Обзор методик оперативно-производственного планирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Обзор методик оперативно-производственного планирования

Викулова Мария Вячеславна

Для современной промышленности характерно совмещение электронно-вычислительной техники с технологическим оборудованием, интеграции компьютерной техники в системы машин. В результате появляются поколения новых средств труда, новые технологии, позволяющие повышать эффективность и гибкость производственного процесса и качество продукции, сокращать производственный цикл по выпуску изделий, начиная с момента проектирования изделий до изготовления.

Производство изделий микроэлектроники требует очень больших начальных капиталовложений (стоимость современной микроэлектронной фабрики превышает 2 млрд. долларов), срок окупаемости составляет около 3 лет, а сбыт продукции связан с серьезной конкуренцией на внешнем и внутреннем рынках. Кроме того, производство радиоэлектронной аппаратуры в России не развито в той мере, чтобы оно стало стимулирующим фактором для отечественных производителей ЭКБ. Поэтому, без государственной поддержки финансами и гарантированными рынками сбыта развитие микроэлектроники невозможно. Развитие микроэлектроники в России необходимо и возможно, но возможно только при государственной финансовой и организационной поддержке и гарантированным объемам рынков сбыта.

Необходимо отметить, что при этом оказываются взаимосвязанными две задачи. Развитие микроэлектроники требует обеспечения государственных гарантий и поддержки для разработки и выпуска микросхемы для электронных документов, информационных систем органов государственной власти, навигационной аппаратуры, промышленной электроники, военной и специальной техники. В то же время, для обеспечения информационной безопасности всех указанных электронных систем следует использовать только отечественные микросхемы и, следовательно, необходимо развивать микроэлектронное производство в России.

Вот почему обеспечение решения этих сложных государственных задач требует создания и развития прочного технологического и производственного базиса выпуска отечественной современной электронной компонентной базы, технический уровень которой определяет возможности государства решать задачи технологической, информационной и экономической безопасности.

Электронная промышленность является базовой отраслью, но не выпускает конечной потребительской продукции. Потребность в ней определяется развитием всей инфраструктуры высокотехнологичных отраслей, опирающихся на использование электроники. Практикой подтверждается, что во всех сферах технологической подготовки производства большинства приборостроительных предприятий объем работ составляет от 5СН-35 % от производства основных изделий. Таким образом, развитие автоматизированных систем проектирования и АСУ ТПП обусловлено объективными факторами. Достижения в области микроэлектроники, вычислительной техники, информатики и интерфейсной связи позволили перевести решение проблемы автоматизации производства в практическую плоскость, начиная создания, модернизации или повышения эффективности автоматизированных систем проектирования под данную предметную область. Появилась возможность автоматизировать не только массовое и серийное производство, но и опытные производства, а следовательно и подготовку этих производств.

Широкое использование во всех сферах инженерной деятельности различных методов и приемов оптимизации, в основе которых лежит определенный математический аппарат, позволило сформулировать целое направление прикладной математики, получившее название "исследование операций".

Большинство используемых методов оптимизации являются по своей сути инвариантными и могут использоваться при решении различных проектных задач [2]. Поэтому, в настоящее время, имеются десятки численных методов оптимизации, которые оформлены в виде стандартных процедур (алгоритмов) и хранятся в библиотеках прикладных программ. В этих условиях перед проектировщиком встает задача правильного выбора метода и соответствующих наборов этих программ.

Оперативно-производственное планирование в мелкосерийном производстве базируется на системе показателей планово-контрольных расчетов, включающих натурально-вещественные, временные и стоимостные показатели, характеризующие в количественном выражении развитие событий на предприятии до начала и в конце планового периода. Совокупность стоимостных (денежных) показателей и механизмы их расчета, позволяющие направлять все процессы на предприятии на достижение высших денежных целей - получение прибыли и поддержание необходимого уровня ликвидности, называются планово-контрольными расчетами, ориентированными на финансовый результат и ликвидность. Они основаны, прежде всего, на показателях производственного и финансового учета и охватывают планирование и контроль продуктовой программы, целей и мероприятий функциональных сфер деятельности, проектов и общефирменное финансовое планирование. Механизм планово-контрольных расчетов позволяет определять и координировать не только материальные (продуктовая программа) и финансово-экономические цели и мероприятия, но и необходимые социальные цели и мероприятия в той мере, в какой они могут быть представлены в стоимостной форме.

Плановые расчеты основаны на задокументированной (фактической) и прогнозной информации о будущем развитии различных факторов. Эти количественно выраженные данные трансформируются в плановую информацию. Естественно, речь идет об ожидаемых оценках, получаемых при помощи различного рода моделей.

Описательные (дескриптивные) модели содержат небольшое число элементов, взаимосвязи между которыми могут быть представлены в количественной форме и описаны простыми математическими уравнениями (например, плановые калькуляции, простые инвестиционные расчеты). Эти модели не отражают функциональные взаимосвязи и ограничения, однако они создают основу для построения и использования более сложных моделей.

Объясняющие (аналитические) модели представляют собой функциональные уравнения, в которых отражены связи между зависимыми и независимыми переменными (например, информационные модели предприятия или расчеты прибыли и убытков за несколько периодов, балансовые и финансовые модели). Ожидаемые переменные в таких моделях выполняют функцию зависимых переменных, получаемых в результате воздействия изменений независимых переменных - параметров действий. Независимые переменные уточняют содержащиеся в модели фактические данные (возможности действий).

Аналитические уравнения дополняются системой ограничений, лимитирующих свободу действий, например дефицит мощностей и ограничения в сфере сбыта. Ожидаемые переменные могут быть однозначными или многозначными в зависимости от того, сколько значений ожидаемых переменных может быть получено при имеющейся комбинации параметров.

Что касается производственных аналитических моделей, речь может идти об аналитических функциях с одной или несколькими переменными в зависимости от того, изменяется один параметр при постоянстве других или изменяются несколько параметров. В статических моделях переменные относятся к одному временному периоду, в динамических моделях - к различным.

В зависимости от количества охватываемых параметрами решений различают также общие и локальные аналитические модели. В производственной практике используются преимущественно локальные модели.

Значение аналитических моделей состоит в том, что они дают возможность представлять ожидаемые переменные как последствия возможных действий (так называемые модели "если..., то..."). Ожидаемые переменные могут показывать степень достижения поставленных целей (они сами могут быть заданы в качестве целевых показателей).

Посредством целевой функции в модели принятия решения задаются или экстремальные значения (оптимум) цели в качестве максимальных либо минимальных значений, или интервальные значения в виде приближения, достижения либо превышения определенного желательного уровня.

Ограничения в моделях принятия решений принимают специфическую форму простых или аналитических уравнений. Их называют также дополнительными условиями. Они могут выступать и как главные, и как дополнительные цели. Так, максимальная прибыль с учетом минимально допустимого объема сбыта может быть принята как главная цель, а определяемый сбытом возможный объем производства и сальдо поступлений денежных средств в каждый момент - как дополнительные цели.

Значение моделей принятия решений в том, что они позволяют находить оптимальное решение через расчетный алгоритм и выбирать такие возможные мероприятия, которые вследствие своей ожидаемой ценности гарантируют наилучшее достижение цели. Параметры этой ожидаемой ценности могут быть заданы в качестве плановых показателей.

Аналитические модели принятия решения (например, модели линейного программирования для определения производственной программы с оптимальной суммой покрытия) позволяют рассмотреть все варианты действий в анализируемой сфере принятия решения и оценить их с точки зрения воздействия на достижение целей. Результат будет представлять собой абсолютный оптимум (экстремальное значение).

Если в описательных и аналитических моделях принятия решений по практическим соображениям исследуется только ограниченное число альтернатив, то при помощи имитационных моделей можно рассчитать ожидаемые значения (ценность) различных вариантов действий и сравнить их при заданных условиях. Результат сравнения в имитационной модели принятия решения будет представлять собой относительный оптимум (приблизительную оценку).

Рассмотренные виды моделей особенно необходимы на этапе оценки вариантов решений (фаза 3), причем отдельные их элементы (главные и дополнительные цели, альтернативы, постоянные параметры) должны быть разработаны уже на фазах 1 и 2 процесса планирования. Не имея возможности проектировать и производить современную ЭКБ, Россия в ближайшее время может утратить потенциал в обеспечении обороны страны, потерять свои позиции в экспорте оружия, лишиться возможности разрабатывать и выпускать аппаратуру систем безопасности, борьбы с терроризмом, в ещё большей степени отстанет от мирового технологического уровня в ведущих отраслях промышленности и обеспечения жизнедеятельности общества. Структура мировой системы производства и потребления в сфере высоких технологий основана на технологической цепочке, базирующейся на разработке и производстве ЭКБ. В основе этой технологической цепочки лежит спецтехнологическое оборудование и электронные материалы и структуры. Более 50 млрд. долл. оценен мировой рынок оборудования и материалов в 2010 г. действующие мощности микроэлектронного производства в 2010 г. создали электронную компонентную базу, оцениваемую уже в 300 млрд. долл. на основе данной электронной базы в высокотехнологичных отраслях экономики и, в первую очередь, в информационной и телекоммуникационной, создана электронная продукция общей стоимостью более 6 трлн. долл. В мировой экономике этот технологический процесс глубоко интегрирован и специализирован по географическим регионам и техническим направлениям.

Отсутствие ярко выраженных внутренних потребителей в отечественной ЭКБ и ориентация их на импортную элементную базу делает задачу развития российской электроники весьма специфической, так как в этой ситуации приходится ориентироваться на потребителей, не имеющих масштабных и национальных задач. Современная электронная промышленность России демонстрирует достаточно высокие темпы роста. Однако, развитие микроэлектронной ЭКБ уступает средним темпам, что является свидетельством недостаточного внимания в стране к этому важному направлению техники и неминуемо ведет к ещё большему технологическому отставанию. К сожалению, Россия своевременно не включилась в мировую систему развития микроэлектроники, а технологический кризис 90-х годов, когда практически была прервана система государственной поддержки электронной промышленности, негативным образом сказался на уровне развития производства электронной техники. Сегодня мы должны констатировать, что Россия по удельному производству электроники (в расчете на душу населения) отстает от США в 90 раз, Японии в 80 раз, Европы в 40 раз. На внутреннем рынке России в 2009 году было продано электроники меньше, чем в отдельно взятых Польше, Венгрии и Мексике, по этому показателю мы занимаем 30-е место в мире из 52 стран со значимыми объёмами потребления. Вопросы производства и потребления электроники стали в современном мире задачей номер один в государственной политике.

Опыт ведущих отечественных предприятий показывает, что в производстве микроэлектроники добавляется правило сокращения номенклатуры одновременно изготавливаемых изделий ("специализация во времени") для повышения серийности и упрощения оперативного управления производством [4]. Если спрос на изделия предприятия стабилен на протяжении года, то целесообразно распределить годовую производственную программу по кварталам пропорционально количеству рабочих дней. Равномерный ход производства способствует уменьшению себестоимости изготовления продукции и стабильности качества. При колебаниях спроса на изделия внутри годового периода возможны различные варианты распределения производственной программы на короткие плановые периоды.

Первый вариант состоит в поддержании запасов готовых изделий на минимально необходимом уровне (определяемом как произведение среднедневного количества поставляемых изделий на число дней для подготовки их к отгрузке) и планировании производства изделий в строгом соответствии со спросом. При этом сокращаются затраты на хранение запасов, ускоряется оборачиваемость средств, что уменьшает потребность в оборотном капитале, а за счет сокращения необходимых складских площадей - и в основном капитале. В тоже время неравномерный характер производства, повторяющий все колебания спроса, может привести к потери квалифицированных рабочих кадров в период спада, сверхурочным работам в период подъема спроса, а в конечном итоге - к увеличению затрат производства. Помимо этого, производственная мощность предприятия может оказаться недостаточной для полного использования благоприятной рыночной ситуации.

Второй вариант - использование запасов готовых изделий как амортизатора колебаний спроса. В период падения спроса производство частично работает "на склад", пополняя запасы готовых изделий, а в период подъема спроса на рынок выбрасываются запасы, ранее созданные. Такая политика способствует снижению нерациональных затрат производства за счет более равномерного использования оборудования и производственных площадей и стабильности кадров. Вместе с тем увеличиваются потребность в складских помещениях и затраты на хранение готовых, но не реализованных изделий, замедляется оборачиваемость капитала. Кроме того, существует вероятность того, что из-за ошибок в прогнозировании спроса часть изделий останется нереализованной. В соответствии с требованиями рынка и связанное с этим диверсификацией производства номенклатура изделий должна быть очень широкой, сами изделия включают большое число деталей и сборочных единиц, а длительность их производственного цикла значительно превосходит допустимые сроки поставки. Однако время поставки можно использовать для того, чтобы из ограниченного числа основных компонентов (модулей высокой степени готовности), заранее произведенных, собрать конечное изделие, необходимое клиенту. Это метод, основанный на наиболее позднем специфицировании конечного изделия на заказ, обозначается как система "отсрочки" (postponement) [2]. Общий процесс производства изделий расчленяется на два замкнутых цикла (подпроцесса): долгосрочный и краткосрочный. Компоненты (модули), являющиеся результатом долгосрочного процесса, находятся в складском запасе.

При поступлении заказа конкретного клиента конечное изделие специфицируется компонентами, имеющимися в наличии на центральном складе модулей. Нужное изделие собирается в кратчайшие сроки. Таково содержание краткосрочного цикла.

Необходимым условием реализации системы "отсрочки" является высокий уровень унификации и типизации компонентов, а также блочно- модульная конструкция конечных изделий. Пригодность таких компонентов проверяется тем, какова их применяемость и степень удовлетворения потребностей заказчиков при сборке конечных изделий.

Основными недостатками данного метода, на наш взгляд, являются, во-первых, то, что незавершенное производство должно содержать практически весь перечень деталей и узлов, необходимых для специфицирования конечного изделия под заказ конкретного заказчика. И так как трудно угадать потребности заказчика, стремление производителя к наиболее полному удовлетворению потребностей конкретного заказчика приведет к неограниченному росту незавершенного производства со всеми вытекающими необоснованными затратами. Во-вторых, появляется такой фактор как степень удовлетворения потребностей заказчиков, т.е. не всех заказчиков сможет удовлетворить производитель.

Для устранения выше перечисленных недостатков в данной работе мы предлагаем концепцию системы оперативно-производственного планирования: равномерное производство заготовок, деталей и узлов стандартных модулей и сборка готовых изделий к сроку поставки в соответствии с конкретными заказами, т.е. применить тактику "отсроченной модификации".

Суть тактики "отсроченной модификации" заключается в следующем: изделие разбивается на стандартные модули и модули, которые определяют ту или иную модификацию изделия. Общий процесс производства изделия также разбивается на два замкнутых цикла: долгосрочный и краткосрочный [2]. В производство запускаются комплекты деталей стандартных модулей изделия. И лишь тогда, когда решается вопрос модификации, требуемой заказчику, запускается в производство комплект деталей модулей конкретной модификации. Тем самым добивается:

* быстрая реакция на рыночные изменения спроса с наименьшими затратами;

* индивидуальные потребительские предпочтения наиболее полно удовлетворяются путем быстрой конструкторской разработки и производства конкретных модифицирующих модулей.

На всей стадиях изготовления стандартных модулей поддерживается оптимальный размер партий деталей на стандартные модули, что дает экономически обоснованное незавершенное производство. Экономическое обоснование размера партий деталей на стандартные модули выводится из предположения, что затраты на вынужденное хранение незавершенного производства должны быть не более полученной выгоды от максимально быстрого удовлетворения потребностей заказчика. Максимальная задержка удовлетворения потребностей конкретного заказчика будет равна длительности изготовления наиболее трудоемких модулей, определяющих модификацию изделия. Этот показатель можно расценивать как показатель реакции производства на индивидуальные потребности заказчика или как показатель чувствительности производства к потребностям конкретного заказчика.

Скорость выполнения конкретного заказа становится наиболее существенным критерием в борьбе за выживаемость и повышении конкурентоспособности предприятия. На сегодняшний день можно с уверенностью сказать, что для предприятий все заказы становятся срочными, причины которых находятся во внезапности появления заказа, в постоянно меняющихся негативных производственных ситуациях, в максимально напряженных планах по срокам и объемам проведения работ, в обострении конкурентной борьбы. В связи со сложностью, ответственностью задач и условиями срочности их решения машиностроительные предприятия должны иметь высокие уровни, как управляемости, так и управления.

С целью придания предприятию указанных свойств необходимо:

* разработать систему его преобразования и осуществления управления производством, включающую реструктуризацию предприятия с формализацией производственного потенциала как управляемой системы;

* регулирование и поддержку функционирования производства в заданном режиме; производственный планирование стоимостный денежный

* организационно-управленческую подготовку производства, его сопровождения,

управления качеством и производственными рисками;

* решающим фактором станет способность производителя совместить индивидуальные покупательские предпочтения с эффективным производством и рациональной системой планирования.

В результате начали появляться различные системы, призванные оптимизировать оперативное производственное планирование. Они включают в себя список формализованных критериев оценки качества планирования, критерии и ограничения производства. К таким системам относятся, например, системы класса MES (Manufacturing Execution System).

Однако, и системы MES не являются панацеей, гарантирующей идеальные оперативные планы. Прежде всего, дело в том, что уже имеющиеся на рынке системы однозначно не учитывают особенностей конкретного производства - они в достаточной степени универсальны. Следовательно, для внедрения MES требуются дополнительные программные разработки, которые будут учитывать специфические требования.

Существуют и другие системы (например, система на основе модуля Advanced Supply Chain Planning (ASCP) из линейки продуктов ERP-системы Oracle E-Business Suite), чье назначение в одном - составлять оперативные планы предприятий таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность работы. И они, конечно, достойны внедрения. Тем более, что в долгосрочной перспективе затраты на такие системы окупаются повышением эффективности производственного процесса.

Литература

1. Аистова М.Д. Реструктуризация предприятий: вопросы управления. Стратегия, координация структурных параметров, снижение сопротивления преобразованиям. - М.: Альпина Паблишер, 2002.

2. Бланк И.А. Управление прибылью. - Киев: Ника-Центр, Эльга, 2002.

3. Бланк И.А. Управление финансовой стабилизацией предприятия. - Киев: Ника-Центр, Эльга, 2003.

4. Денисов А.Ю. Жданов С.А. Экономическое управление предприятием и корпорацией. М.: "Дело и Сервис", 2002.

5. Джай К. Шим, Джойл Г. Сигел. Основы коммерческого бюджетирования. - СПб.: Пергамент, 1998.

6. Зайцев М.Г. Методы оптимизации управления для менеджеров: Компьютерно - ориентированный подход: Учеб. пособие. - М.: Дело, 2002.

7. Идрисов А.Б., Картышев С.В., Постников А.В. Стратегическое планирование и анализ эффективности инвестиций. М., "Филин", 1998.

8. Коммерческое бюджетирование: планирование прибыли и контроль ее получения. 5-е издание, Глен Велш и др., - СПб, Бизнес Микро, 2008 г.

9. Лихачева О.Н. Финансовое планирование на предприятии: Учеб пособие -- М.: ООО "ТК Велби", 2003.

10. Мересте У.И. Основы теории поля эффективности // Межвузовский сборник научных переводов по статистике. - 2004. - №2. - с.3

11. Окушко Л.В., Скляр М.Л. Оценка влияния интегрированных факторов на эффективность финансового анализа. М.: Финансы и статистика, 2002,126 с.

12. Толкачева Е.В. Разработка подсистемы контроля в рамках предприятия// Финансовый менеджмент - 2004. - №1. - с.31.

Размещено на Allbest.ru