этими двумя расписаниями огромная. Когда мы говорим о движении, например, поезда мы допускаем, что поезд, для того чтобы прибыть на станцию вовремя, в пути может постоять, и уж тем более, не будет ждать опоздавшего пассажира, а отправится точно согласно расписанию. С другой стороны, в производстве без завершения обработки всех деталей, входящих в узел, не начнется и сборка этого узла, или при задержке одной технологической операции невозможно приступать к следующей операции. В результате даже небольших отклонений от производственного расписания начнутся простои основного технологического оборудования, часть деталей будет пролеживать, ожидая в очереди на обработку, необоснованно возрастет объем незавершенного производства.

На сегодняшний день задача оптимальной загрузки оборудования в полном объеме теоретически решена лишь только для трех (!) станков. Именно для данного числа единиц оборудования можно составить точное производственное расписание. Это связано с трудоемкостью проводимых расчетов. По трудоемкости задача составления расписания загрузки станков равна двум в степени N, где N – число единиц оборудования. Если станков на участке 10 единиц то число вариантов расписаний составит всего 1024, что не вызывает проблем при их компьютерной обработке. Но если число единиц оборудования составляет 30, то это уже более миллиарда вариантов. А в реальных условиях число единиц цехового оборудования зачастую составляет более сотни станков.

Однако правильно составить расписание загрузки оборудования - это решение только части задачи. Нормы времени, которые вносит технолог даже по результатам расчетов на практике, как правило, не выдерживаются. Более того, можно составить управляющую программу для станка с ЧПУ и по ней рассчитать нормы времени для отдельных технологических переходов, но эти данные скорее окажутся неточными. Действительно, скорость подачи инструмента, которую на управляющей стойке станка, исходя из реальных условий (качества режущего инструмента, состояния поверхностного слоя материала) в конечном итоге устанавливает сам оператор, главной задачей которого является, прежде всего, получение точных и качественных поверхностей обрабатываемой детали. В результате отклонение от норматива может составить в среднем 20 процентов, как в сторону увеличения времени обработки, так и в сторону его уменьшения. А раз так, то составленное исходное расписание будет отличаться от фактического. Другими словами, ни одно производственное расписание в цехе реально не выполняется.

На практике принято считать, что сбои в производственном расписании начнут проявляться уже через два часа после начала его выполнения. Ситуацию наглядно описали американские специалисты в области управления производством Р.Сури (R.Sury) и С.Уитни (C. Whitney): «Сбои могут расширяться, как пожар, и тогда управляющему (участком, цехом) приходится работать как пожарному». Суть же проблемы четко сформулировал С. Уайт – классик производственного планирования: «Календарные планы производства требуют корректировки сразу после их составления».

Составление оптимального расписания загрузки оборудования, диспетчерский контроль его выполнения, а также внесение своевременных корректив в текущий производственный план являются важными задачами организации производства. В тоже время, для организации эффективного управления на уровне цеха эти задачи неотрывно связаны с организацией учета материальных ценностей на внутрицеховом складе и с контролем их движения между складом и производственными участками цеха.

На реальном производственном складе кладовщик отвечает лишь только за то, что хранится у него на складе. Если материальные ценности вышли за пределы склада, ответственность за их сохранность с кладовщика снимается. То же самое происходит и с поступлением материальных ценностей на склад. Ни один кладовщик не отвечает за сохранность материальных ценностей за пределами склада, где чаще всего и происходит их необъяснимое исчезновение...

Контроль прохождения производственных заказов, контроль работы отдельных участков производства, а также общий контроль над технологическими процессами и материальными потоками, являются важными компонентами системы управления производством и поэтому также нашли свое отражение в новом программном модуле системы “TECHWOOD MANAGER” ™ .

2.3. “TECHWOOD MANAGER” ™ – НАЗНАЧЕНИЕ И ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ

Интегрированная система технологической подготовки производства, оперативно- календарного планирования и диспетчерского контроля предназначена для решения задачи организации производства на предприятиях. За счет оптимальной загрузки станочной системы и рационального использования имеющейся рабочей силы на основе оперативно-диспетчерского управления материальными потоками предполагается обеспечить максимальную фондоотдачу основного технологического оборудования, оптимизировать объемы незавершенного производства, и как следствие, снизить материальные и трудовые затраты.

Внедрение системы “TM” нацелено на значительное сокращение времени технической подготовки производства, а также на автоматизацию внутрицехового документооборота (оформление технологической документации, выписывание рабочих нарядов, составление сменно-суточных заданий на рабочие места и оперативных маршрутных (пооперационных) карт) за счет реализации отдельных этапов безбумажной технологии.

Кроме того, система должна на основе информации, получаемой с рабочих мест, проводить оперативный анализ коэффициентов загрузки оборудования (общая загрузка, обработка, наладка, ремонт, другие виды простоев) и формировать планово-учетные графики выполнения заказов с указанием текущего процента готовности как отдельных деталей и узлов, так и всего заказа в целом. Внедрение системы даст возможность контролировать состояние и загруженность станочного парка и рабочих мест, а также состояние материальных потоков в производственных подразделениях предприятий.

Система “TM” представляет собой автоматизированное звено (програмно-аппаратный комплекс) управления производством, интегрируя в единое целое технологическую подготовку производства, оперативное календарное планирование (расчет, коррекцию и компьютерную поддержку производственных расписаний), диспетчерский контроль состояния обрабатываемых деталей и сборочных единиц.

В систему (программно аппаратный комплекс) входят следующие типы автоматизированных рабочих мест (АРМ):

1. АРМ технолога-разработчика маршрутно-операционной технологии и материальных карт заготовок;

Подсистема диспетчерского контроля предназначена для координации работы всех подсистем, для проведения стоимостного анализа эффективности производства, обеспечения текущего контроля рабочих нарядов, выписываемых в цехах предприятий. Система позволяет оперативно калькулировать планируемые и текущие затраты на производство отдельных деталей, узлов, сборочных единиц и сборочных комплектов.

Все подсистемы будут оперативно документировать результаты своей деятельности по формам, действующим на предприятиях в соответствии с ЕСТД и СТП предприятия, а также соответствовать рекомендациям международного стандарта в области обеспечения качества ISO 9000.

1. Формирование материальных карт на отдельные детали, комплекты деталей, сборочные единицы, изделия, комплекты изделий.

2. Разработка технологических процессов обработки деталей с привязкой операции к имеющимся в цехе оборудованию и рабочим местам.

3. Включение в ТП операций, технологически связанных с другими деталями комплекта, например, сборочных операций.

4. Возможность создания как маршрутных, так и маршрутно-операционных описаний технологических процессов, содержащих, как минимум, следующую информацию:

-номер цеха и участка, выполняющих конкретную технологическую операцию;

-ссылки на нормативные документы, технологические инструкции, карты эскизов, комплекты документов технологических процессов;

-номер и наименование технологических операций;

-состав основного технологического оборудования, участвующего в выполнении операции;

-технологические режимы выполнения операции (перехода);

-список режущего, мерительного и другого инструмента, приспособлений и оснастки, необходимых для выполнения операции (перехода);

-номера комплекта технологических документов, обозначение чертежа детали (сборочной единицы), обозначение технологического документа с указанием литеры;

-марка материала детали и нормативный документ на поставку, количество заготовок на детали, наименование детали;

5. Формирование сводного списка технологических маршрутных карт с указанием суммарной трудоемкости по отдельным видам операций и расчетом суммарных затрат на весь комплект.

6. Ведение архива технологических процессов и данных о типовых технологических операциях, средствах технологического оснащения.

7. Получение в печатном виде основных форм технологической документации (технологическая карта, маршрутная (пооперационная) карта, ведомость оснастки, ведомость материалов, планово-учетный график изготовления деталей и др.).

8. Документирование результатов работы подсистем программы.

2. Формирование сменно-суточных заданий на рабочие места и участки цеха.

3. Формирование оперативных маршрутных (пооперационных) карт по всем партиям запуска с контролем их прохождения по рабочим местам.

4. Составление и автоматическая коррекция планово-учетного графика изготовления комплектов деталей с контролем готовности каждой партии запуска.

5. Формирование рабочих нарядов на выполнение текущих технологических операций.

6. Печать (выдача на конкретные АРМ) внутрицеховых документов: сменно-суточные задания на рабочие места, оперативные маршрутные (пооперационные) карты, рабочие наряды, планово-учетные графики изготовления изделий и пр.

7. Внесение в систему информации о текущем состоянии с изготовлением конкретных изделий, состоянии рабочих мест и оборудования, о выполнении конкретных технологических операций.

8. Контроль прохождения заказов на участках.

9. Возможность моделирования материальных потоков в условиях различных режимов работы оборудования и различных сроков запуска деталей в обработку.

10. Получение информации о текущем состоянии финансовых показателей производства.

2.3.3. АРМ мастера производственного участка (удаленный доступ)

1. Внесение в систему информации о текущем состоянии с изготовлением конкретных изделий, состоянии рабочих мест и оборудования, о выполнении конкретных технологических операций.

2. Учет единиц хранения производится как по количеству, так и по весу.

3. Подсистема настраивается на различные условия функционирования цеха. Обеспечивается группирование хранимых позиций, настройка на различные схемы выдачи и приемки, гибкий ввод информации о документах выдачи-приемки.

4. Ввод информации о документах выдачи-приемки. Наглядное представление результатов. Печать цеховых документов, отражающих актуальное состояние материального склада. Возможность просмотра и получения в печатной форме любой информации, содержащейся в базе АРМ кладовщика, в виде автоматически формируемых документов.

Затраты на внедрение интегрированной системы “TM” технологической подготовки производства, оперативного календарного планирования и диспетчерского контроля должны рассматриваться как долгосрочные и сбалансированные инвестиции в эффективное управление производственными подразделениями предприятия. Внедрение системы обеспечивает предприятию гарантированное улучшение ведения бизнеса при резком снижении текущих затрат и накладных расходов, за счет увеличения скорости выполнения производственных заказов, эффективного использования фонда времени технологического оборудования и рабочей силы.

Практическая отдача от внедрения системы “TM” с экономической точки зрения заключается в увеличении ликвидности производства на предприятиях за счет изменения структуры его активов: повышение ритмичности работы, уменьшение межоперационных запасов и внедрение более прогрессивных методов планирования и контроля приводит к снижению потребности в оборотных средствах. Последнее, наряду с минимизацией системой внутрицеховых накладных расходов, приводит к более эффективному использованию финансовых и материальных ресурсов предприятия, за счет увеличения общей оборачиваемости его капитала. Кроме того, создание условий прозрачности технологических процессов и обеспечение основных требования международного стандарта ISO-9000 создает условия для выхода продукции предприятий на международный рынок.

Иллюстрация основных функций системы .