Введение
Темпы изменения условий и увеличения объема знаний в сегодняшнем мире настолько высоки, что планирование представляется единственным способом определения будущих проблем и возможностей машиностроительного предприятия. Планирование является инструментом создания плана деятельности как на долгосрочный, так и на текущий период и дает основу для принятия управленческих решений. Планирование способствует поиску наиболее подходящих направлений действий, обоснованию и систематизации плановых решений, снижению риска принятия неверных решений из-за неправильной или недостаточной информации о возможностях предприятия или внешней среде. Планирование служит для формулирования целей и показателей, разработки путей их реализации, помогает согласовать и обеспечить единство целей и тем самым является организующим началом в деятельности предприятия.
Учитывая все возрастающую ограниченность ресурсов, очень важно добиваться их максимально эффективного использования на предприятии. План обеспечения производства ресурсами на предприятии должен быть разработан настолько точно и своевременно, чтобы использование их было оптимальным.
Вследствие возрастающих издержек, усложнения производственно-хозяйственных связей, роста цен и динамичного изменения факторов внешней и внутренней среды увеличивается степень риска в деятельности предприятия. Кроме того, для нормального функционирования предприятия необходимы также аргументированные планы-графики и расчетные оценки в качестве доказательств его способности и возможности эффективно достигать поставленных целей. Поэтому в план деятельности предприятия должны быть включены разделы, относящиеся к его организационно-техническому развитию, основной деятельности и обеспечению ресурсами.
Предпосылки для разработки новой концепции планирования потребности ресурсов в цифровом производстве
Особенности современных промышленных предприятий, принципиально важные для разработки системы планирования потребности ресурсов в цифровом производстве, состоят в следующем:
1) постоянно обновляющаяся номенклатура выпускаемых изделий;
2) сочетание на одном предприятии различных типов производства (единичного, мелкосерийного, среднесерийного, крупносерийного) из-за разного и динамично меняющегося спроса на изделия;
3) высокая динамичность производства, проявляющаяся в постоянном изменении спроса на продукцию предприятия по номенклатуре, количеству и срокам, совершенствовании конструкции изделий и технологии изготовления, а также других элементов производства (производственной структуры, кооперации с другими предприятиями, маршрутов обработки деталей и сборочных единиц и т.п.).
Положение предприятия в рыночной экономике изменилось коренным образом. Став объектом товарно-денежных отношений, оно обладает экономической самостоятельностью и отвечает за результаты своей хозяйственной деятельности. Существенно возрастает ответственность за качество принимаемых решений, для повышения которого требуется развивать теорию и методологию оперативного управления производством. Требуется проводить исследования, нацеленные на интеграцию оперативного управления производством и управления ресурсами (техническими, материальными и трудовыми).
Современный взгляд на систему оперативного управления цифровым производством предполагает использование новых инструментов ее осуществления. Сегодня предприятиям необходима универсальная система оперативного управления производством, концептуальными свойствами которой являются гибкость к динамике номенклатуры и объемов выпуска изделий, высокая точность и согласованность производственных заданий на разные плановые периоды и различных структурных подразделений. Сущность концепции универсальной системы оперативного управления цифровым производством заключается в том, что управление деятельностью промышленного предприятия осуществляется на основе одних и тех же элементов (планов-графиков, планово-учетных единиц и календарно-плановых нормативов) для всех типов производства для достижения оптимальных значений параметров производства и показателей деятельности.
Производственная составляющая концепции цифрового производства предполагает полную синхронизацию работы всех подразделений предприятия, обеспечиваемую на основе интеграции планирования всех видов деятельности и актуальной, достоверной и объективной информации о ходе производства, нацеленной на максимальное снижение себестоимости продукции, увеличение выручки, поиск новых рынков, сокращение сроков освоения и выпуска новой продукции. Цифровое производство гибко и быстро реагирует на динамичные внешние и внутренние факторы на основе информации, пригодной для регулирования всех процессов на предприятии в режиме реального времени [1; 2]. Поэтому одним из ключевых факторов для создания новой концепции планирования потребности ресурсов в динамичном разнотипном производстве является наличие универсальной системы оперативного управления производством [3].
Вторым ключевым фактором является высокий уровень развития информационных технологий и наличие современных инструментальных средств, позволяющих создавать интегрированные информационные системы оперативного управления производством на промышленных предприятиях и обрабатывать большие объемы данных для извлечения из них ценной информации для принятия своевременных решений и новых знаний о производстве. К этим инструментальным средствам относятся:
1) реляционные базы данных;
2) объектно-реляционные системы управления базами данных для построения архитектуры информационной системы;
3) объектно-ориентированный язык программирования;
4) веб-технологии (компонент интеграции системы управления базами данных и языка программирования);
5) веб-клиент (система организации взаимодействия с сервером);
6) унифицированный язык моделирования для объектно-ориентированного анализа и проектирования.
Третьим ключевым фактором для создания новой концепции планирования потребности ресурсов в динамичном разнотипном производстве является наличие на промышленных предприятиях баз данных о составе изделия, подетальных материальных нормативах, календарно-плановых нормативах, пооперационных трудовых нормативах, технологических маршрутах, заказах на производство продукции, планах выпуска изделий, интегрированных в единое информационное пространство.
Новая концепция планирования потребности ресурсов в цифровом производстве
Принципиальная схема планирования ресурсов в цифровом производстве показана на рисунке.
|
Состав изделия |
|
План-график потребности в материалах на долгосрочный период |
|
Календарно-плановые нормативы |
|
План-график выполнения заказов на долгосрочный период |
|
Потребность в материалах на долгосрочный, среднесрочный и краткосрочный периоды
|
|
План-график выпуска изделий на долгосрочный период |
|
Подетальные материальные нормативы |
|
План-график выпуска деталей на долгосрочный период |
|
Пооперационные трудовые нормативы |
|
План-график затрат труда на долгосрочный период |
|
Потребность в основных производственных рабочих на долгосрочный, среднесрочный и краткосрочный периоды
|
|
Потребность в оборудовании на долгосрочный, среднесрочный и краткосрочный периоды
|
 |
Рис. Принципиальная схема планирования ресурсов в цифровом производстве
Ключевыми элементами в системе планирования ресурсов в цифровом производстве, составляющими ее ядро, являются планы-графики выполнения заказов, планы-графики выпуска изделий, планы-графики выпуска деталей, построенные на долгосрочный период, отражающие динамику спроса на продукцию предприятия и динамику производства.
Для гибкого реагирования на изменения внешней и внутренней среды планы-графики выполнения заказов и планы-графики выпуска изделий оперативно корректируются на заводском уровне управления, планы-графики выпуска деталей пересчитываются на цеховом и внутрицеховом уровне управления в режиме реального времени, что позволяет изменять параметры производственных процессов с учетом сложившихся производственных ситуаций.
Центральное место в системе занимают динамичные планы-графики выпуска деталей, так как являются единым календарным графиком производства, определяющим параметры производственного процесса на долгосрочный период. Они являются основанием для построения динамичных планов-графиков потребности в материалах и планов-графиков затрат труда.
Отметим, что впервые в настоящем исследовании предложено строить динамичные планы-графики потребности в материалах и планы-графики затрат труда на долгосрочный период, которые отображают изменения потребности производства в материалах и затрат труда на горизонте планирования. Это позволяет увидеть даты изменения потребности в материалах и затрат труда, осуществлять точные расчеты и принимать эффективные управленческие решения.
Кроме того, планы-графики потребности в материалах и планы-графики затрат труда используются для формулирования целей и определения показателей их достижения для структурных подразделений предприятия. Цели и показатели на среднесрочный и краткосрочный периоды определяются по планам-графикам, построенным на долгосрочный период, что обеспечивает согласование их на различных уровнях управления (стратегическом, тактическом и оперативном) и разных временных периодах. Данный подход позволяет установить конкретные цели и ключевые показатели деятельности предприятия и его структурных подразделений и таким образом способствует реализации стратегии предприятия.
Динамичный план-график потребности в материалах является основанием для формирования принципиально нового подхода к составлению плана-графика поставки материалов на предприятие и построения производственно-хозяйственных отношений с поставщиками, снижающих риски и затраты. К тому же он используется для оперативного управления производственными заделами деталей и сборочных единиц для поддержания их на нормативном уровне и снижения потребности оборотных средств в незавершенном производстве.
Динамичный план-график затрат труда на долгосрочный период является основанием для формирования принципиально нового подхода к планированию потребностей в основных производственных рабочих и оборудовании. Он показывает, какие профессии, квалификации, группы оборудования требуются для осуществления производственного процесса в определенные отрезки времени на горизонте планирования. Это позволяет точно планировать потребность в персонале, осуществлять развитие и обучение кадров новым компетенциям, своевременно приобретать новое оборудование и ликвидировать неиспользуемые станки и механизмы.
Предложенный подход отменяет существующий в теории и применяемый на практике метод определения потребности материальных ресурсов и затрат труда на основе плана выпуска изделий (объемный метод), дающий неточные решения в динамичном разнотипном производстве и потому способствующий увеличению потерь на предприятии.
Свойства системы оперативного планирования потребности ресурсов в цифровом производстве
Система оперативного планирования потребности ресурсов в цифровом производстве должна иметь ряд свойств, основными из которых являются универсальность, гибкость, адаптивность, иерархичность, экономичность, непрерывность, полнота и точность [4]. Свойство универсальности системы состоит в том, что оперативное планирование, учет, контроль, анализ и регулирование обеспечения производства ресурсами в динамичном разнотипном производстве осуществляются на единой методологической основе (по единым моделям и алгоритмам).
Единство системы оперативного планирования потребности ресурсов в цифровом производстве означает устойчивость ее внутренних связей при динамичном изменении состояния внешней и внутренней среды. Данное свойство проявляется в тесной связи функций планирования, организации, учета, контроля, анализа и регулирования производства; единстве процесса управления, состоящем в его непрерывности и ритмичности, согласованности всех его операций, стадий и этапов.
Гибкость системы оперативного планирования потребности ресурсов в цифровом производстве заключается в ее способности выполнять свои функции без изменения методов управления при непрерывном колебании выпуска продукции и внесении изменений в производственный процесс и при этом обеспечивать снижение себестоимости продукции.
Свойство адаптивности состоит в своевременной реакции системы оперативного планирования потребности ресурсов в цифровом производстве на изменения во внешней и внутренней среде, позволяющей оперативно рассчитывать новые параметры производственных процессов для изменения их целевой ориентации и на этой основе регулировать деятельность структурных подразделений предприятия.
Иерархичность системы оперативного планирования потребности ресурсов в цифровом производстве предполагает горизонтальную и вертикальную интеграцию трех уровней управления внутри предприятия (заводского, межцехового, внутрицехового) и определение совокупности взаимосвязанных элементов, образующих единое целое и совместно действующих для достижения поставленных целей и показателей.
Непрерывный характер системы оперативного планирования потребности ресурсов в цифровом производстве связан с необходимостью планирования будущего предприятия для определения тактики его действий и постоянных корректировок в связи с динамичным изменением спроса на продукцию и внутренней среды предприятия. Свойство непрерывности предполагает наличие у системы возможности в режиме реального времени получать данные о состоянии производства, анализировать и регулировать его ход.
Свойство полноты заключается в охвате системой оперативного планирования потребности ресурсов в цифровом производстве всех функциональных подсистем, уровней управления и различных периодов планирования (долгосрочного, среднесрочного и краткосрочного).
Точность системы оперативного планирования потребности ресурсов в цифровом производстве состоит в применении простых планово-учетных единиц (изделие, деталь, день обеспеченности) взамен укрупненных и условных (заказ, групповой комплект, сборочный комплект, условное изделие, сутко-комплект и др.) и детализации и конкретизации потребностей на месячную производственную программу цеха, оперативные плановые задания производственным участкам.
Свойство экономичности предполагает использование в системе оперативного планирования потребности ресурсов в цифровом производстве наиболее значимых управляющих параметров и критериев оптимизации.
Заключение
Настоящее исследование является развитием теории и методологии оперативного управления промышленным предприятием в условиях цифрового производства. Разработанная система оперативного планирования потребности ресурсов в условиях динамичного разнотипного производства позволяет предприятию адаптироваться к постоянно изменяющейся внешней и внутренней среде, создавать комплектное незавершенное производство, снижать производственные затраты, сокращать длительность производственного цикла изготовления изделий, повышать производительность труда.
Теоретическая значимость исследования состоит в развитии теории и методологии производственного менеджмента. Предложена отечественная система оперативного планирования потребности ресурсов в цифровом производстве, учитывающая в полной мере особенности российских промышленных предприятий.
Практическая ценность результатов исследования заключается в универсальности предложенных решений и возможности применения их на предприятиях всех отраслей промышленности РФ.
