ТЕХНОЛОГИИ

В нынешних условиях хозяйствования все большую популярность приобретают информационные технологии, обеспечивающие сквозную информационную поддержку жизненного цикла продукции (ЖЦП), например CALS. CALS-концепция основана на использовании интегрированной информационной среды и представляет единообразные способы управления процессами и взаимодействия для всех участников этого ЖЦП в соответствии с требованиями международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными [1]. Девиз CALS-технологий звучит следующим образом: “Разделяй и властвуй!”. Однако российским предприятиям ближе такой: “Рады бы в рай, да грехи не пускают!”. Сгладить эти противоречия стремится НИЦ “CALS-технологии”, который внедряет пилотные проекты у самых “продвинутых” клиентов. Специалисты НИЦ оказывают платную помощь по реанимации информационной системы (ИС) организаций, включая изучение истории “болезни” (анализ бизнес-процессов), назначение лечения (реинжиниринг бизнес-процессов) с использованием сильнодействующих “антибиотиков” (CAE, CAD, CAM, PDM, MRP/ERP и т. д.). Особенно проблематична в лечении “патология” АСУ, которая прогрессировала в течение нескольких десятилетий и оставила следы в виде наработанных баз данных по отдельным направлениям деятельности, с одной стороны, адаптированных к специфике предприятия, а с другой - не всегда обеспечивающих преемственность этой информации на различных этапах ЖЦП.

Сначала обсудим стадию запуска заказа в производство. Теоретически процесс запуска изделия давно изучен, и всем известно, что имеется определенная последовательность подготовки конструкторско-технологической документации, повысить эффективность которой довольно сложно из-за отсутствия общепринятых способов параллельного выполнения работ. А это в свою очередь растягивает процесс. Сократить длительность производственного цикла согласно идеологии CALS-технологий можно с помощью базовой концепции параллельного инжиниринга, т. е. выполнения стадий разработки и проектирования одновременно с моделированием процессов изготовления и эксплуатации, а также с проектированием различных компонентов сложного изделия [1]. Существует также понятие синхронного инжиниринга, т. е. одновременной разработки изделия и технической подготовки производства, благодаря чему достигается необходимая синхронизация планирования продуктовой группы и потенциала на оперативном уровне управления [2]. Насколько равноценны эти два понятия, однозначно определить не удалось. Для себя мы сформулировали ответ следующим образом: “Если бы удалось как-то поделить заказ на условные комплекты, чтобы обеспечить, с одной стороны, по этим комплектам разработку конструкторско-технологической документации, планирование и изготовление, а следовательно, повысить специализацию и производительность труда основных специалистов на всех этапах изготовления заказа, а с другой - установить приоритеты запуска той или иной группе компонентов заказа, это позволило бы в конечном итоге сократить длительность производственного цикла”.

Однако непонятно: как следует ранжировать компоненты заказа, которые составят предметную область параллельного инжиниринга?

Передовой опыт ранжирования заказа требует или определения нормативов продолжительности для каждой детали и сборочной единицы (ДСЕ) с последующим расчетом сроков запуска-выпуска, например в рамках ERP-системы, или выделения в рамках заказа “ведущих” деталей. И это понятно: определили наиболее трудоемкие ДСЕ заказа, подготовили для них в первоочередном порядке конструкторско-технологическую документацию и запустили в производство. Хотя с этим можно и поспорить, так как в реальных условиях фактические сроки изготовления компонентов заказа могут значительно отличаться от плановых, и исходя из этого нормативы носят вероятностный характер [3]. Тем не менее в результате такого подхода можно достичь параллельного выполнения конструкторско-технологической подготовки, не задерживая выпуск. Казалось бы, идеальный вариант. Однако в условиях многономенклатурного мелкосерийного производства информация о пооперационно-трудовых нормативах изготовления компонентов заказа на момент его запуска зачастую вообще отсутствует. Поэтому принять решение о приоритете запуска отдельных ДСЕ с целью дальнейшей синхронизации работ весьма проблематично.

На нашем предприятии пошли таким путем: решили проанализировать номенклатуру ранее изготавливавшихся изделий на предприятии. Располагая “наследством” АСУ (база данных на 130 тыс. оригинальных наименований ДСЕ), сделать это было довольно легко. Среди многообразия компонентов заказа сложно сориентироваться и ограничиться какими-либо отдельными ДСЕ. Возникла проблема: каким ДСЕ установить приоритет запуска, чтобы в дальнейшем управлять всем заказом на требуемом уровне? Стали искать. Как говорится: “Кто ищет, тот всегда найдет!”. И нашли. Речь идет о законе 80/20, или принципе Парето, открытом 100 лет назад итальянским экономистом Вильфредо Парето. Зачем контролировать запуск всех компонентов заказа, когда можно ограничиться лишь 20%? 20% номенклатурных позиций заказа определить нетрудно, но что использовать в качестве второй оценочной шкалы? В широко применяемом на практике АВС-анализе, являющемся производным от принципа Парето, фигурирует стоимость элементов.

Сущность этого анализа заключается в том, что производится классификация всех номенклатурных позиций, данные о запасах которых поддерживаются по признаку относительной важности этих позиций, и для каждой выделенной категории формируются свои методики управления запасами [4]. А так как под запасом нам никто не запрещает понимать готовые ДСЕ, то почему бы не воспользоваться этой идеологией?

Обычно прибегают к трехступенчатому ранжированию номенклатурных позиций на классы А, В и С.

К группе А относятся наиболее ценные изделия, на долю которых приходится около 80% общей стоимости товаров, выпускаемых фирмой, и они составляют лишь 15-20% от всего объема готовой продукции, поступившей на склад.

К группе В: средние по стоимости изделия, примерно 10-15% общей стоимости, но в количественном отношении они составляют 30% всего объема выпуска.

Группа С: самые дешевые (примерно 5-10% общей стоимости) и самые массовые (более 50% всего производства) изделия [3].

После такого ранжирования к каждому из классов применяются свои правила контроля запасов, в частности группа изделий А должна находиться под строгим контролем и учетом, изделия группы В требуют обычного контроля, налаженного учета и постоянного внимания, группы С - нуждаются в выборочном контроле, например периодической проверке уровня запасов.

Среди основных факторов, влияющих на присвоение запасам номенклатурной позиции той или иной категории, назовем следующие [4]:

1) годовой объем использования (потребления) номенклатурных позиций в стоимостном выражении;

2) цена единицы номенклатурной позиции;

3) дефицитность номенклатурной позиции;

4) длительность цикла подготовки к запуску.

Выбор одного из них или их сочетания определяется типом реального производства и характером задачи, для решения которой используют АВС-классификацию.

Как отмечалось ранее, одной из актуальных на этапе запуска заказа в производство является задача установления приоритета его элементам на основе определения ведущих ДСЕ. А так как статус “ведущих” деталей обусловлен в большей степени трудоемкостью изготовления, то ее и использовали в качестве критерия относительной важности номенклатурных позиций.

Выбор трудоемкости изготовления ДСЕ в качестве основного фактора для анализа элементов заказа (более приоритетного, чем цена) обусловлен также включением в цену номенклатурной позиции стоимости материалов, которая может значительно влиять на результат исследования. Если классифицировать элементы заказа по стоимости, то в класс А могут попасть самые дорогие ДСЕ, а это вовсе не означает, что они являются самыми сложными в производстве, и наоборот. Поэтому для установления приоритета среди элементов заказа достаточно проранжировать их по затратам труда.

Согласно АВС-классификации изделия класса А составят 20% номенклатуры заказа и 80% трудоемкости изготовления (самые трудоемкие детали и сборочные единицы); класс В - менее трудоемкие номенклатурные позиции; класс С - самые простые в работе детали и узлы.

Для установления истины относительно справедливости закона на этапе определения приоритета компонентам заказа начали анализировать имеющуюся информацию. Для примера анализу подвергли один типичный заказ прошлых лет. В результате получили, что 20% всех номенклатурных позиций заказа составляют 120 оригинальных наименований ДСЕ, на которые действительно приходится 80% всей трудоемкости заказа. Согласно АВС-классификации данная номенклатура и является номенклатурой класса А, которая должна быть “прозрачной” и легко управляемой. Если учесть, что в условиях многономенклатурного мелкосерийного производства одновременно обрабатывается несколько десятков подобных заказов, то о простоте управления не может быть и речи. Нам показалось целесообразным как-то объединить анализируемые номенклатурные позиции заказа в функциональные группы.

Под функциональными группами понимаются однородные или находящиеся в тесной взаимосвязи агрегаты и узлы. Для групп формируется точная целевая установка, в особенности конкретные цели по затратам, чтобы последовательно реализовать принцип управления целевыми затратами [2].

В качестве критериев для объединения номенклатурных позиций в функциональные группы можно рассматривать:

- технологический процесс изготовления;

- отнесение к классу изделий, обозначенному в классификаторе продукции, и т. д.

Объединили ДСЕ исследуемого заказа по функциональному назначению.

Отчасти функциональное назначение ДСЕ обозначено в ее наименовании, данном конструктором на этапе проектирования. Считая, что функция ДСЕ “заявлена” в наименовании, сформировали функциональные группы в рамках заказа по наименованию или ключевому слову в нем.

Номенклатурные позиции расположили в порядке убывания трудоемкости их изготовления и в соответствии с АВС-классификацией проранжировали, сформировали классы.

В результате полученной классификации в класс А попало 13 номенклатурных позиций, или так называемых функциональных групп, на которые приходится 79,769% всей трудоемкости заказа. Можно утверждать, что изделия класса А являются типовыми элементами заказа, для которых необходимо установить приоритет при запуске и обеспечить строгий учет и контроль при изготовлении. Однако среди выявленной номенклатуры имелись позиции независимого спроса [5], т. е. такие, которые могли бы иметь спрос даже при отмене данного заказа. В исследуемом перечне ДСЕ данному критерию подчинялись: группа ДСЕ, обозначение которых регламентировано нормативной документацией; группа ДСЕ, обозначение которых регламентировано стандартом предприятия и которые образуют семейство стандартных и унифицированных номенклатурных позиций. К тому же потребление стандартных и унифицированных ДСЕ должно осуществляться равномерно в течение всего процесса изготовления заказа. Поэтому вполне обоснованно выделили в рамках заказа подобные группы ДСЕ в самостоятельные, так называемые приведенные номенклатурные позиции. Вновь сформированные номенклатурные позиции с выделением стандартных и унифицированных ДСЕ представлены в табл. 1.

Таблица 1. АВС-классификация функциональных групп (с учетом стандартных и унифицированных ДСЕ)

В новом списке осталось 8 номенклатурных позиций класса А, 14 номенклатурных позиций класса В и 32 номенклатурные позиции класса С. С одной стороны, мы сузили номенклатуру “особого риска” и тем самым повысили “обзорность” исследуемой номенклатуры, с другой - в класс А попали позиции, ранее относившиеся к классам В и С. Для окончательного ранжирования необходимо оценить состав приведенных номенклатурных позиций с точки зрения отнесения их к классу А в предварительной классификации.

В результате оценки получили, что номенклатура класса А после объединения на 80% состоит из номенклатурных позиций, относящихся к классу А в предварительном ранжировании. Поэтому данная номенклатура обоснованно включена в группу позиций класса А.

Сложившаяся номенклатура класса А из 8 наименований представляет интерес для дальнейшего исследования. В состав данной номенклатуры попали как отдельные детали, так и сборочные единицы. Для управления процессом изготовления и его контроля этой информации вполне достаточно, т. е. составляющие компоненты сборочных единиц класса А не представляют никакой сложности для изготовления, а усилия необходимы лишь на этапе обработки самой сборочной единицы. Однако наиболее целесообразно было разузловать состав вышеобозначенных сборочных единиц класса А и соотнести разузлованный состав с проведенным ранее ранжированием. Результаты оценки представлены в табл. 2.

Таблица 2. Результаты оценки номенклатуры класса А

Анализ показал, что в состав каркасов входят детали класса А: уголки, стандартные детали, унифицированные детали, образующие в совокупности 82,81% от общей трудоемкости изготовления каркасов, а лишь 17,19% составляют номенклатурные позиции классов В и С. Состав трубопроводов образуют: унифицированные детали, трубы, стандартные детали, которые на 100 % являются номенклатурными позициями класса А. Панели состоят на 58,49% из номенклатурных позиций класса А (унифицированные детали, стандартные детали, панели), а номенклатура позиций классов В и С составляет 41,51%. Поэтому каркасы и трубопроводы с разузлованным составом, без унифицированных и стандартных деталей, целесообразно было включить в класс А в виде самостоятельных номенклатурных позиций. Выделение стандартных и унифицированных деталей в виде самостоятельных номенклатурных позиций было обосновано ранее. Сборочную единицу “Панель” необходимо было исключить из класса А, так как почти половина позиций состава не представляет сложности с точки зрения трудоемкости изготовления. Таким образом, в классе А оставили следующие позиции: унифицированные детали, стандартные детали, каркасы, трубопроводы. Поэтому из 120 номенклатурных позиций заказа в классе А осталось четыре. Подобное укрупнение могло бы исказить распределение номенклатурных позиций по классам АВС-анализа. Однако этого не произошло. В качестве подтверждения приведем совмещенные кривые распределения номенклатурных позиций до и после объединения по классам (рис. 1). Из него видно, что сокращение номенклатуры класса А с 20 до 15% практически не влечет увеличения трудоемкости изготовления (79,859% против 81,729%), что свидетельствует о допустимости объединения номенклатурных позиций заказа в функциональные группы.

Рис. 1. Распределение номенклатурных позиций по классам

В результате такой оценки сформировалась номенклатура класса А, которая будет определять длительность производственного цикла заказа и относиться к ведущим ДСЕ. Сформированная номенклатура класса А, как оказалось, представляла собой типовую структуру группы изделий-аналогов. Для других групп изделий-аналогов, ранее изготавливавшихся на предприятии, по вышеобозначенной схеме были определены свои индивидуальные ведущие элементы заказа. При этом на практике для унификации алгоритма выборки используется следующая дополненная номенклатура функциональных групп класса А:

- каркасы - шкафы, рамы;

- унифицированные детали - угольники, тройники, крестовины, ниппели, штуцеры, переходники, гайки накидные;

- трубопроводы - коллекторы, проходники, переходники, тройники, крестовины.

Полученную типовую структуру ранее изготавливавшегося изделия, в которую вошли функциональные группы и узловые комплекты, целесообразно использовать при ранжировании подобных предстоящих заказов. Графически новый заказ, ранжированный по установленной типовой структуре, можно представить в виде диаграммы, где в класс А попадут выявленные в результате предварительного ранжирования типовые элементы заказа, в классы В и С - остальные.

При очередном запуске заказа в производство при отсутствии пооперационно-трудовых нормативов принимается решение о ранжировании его элементов по классам аналогично изделию-аналогу. После выделения из заказа типовых элементов класса А накладывается обязательное условие их приоритетного проектирования и запуска, т. е. первостепенной подготовки конструкторской документации для данной функциональной группы. При этом если отдельные сборочные единицы (в нашем случае каркасы, трубопроводы) должны быть разработаны в окончательном виде, то количество и состав стандартных и унифицированные ДСЕ могут быть определены ориентировочно и в дальнейшем уточнены. На основании конструкторской документации каждого вновь запускаемого заказа по сложившейся идеологии объединяем ДСЕ в функциональные группы, попавшие в класс А изделия-аналога, и запускаем в производство в виде отдельных псевдоведомостей, которые создаются для того, чтобы назначить искусственного “родителя” в ведомости состава изделия. Остальные ДСЕ заказа, объединенные в узловые комплекты [6], запускаем в производство в виде обычных ведомостей состава, включающих ссылки на псевдоведомости [5]. Таким образом, в виде псевдоведомостей будут запущены в производство унифицированные детали, стандартные детали, каркасы и трубопроводы; остальные номенклатурные позиции, попавшие по результатам АВС-анализа в классы В и С, будут запущены в виде обычных ведомостей состава. Идеология формирования вышеобозначенных ведомостей сформировалась и является предметом самостоятельного рассмотрения [7].

У планово-производственных служб появляется возможность определения материальных и финансовых ресурсов для выполнения наиболее приоритетных и ответственных работ, а также упрощения процесса доведения информации о структуре и приоритетах предстоящего заказа до всех потенциальных исполнителей.

Считается, что строгий контроль и учет позиций класса А позволит контролировать ситуацию в целом, следовательно, и мониторинг ДСЕ, запускаемых в производство по псевдоведомостям, приведет к повышению эффективности управления процессами проектирования и изготовления заказом в целом.

Предлагаемый подход к ранжированию заказа по изделию-аналогу является основой для синхронного инжиниринга процессов проектирования и изготовления изделий, что обеспечивает:

- повышение производительности труда на этапе конструкторско-технологической подготовки производства за счет специализации работ, ориентированных на функциональную группу;

- повышение “прозрачности” предстоящего заказа для всех функциональных и линейных специалистов;

- увеличение размера партии ДСЕ, обрабатываемых на участках-изготовителях.

Жизнеспособность выше рассмотренной идеологии была подтверждена при выполнении конкретного заказа предприятия и оказалась достаточно эффективной. Впервые подобные подходы были реализованы на предприятии в 1998 г. при изготовлении оборудования по теме “Морской старт”. Заказ, состоявший из проектирования конструкторской и эксплуатационной документации, изготовления, проведения испытаний и поставки готового продукта заказчику, приближался по объему к годовой мощности предприятия. В условиях ограниченных временных и материальных ресурсов было выполнено опережающее проектирование и запуск в производство каркасных конструкций и унифицированных деталей. А заказ в целом был изготовлен по рассмотренной выше схеме, которая успешно применяется и в настоящее время. Особенно эффективно использование данного подхода при изготовлении относительно больших и срочных заказов.

Подробно остановившись на механизме ранжирования заказа, мы не преследовали, как может показаться на первый взгляд, цели саморекламы. Изложив таким образом материал, мы попытались обозначить проблемные места процесса запуска заказа в производство, нуждающиеся в диагнозе и профессиональной терапии.

Поэтому приглашаем вас, уважаемые читатели, к диалогу и предлагаем ряд вопросов.

1. Насколько рассмотренные выше процедуры ранжирования заказа жизнеспособны, на ваш взгляд, в среде CALS-технологий?

2. Какими инструментами CALS-технологий (CAE, CAD, CAM, PDM, MRP/ERP и т. д.) поддерживается процесс запуска заказа в производство?

3. Затрагивает ли параллельный инжиниринг процессы управления производством, реализованные в системах класса MRP/ERP, или область действия заканчивается в PDM-системах?

4. Существуют ли в рамках систем класса MRP/ERP программные средства, позволяющие оперативно формировать нормативы продолжительности изготовления ДСЕ в условиях единичного и мелкосерийного производства?

Ждем рекомендаций и советов!

К автору, сотруднику филиала ГКНЦ им. М. В. Хруничева КБ “Арматура”, можно обратиться по адресу: kba@kc.ru.

Литература

1. Судов Е. В., Левин А. И. Концепция развития CALS-технологий в промышленности России/НИЦ CALS-технологий. М.: Прикладная логистика, 2002.

2. Хан Д. Планирование и контроль: концепция контролинга. М.: Финансы и статистика, 1997. - 800 с.

3. Логистика: Учебник/Под ред. Б. А. Аникина. - 2-е изд. М.: ИНФРА-М, 2001. - 352 с.

4. Гаврилов Д. А. Управление производством на базе стандарта MRP II. СПб.: Питер, 2002. - 320 с.

5. Козловский В. А., Козловская Э. А., Савруков Н. Т. Логистический менеджмент. СПб.: Лань, 2002. - 267 с.

6. Пищик А. А., Аникин Б. А. Комплектно-узловая система оперативно-календарного планирования. М.: Знание, 1970. - 49 с.

7. Милаев В. А., Фаткин А. А, Рулева Т. В. Автоматизация управления в условиях многономенклатурного мелкосерийного производства//PC Week/RE, 2001, № 10, с. 34 ; № 11, с. 36.