С.В. Питеркин, sergey.piterkin@rightstep.ru
Въведение
Планирането и управлението на производството е една от най-актуалните и сложни проблеми за местните предприятия в момента. Единичните успешни примери за приложение на ИТ под формата на ERP системи, заедно с остарелите традиционни MRP-II или усъвършенстваните, но 'нервни' APS алгоритми, по-скоро говорят 'против', отколкото 'за' тях; 'бережливото производство' — внедрявано у нас широко, главно на ниво 5S, визуализация, кайдзени и т.н., също не предоставя на предприятията реални инструменти за планиране и управление на производството.
По-долу е описанa системата за планиране и управление на производството, най-популярната в съветско време — Системата Родова, и нейното възраждане с цел решаване на производствени задачи от настоящето.
Новочеркасската система за непрекъснато производствено планиране, известна още като Система Родова, беше създадена през 60-те години на миналия век. И, след кратко време, беше доброволно приета от преобладаващото мнозинство от най-взискателните и консервативни управленски среди – директори и ръководители на производства, планировчици, диспечери, ръководители на цехове (за сравнение, вземете масовото 'приемане' на ERP системи в момента…).
Това се случи поради изключителната ѝ простота и ефективност в решаването на основните производствени задачи: производство 'точно навреме', 'точно в количество'; ритмично; с минимални разходи; осигуряване на максимална прозрачност на случващото се. Популярността и разпространението на системата бяха толкова големи, че дори сега 'осколки' от системата, поради липса на по-добри алтернативи, все още се използват за управление на производството от много заводи. Но, отбелязвам, не най-добрите 'осколки' и, без особен ефект.
Въпреки това, Система Родова, поне нейните основни елементи могат и трябва да бъдат използвани в съвременните условия. Как — ще бъде разгледано по-долу. С описанието на самата Система Родова, нейните съставни части, предимства и ограничения, и нейното възраждане чрез ИТ и съвременни технологии за управление, включително Lean, TOC.
Система Родова
1. Състав на изделието. Беше създаден състав 'обобщено' или условно изделие, представляващ комбинация от всички продукти, произвеждани в завода. В примера на Новочеркаския завод, където се създаваше системата, за "общото" изделие се взимаше електровоз, в този състав на изделието се добавяха всички възможни модификации планирани за него, както и резервни части, агрегати и изделия, произвеждани по план на други заводи и ТНП. За по-сложни случаи условни изделия се взимаха сутко-комплекти.
Коментар. Условното изделие не е нищо друго, освен planned item или future item на съвременните ERP системи.
2. План за производство на условното изделие — график на производството. Фиксираше се за доста дълъг период (по времето на създаване на системата – за година, но с възможност за ежеквартални промени) и се публикуваше под формата на условни машини с техните редови номера от началото на годината или от началото на производството, свързани с всяко изделие дати – виж фиг. по-долу.
3. Планиране. Цикличният график на условното изделие бе нормализиран на датата на започване на сглобяването:
a. Нормативният коефициент за всеки цех беше свой (в зависимост от времето на предвиждане) и представляваше "Делото" в детайли.
b. Изваждайки делото от целия НзП по завода, цехът получаваше, за всяка детайл, номер на условното изделие, затворен (събран).
c. Целта на цеха е работа с зададен ритъм, т.е. производство на детайл под условно изделие с номер, сглобяван днес.
Така, при предположение за равномерно и постоянно годишно производство на определени условни изделия, всеки цех получаваше в качеството си на план за производство план за производство на готова продукция, изразен в условни изделия. В заводите, които все още се опитват да практикуват Системата Родова, той беше наречен и се нарича различно: "серийна сметка", "серия", "машинокомплекти" и пр.
Коментар
Нека спрем вниманието си върху "задел", тъй като в руската производствена теория и практика няма понятиe, което да се възприема по-неадекватно – обратната страна на популярността на системата Родова. "Задел" е нивото на НзП или, по-точно, количествено изразяване на времето за предаване, с което всеки цех трябва да пуска детайли за своевременно завършване на сглобяването. Но този "сакрален" смисъл в момента е загубен. "Задел" за производителите – това е нещо, което най-често е произволно взето или, що е по-лошо, изчислено по методологията на Родова, предполагайки непрекъснат и стабилен производствен план, ниво на запасите в потребителските цехове, необходимо на последните за непрекъсната работа. Да, точно така, за непрекъснато и ритмично производство! Не за изпълнение на плана/поръчката/поръчките навреме, а именно за да има какво да прави цехът-потребител, тоест да не стои без работа. "Протлакање" в най-лошия си вариант! Но "задел", както го е имал предвид Родова, не е нищо друго освен количеството на канбан картончета в обръщение, т.е. извличане! Подробности – по-долу.
4. Стартиране. За всеки от цеховете (и по-нататък – участъците) за неговата номенклатура на детайли се изгражда "Картотека на пропорционалността».
"Картотека на пропорционалността" представляваше шкаф с три полки (всяка полка – месец) с отделения, по номера на дните в месеца. Над всеки "месец" – календарни дни от месеца, свързани с плана в условни изделия. В всяко отделение – картончета на детайлите, произвеждани от цеха. Каждое картонче на детайла се поставя в отделението, което отговаря на максималния номер на машината, комплектована с този детайл. При производството на нова партида детайли, в картончето се прави отметка и то се прехвърля надясно, в отделението, с номера на машината, за която новата партида на този детайл осигурява комплектоване.
"Картотека на пропорционалността" в системата на Родова – основният, изключително прост и визуален обект за междусекционна синхронизация, цехово управление и визуализация. Идеологически съответстващ на канбан таблото (да забележим, че системата на Тойота тогава едва започваше да се ражда):
— ежедневно маркерът "днес" се премества надясно;
— карта (канбан), близка до "днес" — време е за стартиране (канбанът се предава в производството), картата вляво от "днес" — стартирането е закъсняло.
Коментар. Идеологията на картотеката на пропорционалността е подобна на идеологията на визуалните табла за управление на канбан:
1) карта на детайла — има канбан в обращение, с разликата, че те не са предавани в производството, предавана е само информация за това, че е необходимо да започне производството;
2) количеството канбани в обращение – има "задел" в системата Родова. Или — нивото НзП (не нормативно и ненормируемо!) но зависещо само от външния търсене (в това време търсенето беше равно на годишния план) и от времето за предимство на производството на конкретен детайл.
5. Организация на производството. Информацията за картите (за детайлите), близки до "днес" се предаваше на майсторите на съответните участъци. Стартирането на детайлите на самите участъци, разпределението на задачите между работниците, се извършваше аналогично на предходния пункт.
a. За всеки участък се установяваха шкафчета, всяко за десет работни места (10 изпълнители). На всяко работно място (на всеки работник) в шкафчето съответстваше рафт с количество клетки, равно на броя на работните дни в месеца. Над всяка клетка се прикрепяше производствен план, изразен в условни изделия и свързан с дати (към клетките). Във всяка клетка се поставяха карти на детале-операции, прикрепени към конкретно работно място. Принципът на преминаване на картите детале-операции е аналогичен с принципа на разполагане на картите за детайли в картотеката на пропорционалността на цеха.
b. Всеки работник всеки вечер подходеше до своя рафт, (самостоятелно!) съставяше си задача за следващия ден от картите, близки до "днес", и я предаваше на майстора. Задачата на майстора беше да осигури на работното място всичко необходимо за производството на задачата: материали, инструменти, приспособления, чертежи.
Коментар
1. Все същата визуална табла за канбан на ниво участък, плюс — "изтегляне" директно от работниците.
2. Необходимо е да се обърне внимание, че такава схема е възможна за приложение след балансировка на мощностите и строго закръгление на детайлите-операции (маршрутите) към работните места. Още едно сравнение с TPS…
6. ОбщуванеСистемата за отчетност се състоеше в събиране на информация за завършването на операции, преместването на частите от цех в цех и ръчното въвеждане на информацията в картите за отчетност на операциите и частите. Основната информация, която се въвеждаше в картите, не беше информация за наличностите, а данни за поредния номер на следващото затворено условно изделие. По принцип, процедурите за отчетност бяха "обикновени" с оглед на реализирането им в съвременните IT системи за отчетност. Но тези "обикновени" процедури бяха разработени през 1961 година!
7. Общ мониторинг на работата на цеховете на основното производство се извършваше с помощта на проста и логична визуална форма, "Графика на пропорционалността". Основната й цел беше да покаже колко синхронно работят цеховете на основното производство и "вспомагателните" подразделения по отношение на ритъма на сборните цехове. Всеки цех трябваше да се стреми към производство "Точно навреме", т.е. сивата лента на всеки цех или затворените условни изделия трябваше да се опират на "днес". При това крайното незатворено изделие е онова, което не е комплектовано от цеха поне с една част. Отставането на всяко подразделение от "днес" се оценява в денонощни позиции на отставане – вижте рисунката по-долу.
Взето от "План-Поток-Ритъм", А.Родов, Д.Крутянски. Ростовско книжно издателство, 1964.
Аналогични графики се изграждаха и за всяка част.
8. Последният важен елемент на Системата е изменението на заплатата и мотивацията за синхронно производство с графика на сборката. Промените са прости, но основополагаещи: общият фонд на заплатите на цеха намалява пропорционално на дните отставане от графика. Например: 1 ден отставане – 1% намаление. След това – намаление на фонда на участъците, които са отстъпили от графика, а след това – фонда на конкретния изпълнител. Огромното предимство на тази промяна беше нейната простота и визуализация – както ИТР, така и ОПР на цеха в който и да е ден можеха да видят колко могат да загубят в заплата.
Залезът на Системата Родова
Системата Родова, или Новочеркасната система на непрекъснато оперативно планиране, бързо получи широко разпространение в целия Съветски съюз – по някои данни я използваха не по-малко от 1500 предприятия.За сравнение вземете нашите заводи, които сега използват принципите на MRP-II или TPS за планиране и управление на производството!) И в това няма нищо учудващо, тъй като Системата Родовa е създадена с оглед на особеностите на управлението на нашите заводи и особеностите на външното търсене. Въпреки това, в момент, когато TPS едва започваше да се развива, а концепцията за ERP системи беше трудно постижима, Родов самостоятелно стигна до най-добрите Lean принципи на планиране и изгради (без компютри!) „правилната“ идеология на съвременните ERP системи. Да, целенасочена борба с безполезното Родов не водеше, но къде другаде има такива „залежи“ на безполезно, като в нередовното периодично планиране и производство? „Залежи“, които не са загубили актуалността си и до днес.
Но Системата Родовa, като цялостна и използвана за управление на производството, не доживя до наши дни. Системата беше „заточена“ и изключително ефективна в условията на: утвърдени производства с установени и не особено бързи процеси на разработка и пускане на нови изделия на пазара; при външно, доста стабилно и определено търсене. В условията на следкризисния хаос в индустрията и загубата на умения в управлението и ИТР, Системата Родовa започна да работи в противоположна посока: против производството. И, въпреки че в системата бяха заложени значителни резерви, „новият Родов“ не успя да адаптира системата към новите условия през това време. А условията наистина се промениха радикално.
- Появи се пазарно търсене, с него — невъзможността за прогнозиране на фиксиран и по някакъв начин стабилен план за производство.
- Появи се Клиент, със своите специфични изисквания, и с него — ръст на асортимента на готовите изделия и техните модификации, необходимост от преминаване към малки серии или индивидуално производство и производство на модифицирани основни изделия по поръчка.
- Появиха се конкуренти, включително западни и източни, с тях — необходимост от бърза смяна на поколенията продукти, бързо разработване и пускане на нови изделия на пазара.
- В резултат на тези несигурности — „вал“ от модификации и конструкторски изменения.
- В резултат — невъзможността да се определи необходимият хоризонт за планиране на фиктивното условно изделие, формирането и свързването с конкретни дати на плана за пуск на условното изделие.
В променените условия работата по системата Родова доведе до това, че 90% от закупуваните/производените задели оставаха на складовете на МТС/в цеховете, внасяйки свой собствен принос, за много – фатален принос в статиите "активи" на счетоводните баланси, с едновременен срив на сроковете за изпълнение на поръчките.
Коментар. "Заделите" на Родова система са се вградили толкова дълбоко в главите на нашите производители, че дори и сега много заводи опитват да нормализират, създават и проследяват в производството "заделите", работят "под задел", "затварят серия", щамповат безлични машинокомплекти на склад ПДО/ПРОСКа в сборния цех. А отечественият "наука" за управление на производството все още продължава да штампова учебници (и, съдейки по всичко, знания) с обобщаващо заглавие "Управление (на съвременното) производство", където на заделите и методите за тяхното изчисление е отделена огромна роля.
Още веднъж: "заделите" на Родова система – това не е задел, не е норматив НзП, неснижаем остатък. Това е изразено в количествено изражение време за предвиждане на конкретна детайл, изчислявано за предвиждане на нейното пускане с цел доставка "точно навреме" за сглобяване!
Точно в този момент, губейки това, което имаха и не създавайки нищо ново, системите за планиране на производството умряха и до днешен ден не се появиха в подавляващото мнозинство от нашите заводи, особено – традиционните, пост-съветски. Вместо това: някой се опитва да се вкара в прокрустовото ложе на MRP-II с помощта на ERP системи, някой завистливо гледа на канбан и методите за управление точно на време, осъзнавайки, че не може да се справи, някой, и не винаги безуспешно, опитва да управлява, използвайки собствени системи, някой – такъв е мнозинството засега, е прехвърлил цялото управление на отдела за продажби и работниците – за последните – посредством заплащане на труда по произведените единици.
Система Родова. Второ раждане.
Но ситуация, включително и на пазара, се променя. В момента успешните предприятия, включително и държавните, имат стабилен интерес към продукцията си и могат да мислят не само за утрешния ден. Разпространението на идеите на Lean и борбата за ефективност водят до фокусиране на предприятията върху производството на само онези стоки, в които са най-компетентни. И въпреки че броят на модификациите не намалява, поне вече не става дума за "ютии и хеликоптери".
И ако Системата на Родова е толкова гениална, а аз смея да заявя, че точно такава е, защо да не я обновим и да я използваме за управление на определени типове производства? Тем повече, че Родова е заложила достатъчно резерви за развитие в нея, включително възможността да се използва в условия на голяма нестабилност на вътрешната и външната производствена среда.
Развитието на системата на Родова, с разширяване на възможностите ѝ с IT технологии и Lean/TOC инструменти — по-долу.
1. Условно изделие. От условното изделие в традиционния смисъл ще трябва да се откажем. Вместо него — изделие по поръчка (поръчка), със собствена специфична структура по поръчка. Или, или едновременно с това (в зависимост от конфигурацията на търсенето и произвежданата продукция на предприятието), можем да определим и използваме като условно изделие и сутко-комплект (дневен обем) или такто-комплект. Тоест изделие (група изделия), произвеждани на всеки 24 часа или по зададен за това предприятие такт.
2. В качеството на график на производството ще служи графикът на отгрузката на поръчките — поръчка (изделие по поръчка) плюс дата на готовност. Или сутко (такто) комплект, свързан с дата на готовност.
3. Следващата оптимизация – "задели". От заделите, както и от нормите на графика на производството до датата на започване на сглобяването – се отказваме. Заменяме ги с динамично (т.е. постоянно) планиране, чиято основна задача е изчисляване на динамичното време на предимство (при планиране с оглед на ограничения), графика на производството и старта. Планирането в Системата на Родова практически не съществуваше, тъй като външните и вътрешните условия се променяха бавно. Затова, след поставяне на потока, основната задача беше в неговата поддръжка и мониторинг. Настоящата ситуация е различна. Ситуацията, както вътрешната, така и външната, се изменят, и то много бързо. И (пре)планирането трябва да се извършва всеки ден. С което прекрасно се справят софтуерно-апаратните средства.
Концепцията за планиране зависи от бизнес нуждите на всяко предприятие, но общите елементи са приблизително следните.
а. Всеки елемент от производствения график — поръчка (изделие по поръчка) се планира отделно, от готовото изделие, „надолу“ и „вляво“, по спецификация и цикличен график на събрание. С запазване на привързаността на всяка част, възел или заготовка, с главната поръчка (вж. рис. по-долу). В този случай, всяка работна секция ще може да вижда поръчката, за която трябва да произведе детайлите, и обратно, всяка поръчка „вижда“, как конкретни детайли се произвеждат за нея. Това е „директивен“ (по поръчките на клиента) план за производство.
Коментар относно отчитането на мощностите. В зависимост от особеностите на предприятието, мощностите при планирането могат да не се вземат предвид (в този случай се изчислява времето на такт по групи продукции и се извършва балансиране на мощностите под такта, в т.ч. и Lean инструменти), или планирането се извършва с оглед на наличните ресурси, включително използването на оптимизационни алгоритми.
б. В случай на производство на еднотипна продукция и квази-стабилен график на производството, е възможно управление и с „заделите“ с организация на извличаща схема на стартиране с помощта на електронни канбан. Това е реализация на схемата за „извличане-протласване“ на планирането, усъвършенстван с алгоритмите „барабан-буфер-въже“ и цветова сигнализация на ТОС. Вж. рис. по-долу.
4. Картотека на пропорционалността. След автоматичното планиране (или след автоматичното генериране на „канбан“ за стартиране за попълване на междинния склад) всяка работна секция/участък/работно място получава както план за производство, така и план за стартиране на конкретни детайли за конкретни поръчки — „картотека на пропорционалността“ в електронен вид (Стартиране – вижте по-долу). За ограничаване на старта на по-голямо от нужно количество (особено в случай на заплащане на труда), планът за стартиране е „отворен“ за преглед от всеки цех/участък само за определен период – „прозорец за стартиране“, определен за всеки цех/участък. При автоматичното формиране на извличащи сигнали – планът за стартиране е ограничен само до канбани, създадени за попълване на междинния склад. В тази „електронна картотека“ ролята на „карта на изделието“ играе електронната карта „канбан“, печатана (с баркод) и играеща роля както на сигнал за стартиране, така и на придружаващ документ и аналог (или пълно съответствие) на маршрутната карта.
5. Организация на производството. В най-добрия случай може да бъде реализирана аналогично на Системата Родова: за всяко работно място/за всеки работник се формира и публикува в електронен вид план за стартиране. Планът за стартиране е аналогичен на представения по-горе, но с указание на детайлни операции (или участкового входове, т.е. – групи операции), с цветен сигнал за готовност на производството (наличие на технологичен процес/програма ЧПУ, инструменти, приспособления, материали/заготовки или полуфабрикати от предходния участък). След това, или майсторът на участъка, или самият изпълнител печата канбан (или, съветският аналог на канбан – маршрутната карта) от наличното по прозореца за стартиране и по осигуреност и започва производството. В този вариант „Стартиране по работни места“ се публикува на плосък монитор на цеха/участъка, или, с използване на touch-screen, по аналогия с терминалите за плащане на мобилни и комунални услуги в супермаркетите. В последния случай достъпът до собствените данни работникът получава чрез своя магнитен пропуск.
6. Общуване стартира-выпуска, мониторинг изпълнението на операций (при крайна необходимост) последващото преместване на детайли по участъци/цехове се извършва с помощта на баркодиране, сканиране на преминаващите през участъка канбан или маршрутни карти. Либо/и — чрез въвеждане на информация от-мастера/изпълнителят/контролерът БТК чрез "платежни терминали". Това значително намалява трудовите усилия за отчет и осигурява висока оперативност и точност на информацията за изпълнението на производствения план като цяло – при въвеждане на информацията автоматично се извършва изчисление на "покритие" на поръчките/такто-комплектите с визуализация на информацията на "Запуск" (вж. по-горе) и "Синхронност" (вж. по-долу). Освен това, в този случай всеки изпълнител веднага вижда извършеното за смяната, а следователно и заработените за деня пари (в случай на извършена или временно-премиумна система на заплащане на труда).
7. Мониторинг.
а. Ежедневно, на основание факта за изпълнение на производствени задания се формира "изчислителна" версия на производствения план, по принцип: факт + оставащ обем (време) работа.
б. "График на пропорционалността", той е "Синхронност", — основен инструмент за контрол на такта на работа на цеховете — се изгражда чрез сравнение на "директивния" и "изчислителния" план на "графика на пропорционалността" (по-долу).
в. И, като по-фин инструмент за общ анализ на доставките, в т.ч. и помежду си, вътрешни доставчици на производствената верига на доставки — "Статус на доставчика".
Заключение
Системата за планиране и мониторинг, разработена от нашия екип в продължение на няколко години, придоби завършена форма и методология до 2009 година. През следващата година, в търсене на най-добрите решения за производствено планиране, отново открихме Системата Родова. След което разширихме концепцията с принципите на стартиране и мониторинг: „Стартиране“ („Картотека на пропорционалността“), цехово и участково, „Синхронност“ („График на пропорционалността“). През това време описаната концепция беше успешно реализирана както в бивши серийни заводи, така и в нови: НАЗ им. В.П. Чкалова и КнААЗ им. Ю.А. Гагарина („Сухой“), КВЗ („Вертолети Русия“), „ГСС“ (в частта за планиране и мониторинг на снабдяване и многослойната верига на доставки) и някои други. Първите от тях активно използваха Системата Родова.
Практиката показа, че представената по-горе концепция за планиране и мониторинг, с елементи на Системата Родова, преосмислени и основаващи се на нови методи за управление, може да бъде бързо внедрена и успешно използвана дори в най-сложните производства. За по-простите — решението ще бъде по-лесно, по-бързо и в идеалния случай — „направо от кутията“ (в момента се стремим към тази цел). И повече от това, тя може да бъде реализирана и от самите предприятия — както и оригиналната система Родова. Но тук спирачка, традиционно, е наличието на Клиент на предприятието, който разполага с власт и разбиране, наличие на умения и добри амбиции на средно управленско ниво, и, най-накрая, общото ниво на производствена култура. Първите две условия са необходими и достатъчни за успеха, а последното — определящо за времето на прехода към новата система.
За съжаление, нивото на първия, втория и третия в момента е много по-ниско в сравнение с описаното (между редовете) на Родовия и Крутянския ниво от 1961 година. Оборудването на много места е ново, но умения и квалифицирани ръководители ни липсват катастрофално. Липсва и елементарна производствена култура, от управлението на съставите до основния контрол на запасите в производствата. Да се надяваме и работим в тази посока, така че ситуацията все пак да се промени към по-добро. Включително и с възраждането на описаните по-горе методи.
Източник: habr.com
