Первые шаги

Статья завершает цикл лекций, посвященных вопросам подготовки предприятия к внедрению систем класса ERP. Сегодня мы подробнее остановимся на производственной структуре предприятия, технологических маршрутах, территориальной структуре предприятия в части описания мест хранения запасов, а также бизнес-окружении предприятия.

Нулевой цикл ERP-проекта. Первые шаги

Часть 5. См. начало в «Директоре информационной службы», 2004, № 6, 8, 9, 10.

Производственная структура

Говоря о производственной структуре, необходимо прежде всего определить для себя, что такое рабочий центр, как мы будем формировать рабочие центры в информационной системе и какие данные о них необходимы. Группировка рабочих центров, возможно, с построением иерархии подразделений не является необходимым условием для решения базовых задач ERP-системы. Кроме того, реализации такого рода группировок неодинаковы в различных программных продуктах.

Следует отметить, что рабочий центр — понятие логическое и он не обязательно ассоциирован с конкретной единицей оборудования под конкретным инвентарным номером, хотя может быть и так. В этом понятии отображен взгляд не со стороны модуля учета основных средств, а со стороны планирования производства и расчета себестоимости производимой продукции.

Можно сказать, что рабочий центр представляет собой группу ресурсов (машинных, людских, прочих), которая с точки зрения планирования загрузки, расчета длительности цикла по производственным заказам и расчета себестоимости производимой продукции рассматривается как «единица мощности». Может оказаться, что рабочим центром будет отдельный станок с его оператором, может быть, это будет группа рабочих (без приданного им оборудования) или это будет группа машин с бригадой рабочих, а может быть, рабочим центром будет вся поточная линия или предметно-замкнутый участок. Поэтому важно, проводя рассмотрение рабочих центров, первоначально провести их классификацию на группы с точки зрения способа их описания. Способ описания определяется следующими факторами:

  • какой из ресурсов (машинный или людской) является ведущим, то есть определяет время исполнения операции;
  • придан ли оператор одному рабочему центру или он делит свое время между несколькими рабочими центрами (тогда позже обязательно возникнет вопрос, в какой пропорции);
  • какое количество машин (если машины — ведущий ресурс) или людей (если ведущий ресурс — люди) есть на рабочем центре и могут ли они работать параллельно над одной и той же производственной партией;
  • есть ли на данном рабочем центре наладчик(и), выполняющий работу по настройке оборудования перед технологическими операциями, которую не выполняет оператор, и делит ли он свое время между несколькими рабочими центрами (тогда позже обязательно возникнет вопрос, в какой пропорции);
  • как построена система оплаты труда наладчика(ов) и оператора(ов), что позднее будет нам необходимо для описания стоимости ресурсов, сконцентрированных на рабочем центре, и отнесения затрат по ресурсам на прямые или косвенные расходы.

Описание рабочего центра (и выбор ERP-системы) также зависит от того, есть ли необходимость (и возможность) расчета загрузки отдельно машинного ресурса рабочего центра и отдельно людского.

Итак, в общем случае для каждого рабочего центра необходимо готовить данные, которые могут быть разбиты на несколько групп.

Группа 1. Идентификационные характеристики: код рабочего центра; наименование.

Группа 2. Характеристики состава и объема ресурсов, которыми располагает рабочий центр.

Количество машин — его необходимо знать для расчета эффективного фонда времени, если машинный ресурс — ведущий, и для расчета себестоимости операции.

Количество машин, способных одновременно выполнять обработку одной производственной партии, — необходимо знать для расчета длительности производственного цикла и загрузки.

Количество наладчиков — необходимо знать для расчета себестоимости операции.

Количество операторов — необходимо знать для расчета эффективного фонда времени, если трудовой ресурс — ведущий, и для расчета себестоимости операции.

Ведущий ресурс — показывает, машинный или трудовой ресурс является определяющим при расчете времени выполнения операции.

Группа 3. Характеристики компонентов длительности производственного цикла, присущие рабочему центру. Здесь указываются те из них, которые не зависят от обрабатываемой на данном рабочем центре номенклатурной позиции, а являются характеристикой самого рабочего центра.

Время ожидания производственного заказа в очереди к рабочему центру — это время нормативное, его необходимо знать для расчета длительности производственного цикла.

Время, необходимое для заключительных операций (в том числе время естественных процессов) после окончания обработки производственной партии на данном рабочем центре, — тоже время нормативное, его необходимо знать для расчета длительности производственного цикла.

Группа 4. Характеристики стоимости ресурсов, сосредоточенных на рабочем центре. К ним относятся стоимость работы оператора (часовая тарифная ставка), наладчика (тоже часовая тарифная ставка), стоимость машино-часа работы оборудования (помимо стоимости людских ресурсов), а также коэффициент переменных накладных расходов трудового характера.

Группа 5. Характеристики производительности и интенсивности использования рабочего центра.

Коэффициент выполнения норм (времени) — необходимо знать для расчета длительности производственного цикла. Он показывает, насколько производителен рабочий центр, по сравнению с теми нормами времени обработки, которые для него установлены.

Использование этого коэффициента удобно при больших объемах данных о технологических маршрутах. В этом случае при наблюдающемся росте производительности труда достаточно выполнить операцию обновления данных о технологических маршрутах в информационной системе, изменив значение данного коэффициента. В противном случае пришлось бы просматривать все маршруты и обновлять данные в них вручную.

Коэффициент использования рабочего времени — необходимо знать для расчета эффективного фонда времени.

Кроме того, могут иметь место и некоторые другие данные (требования к оснастке, инструменту, таре и т. п.). Эти данные уже достаточно специфичны для конкретной реализации информационной системы.

Следует еще раз подчеркнуть, что задача расчета загрузки решается в ERP-системах для рабочих центров. Соответственно, для них выбирается та единица мощности, профиль загрузки которой мы хотим контролировать.

Технологические маршруты

Описание технологических маршрутов производства базируется на данных о номенклатурных позициях, рабочих центрах и увязывается с данными о спецификациях.

Следует сказать, что для каждой изготавливаемой номенклатурной позиции должен быть описан хотя бы один технологический маршрут ее производства. Если рассматривать многоуровневую спецификацию продукта, то технологических маршрутов, применяемых при его изготовлении, должно быть как минимум столько, сколько изготавливаемых номенклатурных позиций имеется в списке компонентов этого готового продукта плюс как минимум один технологический маршрут для него. Для фантомных и закупаемых номенклатурных позиций технологический маршрут не описывается.

Выделяют несколько типов технологических маршрутов, наиболее важными из которых являются следующие.

Основной — используется как технологический маршрут по умолчанию (в т. ч. для целей планирования потребности в мощностях — CRP и расчета длительности производственного цикла), то есть всегда, если в явном виде не указано иное. В информационной системе так или иначе указывается на основной для данной производимой позиции маршрут.

Альтернативный — альтернативный набор операций, приводящий к получению изделия, идентичного с точки зрения использования изделию, произведенному в соответствии с основным маршрутом. Состав атрибутов его описания ничем не отличается от состава атрибутов описания основного технологического маршрута. Обычно требуется указание в явном виде кода альтернативного технологического маршрута. Механизм подобной процедуры зависит от конкретной реализации в той или иной системе, но обычно указание на альтернативный маршрут производится уже для конкретного производственного заказа.

Повторная обработка — данные операции, хотя и не добавляют продукту ценности, иногда бывают необходимы. Данный тип технологического маршрута не должен использоваться на постоянной основе. Дополнительно стоит отметить, что, хотя имеется некоторое количество «типовых» маршрутов повторной обработки, могут возникать и новые. Описание маршрутов повторной обработки для запуска ERP-системы не является первоочередной задачей.

Для каждого маршрута указывается ряд атрибутов, среди которых обычно выделяют атрибуты, указываемые на уровне технологического маршрута в целом, и атрибуты, указываемые на уровне его операций.

К первой группе обычно относят код маршрута, его краткое описание и другие атрибуты.

Стоит отметить, что иногда технологический маршрут описывается без привязки к определенной номенклатурной позиции, а иногда — с привязкой не только к конкретной номенклатурной позиции, но и к определенной спецификации и даже к размеру партии по данной номенклатурной позиции. Реализация того или иного варианта варьируется от системы к системе.

Ко второй группе атрибутов, указываемых для операций маршрута, относят, например, следующие.

Подгруппа 1. Идентификационные атрибуты: номера операций, названия операций, а также очень важный атрибут, влияющий напрямую на построение системы сбора данных о фактическом исполнении производственных заказов: является ли данная операция учетной точкой.

Рекомендуется располагать учетные точки, как минимум, при переходе ответственности из одного подразделения в другое (скажем, с участка на участок, или же от субподрядчика нам, или же от нас — субподрядчику), дополнительно можно устанавливать их, скажем, после операций с вероятностью получения брака, после критических высоко загруженных рабочих центров.

Подгруппа 2. Атрибуты описания необходимого для исполнения операции состава ресурсов и способа их использования:

  • код рабочего центра, на котором выполняется операция (где исполняется операция);
  • требования к персоналу (количество, квалификация и др.);
  • требования к контейнеру, в который помещается изделие;
  • требования к инструментальному обеспечению и приспособлениям.

Три последних атрибута указывают, какими силами и при помощи каких перемещаемых ресурсов выполняется операция.

Еще один атрибут — размер транспортной партии в незавершенном производстве — используется для отражения параллельно-последовательного вида движения партии деталей по операциям и влияет на степень параллельности исполнения партии деталей на двух соседних операциях.

Подгруппа 3. Характеристики затрат времени, необходимых для исполнения операции:

  • время ожидания заказа в очереди к рабочему центру;
  • подготовительное время;
  • штучное время (время обработки);
  • заключительное время, в том числе время естественных процессов (wait time);
  • время перемещения на следующую операцию.

Подгруппа 4. Характеристики стоимости ресурсов, необходимых для выполнения операции.

Часовые тарифные ставки персонала по настройке оборудования и обработке могут устанавливаться на уровне рабочего центра.

Коэффициенты или ставки накладных расходов по операции могут устанавливаться на уровне рабочего центра.

Подгруппа 5. Характеристики производительности и интенсивности использования рабочего центра.

Коэффициент выполнения норм времени (эффективности использования рабочего времени) может устанавливаться для рабочего центра и используется как множитель нормативного штучного времени. То есть, если норма штучного времени, например, равна 10 минутам, а коэффициент выполнения норм равен 200%, то для расчета длительности производственного цикла и планирования потребности в мощностях будет использоваться значение 5 минут.

Коэффициент использования рабочего времени показывает долю фактически используемого фонда времени.

Как можно заметить, значительное количество атрибутов наследуют свои значения из данных о рабочих центрах.

Говоря о составе данных и технологических маршрутах, хотелось бы акцентировать внимание на двух основных аспектах. Первый состоит в том, что необходимо серьезно взвесить свои намерения относительно количества и местоположения учетных точек. Увеличивая их количество, мы уплотняем контроль производственного процесса, но при этом увеличиваем трудозатраты и стоимость эксплуатации системы.

Вообще говоря, требования к учетным точкам диктуются тем темпом, с которым принимаются решения и осуществляются управляющие воздействия. Например, если процедура перепланирования потребностей выполняется ежедневно и на ее основе принимаются решения по поддержанию баланса спроса и предложения по звеньям логистической цепи и оценке требующихся для этого производственных мощностей, то и данные о текущем состоянии производственных заказов нам необходимы ежедневно.

Второй аспект заключается в том, что необходимо тщательно выверить данные по нормам времени, ибо на основе этих норм идет расчет длительности цикла по каждому производственному заказу и расчет загрузки рабочих центров. Качество норм определяет качество выполняемых расчетов. Опыт общения с предприятиями показывает, что в сфере точности данных о нормах времени по технологическим операциям дела у многих обстоят не столь благополучно, как того хотелось бы.

Территориальная структура хранения запасов

Первый вопрос, с которым надо определиться при описании территориальной структуры предприятия, — это вопрос количества и состав площадок. Каждая площадка представляет собой некую совокупность мест хранения. Перемещения запасов внутри площадки не планируются, перемещение же запасов между площадками есть элемент планирования потребностей в их распределении (DRP). В силу того, что планирование потребностей в материалах (MRP) осуществляется локально, внутри площадки, это влечет за собой необходимость применения DRP в территориально распределенных структурах, а также необходимость уточнять значения некоторых параметров описания номенклатурных позиций (для всех площадок), спецификаций и технологических маршрутов для каждой площадки (для производственных площадок).

Общая рекомендация здесь заключается в том, чтобы по возможности избегать усложнения описания, и по возможности оперировать в рамках только одной площадки. Конечно, бывают случаи, когда использование нескольких площадок неизбежно, но тогда приходится задействовать DRP, описание данных для которого расширяет тот минимум данных, который является базовым.

Вопрос выбора глубины описания мест хранения запасов в рамках площадки есть вопрос компромисса между доступной степенью детализации данных о запасах и трудоемкостью поддержания актуальных данных о запасах по этим местам хранения. Глубокая детализация упрощает процедуру отбора запасов со склада, так как указывается точное место их хранения, но при этом каждая процедура перемещения запасов внутри склада требует осуществления записи об этом в информационную систему.

В связи с этим необходимо ввести понятие единицы хранения, фактически характеризующей единицу запасов. Единица хранения есть номенклатурная позиция в определенном количестве на определенном месте хранения.

Описание атрибутов мест хранения и способа описания статуса запасов на них обычно специфично для той или иной системы. Здесь стоит лишь заметить, что, как правило, в системах есть возможность указания статуса запасов на месте хранения и даже для единицы хранения, и указание того или иного его значения может ограничивать возможность осуществлять некоторые операции с запасами. Поэтому возникает задача «стыковки» описания мест хранения номенклатурных позиций по умолчанию и статусов мест хранения запасов, чтобы необходимые ограничения на операции с запасами действовали для определенных номенклатурных позиций.

Если используется контроль запасов по номерам партий или по серийным номерам, понятие единицы хранения углубляется до уровня номера партии или серийного номера.

Иногда возникает задача описания производственных мест хранения, например, рабочий центр может быть параллельно описан как место хранения запасов, но при этом он может иметь код места хранения, отличный от кода рабочего центра, так как производственная и территориальная структура предприятия — независимые структуры, взаимодействующие при отпуске запасов в производство и получении продукции из производства.

Бизнес-окружение

Это наименее сложная с точки зрения формирования информационной модели предприятия часть нормативно-справочной информации. Как правило, здесь указываются идентификационные атрибуты, почтовые и банковские реквизиты контрагентов предприятия, контактные лица с их стороны, возможно, некоторые стандартные условия платежа, поставки и т. п. Однако для начала работы с системой, если предприятие намерено получать в распечатанном виде документы для общения с контрагентами, такие данные нужны. Детальный состав атрибутов зависит от того, какой программный продукт используется.

Литература

Гаврилов Д. А. Управление производством на базе стандарта MRP II. СПб.: Питер, 2003. 352 с.: илл..

Дмитрий Гаврилов — старший преподаватель Санкт-Петербургского государственного политехнического университета, d.gavrilov@abc.org.ru


Глоссарий

Время в очереди (queue time) — время, которое работа ожидает на рабочем центре перед наладкой или выполнением этой работы. Время в очереди — один из элементов общей длительности производственного цикла. Увеличение времени нахождения в очереди приводит к прямому увеличению длительности производственного цикла и уровня запасов в незавершенном производстве.

Время заключительных операций, или заключительное время (wait time), — 1. Синоним: время простоя (idle time). 2. Время, которое работа остается на рабочем центре после выполнения операции и до тех пор, пока она не перемещается на следующую операцию. Часто оно выражается как часть времени перемещения.

Время перемещения (move time) — время, которое работа проводит в процессе перемещения с одной операции на заводе на другую операцию.

Длительность цикла (lead time) — 1. Диапазон времени, необходимого для исполнения процесса (или серии операций). 2. В контексте логистики — время между выявлением потребности в размещении заказа и получением товаров. Отдельные компоненты длительности цикла могут быть следующими: время подготовки заказа (order preparation time), время в очереди, время обработки (processing time), время перемещения или транспортировки, время получения (receiving time) и время контроля (inspection time).

Единица хранения (Stock Keeping Unit, SKU) — 1. Номенклатурная позиция запасов. Например, рубашки шести цветов и пяти размеров представляют 30 различных SKU. 2. В системах дистрибуции (распределения) — номенклатурная позиция с определенным географическим местоположением. Например, один и тот же продукт, хранящийся на заводе и в шести различных центрах дистрибуции, представляет семь SKU.

Коэффициент выполнения норм (efficiency) — отношение (обычно выражаемое в процентах) фактического выхода к нормативному ожидаемому выходу. Коэффициент показывает, насколько хорошо что-либо выполняется по отношению к существующим нормам. Производительность же, или выработка (productivity), наоборот, показывает выход относительно определенного входа, например, тонн/час труда. Коэффициент выполнения норм есть отношение: 1) фактически произведенного количества единиц к нормативным объемам производства, ожидаемым за определенный период времени, или 2) выполненных нормо-часов к фактически затраченным часам (дольше означает менее эффективно), или 3) фактического стоимостного объема выхода к нормативному стоимостному объему за период времени. Далее следуют примеры расчетов. (1) Норма составляет 100 штук в час, 780 штук произведено за восьмичасовую смену; коэффициент выполнения норм равен 780/800, или 97,5%. (2) Работа измеряется в часах и заняла 8,21 часа, чтобы выполнить 8 нормо-часов; коэффициент выполнения норм равен 8/8,21, или 97,5%. (3) Работа измеряется в долларах, произведено 780 долл., норматив 800 долл.; коэффициент выполнения норм равен 780/800 долл., или 97,5%.

Коэффициент использования рабочего времени (utilization) — 1) Измеритель (обычно выражаемый в процентах) того, насколько интенсивно для производства продукции или оказания услуг используется ресурс. Коэффициент использования сравнивает фактически использованное время с доступным временем. Обычно коэффициент использования есть отношение затраченного основного времени (direct time) (штучное время (время обработки) плюс подготовительное время) к доступному календарному времени (clock time). Коэффициент использования — это процент между 0% и 100%, или равен 100% минус процент времени, потерянного в связи с недоступностью оборудования, инструмента, рабочего и т. д. 2) В теории ограничений коэффициент использования есть отношение времени, когда ресурс требуется для поддержки ограничения, к времени доступности ресурса, выраженное в процентах.

Общая длительность цикла (cumulative lead time) — самое продолжительное планируемое время, требуемое для выполнения рассматриваемых действий. Для любой номенклатурной позиции, планируемой посредством MRP, оно рассчитывается путем просмотра длительности цикла для каждой «ветки» спецификации, подчиненной данной номенклатурной позиции; та «ветка», суммирование по которой дает наибольшую величину, и определяет общую длительность цикла.

Подготовительное время (setup time) — время, необходимое для определенного оборудования, ресурса, рабочего центра, процесса или линии, чтобы перестроиться с производства последней годной единицы номенклатурной позиции A к первой годной единице номенклатурной позиции B.

Потери при хранении (Shrinkage) — уменьшение фактического количества номенклатурной позиции в запасах, в процессе или в пути. Потери могут быть вызваны браком, воровством, ухудшением состояния, испарением и т. п. (трактовка данного термина может слегка различаться в информационных системах, а в некоторых он может отсутствовать вовсе).

Рабочий центр (work center) — определенная производственная территория, на которой работают один или несколько людей и/или единиц оборудования с идентичными возможностями, которые могут рассматриваться как одна единица с точки зрения планирования потребности в мощностях и подробного календарного планирования.

Размер заказа (order quantity) — синоним lot size (размер партии) — количество определенной номенклатурной позиции, которое заказывается с завода или от поставщика или отпускается в производственный процесс как нормативное (стандартное) количество.

Размер транспортной партии в незавершенном производстве (overlap quantity) — количество номенклатурных позиций, которое нужно обработать и передать на следующую операцию перед тем, как последующая «перекрывающая» операция может быть начата.

Учетная точка (pay point, count point) — точка в материальном потоке или последовательности операций, в которой по своем изготовлении подсчитываются детали, подсборки или сборочные единицы. Учетные точки могут быть поставлены в конце производственных линий или при покидании рабочего центра, однако чаще всего они устанавливаются в точках, где материал переходит из одного подразделения в другое.

См. также глоссарий, опубликованный в №№ 6, 8-10 журнала «Директор информационной службы»

Источник: APICS Dictionary. Tenth edition. 2002

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями