научная статья по теме ОПТИМИЗАЦИЯ СОГЛАСОВАНИЯ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ СО СТРАТЕГИЧЕСКИМИ ПЛАНАМИ ПРЕДПРИЯТИЯ Экономика и экономические науки

Текст научной статьи на тему «ОПТИМИЗАЦИЯ СОГЛАСОВАНИЯ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ СО СТРАТЕГИЧЕСКИМИ ПЛАНАМИ ПРЕДПРИЯТИЯ»

ЭКОНОМИКА И МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ, 2015, том 51, № 3, с. 102-108

- МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ -

ЭКОНОМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

ОПТИМИЗАЦИЯ СОГЛАСОВАНИЯ ОПЕРАТИВНОГО

УПРАВЛЕНИЯ СЛОЖНЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ СО СТРАТЕГИЧЕСКИМИ ПЛАНАМИ ПРЕДПРИЯТИЯ

© 2015 г. В.В. Титов, Д.А. Безмельницын

(Новосибирск)

В работе представлен методологический подход к согласованию стратегического и оперативного управления для серийного производства сложных изделий с длительным технологическим циклом производства на основе совмещения задач оптимизации объемно-календарного, оперативно-календарного и сетевого планирования.

Ключевые слова: оперативное управление производством, стратегическое управление, оптимизация, сетевое планирование, календарное планирование, согласование.

Классификация JEL: Ь23.

1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ И ПРЕДЛАГАЕМЫЙ ПОДХОД К ЕЕ РЕШЕНИЮ

В современных системах управления промышленными предприятиями все большее внимание уделяется операционным стратегиям (Данилин, 2006; Мауэргауз, 2012; Плещинский, 2004; Титов, 2013). Именно операционные стратегии обеспечивают реализацию стратегического управления на предприятиях. Поэтому эффективность работы промышленного предприятия во многом зависит от используемой на заводе системы оперативного управления производством (ОУП). Нарушение ритмичности производства приводит к значительным потерям, особенно в машиностроении. Выбор наиболее эффективной системы должен получить научное обоснование с учетом опыта существующих разработок.

Система ОУП строится вокруг обязательного соблюдения сроков и объемов поставок продукции потребителям в соответствии со стратегическими планами развития предприятия и производства, обеспечивая при этом минимум уровня незавершенного производства и затрат, а также координацию хода производства по участкам и цехам предприятия.

В данной работе представлена идеология построения системы ОУП для предприятий электротехнической промышленности, работающих для удовлетворения фактического спроса. Электрические машины большой мощности слишком дороги, а длительность производственного цикла (ДПЦ) велика, чтобы начать их производство без заключения договоров. Именно для таких условий производства в данной работе рассмотрен подход создания эффективной системы стратегического и тактического управления, совмещенный с оперативным управлением производства.

При производстве сложных машин часто применяется сетевое планирование, которое позволяет представить временной график производства машины, продолжительность выполнения работ, уровень загрузки оборудования и трудовых ресурсов, определить потребность в материальных ресурсах к началу выполнения тех или иных работ. Такой комплекс ОУП успешно используется на ОАО НПО "ЭЛСИБ" в Новосибирске (Безмельницын, 2010).

Однако при увеличении объемов производства и продаж продукции, выпуске нескольких видов электрических машин разного назначения производство ориентируется на сроки продаж и мощности, причем сетевые графики технологических процессов накладываются друг на друга. Это приводит в отдельные периоды времени к перегрузке мощностей и трудовых ресурсов. Отдельные операции внутри работ, состоящих из одной или нескольких операций, внутри сетевых

графиков приходится сдвигать, что является трудной задачей (устранение наложения операций на одном рабочем месте чревато возникновением подобных же накладок на другом) планирования, для решения которой пока нет эффективного алгоритма. Следовательно, сетевое планирование при ограниченных ресурсах становится сложнейшей задачей математического программирования.

Приближенное решение проблемы согласования во времени загрузки оборудования, использования трудовых и материальных ресурсов при планировании производства разных машин предложено в (Данилин, 2006; Плещинский, 2004; Титов, 2013); авторы предложили осуществлять оптимизационное планирование производства на основе агрегированных технологий. При таком подходе затраты производственных ресурсов на единицу продукции задаются во времени, т.е. по некоторым дискретным периодам, в сумме составляющим производственный цикл. Такой вектор затрат - агрегированную технологию - можно построить для производства каждой единицы продукции (каждого заказа) на основании сетевого графика. Интенсивность использования мощностей и трудовых ресурсов для обработки изделия на группе оборудования задается с учетом ДПЦ на основе такой агрегированной технологии.

Однако данный подход создает жесткие условия для реализации технологического процесса, что сужает область допустимых решений. Поэтому предлагается воспользоваться сетевым планированием, но с учетом возможности сдвигать время выполнения отдельных операций и в целом работ относительно друг друга, выделяя узкие места производства, как это принято делать при оперативно-календарном планировании (Плещинский, 2004; Титов, 2013; Безмельницын, 2010). В таком случае для любой операции, представленной в сетевом графике производства детали или узла, длительность обработки остается прежней, но при этом выделяется ведущая операция, которая выполняется на лимитирующей производство группе оборудования (рабочем месте). Фиксируется также продолжительность обработки детали или узла до и после основной лимитирующей операции. Выделение только ведущих операций резко снижает размерность решаемой задачи, и это дает возможность планировать равномерную загрузку лимитирующих групп оборудования и рабочих.

Методически этот процесс можно представить таким образом. Пусть за определенный плановый период необходимо выпустить несколько изделий. Для каждого изделия построен сетевой график выполнения работ (комплекса операций). В вершинах сетевого графика часть одних работ завершается, а других - начинается. Наиболее раннее начало работ - в первой вершине, завершение наиболее поздних работ - в последней. Продолжительность каждой работы условно принимается за расстояние от одной вершины до другой, - и она задана. Эти параметры определяют длительность обработки по работам технологического процесса с учетом пролеживания между отдельными процессами, транспортировки, технологических и страховых опережений до выполнения ведущей операции и после нее - до завершения работы, продолжительность ведущей операции на соответствующей группе оборудования.

С целочисленной переменной, принимающей значения 0 или 1, связано начало работы с определенного момента времени. Для каждого вида работ в исходной информации задается некоторое дискретное множество вариантов ее выполнения. При этом каждая работа должна быть выполнена только в одном варианте. Фиксируются ограничения на использование возможностей производства для всех видов работ и изделий во времени; жестко фиксируется последовательность работ: выход из любой вершины работы может начаться только после того, как выполнены все работы, входящие в данную вершину. Для каждого изделия задан предельный срок его выпуска. Критерий оптимизации - минимум незавершенного производства при выполнении стратегических планов продаж продукции.

Для стратегического управления на базе указанной системы ОУП для заданного периода времени определяется возможный объем выпуска продукции с учетом спроса на продукцию и внедрения различных нововведений (ввод мощностей, новых технологий и др.). За планируемый период максимизируется чистая прибыль, чистый дисконтированный доход, определяющий прирост стоимости компании на рынке, и др. При этом продажи продукции могут быть запланированы только в том случае, если система ОУП обеспечила выход готовой продукции.

Таким образом, наш методологический подход к решению указанной проблемы состоит в том, чтобы одновременно решать задачи стратегического и оперативного управления деятельностью предприятия. Ядром такой системы управления становится модель оперативного управления производством. Поэтому на ее постановке мы остановимся более подробно.

Система ОУП ориентируется на фактический спрос. Так работают предприятия тяжелого машиностроения, например электротехнической промышленности. Электрические машины большой мощности хотя и выпускаются единицами, но их изготовление повторяется, как только появляется новый заказ, что позволяет говорить о серийном производстве.

При планировании для каждой партии деталей, изготавливаемых в каком-либо цехе (участке) относительно следующего (согласно технологическим переходам) цеха (участка), устанавливается опережение по запуску и выпуску.

Планово-учетной единицей является комплект одноименных деталей. Эта система наиболее широко распространена в производстве. Подходит она и для рассматриваемого нами производства. Выпуск готовой продукции реально осуществляется не партиями, а поштучно. Поэтому для каждого заказа можно построить план выпуска деталей и узлов для сборки готового изделия с учетом опережений.

Система ОУП, основанная на планировании с учетом опережений, является наиболее простой. Ее принцип использован во всех существующих разработках. Однако задача построения эффективной системы ОУП заключается в преодолении внутренних проблем такой системы.

В электротехнической промышленности при производстве сложных машин часто применяется сетевое планирование (Безмельницын, 2010). Фактически это - тот же временной график производства изделия, который применяется и в системах ERP (enterprise resource planning) (Гав-рилов, 2003), но он - менее детализированный.

Учитывая сложность решения задачи сетевого планирования с ограничениями на ресурсы, следует воспользоваться постановкой оптимизационной задачи оперативно-календарного планирования. Такое построение системы ОУП существенно расширяет возможности математического программирования для решения столь важной для практики задачи.

Обычно решение задач сетевого планирования без ограничения по ресурсам сводится к нахождению критического пути, что не представляет особого труда. Однако, как отмечалось выше, задача становится более сложной при выполнении одновременно нескольких проектов и с учетом ограничений ресурсов. Решение такой задачи можно получить на основе имитационного моделирования, когда выполнение работ планируется от текущ

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Экономика и экономические науки»