<<

стр. 25
(всего 31)

СОДЕРЖАНИЕ

>>

возможностях модулей. Технические аспекты реализации компанией SAP своего
программного обеспечения, несомненно, представляют интерес, особенно если вы студент
и ваша будущая специальность — информационные системы. Немало информации по
техническим аспектам этого программного обеспечения можно найти на Web-странице
SAP по адресу http: //www.sap.com.

737
2
Jonathon Blain, Using SAP R/3 (Indianapolis, IN: Que, 1996), p. 26-30.

SAP представляет в своей документации модули R/3 разными способами. Вообще
говоря, существует четыре основных модуля этого программного продукта: финансовый
учет, людские ресурсы, производство и логистика, продажи и распределение. Эти четыре
элемента мы опишем с функциональной точки зрения, хотя такие описания ни в коем
случае нельзя считать полными. SAP обращает внимание, что их модули обновляются
дважды в год; эти изменения основаны на переменах, происходящих в практике бизнеса,
технологических достижениях и появлении новых требований со стороны потребителей
продукции.

Финансовый учет

Модуль R/3, называемый финансовым учетом (Financial Accounting), включает
три основные категории функций, необходимых для ведения финансового учета в
компании: финансы (Financials — FI), контроллинг (Controlling — СО) и управление
фондами (Asset Management — AM).
FI охватывает кредиторскую задолженность, дебиторскую задолженность, главную
бухгалтерскую книгу и инвестирование. Кроме того, категория FI включает процедуры
проводки по счетам, подведения месячных и годовых итогов в бухгалтерских книгах,
подготовки финансовых отчетов (в том числе балансового отчета) и планирования.
Естественно, система обеспечивает возможность документирования процессов,
подготовки отчетов, архивирования определенных данных, а также — в случае
необходимости — внесения дополнений и изменений в финансовые данные.
Как и в случае любых других модулей в системе R/3, вся информация категории FI
самая "свежая" и интегрирована с остальной информацией. Таким образом, отдельный
завод или сбытовая организация в любой момент в течение месяца может составить отчет
о прибылях и убытках и получить самую последнюю информацию. Это, конечно же,
зависит от того, в какой мере иерархическая структура компании позволяет рассматривать
такой завод или сбытовую группу как центр формирования прибылей и убытков.
Категория контроллинга (СО) включает калькуляцию себестоимости, учет по центру
издержек и центру прибылей, бухгалтерский учет и планирование предприятия, проводку
внутренних заказов, управление незавершенным производством, рассылку и размещение
(Posting and Allocation), анализ рентабельности и составление разнообразных отчетов. Она
также включает систему проектов, предназначенную для отслеживания деятельности и
затрат, связанных с основными корпоративными проектами такого уровня, как внедрение
системы R/3. Но это не то же самое, что и система управления проектами, которая
включается в состав производственных модулей.
Сюда же входит модуль калькуляции производственных затрат по видам
деятельности (Activity-Based Costing — ABC), связанный с другими реализуемыми
методами калькуляции себестоимости. ABC считается эффективным методом
моделирования потока затрат между объектами затрат. Затраты по видам деятельности
можно затем распределять по бизнес-процессам.
Категория управления фондами (AM) предусматривает возможность управления
всеми типами корпоративных фондов, в том числе основными фондами, арендованными
фондами и недвижимостью. Она также включает модуль управления инвестициями,
который позволяет управлять, оценивать и контролировать выполнение инвестиционных
программ. Здесь же реализованы и казначейские функции, включая управление
наличностью и финансовыми фондами, принадлежащими корпорации.

Людское ресурсы

738
Модуль людские ресурсы (Human Resources — HR) предоставляет полный набор
возможностей, необходимых для управления, планирования, оплаты труда и найма
персонала, труд которых и составляет основу деятельности компании. Он включает
платежную ведомость работников компании, установление льгот, учет данных о
желающих поступить на работу в компанию, планирование повышения квалификации
персонала, планирование рабочей силы, составление графиков рабочего времени и смен,
управление затратами времени и учет командировочных расходов.
Поскольку структура большинства компаний меняется достаточно часто, одна из
функций категории "людские ресурсы" обеспечивает возможность разработки и
пересмотра организационных схем, в том числе по подразделениям, должностных
обязанностей и функций рабочих мест. Это позволяет пользователю применять
матричную организацию управления и планирования с образованием временных групп,
реализующих те или иные проекты.
Обрабатывая данные, полученные из модуля людских ресурсов, система SAP
Business Workflow (WF) позволяет руководству компании определять потоки работ,
которые циркулируют при перекрестно-функциональной организации деятельности
компании, и управлять этими потоками работ. Такой подход представляется весьма
эффективным в случае, когда требуется отслеживать работы, для которых установлены
граничные сроки (по людям или по позициям).

Производства и логистика

Модуль производство и логистика (Manufacturing and Logistics) является самым
крупным и сложным среди всех модулей. Он делится на пять основных компонентов. Это
управление материалами (Materials Management — MM), эксплуатация завода (Plant
Maintenance — РМ), управление качеством (Quality Management — QM), планирование и
управление производством (Production Planning and Control — PP) и система управления
проектами (Project Management System — PS). Каждый такой компонент делится на ряд
субкомпонентов. Управление материалами охватывает все задачи в цепочке поставок, в
том числе планирование потребления и закупок, оценку поставщика и проверку счет-
фактур. Оно также включает управление запасами и складами в каждом цикле их
использования. Кроме того, поддерживается организационная форма "электронный
канбан—поставки точно в срок".
Компонент "Эксплуатация завода" (РР) поддерживает деятельность, касающуюся
планирования и проведения ремонтов и профилактического техобслуживания. Компонент
формирует отчеты о завершении циклов обслуживания и соответствующих затратах.
Можно также управлять нормированием обслуживания и оценивать его результаты.
Функция управления качеством (QM) позволяет планировать и внедрять процедуры
контроля и гарантирования качества. В основу этой функции положен стандарт ISO 9001,
определяющий систему управления качеством. Эта функция скоординирована с
процессами снабжения и производства, что дает возможность пользователю подбирать
точки контроля как поступающих материалов, так и выпускаемой продукции в ходе
производственного процесса.
Планирование и управление производством (РР) поддерживает дискретные и
непрерывные производственные процессы. Предусмотрено управление как циклическими
процессами, так и производством по конкретным заказам. Этот модуль поддерживает все
фазы производства, обеспечивая определение и планирование производственной
мощности, планирование материальных потребностей, калькуляцию себестоимости
продукта, "развертывание" и "свертывание" списка материалов, диалоговый интерфейс
системы автоматизированного проектирования (CAD) и управление изменениями
технологии. Эта система позволяет пользователям составлять и пересматривать

739
производственные графики выполнения заказов, которые можно генерировать на основе
заказов на поставки и продажи и внутренних потребностей, а также используя узлы World
Wide Web.
Система управления проектами (PS) позволяет пользователю составлять крупные и
сложные проекты, а также управлять выполнением этих проектов и оценивать их. В то
время как предметом системы оценки расходов на проекты (финансовый модуль)
являются затраты, система управления проектами используется для планирования и
мониторинга сроков и ресурсов. Эта система служит для пользователя проводником по
типовым этапам проекта: концепция, эскизное проектирование, детальное проектирование
и планирование, утверждение, исполнение и завершение. Она обеспечивает управление
определенной последовательностью действий, каждое из которых взаимосвязано с
остальными. Эти действия определены как задачи, выполнение которых требует
известного времени, не допускает прерываний, требует определенных ресурсов и влечет
за собой определенные расходы. Основой для оценки выполнения проектов являются
сроки и результаты (заданные и фактические). Такая система позволяет составлять
календарные графики и управлять наличием ресурсов, бюджетом, планированием
производственной мощности и расходов, выполнением проекта.

Продажи и распределение

Модуль "продажи и распределение" (Sales and Distribution — SD) содержит
перечни потенциальных потребителей и управляет связями с потребителями, заказами на
продажу, поставками, конфигурацией поставок, экспортом, транспортировкой,
распределением, а также осуществляет выписку счетов, фактур и установление скидок.
Поскольку этот модуль (как, впрочем, и другие) можно внедрять на глобальном уровне,
пользователь управляет процессом международных продаж. Например, заказ можно
принять в Гонконге. Если товара нет на месте, его можно получить со складов компании,
расположенных в других частях мира, и доставить непосредственно клиенту, который
находится в Гонконге.
При реализации модуля SD, как и других модулей, в этой системе можно отразить
структуру компании во взаимосвязи со сбытом. В результате система R/3 будет, например,
"подсказывать", на чем и когда можно получить дополнительный доход. Структуру
фирмы можно представить также с точки зрения бухгалтерского учета или управления
материалами.
Когда в систему вводится заказ на продажу, в него автоматически включается
правильная информация о цене, стимулировании продаж, наличии продукции и вариантах
поставки. Предусмотрена возможность обработки пакетных заказов для
специализированных отраслей, таких как пищевая, фармацевтическая или химическая.
Пользователи имеют возможность зарезервировать запасы для определенных
потребителей, сделать запрос на производство промежуточных узлов или ввести заказы
типа "сборка под заказ", "строительство под заказ" или "проектирование под заказ", а
также специальные заказы, ориентированные на требования отдельных клиентов. На рис.
16д.2 показаны информационные связи между модулями, позволяющие интегрировать
информацию, которой управляет система.
Основой для создания модулей, входящих в состав системы R/3, послужили лучшие
примеры из практики — по крайней мере, так утверждают специалисты SAP. В составе
SAP есть научно-исследовательская группа, которая постоянно занимается поиском
оптимальных способов реализации конкретных процессов или субпроцессов.
Периодическая модернизация системы отражает результаты этих поисков и самые
последние достижения практики бизнеса.
Помимо набора стандартных модулей, у SAP также есть специальные надстроечные
модули, называемые отраслевыми решениями (Industry Solutions — IS). Эти отраслевые

740
решения "подогнаны" под требования конкретных отраслей. Нынешний комплект
надстроечных модулей включает модули для следующих отраслей: химическая,
нефтехимическая, нефтегазовая, общественный сектор, больницы, розничная торговля,
печать и издательское дело, страховое и банковское дело. Эти модули добавляют в
систему специальные возможности, требующиеся для соответствующей отрасли. В
будущем SAP собирается разработать намного больше модулей подобного типа.


Внедрение SAP R/3

Для многих компаний внедрение SAP R/3 оказалось весьма непростым делом.
Внедрение системы предполагает, что компания должна внести в свои бизнес-процессы
такие изменения, которые обеспечивали бы их соответствие подходам, реализованным в
логике программного обеспечения R/3. Эти процессы могут существенно отличаться от
тех, которые в настоящее время реализованы в компании. Короче говоря, адаптация
компании к компьютерной программе представляет собой радикальный отход от
традиционных методов работы.
Чтобы читатель получил представление о сложности этой проблемы, можно
привести пример компании Applied Materials, Inc. Эта компания поначалу предполагала,
что развертывание системы R/3, рассчитанной на 2200 пользователей, займет у нее
примерно год. Однако на практике проблемы, связанные с недостаточной
эффективностью работы компании, сложностью решаемой задачи и отсутствием
соответствующего опыта и знаний, привели к задержке во внедрении системы более чем
на два года. На реализацию проекта было уже израсходовано свыше 23 миллионов
долларов, но он по-прежнему не был завершен. Однако эти трудности не заставили
руководство компании отказаться от поставленной цели3.
3
Jeff Moad, "R/3: Little Material Gain for Applied", PC Week. May 20, 1996, p. 1.

Пример из недавнего прошлого: Pioneer New Media, промышленное подразделение
компании Pioneer Electronics, внедрило у себя четыре модуля SAP всего лишь за пять
месяцев — полностью уложившись при этом в бюджет проекта4. Pioneer воспользовалась
новой методологией быстрого внедрения (Rapid Implementation), которая сводит
процесс внедрения к четко определенным и строго упорядоченным фазам. Идея этой
методологии заключается в как можно более быстром переносе бизнеса на уровень
программного обеспечения за счет внедрения лишь тех модулей (или частей модулей),
которые представляются абсолютно важными для деятельности компании. Впоследствии
(как правило, на заранее планируемой второй фазе) внедряются и дополнительные
модули.
4
Erin Callaway, "On Time, On Budget", PC Week, May 19, 1997, p. 135-136.

Консультанты и опытные пользователи сейчас обучаются искусству успешного
внедрения этого программного обеспечения. Все процессы внедрения описываются так
называемой "кривой совершенствования (обучения)", присущей использованию любой
новой технологии. Необходимо помнить, что SAP R/3 представляет собой новый класс
программного обеспечения. Основой успешного функционирования этого программного
обеспечения станет применение современных технических средств в распределительных
системах. Интересно будет посмотреть, какими путями пойдет развитие этих новых
программных платформ в дальнейшем.




741
Вопросы для контроля о обсуждения

1. Каковы важнейшие технологические особенности SAP R/3, которые выделяют эту
систему из ряда обычного программного обеспечения для бухгалтерского учета,
планирования и управления в бизнесе?
2. Версия 4.0 SAP R/3 допускает раздельное внедрение модулей людских ресурсов,
финансового учета, производства и логистики. Как это изменение повлияло на процесс
внедрения SAP R/3?
3. Возможность, которой в последнее время пользуется все больше компаний, —
прием заказов от потребителей через узлы World Wide Web. Поставьте себя на место
сотрудника Ford Motor, рассматривающего возможность использовать такой способ
приема заказов от потребителей на спортивный автомобиль марки Ford Explorer. Какую,
по вашему мнению, информацию следовало бы в этом случае получать от потребителей?
Какую информацию компания должна была бы предоставить потребителю, желающему
разместить на Web-узле подобный заказ? Как эту информацию можно было бы
использовать в Ford Motor? Какие основные проблемы, по вашему мнению, следовало бы
решить до начала внедрения подобной системы? Если этот проект окажется успешным
(т.е. заказ модели Ford Explorer через Web-узел понравился бы потребителям больше, чем
приобретение автомобиля у дилера), представьте его долгосрочные последствия для Ford
Motor.




Рис. 16.д.2. Интеграционные связи в системе R/3
Источник. SAP AG. Все права защищены. Перепечатано с разрешения.


Основная библиография

ASAP World Consultancy et al. Using SAP R/3 (Indianapolis, IN: Que, 1996).
Nancy H. Bancroft, Implementing SAP R/3: How to Introduce a Large System into a Large
Organization (Greenwich, CT: Manning Publications, 1996).
Thomas Curran, Gerhard Keller and Andrew Ladd, Business Blueprint: Understanding
SAP''s R/3 Reference Model (Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall PTR, 1998).
Josaae Antonio Hernaandez, The SAP R/3 Handbook (New York: McGraw-Hill, 1997).
Reudiger Kretschmer and Wolfgang Weiss, Developing SAP's R/3 Applications with
ABAP/4 (San Francisco: Sybex, 1996).
Sams Development Group, SAP R/3 Unleashed (Indianapolis, IN: Sams Publishing, 1996).
Simon Sharpe, 10 Minute Guide to SAP R/3 (Indianapolis, IN: Que, 1997).
742
ГЛАВА 17 КАЛЕНДАРНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ


В этой главе...

Сущность и назначение рабочих центров
Правила и методы формирования приоритетов
Цеховое управление
Пример системы цехового управления
Улучшение работы цеха
Календарное планирование работы персонала в сфере услуг
Резюме

Ключевые термины

Диспетчирование (Dispatching)
Контроль "входа" и "выхода" (Input/Output Control)
Метод назначений (Assignment Method)
Неограниченная загрузка (Infinite Loading)
Обратное планирование (Backward Scheduling)
Ограниченная загрузка (Finite Loading)
Определение очередности (Sequencing)
Правила приоритетов (Priority Rules)
Правило Джонсона (Johnson's Rule)
Принцип первого часа (First-Hour Principle)
Процесс, ограниченный производительностью оборудования (Machine-Limited
Process)
Процесс, ограниченный производительностью человека (Labor-Limited Process)
Прямое планирование (Forward Scheduling)
Рабочий центр (Work Center)
Цеховое управление (Shop-Floor Control)

Ресурсы WWW

i2 Technologies (http: //www.i2 .com)




743
Источник. Цитируется (с некоторыми изменениями) по книге William E. Sandman with J. P. Hayes,
How to Win Productivity in Manufacturing (Dresner, PA: Yellow Book of Pennsylvania, 1980), p. 57.

Почему, спрашивается, служащих бухгалтерского и финансового отделов компании
должны интересовать проблемы календарного планирования, например, время
пребывания в очереди? Ответ: трудовой поток (Workflow) эквивалентен денежному
потоку (Cash Flow), а трудовым потоком управляет календарный план!
Рассмотрим приведенный выше рисунок. В цехах, где не уделяется должного
внимания календарному планированию, нередко случается, что работы ожидают в
очереди до 95% продолжительности производственного цикла (а), что существенно
удлиняет его (b). Добавьте сюда время хранения запаса и время оплаты, и вы получите
длительность цикла денежного потока (с). Но если тщательно отнестись к составлению
календарного плана, то время пребывания в очереди можно сократить, например, на 75%
(d, е) и примерно на такую же величину сократится цикл денежного потока.
Повторим еще раз: трудовой поток эквивалентен денежному потоку, а его ядром
является календарное планирование. Календарный план представляет собой график
выполнения различных работ, использования ресурсов или предоставления
производственных мощностей. В этой главе мы обсудим краткосрочное календарное
планирование и управление заказами с акцентом на рабочие центры. Мы также ознакомим
читателей с некоторыми основными подходами к краткосрочному календарному
планированию деятельности персонала в сфере услуг.


Сущность и назначение рабочих центров

Рабочий центр (Work Center) — это часть производственного пространства, на
которой соответствующим образом организованы производственные ресурсы и труд.
Рабочий центр может представлять собой отдельный станок, группу станков или участок,
на котором выполняется определенный тип работ. В соответствии с функциональным
назначением эти рабочие центры могут быть основой цеховой структуры или более

744
совершенных структур типа продуктового потока, сборочной линии и групповой
технологической ячейки (Group Technology-cell — GT-cell). Вспомните из материала
главы 10, что многие фирмы перешли от цеховой структуры к структурам на основе
групповых технологических ячеек. На рис. 10.13 показан пример перехода от цеховой
структуры к структуре на основе GT-cell, позаимствованный у Rockwell
Telecommunications Division.
При цеховой структуре можно добиться выполнения необходимых работ, определив
маршрут движения предмета труда между рабочими центрами, организованными по
функциональному признаку. Когда определенная работа поступает на рабочий центр,
например на сверлильный центр, запрограммированный на изготовление печатных плат,
она становится в очередь к сверлильному станку, с помощью которого в плате можно
высверлить требуемые отверстия. Календарное планирование в этом случае связано с
определением порядка выполнения работ и функциональным назначением станка.




Этот рабочий центр на предприятии Warner Electric (Dana Corporation) в Чихуахуа (Мексика)
выпускает электродвигатели для Ford Motor. На предприятии используются новейшие сварочные
и обрабатывающие технологии. Допускаемый процент брака — не более шести дефектов на
миллион комплектующих.

Любая система календарного планирования отличается от других методом
планирования загрузки производственной мощности, используемым при составлении
календарного плана. Системы календарного планирования могут быть основаны на
ограниченной или неограниченной загрузке рабочих центров. Неограниченная загрузка
(Infinite Loading) имеет место в тех случаях, когда основанием для назначения какой-либо
работы определенному рабочему центру является лишь потребность, которая возникнет со
временем. Наличие ресурсов, необходимых для выполнения работы, непосредственно в
расчет не принимается, как не принимается в расчет и фактическая очередность работ,
выполняемых каждым ресурсом на рабочем центре. Зачастую просто проверяются, не
перегружены ли в совокупности важнейшие ресурсы, как это было продемонстрировано в
главе 16 (рис. 16.9). Перегрузку можно оценить, вычислив объем работ, подлежащий
выполнению в течение определенного времени, как правило, одной недели, и
рассчитанный по нормам пуско-наладочных и основных работ по каждому заказу. При
использовании системы с неограниченной загрузкой время выполнения заказа
оценивается сложением ожидаемого операционного времени (время на выполнение пус-
ко-наладочных и основных работ), времени перемещения материалов и ожидаемой
задержки на пребывание в очереди на выполнение заказа.
Система, основанная на ограниченной загрузке (Finite Loading), использует
подробное планирование каждого ресурса по необходимым затратам времени на

745
выполнение пуско-наладочных и основных работ по каждому заказу. В сущности, система
календарного планирования в этом случае точно определяет, каким заданием будет занят
каждый ресурс в каждый момент на протяжении всего рабочего дня. В случае, когда
выполнение какого-либо задания задерживается из-за отсутствия той или иной детали,
соответствующий заказ ставится в очередь и ожидает появления этой детали (она может
быть результатом одной из предыдущих операций). Теоретически, при использовании
системы ограниченной загрузки все календарные планы выполнимы.
Другой характеристикой, с помощью которой можно различать системы
календарного планирования, является направление планирования во времени — прямое
или обратное. С этой точки зрения более распространено календарное планирование,
обращенное в будущее, называемое прямым планированием (Forward Scheduling), при
котором система принимает заказ и затем планирует каждую операцию, подлежащую
выполнению в будущем. Система, в которой используется прямое календарное
планирование, позволяет определить самый ранний срок выполнения заказа. С другой
стороны, система, в которой используется обратное планирование (Backward
Scheduling), берет за исходную точку какую-то дату в будущем (например, день, когда
заказ должен быть готов) и планирует требуемые операции в обратной
последовательности. Система, в которой используется обратное календарное
планирование, позволяет определить, когда должно начаться выполнение заказа, чтобы он
был готов к определенному сроку.
Планирование материальных потребностей (MRP) является примером #
неограниченной системы обратного планирования материалов. В случае простой MRP для
каждого заказа в будущем предусмотрена конкретная дата выполнения, и система
подсчитывает потребности в деталях, планируя — в обратном направлении — моменты
выполнения заданий таким образом, чтобы соответствующие заказы были выполнены
точно в заданные сроки. Время, требующееся для изготовления каждой детали (или
партии деталей), оценивается на основе прошлого опыта. Системы календарного
планирования, о которых идет речь в этой главе, предназначены для процессов,
необходимых для изготовления этих деталей и узлов.
До сих пор термин "ресурсы" использовался в общем смысле. Но на практике нужно
четко определить, какой именно ресурс подлежит планированию. Обычно процессы
бывают ограничены либо производительностью оборудования, либо
производительностью человека. В случае процесса, ограниченного
производительностью оборудования (Machine-Limited Process), критическим ресурсом
является оборудование, и именно для него составляется календарный план. Аналогично, в
случае процесса, ограниченного производительностью человека (Labor-Limited
Process), критическим ресурсом являются люди, на которых и ориентируется календарный
план. К счастью, процессы не бывают ограничены одновременно производительностью
оборудования и производительностью человека
В табл. 17.1 описываются методы календарного планирования, которые чаще всего
используются для различных производственных процессов. Учитывается ли при этом
производственная мощность, зависит от конкретного процесса.

Таблица 17.1. Типы производственных процессов и методы календарного планирования

Типичный метод
Тип Продукт Характеристики календарного
планирования




746
Полная автоматизация,
Химические Ограниченное прямое
низкое содержание
вещества, сталь, календарное
затрат труда в
провода и кабели, планирование
себестоимости
Чистый процесс жидкие вещества процесса; процесс,
продукции,
(пиво, ограниченный
узкоспециализированное
безалкогольные производительностью
оборудование,
напитки), консервы оборудования
рассчитанное на выпуск
определенного продукта
Ограниченное прямое
Автоматизированное календарное
оборудование, планирование линии
Автомобили, автоматизированные (норма выработки —
телефонные погру-зочно- типовая); процесс,
Крупномасштабное аппараты, разгрузочные работы, ограниченный
производство крепежные детали, движущиеся сборочные производительностью
текстиль, двигатели, линии, размещение оборудования; детали
домашняя утварь большинства подаются на линию с
оборудования — в помощью систем
линию "точно в срок" или
"канбан"
Типичное
неограниченное
прямое календарное
планирование;
управление
приоритетами;
процесс, как правило,
ограничен
Поставщики
Групповые производительностью
Производство комплектующих,
технологические ячейки, человека, но нередко
среднего ведущие
специализированные —
масштаба потребительские
мини-заводы производительностью
товары
оборудования;
зачастую
ориентирован на
заказы потребителей,
которые должны быть
выполнены точно в
срок, или на даты,
указанные MRP
Обрабатывающие Неограниченное
центры, организованные прямое календарное
Заказное и опытное по производственным планирование работ;
оборудование, функциям (не "в как правило,
Цехи с малыми специализированные линию"), высокое ограничено
объемами инструменты, содержание затрат труда производительностью
производства мелкосерийная в себестоимости человека, но
промышленная продукции, определенные
продукция универсальные станки функции могут
(значительное время на ограничиваться
переналадку), производительностью

747
незначительная оборудования
автоматизация погрузоч- (например, процесс
но-разгрузочных работ, термообработки или
большое разнообразие операции на
продукции прецизионном
обрабатывающем
центре); приоритеты
определяются
сроками, указанными
MRP

Современные компьютерные технологии позволяют составлять весьма подробные
календарные планы, например планирование каждого вида работ на каждом станке и
назначение конкретного работника на определенный станок в определенный момент
времени. Есть и такие системы, которые фиксируют точное состояние каждой работы и
каждого ресурса. Используя штрих-кодовую технологию, такие системы позволяют
получить любую нужную информацию. Во врезке "Понимающее" календарное и
производственное планирование компании Optimax" описывается современная система
календарного планирования, совместимая с такой компьютерной программой
планирования ресурсов предприятия, как SAP (см. также Дополнение к главе 16).

Типичные функции календарного планирования и управления

При составлении календарных планов и управлении работами должны выполняться
следующие функции.
1. Распределение заказов, оборудования и персонала по рабочим центрам или
другим производственным участкам, т.е. краткосрочное планирование производственных
мощностей.
2. Определение последовательности выполнения заказов, т.е. установление
приоритетности работ.
3. Инициирование выполнения графика работ. Обычно это называется
диспетчированием (dispatching) заказов.
4. Цеховое управление (или управление производственной деятельностью),
включающее
5. Контроль состояния и хода выполнения заказов.
6. Ускорение выполнения запаздывающих и критических заказов1.
1
Несмотря на то, что словосочетание "ускорение выполнения заказа" вызывает аллергию у многих
специалистов по управлению производством, почти каждому специалисту рано или поздно приходится
прибегать к этому средству в своей практической деятельности. В сущности, самой типичной должностью в
сфере управления производством является должность экспедитора, специалиста по материально-
техническому снабжению, или "толкача". В некоторых компаниях хороший экспедитор — т.е. тот, кто
может "протолкнуть" важную работу через систему или "выбить" материалы, об источниках получения
которых другие даже не догадываются, — считается чрезвычайно ценным работником.

Связь плановика с рабочим центром в процессе календарного планирования в
упрощенном виде показана на рис. 17.1.
В начале дня составитель календарного плана (в данном случае — специалист по
управлению производством, закрепленный за соответствующим подразделением)
отбирает работы, которые должны быть выполнены на отдельных рабочих станциях, и
определяет их последовательность. Решения этого плановика должны основываться на
операционных и маршрутных картах, состоянии работ, уже выполняемых на каждом
рабочем центре, оче реди работ к каждому рабочему центру, приоритетах работ, наличии

748
соответствующих материалов, ожидаемых заказах на выполнение работ, которые могут
быть выданы в этот день несколько позже, и производственных мощностях рабочих
центров (труд работников и производительность оборудования).

НОВАЦИЯ
"Понимающее" календарное и производственное планирование компании Optimax

Одним из новшеств в сфере календарного планирования является "обещание исполнения
заказа" (Order Promising) — так утверждает Джефф Херрман, президент и исполнительный
директор компании Optimax Systems Corp. (Кембридж, штат Массачусетс), разработавшей систему
"понимающего" календарного и производственного планирования. В своей последней разработке,
OptiFlex ATP (первые ее поставки относятся к началу 1997 года), компания обеспечивает
выполнение так называемой функции "доступно к обещанию" (Available-To-Promise — ATP) в
реальном времени. "Эта система не просто обеспечивает соответствие заказов заранее
спланированным производственным интервалам, но определяет фактическую способность
предприятия выполнить заказ, тщательно проверяя всевозможные ограничения, такие как
производительность оборудования, наличие материалов, работников и состояние материально-
технического снабжения, — утверждает г-н Херрман. — Причем, все это выполняется в реальном
времени, когда заказчику нужно срочно принять решение. Я предпочитаю пользоваться для этого
другим определением: заказчик сам планирует свое производство". Процедура: пользователь
"выходит" на соответствующую Web-страницу, щелкает на кнопке "Заказ", затем — на
конфигурации заказа и задает дату поставки. Практически сразу же заказчик получает ответ,
можно ли его заказ выполнить к указанному сроку.
Г-н Херрман отмечает, что, скорее всего, анализ способности предприятия произвести и
доставить заказанную продукцию к заданному сроку будет выполняться в ответ на запрос со
стороны дилера или торгового представителя компании, находящегося в разъездах. "Но, в
конечном счете заказчик мог бы "обойти" стадию продажи, — предсказывает г-н Херрман. — По
крайней мере, в случае стандартных заказов это вполне вероятно".
Данный продукт OptiMax создавался в качестве дополнения к системам ERP (он совместим
с SAP), но уже некоторые поставщики пакетов с расширенной базой (broad-based packages)
говорят о скором появлении сложных Internet-совместимых систем календарного планирования,
которые будут входить в состав программного обеспечения ERP.
Примечание: с самыми последними образцами программ календарного планирования можно
ознакомиться на Web-сервере компании i2 Technologies (http://www.i2.com).
Источник. Основано на информации, содержащейся в статье John H. Sheridan, "Gearing up
for E-Commerce", Industry Week, November 18, 1996, p. 43.

Для составления календарного плана плановику нужна информация о состоянии
работ за предыдущий день, информация центральных служб управления производством,
производственных технологов и т.д. Плановик должен также посоветоваться с
руководителем подразделения на предмет осуществимости предлагаемого им
календарного плана и выслушать его мнение о наличии соответствующей рабочей силы и
потенциальных "узких мест". Подробности составленного календарного плана доводятся
до исполнителей с помощью диспетчерских перечней (Dispatch Lists), с которыми они
могут ознакомиться на компьютерных мониторах или в виде соответствующих
распечаток; им можно также выслать список того, что должно быть сделано на
центральных участках. Использование досок с календарными планами, которые вывеши-
ваются на видных местах (пример такой доски, используемой в компании Bernard
Welding, показан на рисунке ниже), является высокоэффективным способом ознакомления
каждого исполнителя с приоритетами и текущим состоянием работ.




749
Рис. 17.1. Место плановика в рабочем центре

Цели составления календарных планов для рабочих центров

Обычно цели составления календарных планов для рабочих центров таковы:
установление сроков выполнения работ; минимизация времени выполнения заказов;
минимизация времени или затрат на пуско-наладочные работы; минимизация объемов
незавершенного производства; повышение коэффициента использования станков и труда.
(Последняя цель достаточно противоречива, поскольку стремление постоянно загружать
какой-то работой людей и оборудование далеко не всегда ведет к повышению
эффективности производства.)

Планирование последовательности работ

Процесс определения, какая работа должна выполняться первой на том или ином
станке или рабочем центре, называется планированием очередности работ (Sequencing),
или выстраиванием приоритетов (Priority Sequencing). Правила приоритетов (Priority
Rules) — это правила, используемые для установления очередности работ. Эти правила
бывают очень простыми и сводятся к требованию, чтобы последовательность работ
соответствовала определенной совокупности данных, например времени обработки,
750
установленным срокам или порядку поступления заказов. Другие правила, тоже простые,
могут требовать несколько большей информации для того, чтобы определить какой-либо
числовой показатель, как, например, правила критического отношения (ниже приведены
определения основных правил приоритетов). А такие правила, как правило Джонсона
(также обсуждается ниже), применяемое при планировании работ для некоторой
совокупности станков, для определения порядка выполнения работ использует
соответствующую вычислительную процедуру. Десять самых распространенных правил
формирования приоритетов перечислены во врезке, озаглавленной "Десять правил
формирования приоритетов для планирования последовательности работ".

Правильность установления приоритетов оценивается эффективностью
календарного плана, которая проявляется в следующем.
1. Соблюдение сроков, установленных заказчиками или определенных
последующими операциями.
2. Минимизация "продолжительности потока", т.е. времени, которое затрачивается
на выполнение работы в данном процессе.
3. Минимизация объемов незавершенного производства.
4. Минимизация простоев станков и рабочих.


Правила и методы формирования приоритетов

Планирование л работ на одним станке

Сравним в статике некоторые из 10 правил формирования приоритетов
календарного планирования в случае, когда на одном станке нужно выполнить четыре
работы. (В планировании эта ситуация соответствует классу задач, называемых задачей п
работ на одном станке или просто "л/1".) Теоретически сложность задач планирования
возрастает при увеличении количества станков, а не при увеличении количества работ,
которые должны быть выполнены на этих станках; таким образом, единственным
ограничением на n в случае одного станка является только то, что п должно быть вполне
определенным, конечным числом. Рассмотрим следующий пример.

Пример 17.1. Задача n работ на одном станке

Майк Моралес — руководитель компании Legal Copy-Express, которая
предоставляет услуги по копированию печатных материалов для юридических контор,
расположенных в центре Лос-Анджелеса. В начале недели свои заказы разместили пять
клиентов. Запланированы следующие сроки выполнения этих заказов.

Десять правил формирования приоритетов для планирования последовательности
работ

1. FCFS (First-Come, First-Served) — первый вошел — первым обслужен. Работы
выполняются в том порядке, в каком они поступают в подразделение.
2. SOT (Shortest Operating Time) — по кратчайшему времени выполнения. Сначала
выполняется работа с самым коротким временем выполнения, затем среди оставшихся работ опять
отыскивается и выполняется работа с самым коротким временем выполнения и т.д.
3. Ddate (Due Date) — по установленным срокам окончания. Первой выполняется работа с
самым ранним сроком окончания. DDate — когда речь идет о всей работе; OPNDD — когда речь
идет о следующей операции.
4. SD (Start Date) — по ранней дате начала выполнения, определяемой как установленная
дата выполнения работы, минус время выполнения работы. Первой выполняется работа с самой

751
ранней датой начала выполнения.
5. STR (Slack Time Remaining) — по наименьшему остающемуся запасу времени. Этот запас
вычисляется как разность между временем, остающимся до установленной даты выполнения, и
временем выполнения работы. Работы с самым коротким запасом времени выполняются первыми.
6. STR/OP (Slack Time Remaining per Operation) — по наименьшему оставшемуся запасу
времени на одну операцию. Заказы с самым коротким STR/OP выполняются первыми. STR/OP
вычисляется следующим образом:



7. CR (Critical Ratio) — по критическому отношению. Вычисляется как разность между
установленной датой выполнения и текущей датой, деленная на время выполнения работы.
Работы с наименьшим критическим отношением выполняются первыми.
8. QR (Queue Ratio) — по коэффициенту очередности. Вычисляется как время, остающееся
по графику, деленное на плановое время пребывания в очереди. Заказы с наименьшим
коэффициентом очередности выполняются первыми.
9. LCFS (Last-Come, First-Served) — последний вошел — первым обслужен. Это правило
часто применяется по умолчанию. При поступлении очередной работы она размещается на
вершине пирамиды. Плановик первой выбирает последнюю поступившую работу (с вершины) и
эта работа выполняется первой.
10. Random — в произвольном или случайном порядке. Руководители или плановики
обычно выбирают первой ту работу, выполнение которой кажется им предпочтительнее в данный
момент времени.
Источник. Этот список (с некоторыми изменениями) заимствован из книи Donald W.
Fogarty, John H. Blackstone, Jr. and Thomas R. Hoffmann, Production and Inventory Management
(Cincinnati: South-Western Publishing, 1991), p. 452-453.


Работа (в порядке Дата, до которой должен быть
время выполнения (дни)
поступления) выполнен заказ
А 3 5
В 4 6
С 2 7
D 6 9
Е 1 2

Все заказы требуют использования устройства цветного копирования, оно есть в
компании в единственном экземпляре. М-р Моралес должен принять решение о
последовательности выполнения указанных пяти заказов. Критерием оценки является
минимальная продолжительность потока (Flow Time). Допустим, что м-р Моралес,
пытаясь проявить справедливость по отношению ко всем своим клиентам, решил
воспользоваться правилом FCFS.

Решение 1. Правило FCFS

Правило FCFS дает следующие результаты (см. таблицу ниже).
Сравнивая установленные даты завершения каждой работы с соответствующей
продолжительностью потока, обнаруживаем, что только работа А будет завершена
вовремя. Работы В, С, D и Е будут просрочены на 1, 2, 6 и 14 дней соответственно. В
среднем любая из работ будет просрочена на (0 + 1 + 2 + 6 + 14)/5 = 4,6 дней.




752
Календарный план, составленный по правилу FCFS
Время Дата, к которой должен быть
Последовательность Продолжительность
обработки выполнен заказ (дни с начала
работ потока (дни)
(дни) периода планирования)
А 3 5 0+3=3
В 4 6 3+4=7
С 2 7 7+2=9
D 6 9 9 + 6= 15
Е 1 2 15 + 1 = 16

Общая продолжительность потока = 3 + 7 + 9+15 + 16 = 50 дней
Средняя продолжительность одной работы в потоке = 50/5 = 10 дней

Решение 2. Правило SOT

Рассмотрим применение правила SOT. В нашем случае м-р Моралес присваивает
наивысший приоритет заказу с самым коротким временем выполнения.
Правило SOT дает следующие результаты.

Календарный план, составленный по правилу SOT
Время Дата, до которой должен быть
Последовательность Продолжительность
обработки выполнен заказ (дни с начала
работ потока (дни)
(дни) периода планирования)
Е 1 2 0+1 = 1
С 2 7 1+2 = 3
А 3 5 3+3=6
В 4 6 6 + 4 = 10
D 6 9 10 + 6= 16

Общая продолжительность потока =1+3 + 6 + 10 + 16 = 36 дней
Средняя продолжительность одной работы в потоке = 36/5 = 7,2 дней
Применение правила SOT позволяет сократить среднюю продолжительность одной
работы в потоке в сравнении с результатами использования правила FCFS. Кроме того,
работы ? и С будут завершены раньше обусловленного срока, а завершение работы А
запоздает только на один день. В среднем любая из работ будет просрочена на (0 + 0 + 1 +
4 + 7)/5 = 2,4 дня.

Решение 3. Правило DDATE

Если м-р Моралес решит воспользоваться правилом DDATE, календарный план
примет следующий вид.

Календарный план, составленный по правилу DDATE

Время Дата, до которой должен быть
Последовательность Продолжительность
обработки выполнен заказ (дни с начала
работ потока (дни)
(дни) периода планирования)


753
Е 1 2 0+1=1
А 3 5 1 +3 = 4
В 4 6 4+4=8
С 2 7 8 + 2 = 10
D 6 9 10 + 6 = 16

Общая продолжительность потока =1+4 + 8 + 10+16 = 39 дней
Средняя продолжительность одной работы в потоке = 39/5 = 7,8 дней
В этом случае будут просрочены работы В, С и D. В среднем любая из работ будет
просрочена на (0 + 0 + 2 + 3 + 7)/5 = 2,4 дня.

Решение 4. Правила LCFS, RANDOM и STR

Ниже указаны результирующие продолжительности потока в случае применения
правил LCFS, RANDOM (произвольный порядок) и STR.

ата, до которой долен
Время Д обработ- ж
Последовательность быть выполнен за->з (дни с Продолжительность
ки (дни) Ki
работ потока (дни)
начала пе-юда
pi
планирования)
Правило LCFS
Е 1 2 0 + 1=1
D 6 9 1+6 = 7
С 2 7 7+2=9
В 4 6 9 + 4 = 13
А 3 5 13 + 3=16
Общая продолжительность потока = 46 дней
Средняя продолжительность одной работы в потоке = 9,2 дней
Среднее запаздывание = 4,0 дня
Правило Random (произвольный выбор)
D 6 9 0+6=6
С 2 7 6+2=8
А 3 5 8 + 3 = 11
Е 1 2 11 + 1 =12
В 4 6 12 + 4=16
Общая продолжительность потока = 53 дня
Средняя продолжительность одной работы в потоке = 10,6 дней
Среднее запаздывание = 5,4 дней
Правило STR
Е 1 2 0+1 = 1
А 3 5 1 +3 = 4
В 4 6 4+4=8
D 6 9 8 + 6= 14
С 2 7 14 + 2 = 16
Общая продолжительность потока = 43 дня
Средняя продолжительность одной работы в потоке = 8,6 дней
Среднее запаздывание = 3,2 дня


754
Сравнение правил формирования приоритетов

Ниже приведены результаты сравнения различных правил формирования
приоритетов применительно к компании м-ра Моралеса.

Средняя
Общая
продолжительность Среднее запаздывание
Правило продолжительность
(дни)
одной работы в потоке
потока (дни)
(дни)
FCFS 50 10 4,6
SOT 36 7,2 2,4
DDate 39 7,8 2,4
LCFS 46 9,2 4,0
Random 53 10,6 5,4
STR 43 8,6 3,2

Очевидно, что в данном случае применение правила SOT более выгодно по
сравнению со всеми остальными правилами. Но всегда ли соблюдается эта
закономерность? На этот вопрос можно ответить положительно. Более того, существует
математически строгое доказательство того, что правило SOT обеспечивает оптимальное
решение для случая л/1 и по таким критериям оценки, как среднее время ожидания и
среднее время завершения. В сущности, это простое правило столь эффективно, что его
называют "важнейшей концепцией задачи определения последовательности работ в
целом"2.
2
R.W. Conway, William L. Maxwell and Louis W. Miller, Theory of Scheduling (Reading. MA: Addison-Wesley,
1967), p. 26. Классическая книга по данному вопросу.

Планирование n работ на двух станках

Следующей ступенью в повышении сложности задачи календарного планирования
является задача я/2, когда две или большее количество работ нужно выполнить на двух
станках в определенной последовательности. Как и в случае л/1, здесь также существует
метод, который приводит к оптимальному решению в соответствии с определенными
критериями. Метод, который в честь его разработчика называется правилом Джонсона
(Johnson's rule), состоит в минимизации продолжительности потока — с момента начала
первой работы до момента завершения последней работы. Правило Джонсона
предусматривает следующие этапы установления очередности выполнения заданий.
1. Составить список затрат операционного времени для каждого задания на обоих
станках.
2. Выбрать самое короткое операционное время.
3. Если это время отвечает первому станку, запланировать выполнение задания
первым на первом станке; если же оно отвечает второму станку, запланировать его
выполнение последним.
4. Повторять пп. 2 и 3 для каждой оставшейся работы до тех пор, пока не будет
полностью составлен календарный план.

Пример 17.2. Задача n работ на двух станках

Эту процедуру можно проиллюстрировать, составив календарный план выполнения
755
четырех работ на двух станках.

Решение

Этап 1. Составить список затрат операционного времени для каждого задания на
обоих станках.


Работа Операционное время на станке 1 Операционное время на станке 2

А 3 2
В 6 8
С 5 6
D 7 4

Этапы 2 и 3. Выбрать самое короткое операционное время. Работа А является самой
короткой на станке 2, поэтому ее выполнение планируется последним. (После этого
работа А не участвует в дальнейшем рассмотрении.)
Этап 4. Повторять этапы 2 и 3, пока не будет полностью определена
последовательность работ и составлен календарный план. Выберем кратчайшее
операционное время среди оставшихся работ. Самое короткое операционное время
оказывается у работы D на станке 2, поэтому она выполняется "второй с конца".
(Напоминаем, что "первой с конца" является работа А.) Теперь уже не подлежат
планированию работы А и D. Среди оставшихся самое короткое операционное время
оказывается у работы С на станке 1. Работа С выполняется первой. Теперь у нас остается
только работа б, у которой автоматически оказывается самое короткое операционное
время на станке 1. Таким образом, в соответствии с этапом 3, она выполняется второй с
начала. (В первую очередь по плану уже должна выполняться работа С.)
Итак, мы пришли к следующей последовательности выполнения работ: С—>В—
>D—>A, а время потока составляет 25 дней, что является минимумом. Кроме того, мы
минимизировали общее время простоя и среднее время простоя. Окончательный вариант
календарного плана представлен на рис. 17.2.
Результат выполнения указанных этапов планирования: работы, имеющие самое
короткое операционное время, оказываются в начале и конце графика. Таким образом, мы
максимизируем время параллельной работы двух станков, минимизируя при этом общее
операционное время, которое требуется для выполнения указанных работ.
Метод получения оптимальных решений Джонсона удается распространить на
случай я/3. Если же возникает потребность решить подобные задачи для случаев более
сложных, чем л/3, что чаще всего и происходит на практике, аналитическими методами
поиска оптимальных ре шении воспользоваться невозможно — их попросту не
существует. Причина этого заключается в том, что, даже если на первый станок работы
будут поступать в статическом режиме, задача составления календарного плана все равно
превращается в динамическую, и перед станками в потоке начинают образовываться
очереди.




756
Рис. 17.2. Оптимальный план работ, составленный по правилу Джонсона
Планирование определенного количества работ на таком же количестве
станков

В цехе возможны ситуации, когда есть необходимое количество станков разных
типов, но способных выполнять одинаковые работы при разной стоимости обработки и
нужно выполнить разные работы одновременно на этих станках. В этом случае задача
заключается не в том, чтобы выяснить, какую работу выполнять первой, а в том, как
распределить работы между станками, чтобы календарный план в целом оказался
оптимальным. В таком случае нужно воспользоваться методом назначений.
Метод назначений (Assignment Method) представляет собой особый случай
транспортного метода (Transportation Method), используемого в линейном
программировании. Его можно применять к ситуациям, где имеется п источников
поставки и п потребителей (например, пять работ на пяти станках), а цель заключается в
минимизации или максимизации той или иной меры эффективности. Этим методом
удобно пользоваться в приложениях, связанных с распределением работ по рабочим
центрам, людей — по работам и т.п. Метод назначений подходит для решения задач,
имеющих следующие характеристики.
1. Имеется п "предметов", которые требуется распределить по п "получателям".
2. Каждый предмет должен быть назначен одному, и только одному, получателю.
3. Может использоваться только один критерий (например, минимальные затраты,
максимальная прибыль или минимальное время выполнения).

Пример 17.3. Метод назначений

Допустим, что у составителя календарного плана есть пять работ, которые можно
выполнять на любом из пяти станков (п = 5). Затраты на выполнение каждого сочетания
"работа-станок" представлены в табл. 17.2. Составитель календарного плана желает
провести назначение с использованием критерия минимальных затрат. В этом случае
существует 5! = 120 возможных вариантов назначений.

Решение

Эту задачу можно решить с помощью метода назначений, который состоит из
четырех этапов.
Вычесть наименьшее число в каждой строке из самого себя и всех других чисел в
этой строке. (Таким образом, в каждой строке появится по крайней мере по одному нулю.)
В полученной матрице вычесть наименьшее число в каждом столбце изо всех
других чисел в этом столбце. (Таким образом, в каждом столбце появится по крайней мере
по одному нулю.)
Определить, равно ли числу n минимальное количество горизонтальных и
вертикальных линий, необходимых для перечеркивания всех нулей в матрице. Если равно,
значит нам уже удалось найти оптимальное решение, поскольку назначения "работа-
станок" должны осуществляться по полученным нулевым элементам. Если минимальное
количество линий, необходимых для перечеркивания всех нулей, меньше n, перейти к п. 4.
Провести наименьшее возможное число линий через все нули. (Эти линии могут
быть теми же, которые использовались в п. 3.) Вычесть наименьшее из неперечеркнутых
число из самого себя и изо всех других неперечеркнутых чисел и прибавить его к числам
на каждом пересечении линий. Повторить п. 3.
Перечисленные этапы отражены в табл. 17.3, которая описывает рассматриваемый
нами пример.

757
Таблица 17.2. Матрица назначений, отображающая затраты в долларах на станочное выполнение
каждой из пяти работ

Станок
Работа А В С D Е
I 5 6 4 8 3
II 6 4 9 8 5
III 4 3 2 5 4
IV 7 2 4 5 3
V 3 6 4 5 5

Обратите внимание, что, несмотря на наличие двух нулей в трех строках и трех
столбцах решение, представленное в табл. 17.3, для этой задачи единственное возможное
решение, поскольку, чтобы удовлетворить требованию "назначать один раз по нулю",
работу III можно назначить только на станок С. У других задач может быть несколько
оптимальных решений (это зависит, разумеется, от соответствующих затрат).

Таблица 17.3. Процедура решения матрицы назначений

Этап 1. Сокращение строк — из каждой строки в наименьшее число в строке.
вычитается
Станок
Работа А В С D Е
I 2 3 1 5 0
II 2 0 5 4 1
III 2 1 0 3 2
IV 5 0 2 3 1
V 0 3 1 2 2

Этап 3. Перечеркнуть минимальным числом линий все нули и проверить с помощью
подсчета линий. Здесь минимальное количество линий, перечеркивающее все нули, равно
4, а необходимо 5 — по числу столбцов или строк, т.е. необходимое для получения
оптимального решения условие не выполняется, и поэтому переходим к п. 4.

Станок
Работа А В С D Е
I 2 3 1 3 0
II 2 0 5 2 1
III 2 1 0 1 2
IV 5 0 2 1 1
V 0 3 1 0 2

Снова проверяем решение перечеркиванием линиями и получаем, что их
минимально необходимое число равно 5, т.е. это оптимальное решение.


758
Станок
Работа А В С D Е
I 1 3 0 2 0
II 1 0 4 1 1
III 2 2 0 1 3
IV 4 0 1 0 1
V 0 4 1 0 3

Этап 2. Сокращение столбцов — из каждого столбца вычитается наименьшее число в
столбце.

Станок
Работа А В С D Е
I 2 3 4 3 0
II 2 0 5 2 1
III 2 1 0 1 2
IV 5 0 2 1 1
V 0 3 1 0 2

Этап 4. Вычесть наименьшее число из неперечеркнутых чисел и прибавить его к
числам на пересечении линий, проведенных в п. 3. Наименьшее число из
неперечеркнутых равняется 1.

Станок
Работа А В С D Е
I 1 3 0 2 0
II 1 0 4 1 1
III 2 2 0 1 3
IV 4 0 1 0 1
V 0 4 1 0 3

Таким образом, оптимальные назначения и соответствующие затраты будут такими:

Работа I — на станок Е 3
Работа II — на станок В 4
Работа III — на станок С 2
Работа IV — на станок D 5
Работа V — на станок А 3
Общие затраты $17

Основой метода назначений нематематического характера является необходимость
минимизации издержек неиспользованных возможностей (Opportunity Costs)3. Если бы,
например, мы решили назначить работу I не на ста-нвк Е, а на станок А, нам пришлось бы
пожертвовать возможностью сэкономить $2 = ($5 — $3). Алгоритм назначения, в
сущности, выполняет подобные сравнения для всей совокупности альтернативных
назначений, сокращая строки и столбцы, как описано в пп. 1 и 2. Аналогичные сравнения
он выполняет и в п. 4.
759
10
Логическое обоснование процедуры добавления и вычитания наименьших значений в ячейках матрицы
заключается в следующем. Дополнительные нули вводятся в матрицу путем вычитания изо всех ячеек
величины, равной одной из этих ячеек. Отрицательные числа, которые, вообще говоря, недопустимы, могут
появляться в этой матрице. Чтобы избавиться от отрицательных чисел, величину, равную наибольшему
отрицательному числу, нужно прибавить к каждому элементу строки или столбца, в котором он встречается.
Это приводит ко вторичному добавлению этой величины к каждой ячейке, которая лежит на пересечении
строки и столбца и в которые уже были внесены изменения. В итоге строки и столбцы, через которые
проходят линии, возвращаются к своим исходным значениям, а на пересечениях линий — возрастают на
величину, которая вычтена из незачеркнутых ячеек. (Читатель может проверить справедливость этих
рассуждений, решив данный пример без использования линий.)

Интерактивное календарное планирование с помощью системы JOB

В системе JOB, разработанной Дж. Праетом и А. Шартнером (J.M. Pruett and A. Schartner),
используется модель, которая обеспечивает возможность вмешательства человека в процесс
составления календарного плана работы и балансирования загрузки обрабатывающих центров. В
этой системе используются три режима при составлении календарных планов: последовательный,
интерактивный и полуинтерактивный.
При использовании последовательного режима компьютер автоматически планирует
рабочие заказы (Work Orders) в соответствии с тем или иным правилом формирования
приоритетов (например, на основе самой ранней установленной даты выполнения заказа),
игнорируя вопросы балансирования загрузки. При использовании интерактивного режима
человек-плановик планирует рабочие заказы последовательно, один за другим. С помощью
системы JOB плановик разрабатывает в интерактивном режиме календарный план; при этом
плановик одновременно учитывает как необходимость планирования рабочих заказов, так и
производительность группы оборудования. Полуинтерактивный режим представляет собой
сочетание интерактивного и последовательного режимов.
Рабочие заказы планируются автоматически на основе критериев последовательного
подхода, но с учетом заранее установленных пороговых значений загрузки группы оборудования
(обычно они устанавливаются на уровне 100%). В случае превышения порогового значения
загрузки группы оборудования алгоритм останавливает процесс планирования и ожидает
вмешательства человека (интерактивный режим) для устранения чрезмерной загрузки
оборудования. Как только проблема с загрузкой оборудования для данного рабочего заказа
разрешена, алгоритм (последовательный режим) получает разрешение возобновить процесс
планирования.
Такой интерактивный процесс предусматривает использование календарных планов,
которые — в виде столбиковых диаграмм — строит и отображает на своем экране компьютер.
Управление системой JOB осуществляется с помощью различных меню. Эта система позволяет
получить такие статистические данные, как средняя продолжительность незавершенных работ,
среднее время цикла, перегруженные и недогруженные группы оборудования, а также рабочие
заказы с запаздыванием и опережением установленных сроков.
Источник. James M. Pruett and Andreas Schartner, "JOB: An Instructive Job Shop Scheduling
Environment", International Journal of Operations & Production Management, November 1993, p. 4-34.

Планирование выполнения n работ на m станках

Сложные производства характеризуются наличием многих обрабатывающих
центров, выполняющих множество различных работ, периодически поступающих на эти
обрабатывающие центры на протяжении всего рабочего дня. Если на т станках требуется
выполнить п работ, причем все работы последовательно выполняются на всех станках, то
для этой совокупности работ существует (п!)т разных графиков работы. Из-за огромного
количества календарных планов, которое возможно даже для относительно небольших
производств, компьютерное моделирование (см. Дополнение к этой главе) в подобных
ситуациях является единственным реальным способом определить относительные
достоинства различных правил формирования приоритетов. Как и в случае п работ на
одном станке, было проведено сравнение эффективности 10 (и больше) правил
760
формирования приоритетов на основе тех критериев оценки, о которых мы уже говорили.
Джон Канет (John Kanet) и Джек Хейя (Jack Hayya), взяв за основу конкретный пример,
сосредоточили внимание на правилах формирования приоритетов, ориентирующихся на
дату выполнения заказа, и попытались выяснить, какое из этих правил наилучшее.
Моделирование ими сложного производства, работающего по специальным заказам,
позволило сделать вывод о том, что общие правила приоритетов DDATE, STR и CR в
целом оказались менее эффективными, чем их "операционные двойники OPNDD, STR/OP
и OPCR" по всем семи использовавшимся критериям эффективности4.
4
John К. Kanet and Jack С. Hayya, "Priority Dispatching with Operation Due Dates in a Job Shop", Journal
of Operations Management, May 1982, p. 170.

Каким правилом формирования приоритетов следует пользоваться? Мы
полагаем, что потребности большинства производителей в достаточной мере
удовлетворяются относительно простой схемой приоритетов, в которой заложены
следующие принципы.
1. Она должна быть динамичной, т.е. позволять достаточно часто пересчитывать
график в ходе выполнения работ, что дает возможность отражать изменяющиеся условия.
2. Она должна так или иначе основываться на имеющемся резерве времени, т.е.
положительной разности между остающимся и необходимым временем на выполнение
работы. Это позволяет воплотить "принцип установленной даты выполнения заказа",
предложенный гг. Кане-том и Хейя.
Современные подходы к составлению календарных планов сочетают компьютерное
моделирование с деятельностью человека-плановика (врезка "Интерактивное календарное
планирование с помощью системы JOB").


Цеховое управление

Формирование приоритетов работ — лишь один из аспектов цехового управления
(Shop-Floor Control), которое сейчас нередко называют управлением производственной
деятельностью (Production Activity Control).
Основными функциями цехового управления являются такие.
1. Назначение приоритета каждому цеховому заказу.
2. Хранение информации, касающейся объемов незавершенных работ.
3. Предоставление в заводоуправление информации о состоянии цеховых заказов.
4. Предоставление информации о фактических результатах управления
производственными мощностями.
5. Предоставление информации об управлении незавершенным производством и
учете производства.
6. Измерение эффективности, уровня загрузки и производительности работников и
оборудования.

График Ганта

Небольшие предприятия, работающие по индивидуальным заказам, и отдельные
подразделения крупных предприятий нередко используют "его святейшество" график
Ганта, с помощью которого планируют и отслеживают выполнение работ. Как
указывалось в главе 3, график Ганта представляет собой разновидность столбиковой
диаграммы, которая отображает распределение заданий во времени. Графики Ганта
используются для планирования выполнения проектов, а также для координации ряда
планируемых действий. Пример, представленный на рис. 17.3, показывает, что

761
выполнение работы А отстает от графика примерно на четыре часа, выполнение работы В
опережает график, а работа С, выполнение которой предусмотрено после проведения
необходимого техобслуживания оборудования, уже завершена.
Обратите внимание, что опережение или, наоборот, отставание работы от графика
определяется ее положением по отношению к той точке на оси времени, в которой мы
находимся в данный момент. На рис. 17.3 наше текущее положение — конец среды, и
работа А к этому моменту уже должна быть завершена. В связи с опережением
выполнения работы В можно предположить, что ее могут завершить досрочно в четверг.

Инструменты цехового управления

Рассмотрим основные инструменты цехового управления.
1. Ежедневный диспетчерский перечень (Daily Dispatch List), в котором
руководителю предоставляется информация о том, какие работы должны быть
выполнены, каков их приоритет и сколько времени займет выполнение каждой работы
(табл. 17.4, часть А);
2. Всевозможные отчеты о состоянии работ и отклонениях (Status And Exception
Reports), в том числе:
• отчет о прогнозируемых задержках, составляемый плановиком производства один-
два раза в неделю и проверяемый главным плановиком производства для выявления
серьезных задержек, которые могли бы повлиять на выполнение основного плана
производства (табл. 17.4, часть В.);
• отчеты об отходах производства;
• отчеты об исправлениях и переделках;
• итоговые отчеты о выполнении работ, в которых указывается количество и процент
заказов, выполненных в соответствии с календарным планом, состояние невыполненных
заказов, объем выходной продукции и т.д.;
• перечень дефицита.
3. Отчет о контроле "входа" и "выхода" (Input/Output Control Report), который
используется руководителем для контроля соотношения "рабочая
загрузка/производственная мощность" по каждой рабочей станции (табл. 17.4, часть С).

Контроль "входа" и "выхода"

Контроль "входа" и "выхода" является важной функцией системы планирования и
управления производством. Он предназначен для того, чтобы не допускать превышения
объема запланированных работ на входе рабочего центра над запланированным объемом
на выходе. Когда "вход" превышает "выход", на рабочем центре накапливаются
невыполненные работы, что ведет к образованию заторов на рабочем центре, обработка
становится неэффективной, а поток работ к последующим рабочим центрам становится
спорадическим. Это явление наглядно иллюстрирует аналогия между управлением
производственной мощностью и управлением потоком воды, представленная на рис. 17.4.
В табл. 17.4, часть С представлен отчет о контроле "входа" и "выхода" для рабочего
центра, расположенного в середине потока. Взглянув сначала на нижнюю, или выходную
половину отчета, можно увидеть, что ситуация на выходе весьма далека от выполнения
плана. Может даже показаться, что у этого рабочего центра существуют серьезные
проблемы с производительностью. Однако, если посмотреть на входную часть этого
отчета, становится очевидно, что серьезные проблемы с производительностью
существуют скорее у рабочего центра, расположенного вверх по потоку и "питающего"
рассматриваемый нами рабочий центр. Процесс контроля должен включать в себя поиск
причины возникновения проблем выше по потоку и соответствующее регулирование
производительности и входов. Основное решение достаточно простое: необходимо либо

762
увеличить производительность рабочего места, являющегося "узким местом", либо
уменьшить "подачу" на его вход. Между прочим, именно сокращение "подачи" на рабочее
место, создающее "заторы", как правило, и является первым шагом, который рекомендуют
выполнить консультанты по управлению производством в случае, когда у предприятия
возникают проблемы.




Рис. 17.3. График Ганта

Коноша данных

Системы цехового управления на большинстве современных предприятий
компьютеризованы, причем информация о состоянии работ вводится непосредственно в
компьютер, когда работа поступает в рабочий центр или покидает его. Многие
предприятия широко применяют штрих-коды и оптические сканеры, что позволяет
существенно ускорить процесс формирования отчетов и сократить число ошибок,
связанных с вводом данных5. Как нетрудно догадаться, важнейшими проблемами
цехового управления являются неточность и несвоевременность данных, передаваемых в
центральную систему планирования. В результате несоответствия данных
действительности принимаются неправильные производственные решения. Типичным
следствием таких решений является избыточность товарно-материальных запасов,
проблемы с нехваткой запасов (или то и другое вместе), несоблюдение установленных
сроков и неточная оценка расходов, связанных с выполнением работ.
Разумеется, обеспечение полноты данных требует надежной системы сбора данных;
однако гораздо важнее, чтобы каждый, кому приходится так или иначе взаимодействовать
с этой системой, твердо придерживался правил, которые она диктует. Большинство фирм
не сомневаются в справедливости этого, однако соблюдение на практике всего того, что
называется производственной дисциплиной, полнотой данных и ответственностью за
предоставление достоверных данных, — не такое уж простое дело. И несмотря на
периодические попытки внедрить в сознание людей понимание важности
добросовестного отношения к составлению отчетов на уровне цеха, создавая
соответствующие целевые группы, всевозможные не-

Таблица 17.4. Некоторые базовые инструменты цехового управления

А. Диспетчерский перечень
Рабочий центр 1501 — день 205


Дата время
Описание
начала работы выполнения
201 15131 Вал 11,4
203 15143 Штифт 20,6
205 15145 Ось 4,3
205 15712 Ось 8,6

763
207 15340 Стержень дозирующего клапана 6,5

208 15312 Вал 4,6

В. Отчет по прогнозируемым задержкам
Отдел 24, 8 апреля

Плановая
№ детали Новая дата Причина задержки Действие
дата
Инструментальный участок
17125 10.04 15.04 Поломка зажима
вернет 4/15
Установка
гальванизации не
13044 11.04 1.05 Запущена новая партия
работает —
гальванотехник бастует
Неправильное
Технологический отдел
17653 11.04 14.04 расположение отверстий
проектирует новую оснастку
в новых деталях


С. Отчет о контроле "входа" и "выхода"
Рабочий центр 0162

Окончание недели 505 512 519 526
Планируемый вход 210 210 210 210
Фактический вход 110 150 140 130
-
Накопленное отклонение -100 -160 -230
310
Планируемый выход 210 210 210 210
Фактический выход 140 120 160 120
-
Накопленное отклонение -70 -160 -210
300

Некоторые компании также используют так называемые "проворные полки"
(Smartshelves — бункеры для хранения запасов, под каждой полкой которых расположены
специальные датчики веса). Когда с полки убирается деталь, на центральный компьютер
передается сигнал, в результате чего в компьютере фиксируется точное время, дата,
количественная характеристика и место соответствующего действия точности
различными путями время от времени проникают в систему. Рабочий теряет деталь у себя
под станком и обращается на склад за запасной деталью, даже не удосужившись
зафиксировать в журнале этот факт. Складской служащий допускает ошибку во время
инвентаризации запасов. Инженер производственного участка забывает зафиксировать
изменение в маршруте движения детали. Руководитель подразделения решает выполнять
работы в порядке, отличном от того, который указан в диспетчерском листе.




764
Рис. 17.4. Управление производственным потоком
Источник. "Training Aid — Shop Floor Control", без указания даты. Перепечатано с разрешения
APICS — The Educational Society for Resource Management, Falls Church, VA.


Пример системы цехового управления

Программа Manufacturing Management II (MMII) компании Hewlett-Packard
иллюстрирует функции, реализуемые системой цехового управления. Полностью
интегрированная система ММII взаимодействует с различными подсистемами в рамках
фирмы и с внешними потребителями6.
6
Материалы Hewlett-Packard, Manufacturing Management II Sales Guide 1993.

На рис. 17.5 схематически представлена логика модели цехового календарного
планирования (Shop Floor Scheduling Model), которая охватывает:
• маршрутно-технологические карты и рабочие центры;
• управление незавершенным производством;
• планирование рабочих заказов;
• цеховое диспетчирование;
• отслеживание рабочих заказов;
• анализ "входа" и "выхода";
• сбор информации и выдача отчетов по труду.
С этой моделью взаимодействует система ММII, связанная с планированием
потребностей в производственных мощностях, что обеспечивает соответствие
календарных планов реальной производительности оборудования.
Предусмотрены различные варианты отображения на экранах мониторов маршрутов
движения заказов к рабочим центрам, а также оперативного доступа к ним с помощью
терминалов. С помощью совокупности заставок на мониторах, охватывающих различные
производственные ситуации, осуществляется контроль производства в цехе. Заставка,
называемая PARTROUTINGS, например, отображает все детали, номера операций,
маршруты, действия рабочих, альтернативные рабочие станции, параллельные

765
последовательности, общие маршруты деталей, реальную производственную мощность
каждого рабочего центра, а также ремонтные и профилактические работы на маршрутах.
При составлении графиков производства функция календарного планирования
заказов вычисляет моменты начала и завершения каждой производственной
последовательности. Работа с системой в диалоговом режиме (On Line) и использование
заставок, отображающих пробные варианты маршрутизации заказов (REVTENT
ROUTING), позволяют плановику производства видеть запланированные даты и сроки
того или иного рабочего заказа.




Рис. 17.5. Система цехового календарного планирования компании Hewlett-Packard
Источник. Заимствовано из материалов Hewlett-Packard, Manufacturing Management II Sales Guide
1993.

Другие заставки, такие как "Цеховое диспетчирова-ние" и STEP COMPLETION,
отображают непрерывную картину состояния и местоположения каждого рабочего заказа.
Любую информацию, отображаемую на экране, можно обновлять вручную или с
помощью штрих-кодов.

Принципы календарного планирования рабочего центра

Наше обсуждение систем календарного планирования рабочего центра можно
подытожить в виде следующего перечня принципов.
1. Существует прямое соответствие между трудовым и денежным потоками.
2. Эффективность любого предприятия можно измерить скоростью потока,
проходящего через это предприятие.
3. Работы планируются в виде непрерывной последовательности, этапы процесса
следуют один за другим.
4. Работы не должны прерываться после начала их выполнения.
5. Скорость потока обеспечивается прежде всего за счет решения проблемы "узких
мест", которыми являются определенные рабочие центры или рабочие.
6. Календарный план должен пересматриваться ежедневно.
7. Каждый день необходимо получать информацию о незавершенных работах на
каждом рабочем центре.
8. Необходимо приводить в соответствие "вход" рабочего центра с его реальными

766
возможностями.
9. Для улучшения результатов на "выходе", нужно отыскивать несоответствия между
технологией и протеканием процесса.
10. В реальной производственной обстановке не стоит рассчитывать на идеальное
соблюдение норм, маршрутно-технологических карт и т.п., однако к этому нужно
стремиться.


Улучшение работы цеха

Управление работой цеха невозможно свести лишь к использованию тех или иных
приоритетов и систем — оно требует от руководителей производства определенного
интегрированного подхода и внедрения этого подхода в сознание всех своих
подчиненных. Пример такого подхода описан во врезке "Улучшение работы предприятия
в компании Schlumberger". В этом примере акцент сделан на недостатках метода,
основанного на использовании партий продукции, — "партионности" (Batching).


Календарное планирование работы персонала в сфере услуг

Задача календарного планирования в большинстве сервисных организаций связана с
составлением недельных, суточных и часовых графиков работы персонала. В этом разделе
мы изложим простые аналитические подходы к разработке таких графиков.

Составление недельного графика работы

На практике все сервисные организации обязательно должны предоставлять
каждому служащему подряд два выходных дня в неделю. Важность составления графика,
учитывающего эти требования, следует из того, что в Законе о справедливых стандартах
на труд (Fair Labor Standards Act) указано, что часы, отрабатываемые свыше 40 часов в
неделю, считаются сверхурочными (это положение касается работников с почасовой
оплатой труда). Очевидно, что если каждую неделю для работника не запланировать два
выходных дня подряд, вероятность сверхурочных работ резко повышается. Кроме того,
большинство людей также предпочитает иметь каждую неделю два выходных дня подряд.
Изложенная ниже эвристическая процедура решения этой задачи основана на разработке
Джеймса Брауна и Раджена Тибревалы (James Browne and Rajen Tibrewala)7.
7
James J. Browne and Rajen К. Tibrewala, "Manpower Scheduling", Industrial Engineering, August 1975, p. 22—
23.

НОВАЦИЯ

Улучшение работы предприятия в компании Srtilumberger

Предприятие 1IDS (Houston Downhole Sensors) компании Schlumberger выпускает
электромеханические датчики (устройства регистрации), которые собирают и обрабатывают
геологические данные, используемые при разведке нефти и газа. Предприятие HDS работает в
условиях, характерных для классического предприятия, выпускающего продукцию по
специальным заказам. Хьюстонское предприятие выпускает 200 наименований продукции, а на
складах хранится 30 тысяч различных изделий, составляющих его товарно-материальные запасы.
Конструктивно-технологические изменения — иногда достаточно серьезные — неизбежны в
производственной деятельности предприятия. Устройства регистрации приходится постоянно
дорабатывать, приводя их в соответствие с конкретными условиями, в которых они будут

<<

стр. 25
(всего 31)

СОДЕРЖАНИЕ

>>