Как можно предприятии найти узкие места. Поиск узкого места предприятия на примере системы дистрибуции. Оптимизация участка детальной сборки цеха

Руководитель направления производственных решений, СофтБаланс

Автоматизированные системы посменного планирования в том виде, в котором мы видим их сейчас, берут свое начало в середине 70-х годов прошлого века, когда известный ученый, автор Теории ограничений Элияху Голдратт представил всему миру систему составления расписания производства в целом по предприятию (до того момента считалось, что это невозможно). Те принципы, которые были заложены Голдраттом, работают и сейчас, помогая заводам и фабрикам выстраивать процесс эффективного распределения загрузки производственных мощностей.

В настоящее время есть достаточно большое количество всевозможных систем посменного планирования, - но, несмотря на их разнообразие, нередко встречается ситуация, когда на предприятии либо вообще нет системы посменного планирования, либо она не выполняет своих функций и совершенно «оторвана от жизни».

Тем не менее, не стоит забывать, что любая автоматизированная система - это, прежде всего, инструмент для решения конкретных задач. Главной остается, все же, методология .

Рассмотрим основные проблемы, с которыми сталкиваются менеджеры, ответственные за управление производственным процессом, а также - роль и основные варианты автоматизации некоторых производственных процессов на цеховом и межцеховом уровне.

В статье упомянуты методы и принципы, наиболее эффективно применимые в дискретном производстве (в частности - в машиностроении и приборостроении), однако фундаментальные основы затрагивают любой вид производства, как цепочки взаимосвязанных процессов.

Борьба с просроченными заказами на производстве - пожалуй, основная проблема любого завода. «У нас слишком много заказов, поэтому мы не успеваем » - основное объяснение, которое можно слышать от менеджеров по производству. Так ли это? В большинстве случаев при детальном анализе бизнес-процессов того или иного производственного предприятия мы видим, что ключевая проблема - не в повышенной загрузке («коммерческий департамент заключил слишком много контрактов ») и не в автоматизированной системе (когда ее вообще нет или когда «система не работает »), а - в рациональном планировании производства до уровня конкретного станка .

«Узкие места» и их роль в рациональном планировании производства

Первый шаг в решении проблем пропускной способности производства - это найти «узкие места » (англ. - «bottleneck», дословно - «бутылочное горлышко»). Согласно Голдратту, под «узким местом» понимается рабочий центр (станок, рабочее место, линия), пропускная способность которого меньше или равна потребности в нем со стороны запросов рынка (выраженной, например, в объеме текущего портфеля заказов). В 90% производств есть такие рабочие центры. В зависимости от специфики той или иной отрасли, это могут быть как рабочие места ручной обработки, так и самые современные станки с ЧПУ.

Главный признак «узкого места» - это сравнительно большие очереди деталей и полуфабрикатов на входе станка или рабочего места. «Перед какими станками самая длинная очередь деталей и полуфабрикатов? На каком этапе производственного цикла наблюдается максимальное время пролеживания? Между какими точками маршрута наблюдается максимальный остаток незавершенного производства? » - ответив на эти вопросы, мы приблизимся к определению «узких мест» на производстве. Вычислив такие рабочие центры, можно приступать к следующему шагу - эффективному производственному менеджменту, основанному на посменном планировании «от узких мест» .

Минимизация - «узких мест» на производстве может обеспечиваться следующими организационными мероприятиями:

• Метод предварительного планирования

Пропускная способность всей производственной линии определяется пропускной способностью самого «медленного» рабочего центра в технологическом процессе. С точки зрения планирования загрузки производственных мощностей, это правило используется при так называемом предварительном планировании производства .

Основная задача данной методики - быстро оценить возможность производства того или иного объема продукции с минимальным количеством входных данных.

Суть метода - в определении загрузки всей производственной линии по анализу загрузки рабочих центров, относящихся к «узким местам». Такой расчет основывается только на одном показателе - производительность рабочего центра для той или иной номенклатуры готовой продукции . При этом не имеет значения, на каком этапе в производственный процесс включается «узкое место». Главное - чтобы технологический процесс включал данный рабочий центр.

Предварительный план производства требует минимум входных данных и рассчитывается относительно быстро (учитывая производительность современных систем автоматизации и при наличии входных данных - практически мгновенно). При применении на предприятии метода предварительного планирования схема иерархии планов производства может выглядеть следующим образом:

Рисунок 1.

Посменные планы формируются напрямую на основании объемно-календарного плана производства. Тем не менее, оценка исполнимости планов производства играет важную роль в принятии управленческих решений менеджеров по производству: данный метод позволяет обеспечить быструю обратную связь между бизнес-процессом составления общего плана производства и бизнес-процессом его размещения в расписании работы оборудования.

• Использование приоритетов заказов. Цветовая маркировка партий и штрихкодирование

Система приоритетов заказов применяется на производственных предприятиях различной специфики достаточно широко за счет своей эффективности и простоты. Цепочка действий по применению приоритетов заказов может выглядеть следующим образом:

Рисунок 2.

Приоритеты заказов, назначенные коммерческим отделом или начальником производства (в зависимости от специфики бизнес-процессов), - влияют на визуальную маркировку всех материалов и полуфабрикатов (деталей и сборочных единиц - ДСЕ), которая - в дальнейшем становится ориентиром - приоритетности обработки для рабочих на всем маршруте производства.

Другой аспект идентификации партий незавершенного производства (НЗП) - это штрихкодирование . Главная задача штрихкодирования партий НЗП - это автоматизация учета факта перемещения деталей, сборочных единиц и прочих полуфабрикатов по маршруту производства. Практика показывает снижение затрат на учет факта движения товарно-материальных ценностей (ТМЦ) по производству на десятки процентов. На сегодняшний день - учет факта движения ТМЦ посредством штрихкодирования партий - атрибут почти любого дискретного производства.

Ключевая идея реализации штрихкодирования в производстве - это использование данных посменного планирования для печати штрихкодов на этикетках, прикрепляемых непосредственно к деталям либо к производственной таре (в зависимости от вида производства). Сменное задание, полученное в результате посменного планирования, содержит всю необходимую информацию об изделии (полуфабрикате):

• код и наименование полуфабриката;
• код и наименование конечной продукции;
• номер и статус заказа;
• код подразделения и обрабатывающего рабочего центра;
• плановое время подачи на обрабатывающий рабочий центр.

Таким образом, при выпуске сменных заданий в системе посменного планирования (как правило - часть MES-системы, от англ. «Manufacturing Enterprise Solution»), оператор системы (или, как вариант, диспетчер) одновременно выпускает этикетки на продукцию, получаемую на конкретном рассматриваемом рабочем центре. По завершении изготовления деталей первого передела, этикетка крепится к детали, и все ее дальнейшие перемещения по маршруту производства отмечаются на рабочем месте учета движения материальных потоков, имеющем сканер штрихкода (СШК).

«У нас на производстве работает самое современное высокопроизводительное оборудование. Мы не можем работать быстрее. » - как правило, это не так. Часто, несмотря на высокую производительность в рамках одного станка, производительность всего предприятия может быть снижена неоптимальным использованием рабочего времени обслуживающего персонала.

По наиболее критичным участкам производства, как правило, обеспечивают такой график работы, при котором оборудование или рабочее место - используется непрерывно. Как правило, - данная мера является исключительно организационной, практически не затрагивая контур автоматизации (за исключением, возможно, автоматизированного учета незапланированных простоев). Следует отметить, что обеспечение непрерывности работы оборудования реализуется-не только путем круглосуточной работы, но и, например, разделением по времени переналадок и перерывов обслуживающего персонала. Таким же образом - исключается ситуация, когда оборудование простаивает между разными партиями деталей из-за того, что наладчики временно заняты другой работой.

Детальное посменное планирование. Общая концепция

Казалось бы, все вышесказанное - не более, чем констатация здравого смысла. Тем не менее, мы часто наблюдаем, как производство «захлебывается» в нарастающем потоке заказов. Даже несмотря на четкое понимание менеджментом того, какие рабочие центры производства являются «узкими местами», - этот факт мало учитывается при управлении производством и при планировании загрузки производственных мощностей.

Теперь рассмотрим - отражение подходов теории ограничений в современных системах автоматизации посменного планирования и управления производством на цеховом и межцеховом уровне. Итак, как было сказано выше, посменное планирование берет входные данные о планах выпуска из следующих источников:

• Объемно-календарные (стратегические) планы производства;
• План выпуска по заказам;
• Индивидуальные внеплановые выпуски продукции;

При планировании могут быть учтены результаты предварительного планирования, о котором также было сказано выше. Однако все виды планирования, выполняемые до посменного планирования содержат информацию только об объеме и составе выпускаемой продукции. Для посменного планирования необходимы также другие минимально необходимые составляющие - это график работы оборудования и рабочих центров , а также нормативная база (или -нормативно-справочная информация, НСИ).

НСИ для посменного планирования состоит из двух разделов:

• Нормативный состав изделия;
• Технология изготовления.

Нормативный состав изделия - это дерево вложенных спецификаций (для многопередельного производства), содержащее информацию о составе готового изделия и всех его узлов вплоть до каждого материала. Технология изготовления - это набор технологических карт производства, элементарными частями которых являются технологические операции . Ключевым показателем здесь является норматив выполнения операции (время в секундах, требуемое для совершения одной операции того или иного вида). Примечание: некоторые эксперты в области автоматизации посменного планирования считают, что построению эффективной системы планирования производства часто мешает отсутствие тщательно выверенной базы нормативов выполнения производственных операций. Однако следует помнить, что наиболее критично иметь точные нормативы только по «узким местам».

Помимо данных планов, графика работы оборудования и НСИ, современная система посменного планирования также использует в качестве входной информации время переналадки и учитывает плановых ремонтов и обслуживания. Общая схема входной информации, используемой системой посменного планирования, представлена ниже:

Рисунок 3

Общий алгоритм формирования посменных планов

Большинство современных систем посменного планирования так или иначе основывается, или, по крайней мере, учитывает теорию ограничений Голдратта, которая привносит ряд критериев оптимизации посменного плана . Задача алгоритма планирования - составить план работы оборудования, а также план потребностей в материалах в краткосрочном периоде (горизонт планирования - месяц, неделя, сутки). Критерии оптимизации в данном случае являются дополнительными ограничителями всех возможных вариантов построения производственной программы (плана производства по сменам). Существует две основных группы критериев оптимизации:

• Критерии оптимизации распределения загрузки рабочих центров;
• Критерии выбора порядка исполнения технологических операций;

Обе группы критериев могут быть произвольно скомбинированы для различных рабочих центров, подразделений, а также для предприятия (цеха, завода) в целом.

Критерии оптимизации распределения загрузки рабочих центров определяют правила выбора, в какой момент и на какой рабочий центр должен быть передан тот или иной материал/полуфабрикат. Существуют следующие основные критерии оптимизации:

• Максимальная мощность грузопотока (объем перерабатываемых ТМЦ в единицу времени в натуральных показателях).
• Минимизация времени переналадки.
• Минимизация времени транспортировки (между рабочими центрами и подразделениями).
• По приоритетам заказов.

Критерии выбора порядка исполнения технологических операций позволяют автоматически определять последовательность технологических операций в пределах очереди технологических операций на одном рабочем центре. Классически выделяются следующие правила распределение операций в очереди одного рабочего центра:

• FCFS (first come, first served - «первой поступила, первой обслужена»);
• LCFS (last come, first served - «последней поступила, первой обслужена»);
• SPT (shortest processing time - выбор в первую очередь коротких операций);
• LPT (longest processing time - выбор в первую очередь длительных операций);
• STPT (shortest total processing time remaining - выбор операций в порядке, обратном оставшемуся времени исполнения маршрута);
• EDD (earliest due date - выбор операции с наиболее ранним сроком выполнения);
• STR/OP (slack time remaining per operation - первыми выполняются операции маршрутов с наименьшим запасом времени в расчете на одну операцию);
• CR (critical ratio - первыми выполняются операции маршрутов с наименьшим критическим отношением, рассчитываемым по формуле:

ВремяДоЗавершенияМаршрута / ДлительностьОперацийМаршрута)

Как видно из списка критериев оптимизации, современные системы автоматизации позволяют решать задачи посменного планирования достаточно гибко, но при одном важном условии - при постановке задачи автоматизации посменного планирования крайне важно иметь прочную методологическую базу. В противном случае, наборы критериев оптимизации будут не более, чем «настройками программы, которая не работает ».

Помимо использования вышеупомянутых критериев оптимизации, современная система посменного планирования реализует второй цикл планирования «от узких мест»: непосредственно при посменном планировании система автоматически определяет список самых загруженных рабочих центров. В этом случае поиск «узких мест» система проводит уже не по критерию соотношения пропускной способности рабочего центра и запросов рынка, а по признакам «узкого места», т.е. - по статистике уровня НЗП, длине очереди и пр.

Заключение

Несмотря на развитие технологий, дискретное производство еще достаточно долго будет подчиняться принципам, открытым еще в 70-х годах прошлого века, поэтому методология управления системными процессами на производстве остается важнейшей базой для эффективного управления предприятием. Нехватка методологии (а как следствие - потребность в проведении управленческого консалтинга) особенно остро наблюдается на предприятиях среднего бизнеса - когда объемы производства уже внушительные, но компания еще не совершила «скачок» на новый уровень управления и автоматизации своих ключевых процессов - производства готовой продукции.

В данной статье тезисно приведены основные возможности систем посменного планирования (как правило - входящих в состав MES-систем) без привязки к конкретному разработчику или решению - для того, чтобы на уровне концепции показать важность подхода, как базы для автоматизации. Каким бы ни был объект автоматизации - сама система посменного планирования всегда остается инструментом в достижении конечной цели производственного предприятия. А конечная цель производственного предприятия - это приносить прибыль (Элияху Голдратт, бизнес-роман «Цель», 1984г.).

Рассмотрим такой сценарий: вы владеете автотранспортной компанией, и недавно у вас возникла проблема в процессе доставки товара вашему клиенту. Нагрузка на заводе гладко распределена, но как только ваши грузовики прибывают на склад, отлаженной системе дистрибуции приходит конец. Грузовики обычно ждут от шести до восьми часов, прежде чем работники смогут разгрузить их. Каждую минуту, пока ваши грузовики простаивают, ваша компания теряет деньги. Вы решаете провести расследование, чтобы выяснить, почему грузовики вынуждены ждать, и вы обнаружите нечто удивительное: причина, по которой они ждут, заключается в том, что никто не уведомляет склад о прибытии фуры. В результате, когда грузовик прибывает на склад, вилочный погрузчик занят в другом здании. Поэтому ваш грузовик должен ждать, пока погрузчик не освободиться.

Теперь вы начинаете задаваться вопросом - почему никто не уведомляет склад о том, что грузовики находятся в пути. Вы исследуете все более подробно и узнаете, что человек, который оповещал склад, покинул компанию несколько месяцев назад, а задача не была переведена на другого сотрудника. Таким образом, вы, сделав один телефонный звонок и делегировав полномочия, решили проблему на складе.

Это узкое место было довольно легко исправить. Но вы никогда не обнаруживали узкое место в ваших бизнес-процессах? Их сложнее решить, т.к. их труднее идентифицировать.

Что такое узкое место или бутылочное горлышко?

Узкое место в процессе возникает, когда вход работает быстрее выхода. Термин сравнивает активы (информационные, материалы, изделия, человеко-часы) с водой. Когда вода выливается из бутылки, она должна пройти через горлышко бутылки. Чем шире горлышко, тем больше воды (вход / активы) можно вылить.

Есть два основных типа узких мест:

Краткосрочные узкие места, вызванные временными проблемами. Хорошим примером является ситуация, когда ключевые члены команды заболели или пошли в отпуск. Никто не обладает достаточной квалификацией, чтобы взять на себя его проекты, а это вызывает отставание в работе, продолжающееся до тех пор, пока он не вернется.

Долгосрочные узкие места. Они действуют постоянно. Примером может быть ситуация, когда отчетность компании откладывается каждый месяц, потому что только один человек может выполнить ряд трудоемких задач - и он не может даже начать, пока ему не дадут окончательные цифры за месяц.

Выявление и исправления узких мест - крайне важный процесс на предприятии, ведь они могут вызвать много проблем с точки зрения потерянного дохода, недовольных клиентов, потерянного времени, некачественной продукции или услуг, и высокого напряжения у членов команды.

Как выявить узкие места

Выявление узких мест в производстве, как правило, довольно легкий процесс - просто посмотрите на сборочную линию и определите где скапливается больше всего деталей. В бизнес-процессах СМК все сложнее. Начните с себя. Есть ли процедура или ситуация, которая регулярно провоцирует стрессовые ситуации? Эти дефекты могут стать важными показателями.

Например, представьте, что вы несете ответственность за рассмотрение доклада, который каждую неделю готовит ваш коллега. Как только вы закончите, вы отдаете отчет другому члену команды, который должен опубликовать его в интрасети компании. Однако, в связи с рабочей нагрузкой, доклад часто лежит на вашем столе нескольких часов, поэтому, человеку, размещающему его, приходится постоянно ходить и напоминать вам про него. Это провоцирует стресс для вас, а также для вашего коллеги. В этом случае, вы являетесь узким местом.

Вот некоторые другие признаки узких мест:

Длительное время ожидания. Например, ваша работа задерживается, потому что вы ждете продукта, отчета или получения дополнительной информации. Или материалы проходят длительный процесс согласования перед внедрением в производственный процесс. Накопившаяся работа, так же является признаком «бутылочного горлышка». Таким образом, система менеджмента предприятия находится под ударом.
Эти инструменты будут полезны для выявления узких мест:

1. Блок-схемы

Используйте блок-схему, чтобы определить узкие места. Технологические схемы разбивают систему, детализируя каждый шаг процесса, в удобном для восприятия схематичном виде. После того как вы наметите процесс, гораздо проще будет увидеть проблему. Сядьте и определите каждый шаг процесса, который нуждается в нормальном функционировании.

Например, в сценарии грузоперевозок, о котором мы упоминали ранее, блок-схема может выглядеть следующим образом:

Шаг 1 — Товары производятся на заводе.
Шаг 2 — Товары загружаются в фуру.
Шаг 3 — Склад уведомляется о времени прибытия грузовика.
Шаг 4 — Складское расписание вилочного погрузчика редактируется в соответствии со временем прибытия.
Шаг 5 — Грузовик прибывает на склад и незамедлительно начинается разгрузка.

В этом случае задержка произошла потому шаги 3 и 4 не проводились, и это привело к долгому ожиданию между шагами 2 и 5. Создание блок-схемы для исследования проблемы помог бы вам быстро увидеть, где происходит «излом» процесса.

Техника «5 почему»

Техника «5 почему» также поможет вам определить и разблокировать узкое место. Для начала, определите проблему, которую вы хотите решить. Затем, спросите себя, почему эта проблема возникает. Продолжайте спрашивать себя «Почему?» на каждом шаге, пока не дойдете до первопричины.

Давайте снова рассмотрим наш пример с грузоперевозками. Вернитесь к началу, и представьте, что вы понятия не имеете, почему грузовики задерживаются.

Проблема: Грузовики вынуждены ждать часами на складе.

Почему? Поскольку погрузчик не готов разгрузить транспорт, когда тот прибывает. Почему погрузчик не готов? Потому что есть только один погрузчик, и он используется для других вещей. Плюс к этому, склад не знает когда прибудет грузовик. Почему склад не знает о времени прибытия фур? Потому что никто не позвонил, чтобы сказать им. Почему же никто не звонит на склад? Поскольку сотрудник, занимающийся этим, уволился несколько месяцев назад, но никто не взял на себя эту обязанности.

И есть решение. Вы уже определили причину - отсутствие ответственного за оповещение склада. Легко исправить данную ситуацию, делегировав задачу кому-то еще. Определяя причины, вы можете ясно увидеть то, что вам нужно изменить, чтобы устранить проблему.

Как преодолеть препятствия

У вас есть два основных варианта разгрузки узкого горлышка:

Повысить эффективность.
Уменьшить вход в узкое горлышко.

В нашем примере о грузоперевозках, очевидным решением было повышение эффективность, путем уведомления склада о приезде грузовика. Сможете ли вы повысить эффективность в других ситуациях, во многом будет зависеть от характера соответствующего процесса.

Другой вариант - уменьшать вход, конечно, это может прозвучать глупо. Но если одна часть процесса имеет потенциал производить больше продукции, чем вам, в конечном счете, нужно, возможно стоит избавиться от этого процесса.

Например, камеры контроля скорости могут «поймать» большое количество водителей, которые превышают ограничение скорости. Тем не менее, любое нарушение скорости должен быть обработано, а это влечет за собой расход человеческих ресурсов. Камеры могут поймать гораздо больше водителей, чем отделы обработки может справиться. Так, многие камеры запрограммированы для идентификации только тех водителей, которые превышают скорость только на определенное число, или для работы только в определенное время суток или в определенные дни недели. В результате, количество входов в систему снижается до уровня, который может быть обработан.

Выводы

Узкие места могут вызывать серьезные проблемы для любой компании, и выявления причин их возникновения является критическим. Ищите типичных признаков узких мест, например, накопившаяся работа, ожидание (людей, материалов или документов), и высокого напряжения, относящиеся к задаче или к процессу. Чтобы убедиться, что вы определили причину, а не только один из эффектов, используйте блок-схема или технику «5 почему».

Чтобы исследовать балансировку процесса и решение проблемы узких мест более подробно, прочитайте книгу «Цель» Элияху M Голдратта и Джеффа Кокса.

Известный физик, доктор Элияху Голдратт обратил внимание Генеральных Директоров на интересный факт: как бы ни старались сотрудники, фирма не сможет произвести продукции больше, чем в состоянии обработать самый узкий участок или станок. Это следует из законов физики: сила потока определяется пропускной способностью самого узкого места. Отсюда напрашивается вывод: чтобы увеличить производительность всей компании, надо найти слабое звено и заставить его работать на полную мощность. В этом и состоит теория ограничений (ТОС) Элияху Голдратта. Расскажем, как это работает на производстве и в рознице.

Голдратт считает, что добиваться максимальной эффективности на каждом отдельно взятом участке рабочего процесса бесполезно - только расширение «узких мест» (или ограничений) даст настоящий прирост эффективности, потому что каждый час простоя «узкого места» (переналадка, ремонт, отсутствие сырья и полуфабрикатов на входе и т.д.) стоит столько же, сколько час простоя всего предприятия. А значит, «узкое место» должно работать на все 100%.

• Пути повышения экономической эффективности производства: три полезных совета

Наглядный пример: если завод за месяц делает 1000 корпусов для холодильников и 100 дверей, то его конечный результат - всего-навсего 100 готовых холодильников. Значит, «узким местом» является выпуск дверей, поскольку без их нужного количества в течение месяца 900 корпусов будут бесполезными. Следовательно, бессмысленно наращивать объемы и мощности на участках производства корпусов - результативность завода повысится только при увеличении выпуска дверей.

Чтобы добиться максимальной производительности «узкого места», Голдратт предлагает использовать свою пошаговую методику. Как она работает на практике в разных компаниях, он подробно разъясняет в своих книгах, написанных в форме производственных романов. Книги Голдратта переведены более чем на 30 языков и продолжают расходиться миллионными тиражами во всем мире, а также используются как учебники во многих бизнес-школах. Все бизнес-романы Голдратта - «Цель», «Дело не в везении», «Критическая цепь», «Выбор» и, наконец, - посвящены различным аспектам теории ограничений и стали бестселлерами.

«5 фокусирующих шагов ТОС»

Уникальность теории ограничений (ТОС) заключается в том, что она позволяет повысить эффективность работы компании почти без дополнительных инвестиций и расширения штата. Главное - правильно найти слабое звено или, как его называет Голдратт, ограничение. Ограничением на предприятии может быть не только медлительное или устаревшее оборудование, но и скудный ассортимент товаров, нерегулярное снабжение, низкий спрос на основную продукцию и услуги, работа в условиях постоянного цейтнота и т.д. Фактически ограничением по ТОС считается любое препятствие для наращивания выпуска готовой продукции (оказания услуг) и повышения прибыли. Голдратт предлагает пятишаговый алгоритм работы над ограничениями.

Шаг 1. Найти основное ограничение - «узкое место»

Для этого нужно провести «инвентаризацию» всех существующих проблем компании, проанализировать их видимые причины. Затем выделить ключевую проблему/противоречие/конфликт. Безошибочно опознать ее, по мнению Голдратта, можно так: это самый проблемный участок, перед которым скапливается самая большая гора незавершенной работы и который порождает наибольшее количество жалоб, конфликтов и авралов.

Шаг 2. Решить, как использовать ограничение с максимальной на данный момент отдачей

На этом этапе надо придумать, как исправить положение, чтобы слабое звено заработало на 100%. Может быть, необходимо изменить существующий процесс производства, или внести коррективы в алгоритм общения с клиентами, или установить новые правила работы на слабом участке и т.д.

Шаг 3. Привести все остальные рабочие процессы в соответствие с установленным ограничением

Голдратт считает, что не нужно беспокоиться об усовершенствовании других рабочих процессов (это не повлияет на общую эффективность), но необходимо гарантировать, что они работают синхронно с ограничивающим ресурсом, так чтобы он никогда не находился в простое. Для этого в теории ограничений используют технику «барабан-буфер-веревка».

«Барабан» - это «узкое место», проблемный участок, задающий темп работы всей компании.

«Буфер» - определенное количество запасов, которое позволит не допускать ни длительного простоя, ни накапливания излишков. Буферные запасы необходимо тщательно планировать и контролировать. Для контроля используется «веревка».

«Веревка» - это сигнал, с помощью которого ограничивается непрерывное поступление материалов/товаров в систему. Она связывает «барабан», т.е. проблемный участок, с операцией подачи материалов, определяя скорость и объем потока. В качестве «веревки» можно использовать, к примеру, расписание работы станка, четкий график поставок или маркировку заказов определенным цветом: красный символизирует опоздание, желтый - следование графику «впритык», зеленый - наличие большого запаса времени. Это означает, что из всех заказов, поступающих на производственный участок, рабочие в первую очередь должны выполнять «красные», затем - «желтые» и в последнюю очередь - «зеленые».

Шаг 4. Увеличить мощность ограничения

После того как вы сделали все, что могли, чтобы добиться максимальной пропускной способности ограничения, можно вкладывать средства в повышение его мощности.

Шаг 5. Вернуться к шагу 1.

Процесс поиска слабых мест (ограничений) должен быть непрерывным. Ограничения есть всегда. Даже если вы провели прекрасные усовершенствования в производстве, ограничением может служить объем продаж, теперь уже не соответствующий возросшей мощности. Устранив одно ограничение, приступайте к следующему, советует Голдратт.

Как это работает: ТОС на производстве

Возможности применения ТОС на производстве иллюстрирует реальный пример из практики российских компаний.

ОАО «Полюс» - завод - производитель холодильных шкафов и камер для торговли и общепита, построенный в 1991 году. Технологии производства были достаточно современными, но из-за плохой сборки конечные изделия получались не очень качественными. К тому же комбинат приобрел репутацию ненадежного поставщика. В результате продажи находились на низком уровне, и завод использовал лишь часть своей проектной мощности (мощности были загружены лишь на 5%).

Внедрение ТОС на «Полюсе» началось с поиска ограничений. Поскольку завод не мог обеспечить изготовление того количества холодильников, которое требовалось для выполнения всех заказов, основным ограничением, или «узким местом», являлось производство.

Шаг 1. Выявление ключевой проблемы. Экспериментальным путем было выяснено, что производственный процесс сильнее всего тормозится на сборочном конвейере. На «Полюсе» сборочный конвейер ежедневно простаивал в течение первых двух часов рабочего дня. Причина заключалась в заливочных машинах, которым требуется время для разогрева. В результате каждое утро рабочие включали машины и ждали, пока те будут готовы к работе. Затем производилась заливка корпусов для холодильников, и они поступали на конвейер, который до этого момента бездействовал. Кроме того, выяснилось, что люди, обслуживающие сборочный конвейер, приступают к работе не сразу, подолгу «раскачиваются», а в середине дня вся бригада в полном составе уходит на обед. Это тоже приводило к временны м потерям и простою конвейера.

Шаг 2. Поиск решения для использования «узкого места» с максимальной отдачей. На «Полюсе» было решено заготавливать корпуса холодильников с вечера и завозить их на конвейер до запуска. Таким образом, к началу работы сборочных бригад у последних все было под рукой. Реализация данной меры потребовала, чтобы примерно десять человек работали дополнительный час вечером и утром. Но связанные с этим дополнительные расходы на оплату труда оказались значительно меньше, чем вложения в приобретение нового заливочного оборудования, не требующего разогрева. Дополнительно был установлен жесткий временной контроль и введено правило, согласно которому сотрудники бригады могли уходить на обед не одновременно, а группами.

Шаг 3. Оптимизация работы «узкого места» (приведение остальных элементов системы в соответствие с ним). Оптимизировать работу сборочного конвейера удалось за счет его частичной разгрузки. Было принято решение некоторые детали собирать в другом цехе и привозить на конвейер уже готовыми. Это позволило сэкономить дополнительное время на сборку и увеличить ежедневный выпуск готовых холодильников.

Шаг 4. Расширение мощности, инвестиции в «узкое место».

На «Полюсе» было внедрено новое оборудование - пробивная машина с программным управлением, которая отличается высокоскоростным режимом работы и способностью обрабатывать заготовки с точностью, приближенной к идеальной. Ее использование позволило увеличить скорость и качество обработки деталей, что соответственно повысило пропускную способность конвейера. В результате общая производительность завода выросла сначала на 40%, а затем - на 70%. Повысить производительность на дополнительные 30% удалось за счет того, что было решено вместо шкафов-боттлеров для хранения напитков производить обычные холодильники. Хотя шкафы-боттлеры приносят вдвое больше прибыли, заготовки для них обрабатываются на пробивной машине в 20 раз дольше, чем заготовки для обычного холодильника. Таким образом, на обычных холодильниках компания в сумме зарабатывала в 10 раз больше, чем на боттлерах.

Шаг 5. Поиск следующего «узкого места» и дальнейшее улучшение всей системы. После увеличения мощности производства ограничением стал недостаточный объем продаж, так как теперь завод не просто выполнял все заказы, но изготавливал даже больше изделий, чем было востребовано покупателями. Справиться с рыночным ограничением также удалось с помощью метода «пяти шагов» за счет того, что была усовершенствована цепочка поставок, и «Полаир» стал предлагать дистрибьюторам более выгодные условия, чем предлагали другие производители.

Результаты внедрения ТОС: всего за два с небольшим года «Полюсу» благодаря ТОС удалось нарастить выпуск холодильных шкафов вчетверо (до 60 000 штук в год), выручку - с $20 млн до $70 млн при одновременном снижении запасов примерно в пять раз и сокращении срока поставок с двух месяцев до недели.

Эффективная мощность - максимальный объем выпуска с учетом конкретных видов продукции, особенностей эксплуатации оборудования и типа организации производства, рабочих графиков, факторов качества.

Реальная мощность - максимальный объем выпуска с учетом состояния оборудования, поломок и ремонтов, процента брака, процента выполнения норм выработки, потерь рабочего времени.

Варианты оценки мощностей применяются для различных задач в разных ситуациях (см. таблицу 1).

Таблица 1.

Технологическая форма специализации основных цехов - сосредоточение в цехе определенной части технологического процесса, состоящей из нескольких однотипных операций при широкой номенклатуре обрабатываемых деталей.. Для технологической формы специализации характерно изготовление всей номенклатуры заготовок или деталей .

Предметная форма специализации - изготовление в цехе закрепленных за ним деталей, узлов, изделий узкой номенклатуры.

Предметно-технологическая (смешанная) форма специализации - примером является организация заготовительных цехов по технологической форме, а обрабатывающих и сборочных - по предметно-замкнутому циклу.

Ограничения - внутренние и внешние.

Внутренние:

• ограничения по оборудованию - по полезному фонду времени работы оборудования.
• ограничения по персоналу - по численности и профессиональному составу основных и вспомогательных рабочих.

• ограничения по рынку.

1.3.Информационная база

Для оценки производственных возможностей необходима информация (см. таблицу 2):

Таблица 2.

2. Методика расчета

2.1. Этапы

Схема оценки производственных возможностей

2.2. Этап 1 - сбор информации

Нормо-часы станочного времени, получаемые от ОГТ, должны учитывать: состояние оборудование, коэффициент выполнения норм выработки.

Если нормы не являются актуальными, давно не обновлялись, целесообразно, во-первых, рекомендовать их обновить, во-вторых, до обновления при расчете пользоваться поправочным коэффициентом, согласованным с ОГТ. Коэффициент, как правило, является понижающим.

2.3. Этап 2 - оценка ограничений по оборудованию и персоналу

По оборудованию

Оценка ограничений по полезному фонду времени работы оборудования рассчитывается как:

21день*12месяцев*16час*0.8*кол-во единиц оборудования,

где 21 день - среднее число рабочих дней в месяце,
16 час - режим работы в 2 смены, приемлемость режима 24 часа оговаривается с ОГТ и ПДО; возможны варианты - 2 смены по 12 часов.
0.8 - поправка на время начала-окончания работ, на время в ремонте. Оценка является экспертной, согласуется с ОГТ.

Затем полезный фонд времени оценивается с учетом количества оборудования.

Итоговая таблица должна содержать информацию (см. таблицу 3):

таблица 3.

По персоналу

а) по численности и фонду времени

Оценка ограничений по численности и профессиональному составу основных рабочих рассчитывается как фактическая численность основных рабочих в разбивке по профессиям. При этом состав профессий должен соответствовать типам оборудования.

1. Фактическая численность рабочих трансформируется в полезный фонд рабочего времени как: численность*8часов*21день*12месяцев (в нормо-часах).
2. Сумма нормо-часов корректируются на поправочный коэффициент с учетом баланса рабочего времени (планового или фактического).

Расчет поправочного коэффициента:

[полезный фонд рабочего времени (час)] + [предпраздничные сокращенные дни (час)] + [внутрисменные простои (час)] = [бюджет рабочего времени (час)] ;

[бюджет рабочего времени (час)] / [продолжительность смены (8 час)] = [явочный фонд рабочего времени (дни)];

[явочный фонд рабочего времени (дни)] + [неявки на работу (дни)] = [номинальный фонд рабочего времени (дни)];

[номинальный фонд рабочего времени (дни)] / [полезный фонд рабочего времени (дни)] = поправочный коэффициент.

Пример 1.
Плановый полезный фонд времени 1 рабочего составляет 3024 часа (12часов*21день*12месяцев, где продолжительность смены 12 часов) .

Соотношение номинального и полезного фонда времени составляет 1,19 (для примера). Плановый фонд времени с учетом потерь составляет 3586 часов (3024*1,19) .
Необходимая численность с учетом потерь времени 1,19 рабочего при работе по 12 часов (3586часов/12месяцев/21день/12часов) или 1 рабочий при работе по 14 часов (3586часов/12месяцев/21день/14часов) .

б) по фонду времени с учетом профессионального состава

Для оценки ограничений по фонду времени и профессиональному составу основных рабочих на конкретную производственную программу определяется плановая потребность в основных рабочих по схеме (см. таблицу 4):

Таблица 4.

Итоги подводятся в расчете на изделие - по группам профессий рассчитывается сумма нормо-часов и плановая численность (в примере итог должен быть рассчитан по строке).

Назначение данного расчета заключается в определении плановой потребности в профессиях на единицу изделия, расчет необходим для сравнительного анализа вариантов производственных программ и выявления узких мест по профессиональному составу основных рабочих.

в) оценка структурного дефицита

Оценка структурного дефицита (избытка) фактической численности персонала и наличного оборудования производится с помощью сопоставления реального фонда времени персонала (с учетом потерь рабочего времени) и полезного фонда времени работы оборудования. Пример 2.
С учетом численности оборудования и персонала оценка структурного дефицита (избытка) может быть представлена в форме:

-27=-81167/12/21/12 (условия 12-часовой смены)
24=81167/3387 , где 3387 часов - полезный фонд времени работы 1 станка.

Итог первого этапа расчета - реальная мощность

Из двух оценок фондов времени - времени оборудования и времени рабочих, выбираются минимальные по каждой группе оборудования или группе профессий. Это является итоговым ограничением по фонду времени, максимальные разрывы являются узкими местами (см. таблицу 5).

Таблица 5.

2.4. Этап 3 - оценка альтернативных производственных программ с учетом узких мест

Третий этап включает оценку возможностей производства, выраженную в конкретных изделиях. Для этого необходима информация о нормах времени работы оборудования для изготовления конкретных единиц продукции.

Допущения

1. Основным допущением является выход за границы предметно-замкнутого производства, то есть поправочный коэффициент (см. п.2.3., в примере - 0,8) должен предусматривать затраты времени на переналадку оборудования.
2. Оценка возможностей первоначально производится без учета ограничений по рынку.
3. Принято условно, что доля станочного времени, направляемая на производство запасных частей для оборудования, составляет 20%.

Постановка задачи представляется в формализованном виде:

Где:
X i - количество изделия i.
a i,j - норма станочного времени на изготовление изделия i на оборудовании j
b j - общий фонд времени работы оборудования j

Дополнительным условием, которое необходимо учитывать в данном примере, является целочисленность решения, т.е. кратное единице количество продукции.

3) Допущение относительно запасных частей достаточно условно, необходим сбор информации о трудоемкости изготовления запчастей (в нормо-часах станочного времени и в трудоемкости персонала). Кроме того, необходимо формирование базы данных об объемах производства и продаж запчастей, что позволит произвести их группировку. Основаниями группировки могут быть: наиболее "продаваемые" запчасти, сходные по трудоемкости, по маршрутам изготовления и т.д. Формирование базы данных по запчастям обеспечит более точное планирование.

Итог расчета

1) Наиболее простым вариантом расчета, без применения методов линейного программирования, является оценка альтернативных вариантов загрузки оборудования, то есть расчет альтернативных производственных возможностей. Расчет осуществляется путем деления всего полезного фонда времени работы оборудования на нормы станочного времени по конкретному виду продукции.

Пример. Расчет по станку СБШ

Номенклатура выпускаемой продукции	Цех	Ток вц 200	Ток вц 300	Ток вц 500	Ток с ЧПУ	Ток карус	Ток револв	Раст диам шп до 125 мм	Раст диам шп св 125 мм
СБШ	10	180	61,7	58,6	38,2			16,9
СБШ	7	6,6	0,7
СБШ	5
СБШ	2	126,60	196,00	139,20	160,00	183,00		83,30	144,70
СБШ	5
СБШ	3	111,6	63,7	13	26	46	30,4		81,7
Общий фонд времени по СБШ		424,8	322,1	210,8	224,2	229	30,4	100,2	226,4
З/части цех 10	10	78	38	41	23	0	0	10	0
З/части цех 7	7	2	0	0	0	0	0	0	0
З/части цех 5	5	0	0	0	0	0	0	0	0
З/части цех 3	3	67	38	8	16	28	18	0	49
Запчасти цех 2	2	38	59	42	48	55	0	25	43
Кол-во установленного оборудования ВСЕГО (ед)		33	22	17	33	8	2	9	9
Всего фонд времени		111771	74514	57579	108418	27096	6774	30483	30483
Итого количество станков		183	163	191	349	87	139	226	96

Результатом расчета является альтернативное количество производимой продукции по товарным группам (см. график).

2) Оценка ограничений по фонду времени с применением методов линейного программирования (без оценки ограничений по рынку) позволяет выявить ассортиментные возможности производства, то есть потенциально возможный одновременный объем производства каких-либо товарных групп при минимизации времени простоя оборудования (см. таблицу 6).

Расчет является оптимальным лишь с точки зрения минимизации простоев, для принятия решений относительно ассортимента необходимо учитывать ограничения по рынку.

Время загрузки оборудования Таблица 6.

2.5. Этап 4 - оценка альтернативных производственных программ с учетом узких мест и ограничений по рынку

Оценка ограничений по рынку определяется по каждой группе продукции совместно с отделом маркетинга.

Целевая функция при этом - максимизация маржинальной прибыли.

Наряду с верхними ограничениями по рынку целесообразен учет нижних ограничений по рынку, что является характеристикой обязательного присутствия, минимального ассортиментного набора и т.д.

Итог расчета

Итогом расчета ограничений является составление матрицы, в которой по оборудованию рассчитаны верхние ограничения по фонду времени, по продукции - верхние и нижние ограничения по рынку (см.табл.7). Элементами матрицы являются нормы станочного времени на единицу продукции. Переменной (оптимизируемой) величиной является количество продукции.

Таблица 7

Маржинальная прибыль - 258 234 (тыс.руб.)

Расчет оптимального выпуска позволяет определить величину загрузки оборудования на программу и, соответственно, выявить "лишнее" оборудование (см.табл.8).

Таблица 8

Расшивка узких мест

Оценка производственных возможностей в условиях проектной мощности заключается в расшивке узких мест, которые присутствовали в реальной и эффективной мощности.

Расшивка узких мест производится путем определения минимальных отклонений между ограничениями по фонду времени и расчетным (оптимальным) временем загрузки, например:

Минимальное отклонение - отсутствие резерва рабочего времени, т.е. дефицит определенного оборудования. Затем поочередно "добавляется" оборудование, рассчитывается новый оптимальный вариант. Данные расчетов являются базой для построения графика и анализа соотношений "затраты - эффективность". Расшивка узких место также может быть произведена с помощью задачи линейной оптимизации. В этом случае оптимизируемой величиной является прирост выручки (прибыли), ограничениями - лимит (бюджет) капитальных вложений. Решением явится план закупки оборудования.

3. Типовые задачи, в которых применяется оценка производственных возможностей

3.1. Составная часть оценки бизнеса

Оценка производственных возможностей предприятия может применяться при оценке бизнеса. Рыночная стоимость компании определяется ее имущественным положением, результатами хозяйственно-финансовой деятельности в предшествующем периоде, величиной доходов, которые планируется получить в будущем, факторами внешней среды (положительными или отрицательными). Определение величины доходов, которые планируется получить в будущем, должно быть основано на формальных процедурах, при этом возможно использование методики оценки производственных возможностей.

Существует несколько подходов к оценке бизнеса , поэтому необходимо четко оговаривать, о какой трактовке идет речь. Приведем основные распространенные понятия из теории оценки бизнеса.

Наиболее часто применяемыми видами (стандартами) стоимости, отражающими источники образования дохода, являются:

Обоснованная рыночная стоимость.

Этот вид стоимости отражает оба подхода (стоимость действующего предприятия и стоимость предприятия по активам) и соответствует максимуму из стоимостей, полученных двумя подходами.

Инвестиционная стоимость.

Это обоснованная стоимость предприятия для конкретного или предполагаемого владельца. Учитывает прирост прибыли от использования ноу-хау, планов реорганизации и др. предполагаемого владельца.

Ликвидационная стоимость.

Это обоснованная стоимость продажи активов предприятия за вычетом общей суммы обязательств и затрат на продажу.

Помимо стандартов стоимости применяются стандарты оценки: рыночный, доходный, на основе активов. Можно сформировать матрицу стандартов "стоимость-оценка", в которой будет позиционироваться методика оценки производственных возможностей.

Методика больше всего соответствует сочетанию "обоснованная рыночная стоимость - доходный подход", то есть применяется в ситуациях оценки действующего предприятия путем расчета ожидаемых доходов. Для стандарта инвестиционной стоимости методика может применяться, но с ограничениями. Стандарт инвестиционной стоимости предполагает, что потенциальный инвестор имеет свои планы, касающиеся данного бизнеса. Если эти планы подразумевают выбор ассортимента, объемов выпуска, уровня загрузки, может применяться данная методика. Если же это планы реорганизации, перепрофилирования бизнеса, также не исключено применение методики, так как и в этих условиях актуальна оценка максимальной загрузки, или максимальной маржинальной прибыли и одновременно - оценка загрузки оборудования.

Используемый метод предполагает прогнозирование будущих доходов бизнеса. В этом случае принимается прогнозный и постпрогнозный период (в нем темпы развития предприятия рассматриваются как более или менее стабильные). Методика применяется на этапе прогнозного периода.

Укрупненная схема оценки стоимости бизнеса

Для планирования будущих доходов часто используются сценарные расчеты, в каждом варианте необходимо рассчитывать показатели выручки, затрат, прибыли, потока денежных средств.

Сценарии

1. сохранение динамики объемов производства, структуры ассортимента, величины расходов на ремонт оборудования;
2. максимальная загрузка производства с учетом ограничений по рынку с вариантами:

2.1. максимальный выпуск сочетается с ростом расходов на ремонт оборудования
2.2. стабильный уровень расходов на ремонт, постепенное выбытие оборудования, сокращение выпуска
2.3. инвестиции в замену оборудования, стабильный или растущий выпуск.

Расчет этих вариантов позволит спрогнозировать будущие денежные доходы, что является основой для оценки бизнеса. Кроме того, сама оценка бизнеса в условиях многовариантных расчетах будет разной - в краткосрочной и долгосрочной перспективе, дифференцируется спекулятивная и стратегическая оценка.

Задачам оценки бизнеса с точки зрения доходного подхода близки задачи стратегического планирования. Аналогично методика оценки производственных возможностей может применяться и в стратегическом планировании.

3.2. Стратегическое бизнес-планирование, перспективное планирование

В условиях планирования на срок не менее 2-3 лет годовые плановые показатели соответствуют принятым стратегическим целям. При этом могут стоять разные задачи - максимизации прибыли, выручки, рентабельности, загрузки оборудования.

Оценка производственных возможностей применяется как вариантный просчет при разных ограничениях и разных целевых функциях.

Целевые функции и ограничения выбираются в зависимости от различных сценариев развития. Перечень возможных сценариев и алгоритм выбора целевой функции приведен на схеме (см. схему).

Методика апробирована на машиностроительном предприятии.

В процессе определения производственных возможностей на предприятии по рекомендации консультантов выполнены работы:

1. Произведена ревизия норм станочного времени, не менявшихся в течении 10 лет. Нормы пересмотрены и вновь утверждены. Пересмотр норм произведен с учетом состояния оборудования.
2. Разработаны нормы трудоемкости в профессиональной и поцеховой разбивке в расчете на конкретные изделия. Подобные нормы ранее отсутствовали, предприятие признало целесообразность создания и поддержания в актуальном состоянии такой базы.

Сноски

1 См. определения: Р.Стивенсон "Управление производством"- М.: - Бином.-1999. - с. 226.

2 См. определения: Н.И.Новицкий "Организация производства на предприятиях"- М.: -Финансы и статистика.-2001. - с. 89.

3 См. определения Савицкая Г.В. Анализ хозяйственной деятельности предприятия. Минск.-ООО "Новое знание".2001. - с..384.

4 Для расчета можно использовать программу "What"sBest!" (модель "Prodmix", адрес http://www.lindo.com/licwbf.html).

5 Более подробно см., например, 1) "Экономические аспекты оценки стоимости и эксплуатации недвижимости и действующего бизнеса на основе доходного подхода" Ю.Козырь.- ., 2) "Введение в оценку стоимости бизнеса" В.Павловец.- , 3) "О методологии оценки ОАО "Мосэнерго" и полученных результатах" - Независимый экспертно-оценочный центр. -

Рекомендуем почитать

Копирайтинг

Эволюция архитектурного стиля эпохи возрождения презентация

Лайфстайл

Творческий проект по технологии "трактор"

Youtube

Скорость химической реакции

Подросток

Аналитика аналитические обзоры Что преференция по 44 фз

Авито

Финансово экономический отдел должностные инструкции Должностные инструкции начальника финансово экономического отдела

Криптовалюта

Как составить положение о премировании сотрудников