АДАПТИРУЕМЫЕ ПРИКЛАДНЫЕ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПЛАНИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА
Краткое описание
1. Назначение системы
Система представляет собой комплекс связанных подсистем и задач для планирования производства во взаимодействии с внешними системами, такими как «Учет производства», «Бухгалтерский учет», «Нормирование ресурсов», «Ценообразование», «Управление качеством продукции», «Материально-техническое обеспечение» и др. (АПС по каждой из названных подсистем имеет апробированные разработки).
Конечная цель системы, заключающаяся в комплексном планировании производства для основных и вспомогательных цехов, агрегатов последующего передела, а также обеспечения ресурсами, достигается реализацией следующих основных функциональных блоков:
¨ модель нормативно - справочной информации;
¨ планирование себестоимости продукции;
¨ объемное планирование производства;
¨ определение потребности в ресурсах и их стоимости;
¨ календарное планирование производства;
¨ оперативное планирование производства;
¨ планирование работы агрегатов и производственных линий.
В сочетании с подсистемами планирования материально-технического обеспечения, перевозок, работы вспомогательных цехов, прочих доходов и расходов и, как завершение, планирование бюджета предприятия и локальных бюджетов система может быть преобразована в систему планирования всей производственно-хозяйственной деятельности комбината.
Инструмент объемного планирования производства может быть использован при годовом планировании, когда портфель заказов по существу неизвестен, для определения потребности в ресурсах и выдачи годовых заданий по материально-техническому обеспечению.
Этот инструмент может быть использован при перспективном планировании и решении вопросов баланса металла при намечаемом новом строительстве и реконструкции.
2. Структура системы
2.1 Общие положения
Система планирования производства охватывает всю производственную сферу комбината и является частью его интегрированной системы управления. Она размещается на технических средствах подключенных к общезаводской компьютерной сети и работает во взаимодействии с другими системами. Автоматизированные рабочие места (АРМ) системы располагаются в различных офисных и производственных помещениях. На каждом рабочем месте пользователи реализуют функции согласно своим должностным инструкциям и определенным правам доступа к работе с системой. Каждая функция представляется в виде отдельных элементарных задач, которые решаются на конкретных АРМ.
В основу системы планирования производства положена система работы с заказами, реализуемая в виде отдельных функций и задач в подсистемах маркетинга, объемного, календарного и оперативного планирования производства, учета производства, себестоимости (расчет себестоимости по калькулируемым группам и отдельным заказам), управления качеством продукции и др.
Взаимосвязь позаказного планирования с системой управления качеством поддерживается на уровне учета требований внешних стандартов и их соответствия стандартам предприятия, выбора технологических маршрутов и набора технологических карт по стадиям производства.
Система может быть реализована в виде отдельных модулей, интегрированных с системами ERP (SAP R3, ORACLE APPLICATIONS и др.)
Система в целом и ее отдельные модули апробированы в условиях Нижне-Тагильского и Магнитогорского металлургических комбинатов.
.
2.2 Нормативно-справочная модель предприятия
Нормативно справочная модель предприятия представляет собой набор справочников условно-постоянной информации, необходимой для работы системы планирования и других систем.
Основные группы справочной информации, необходимые при реализации функций планирования:
§ Цехи, участки, машины и агрегаты;
§ Продукция, полуфабрикаты, заготовки, отходы;
§ Ресурсы, статьи себестоимости;
§ Параметры, константы, формулы для расчетов;
§ Стандарты, свойства продукции;
§ Стадии, операции, технологические карты, параметры технологии.
Функции подсистемы «Формирование нормативно-справочной модели предприятия»:
§ ввод, коррекция, добавление и удаление информации;
§ обеспечение целостности информации как единой базы данных;
§ автоматическое кодирование сущностей уникальными кодами;
§ формирование документов;
§ сервисные функции.
2.3 Планирование себестоимости продукции
Подсистема планирования себестоимости продукции предназначена для расчетов себестоимости продукции основных и вспомогательных цехов в их взаимосвязи.
Приемлемо точный расчет себестоимости по каждой позиции заказа в их совокупности практически невозможен. Поэтому в системе используется ступенчатый подход, когда себестоимость для завода/комбината в целом рассчитывается в рационально сжатой номенклатуре, а при расчете себестоимости позиций заказов пересчитываются только прямые расходы.
В подсистеме предусматривается возможность задания норм расхода ресурсов в общих объемах или в удельных объемах на единицу продукции. Распределение непрямых расходов может осуществляться по произвольным научно, экономически и технически обоснованным формулам. Подсистема может быть настроена на любую методику планирования себестоимости продукции.
Функции подсистемы:
§ выбор фундаментальной группировки продукции (калькулируемых групп);
§ ввод и корректировка методических данных (константы, базовые параметры - аргументы распределения, статьи себестоимости, формулы расчетов, выходные показатели и формы выдачи документов и др.);
§ ввод и корректировка данных для планирования ( цены на продукцию и ресурсы, предварительные объемы производства, условно-постоянные расходы по объектам, суммарные и удельные расходы ресурсов, значения аргументах формул распределения ресурсов);
§ генерация цеховых систем планирования себестоимости (как правило, вспомогательных цехов);
§ собственно планирование себестоимости продукции (функция может реализоваться итеративно, совместно с объемным планированием производства);
§ формирование документов;
§ сервисные функции.
* Функции подсистемы по подготовке информации должны или могут осуществляться на различных рабочих местах в цехах и отделах.
2.4 Объемное планирование производства
Подсистема объемного планирования производства предназначена для расчета плана производства в заданной номенклатуре продукции по цехам с учетом маршрутов, производственных мощностей, длительности плановых простоев и ремонтов, ограничений на используемые ресурсы, наличия привозной заготовки, выпуска побочной продукции.
Задача решается классическим симплекс-методом по специальной программе, обеспечивающей достаточную скорость для расчета производственной программы одновременно для всего предприятия.
В зависимости от управленческой задачи степень детализации объемного планирования может быть различна. Например, при планировании на предстоящий год, когда портфель заказов неизвестен, достаточно рассчитать план в весьма сжатой номенклатуре.
В реальности существует большое количество условий и ограничений, которые невозможно формализовать. В подсистеме эта проблема решается путем добавления возможностей ввода различных дополнительных ограничений, наложением «штрафов» на маршруты и других приемов в сочетании с высокой скоростью просчета одного варианта плана, для возможности выбора наилучшего варианта среди подобных.
Объемный план производства является основой для определения потребности в ресурсах, размещения в плане конкретных позиций заказов и решения других задач планирования. В частности плановые объемы производства по калькулируемым группам используются в подсистеме планирования себестоимости продукции.
Функции подсистемы:
§ анализ подготовленного перечня заказов, их классификация с расчетом объемов в группах, средневзвешенных цен и себестоимости, производительности и других параметров;
§ выбор СТП, маршрутов производства, технологических карт;
§ проверка правильности ввода заказов: автоматическая и ручная корректировка;
§ ввод и запрос и корректировка данных смежных подсистем (ограничения, производительность, ремонты, простои, расходные коэффициенты, связи и маршруты, запасы ресурсов, незавершенное производство, наличие привозной заготовки);
§ выбор перечня контролируемых ресурсов и назначение ограничений по их расходу;
§ формирование оптимизационной матрицы и расчет оптимального плана в сжатой и расширенной номенклатуре продукции (степень сжатия номенклатуры произвольна и зависит от целей планирования, для годового планирования с неизвестным портфелем заказов степень сжатия максимальна);
§ формирование позаказного объемного плана;
§ генерация отчетных форм просмотра и печати;
§ дополнительные функции по оптимизации баланса кокса, железорудного сырья и ферросплавов;
§ формирование документов;
§ сервисные функции.
2.5 Потребность в ресурсах на производство
Подсистема предназначена для расчета объемов материального и денежного обеспечения на план производства планируемого периода. В расчетах используются нормы расходов на производство продукции и объемы производства продукции в расширенной ее номенклатуре. Одноименные ресурсы различных цехов объединяются в соответствующие группы и результаты выдаются по каждой контролируемой группе по цехам и заводу/комбинату в целом в натуральном и стоимостном выражении. В подсистеме определяются объемы отгрузки продукции по заказчикам, видам транспорта, дорогам и станциям назначения.
Функции подсистемы
§ формирование перечня контролируемых ресурсов и объединения их в группы;
§ расчет потребности в ресурсах в натуральном и стоимостном выражении;
§ формирование заявок управлению материально технического обеспечения на пополнение запасов (при наличии системы МТС, имеющей данные о нормах запасов, наличии сырья и материалов на складах и др.);
§ определение потребностей в транспорте для отгрузки продукции по видам транспорта, количеству вагонов по дорогам и станциям назначения;
§ формирование документов;
§ сервисные функции.
2.6 Календарное планирование
Подсистема предназначена для составления планов-графиков принятого плана производства в календарной последовательности по кампаниям /монтажным партиям, маркопрофилям, плавкам сталеплавильных цехов на произвольный период.
Основная цель календарного планирования - выдача информации для подготовки производства на планируемый период. Из общего перечня необходимых ресурсов может быть выбран список контролируемых ресурсов (недостаточные запасы, поставка к определенному времени и др.), для которых рассчитывается календарная потребность.
Для обеспечения плана отгрузки продукции формируется календарная потребность в транспорте по видам, количеству единиц, направлениям, дорогам и станциям назначения.
В календарном планировании прогнозы и заказы на конечную продукцию согласно установленным маршрутам через расходные коэффициенты отображаются на все стадии производства (например, заказ на холоднокатаный лист для конвертерного цеха превратится в заказ на соответствующее количество слябов и определенный объем жидкой стали). Здесь будет учтено незавершенное производство на начало периода и рассчитано на его конец; заказы, сгруппированные по маркопрофилям, представленные кампаниями и монтажными партиями будут расписаны по суткам и часам, также как и конкретные плавки в сталеплавильных цехах.
При планировании учитываются плановые производственные ситуации и ограничения, влияющие на возможности агрегатов.
Функции подсистемы:
§ получение, ввод и корректировка информации (завершение предыдущего периода определение незавершенного производства, сохранения данных и др.);
§ работа с заказами (коррекция, исключение и добавление);
§ отображение заказов конечных цехов по производственной цепочке в обратной технологической последовательности по расходным коэффициентам и выходу побочной продукции;
§ группировка заказов и составление кампаний и монтажных партий;
§ расчет планов-графиков для связанных производств и ручной их коррекции по критериям ритмичности производства, сокращения складских запасов, разгрузки узких мест и др.;
§ расчет календарной потребности в контролируемых ресурсах;
§ расчет календарной потребности в средствах транспорта для отгрузки продукции по видам транспорта, количеству единиц, направлениям, дорогам и станциям назначения;
§ формирование документов по цехам и участкам, в т. ч. поплавочных, сортаментных и позаказных графов;
§ сервисные функции.
2.7 Оперативное планирование
Подсистема предназначена для коррекции планов-графиков календарного плана на произвольный период (подразумевается несколько дней), а также для слежения и контроля за выполнением производственной программы.
Подсистема имеет общую системную часть с подсистемой календарного планирования и по существу является развитием последней в направлении контрольно-аналитических и регулирующих функций.
Главное отличие оперативного планирования от календарного заключается в учете производства по маркопрофилям и собственно заказам, текущего незавершенного производства, отгрузки продукции, а также сложившейся производственной ситуации на момент планирования (как правило, ежедневно). В связи с этим алгоритмы и критерии оптимальности для календарного и оперативного планирования различны.
Оперативное планирование в каждом цехе может быть дополнено системой диспетчеризации работы цеха (динамическое планирование в реальном масштабе времени).
Функции подсистемы
§ учет и контроль выполнения плана-графика (автоматизировано при наличии подсистем «учет производства и отгрузки продукции» или «слежение за производством»),
§ коррекция плана графика (объем заказов, позиции заказов, очередность кампаний, объем кампаний, очередность маркопрофилей, очередность ремонтов, замены: марок, сортамента). обработка внеплановых ситуаций (аварии, недостаток металла, недостаток ресурсов, ограничения по транспорту и других, описанных в справочнике ситуаций);
§ расчет оперативного плана- графика производства по маркопрофилям и заказам;
§ формирование оперативных единичных изменений в графике;
§ формирование оперативного плана - графика отгрузки продукции;
§ расчет потребности в транспорте по видам и количеству единиц;
§ формирование документов по цехам и участкам;
§ сервисные функции.
Подсистема оперативного планирования может быть дополнена подсистемой диспетчеризации работы цеха в реальном масштабе времени.
2.8 Планирование работы агрегатов
Подсистема планирования работы агрегатов предназначена для составления объемных, календарных и оперативных планов для дополнительных переделов, таких как термообработка, травление, нанесение покрытий и т. п. Составление планов осуществляется для каждого агрегата или линии в отдельности разделением планового производства металла основными агрегатами на монтажные партии в их рациональном объеме и планирования обработки этих партий в последовательности близкой к последовательности производства.
Функции подсистемы:
§ выбор агрегатов для планирования;
§ агрегирование планового производства металла по монтажным партиям, маркопрофилеразмерам и заказам;
§ собственно планирование работы агрегатов;
§ ручная коррекция планов;
§ формирование документов по цехам и участкам;
§ сервисные функции.
3. Другие, связанные с планированием производства подсистемы
АПС имеет опыт разработки: апробированные модели или проектные материалы по другим системам и задачам, тесно связанным с планированием производства. АПС может принять участие в разработке или модернизации ряда систем, подсистем и задач.
3.1 Подсистема прогнозирования
Подсистема прогнозирования предназначена для определения аргументов планирования таких как цены на ресурсы и продукцию, курсы валют, уровень условно-постоянных расходов, коэффициенты использования оборудования, объемы заказов и других данных, дрейфующих во времени.
3.2 Подсистема нормирования
Подсистема нормирования предназначена для определения норм расхода ресурсов, в т. ч. металла на прокат, технических норм (производительность, нормы текущих простоев и др.) в единой методологической среде.
3.3 Подсистема планирования результатов производственно - хозяйственной
деятельности, бизнес-плана, бюджета и планового баланса предприятия
Подсистема предназначена для формирования бизнес-плана, бюджета комбината на планируемый период, а также планового его баланса по активу и пассиву бухгалтерского плана счетов. Планирование производится на основе интеграции данных других подсистем планирования, а также путем оптимизации предложений и запросов различных служб комбината по унифицированной методике.
3.4 Подсистема учета затрат и анализа себестоимости продукции
Подсистема предназначена для учета затрат в рамках существующей системы учета производства и анализа себестоимости продукции с интеграцией с подсистемой планирования себестоимости.
3.5 Система управления качеством продукции
Система предназначена для управления качеством продукции в соответствие со стандартами серии ИСО 9000.
3.6 Задача фактического баланса металла
Задача в системе учета производства предназначена для слежения за выбранной совокупностью выплавленной стали (конкретная плавка, совокупность плавок по дате и марке и др.) по всем маршрутам ее движения (отправлено, принято, отходы и брак, годное, незарегистрированные потери или избыток).
