Enterprise response rate and production and logistics chains
Как достичь реальной эффективности производственно-логистической системы
Аннотация
Борьба за «эффективность производства» в РФ для подавляющего большинства предприятий переходит в вялотекущую стадию. Объясняется это тем, что хорошо разрекламированные методы, как давно и успешно используемые «там» (Lean (Бережливое производство), автоматизация с ERP/APS/MES/… системами), так и «новомодные», типа Industry 4.0 либо не дают вообще никаких улучшений эффективности, либо дают непропорционально малые по сравнению с затраченными усилиями или ожиданиями, либо просто не запускаются.
Основная причина этого – непонимание или, что хуже, неправильное понимание, для решения каких проблем, в каких случаях или как, названные концепции должны/могут применяться.
Соответственно, путь к повышению эффективности нужно начинать с осознания модели работы производственно-логистических систем (ПЛС), корневых причин, влияющих на их теоретическую эффективность. Далее, в рамках теоретической модели, искать проблемные места на реальном заводе и устранять их предназначенным для этого инструментарием.
Важные комментарии
- Под «эффективностью» подразумевается классическая экономическая эффективность производственного бизнеса: больше выпуск при меньшем количестве операционных расходов и замороженного (в запасах, оборудовании, рабочей силе) капитала.
- Приведенные ниже тезисы одинаково хорошо применимы для любого (дискретного) производства, любого размера и метода удовлетворения спроса («производство-на-склад», «производство/сборка/конфигурирование-под-заказ», «разработка-под-заказ»), любого метода организации производства (предметно-замкнутые участки и/или линии/посты/конвейер, физические или логические…)
- Под «любыми предприятиями» подразумеваются предприятия, для которых «эффективность», по определению выше, это НЕ просто циферка, которая может быть практически любой, главное, чтобы годовой отчет/презентация показывали героические усилия по ее (эффективности) «достижению». Это производства, для которых «эффективность» — это «уровень обслуживания», «прибыль» на заказ или за период, «оборот», «затраты» на заказ и на период и пр. И недостижение которых означает, скорее раньше, чем позже, «вылет» из бизнеса…
Проблема и решение
Производство изделий машиностроения / приборостроения для предприятия, работающего в изменяющемся рынке, характеризуется следующим:
- «бежим» за рынком / заказчиками (их требованиями) или стремимся опередить его (рынка) требования. Как следствие – постоянный параллельный процесс разработки-(доработки)-производства изделий, приводящих к постоянному изменению Составов Изделий (СИ), постоянной необходимости в корректировке планов для всей производственно-логистической цепочки (ПЛЦ, она же — цепочка поставок);
- производим сложные (часто каждый раз разные) изделия.
Под «сложными» подразумеваются процессы изготовления изделий:
c большим количеством узлов (детали, материалы, покупные изделия) в СИ («большим» — начинается с первых сотен — иногда десятков, — позиций в конструкторской спецификации (СИ);
- часто — с большой (смены, дни) длительностью производства деталей / сборок;
- с неопределенностью или отсутствием нормативных времен производства, в силу: новизны изделий, постоянного изменения конструкций (в рамках совершенствования/модификаций), хаоса в нормировании или его непонимание. Где «нормирование» — это не «расчет норм для зарплаты», это – сколько планового времени надо, чтобы сделать 1 шт ДСЕ А: не только известные всем Тпз, Тшт, но и: время очереди, время перемещения (между…), страховое (буферное время) и пр.
Указанное, а также желание / необходимость максимально автономизировать собственное производство от внешних условий (поставщиков / кооператоров), прежде всего по ключевым узлам-переделам, ведет к необходимости организации «сложных», многопередельных производств (все-почти все-многое делаем себе сами). А для крупных предприятий — к построению территориально-распределенной ПЛЦ, состоящей, как пример, из следующих узлов:
- завод(ы) по производству заготовок, деталей «нижних переделов», завод(ы) по производству агрегатов;
- завод по производству ДСЕ, (сборке) агрегатов средних, крупных узлов;
- финальная сборка и испытания.
Из данного контекста следует, что «сложное производство» — это почти любой завод, из нескольких десятков человек и более, выпускающих изделия «сложнее (детского) велосипеда».
Для кого-то это может показаться удивительным, но корневые причины «сложностей» управления «сложными» ПЛЦ, выпускающими «сложные» изделия давно и хорошо известны и описаны в литературе. Приведем эти причины кратко.
Основная причина неэффективности (выражается в высоком уровне запасов – увеличенных циклах производства, эффекте кнута) сложных ПЛЦ – высокое время отклика на внутренние (внутри ПЛЦ) или внешние (изменения спроса / поставок вне ПЛЦ) изменения. Высокое время отклика приводит к колебаниям (всех) запасов по всей ПЛЦ. При этом:
- нижняя точка кривой колебаний запасов ведет к дефицитам компонентов изделия. И, как следствие, к увеличению сроков производства и /или к увеличению операционных расходов («горящая поставка» или производство);
- верхняя точка кривой колебания – к увеличенным запасам. Что, в случае НзП — к увеличению циклов производства (закон Литтла (Little Law).
Если эта картинка кажется вам нереальной, попробуйте посмотреть на профиль изменения уровня межоперационных запасов ДСЕ, обрабатываемых партионно.
«Русским языком говоря…» высокое время реакции означает, что «прилетевший» на завод новый заказ / изменение старого, «вбрасывается» в разработку / производство / снабжение не сразу, меняя планы всех и вся (за исключением «замороженного» периода, конечно), а через какой-то, довольно продолжительный период. Как правило, при ежемесячном общем перепланировании.
Аналогично, при изменении внутренних условий (поставщик сорвал срок, случился брак / доработка в производстве и т. п.) влияние на выпуск / заказы определяется через какое-то, довольно продолжительное время. Раз в месяц, при перепланировании. Или, например, при звонке раздраженного клиента. И если клиент — «вип», генеральный директор, по сути, работает диспетчером…
И приводит все это быстро или постепенно к тому, что «склады/цеха забиты до потолка, но на сборке всегда чего-то не хватает!»
Основные факторы, влияющие на время отклика:
1. Частота общего перепланирования
При этом: увеличение частоты перепланирования в 2 раза приводит к снижению уровня запасов по всей ПЛЦ в 1,7 раз. Но частое перепланирование:
- ведет к увеличению числа периодов с потенциальным минимумом запасов – дефицитам;
- требует, при традиционном подходе, больше административных усилий на изменение /доведение планов до исполнителей;
- требует другой модели построения СИ, собственно алгоритмов планирования, модели сбора и учета фактических данных.
2. Размер закупаемых и, главное, производимых партий
При этом: снижение размера запускаемых партий:
- ведет к увеличению числа периодов с потенциальным минимумом запасов – дефицитам;
- требует, при традиционном подходе, больше административных усилий (больше количество «запусков»);
- актуальная и быстрая информация по запасам по всей ПЛЦ;
- требует оптимизации времени переналадок.
ВЫВОД: чаще перепланируем (ВСЕ!) производство и поставки, меньшие (лучше – строго под заказ) партии запускаем – получаем выше скорость реакции, меньшие запасы (материалов, ПКИ, НзП), сокращаем цикл производства. Но! Чаще потенциальный переход уровня запасов «через «0», т.е. требуется аккуратное управление процессом.
Решение
Повышение скорости отклика возможно через сокращение времени реакции двух основных производственных потоков:
- «физического» (запасы, оборудование, сотрудники);
- «информационного» (электронная или бумажная («рукописная) информация о планах, статусе и факте объектов «физического» потока).
Хорошие «инструменты» для сокращения времени изменения материального потока в настоящее время – методы Lean. НО! При условии их целенаправленного применения именно, и главным образом, для решения поставленной задачи.
«Стандартизированные операции», «5С» (по сути, повышение эргономики рабочих мест), «Визуализация», «Супермаркет», «Поток единичных изделий», «Быстрая переналадка» — при правильном применении позволяют существенно (в разы!) сократить время реакции, а следовательно — повысить эффективность рассматриваемой ПЛЦ. К сожалению, об этой «стороне» Lean знают не многие. Подавляющее большинство внедрений «бережливого производства» сейчас — это насаждаемые сверху, холдингами, или инициированные под влиянием «информационного шума» проекты.
Выполняемые без глубоко понимания как сущности методов/инструментов, так и цели (сокращение времени реакции). Такие преобразования, как правило, начинаются с большой помпой и заканчивается пыльными стендами в цехах, яркими сигнальными лампочками и (высосанными из пальца) «огромными» или действительно имеющими место быть, но локальными экономическими эффектами. Которые вполне можно показать экскурсантам или проверяющим головной компании.
Ускорение информационного потока
Очевидно, для этого логично применить информационные технологии. Но, «как оказалось», «просто» внедрения «систем управления», реализованных в традиционных ERP, плюс, итого хуже, MES / APS / SCM и пр., также не дают ожидаемого эффекта. Т.к. подход аналогичный: «просто внедрить». Без понимания – «зачем»… Т.е. без цели «сокращения времени отклика», без понимания индустриальной модели / методологии (западного!) производства, заложенной в эти системы. И, как и в случае «работы» с «материальными» потоками через Lean, без понимания, зачем и как эти ИТ-технологии (ИТ-системы) должны работать в производстве / поставках.
Приводит это к долгим и тяжелым внедрениям, начинающимся и заканчивающимся, как правило, автоматизацией простейших и не влияющих на эффективность функций управления запасами МТС и бухгалтерией. Или – «автоматизацией планирования и производства», являющейся всего лишь автоматизацией документооборота существующих и несовершенных процессов планирования.
Попробуем рассмотреть область управления «информационным» потоком с правильной точки зрения.
Концепция Быстрореагирующей Системы
Итак, правильное решение в области сокращения времени отклика информационного потока ПЛЦ — это сочетание двух факторов:
- Методология планирования, управления, мониторинга, обеспечивающей максимально короткое, для заданного производства время реакции.
- Поддержка данной методологии соответствующей ИТ-системой.
Основное предназначение и роль ИТ-системы при этом:
- Поддержка модели эффективного (быстрого) производства.
- Быстрое, частое и правильное (в рамках выбранной производственной модели) планирование и перепланирование.
- Обеспечение средств контроля (мониторинга) и быстрого воздействия (концепция Control Tower).
Система (Система есть методология + ИТ-система), построенная по таким принципам, далее носит название SPM – Система Планирования и Мониторинга (Производства и Поставок).
Концепция СПМ
- Классический подход SCM (а также, методы и расчетные алгоритмы), а именно – моделирование как цепочки поставок завода (каждый цех — поставщик и / или потребитель) и его окружения (поставщики и кооператоры), быстрое планирование на разных уровнях, от межзаводской кооперации до внутрицехового управления.
- Системная динамика, а именно, основной ее постулат о том, что эффективность производственной системы зависит прежде всего от «скорости отклика», т.е. времени реакции системы на внешние и/или внутренние изменения,
- Lean методы управления (прежде всего подходы, направленные на сокращение времени реакции): вытягивающее планирование и управление производством/снабжением; наглядная lean визуализация происходящего,
- On-line МОНИТОРИНГ происходящего по всей производственно-логистической цепочке, прежде всего, в разрезе выполняемых заказов с постоянной, простой и наглядной индикацией отклонений факта от плана.
С детализацией «чем ниже, тем выше». Что подразумевает (и подтверждается практически), помимо всего прочего, бесполезность использования MES, без постановки двух «верхних» уровней планирования: управление спросом (балансировка мощностей, выпуска, заказов) с синхронизацией (заказы-разработка-производство-снабжение).
(НО! Необязательно строгое исполнение), где каждый «заказ» (а это – либо конкретное изделие, либо партия однотипных изделий под конкретную дату выпуска), каждое изделие (я) заказов, в т. ч. по «россыпи», для ремонтов – планируются и управляются в производстве отдельно, по своему составу, определяемому № заказа или конкретным серийным номером изделия.
Каждое изделие / каждый заказ планируется от даты выпуска (от даты передачи заказчику), «назад» (по времени цехового/участкового производства сборок или деталей, с точностью до дня) и «вниз», по всей структуре изделия. И — обратно. В несколько итераций. Т.е. с использованием подходов и алгоритмов SCM, но внутри и вне рамок завода, для всей производственно-логистической цепочки изделия. С формированием как «директивной» («как надо») так и «расчетной («как получается») версии плана.
«Быстрое» (on-line) доведение планов СПМ до цехов и снабжения (а также — и поставщикам, кооператорам, центрам компетенции, с обеспечением доступа к СПМ через web-интерфейс) с ежедневной «приемкой» от них информации о реальном ходе производства / закупки. И далее – сравнении факта с планом, по-позиционно, по количеству, по % завершения с получением «расчетной» версии плана.
обуславливающая работу цеховых ИТР и ОПР «под заказ», и «точно вовремя».
Literature
- «Industrial Dynamics», Jay Forrester, Productivity Press, 1961. Как и в случае Теории Ограничений, модель динамики систем вскоре нашла своре применение не только в области управления запасами и производством, но и в менеджменте и экономике. В русском переводе – «Основы кибернетики предприятия (индустриальная динамика)», издательство «Прогресс», 1971.
- Factory Physics: Foundations of Manufacturing Management, third edition, 2008. 720pp. ISBN 978-0-07-282403-2.
- Maynard’s Industrial Engineering Handbook, Fifth Edition. Chapter 76 «AN INTRODUCTION TO SUPPLY CHAIN MANAGEMENT». Publisher: McGRAW-HILL: New York, Chicago, San Francisco, Lisbon, London Madrid, Mexico City, Milan, New Delhi, San Juan Seoul, Singapore, Sydney, Toronto. ISBN:9780070411029