Вход | Регистрация

Информационные технологии ::

Метки:

OFF: Происхождение ERP

Я
   Волшебник
 
23.05.04 - 22:38
В. Когаловский

Производственное планирование от Гантта до ERP. Что такое OPT, Just-in-time, CIM, CALS? Какова их связь с ERP и MRP II?

Концепция ERP предложена аналитической фирмой GartnerGroup не так давно, в начале 90-х [Keller96], и уже подтвердила свою жизнеспособность. Но и ERP — не последнее слово в концепциях управления предприятиями. К тому же наряду с ERP в публикациях можно встретить множество иноязычных названий и аббревиатур, например, MRP и MRP II, CAD/CAM/CAE, PDM, MES, OPT, CIM, SCM, CRM, CALS, COMMS и другие. Откуда они взялись? Какая идея лежит в сердцевине каждой концепции? Иногда стоящая за неким сокращением система является частью другой из указанного списка, иногда — нет, и эти системы должны взаимодействовать. В одном случае они могут относиться к разным идейным поколениям, в другом — к одному поколению, но даже не к смежным слоям в архитектуре информационно-управляющей системы.

Все же из всех “кличек” ERP еще значительное время будет одной из основных, и хотя бы даже поэтому справедливо выбрать ее в качестве фокуса внимания. Но для того, чтобы сознательно принять решение о целесообразности внедрения на предприятии новых методов управления и планирования на основе концепции ERP и получить эффект, надо не только учитывать, для решения каких задач создавалась концепция, но и выяснить, в чем ее отличия от “предшественников”. А начать полезно с истории возникновения и становления этих самых предшественников.

Планирование до ERP

Развитие методов управления промышленными предприятиями в начале ХХ века связывают прежде всего с именами Фредерика Тейлора и Генри Гантта. Ф. Тейлор (Frederick W. Taylor), запомнившийся многим читателям по... “‘научной’ системе выжимания пота”, является создателем производственного планирования как дисциплины. Он исследовал факторы, влияющие на производительность, и методы рациональной организации рабочего времени. На основе анализа тысяч экспериментов были сформулированы рекомендации по организации промышленного производства и по обучению кадров. Фредерик Тейлор выдвинул идею узкой специализации, выделил планирование как важнейший элемент организации производства и считал, что производственным планированием должны заниматься профессиональные менеджеры.

Генри Гантт (Henry L. Gantt) работал вместе с Ф. Тейлором над количественными методами организации производства. Один из методов наглядного упорядочения работ — диаграммы Гантта (Gantt Charts) — и сегодня считается одним из стандартов де-факто. Идея Гантта состояла в том, что главным ресурсом планирования является время, а основой принятия управленческих решений — сравнение запланированного и фактического состояния работ. На диаграммах Гантта по горизонтали обычно показывают интервалы времени, а по вертикали — работы, операции, оборудование. Горизонтальные отрезки отражают длительность выполнения работ. Выбрав по горизонтальной оси текущий момент времени и получив оперативную информацию о ходе производства, можно сопоставить фактическое состояние дел и планировавшееся.

Все современные системы управления проектами и планирования предлагают представление графиков работ в виде диаграмм Гантта. В то же время диаграммы Гантта имеют ряд очевидных недостатков. Например, с помощью диаграмм Гантта неудобно планировать многовариантные взаимосвязанные цепочки работ (в строительных, военных, государственных проектах, производстве). Для таких задач в военном ведомстве США в 50-е годы были предложены методы сетевого планирования, или методы выбора “критического пути”. Кроме того, диаграммы Гантта удобно применять только для одного критического ресурса — времени. При необходимости учета еще нескольких ресурсов, например, технологической оснастки – диаграммы Гантта надо воспринимать как “объемные”, приобретающие ряд измерений по числу учитываемых ресурсов. Это удобно для визуальной интерпретации планов, но затрудняет их анализ.

Работы Ф. Тейлора и Г. Гантта легли в основу научных дисциплин, возникших в середине ХХ века, — промышленной инженерии (Industrial Engineering), занимающейся управлением и организацией производства, а также исследования операций (Operations Research). С исследованием операций связаны работы по применению математических методов формализации человеческой деятельности, в том числе в производстве и планировании. Разработаны многие статистические и оптимизационные алгоритмы планирования, используемые в современных системах. Например, в SAP R/3 [SAP96] для прогнозирования потребностей в продукции (функция Forecast) с учетом информации о фактическом спросе за предыдущие периоды, используются статистические и эвристические методы (расчеты сезонных колебаний спроса, расчеты по трендам). Еще одним примером являются методы оперативного планирования (функция Scheduling), подсистемы планирования производства (PP) SAP R/3, в которых “зашиты” алгоритмы расчета даты выполнения заказа, сокращения длительности производственного цикла, минимизации переналадок оборудования и др. (Заметим, что SAP R/3 упоминается как пример реализации упоминаемых здесь и далее функций.)

В начале 60-х в США начались работы по автоматизации управления запасами (Inventory Control). В результате активного роста крупносерийного и массового производства товаров народного потребления и торговли после Второй мировой войны стало очевидно, что использование математических моделей планирования спроса и управления запасами ведет к существенной экономии средств, замороженных в виде запасов и незавершенного производства. Невозможно разработать “абсолютно оптимальные методы планирования запасов”, поэтому следует выбирать и адаптировать алгоритмы к специфике конкретных складских задач в зависимости от цикла производства или поставок хранимой номенклатуры, стоимости, размеров изделий, расфасовки, применяемости и спроса, объемов складов и др. Было установлено, что выбор оптимального объема партии заказа — одно из важнейших условий повышения эффективности предприятия, так как их недостаточный объем ведет к росту административных расходов при повторных заказах, а избыточный — к замораживанию средств. Управление складами (Inventory Control) в современных системах управления основано на математических методах управления запасами. Например, в подсистеме MM управления материальными потоками SAP R/3 может использоваться планирование пополнения склада на основе прогноза или по достижении минимального уровня запаса (по “точке заказа”). Предлагаются более десяти вариантов расчета оптимальной партии заказа, а также возможности включения в систему алгоритмов, разработанных пользователем.

Первые автоматизированные системы управления запасами в промышленном производстве основывались на расчетах по спецификации состава изделия (Bill of Materials). По плану выпуска изделия формировались планы производства и рассчитывался объем закупки материалов и комплектующих изделий [APICS92].

Конец 60-х связан с работами Оливера Уайта (Oliver Wight) [Уайт78], который в условиях автоматизации промышленных предприятий предлагал рассматривать в комплексе производственные, снабженческие и сбытовые подразделения. Такой подход и применение вычислительной техники впервые позволили оперативно корректировать плановые задания в процессе производства (при изменении потребностей, корректировке заказов, недостатке ресурсов, отказах оборудования).

В публикациях Оливера Уайта и Американского общества по управлению запасами и управлению производством [APICS92] были сформулированы алгоритмы планирования, сегодня известные как MRP (Material Requirements Planning) — планирование потребностей в материалах — в конце 60-х годов, и MRP II (Manufacturing Resource Planning) — планирование ресурсов производства — в конце 70-х — начале 80-х гг.

Методы планирования на заданные интервалы времени потребностей в материалах, необходимых для изготовления изделий (MRP), учитывают информацию о составе изделия, состоянии складов и незавершенного производства, а также заказов и планов-графиков производства, и состоят в следующем [Уайт78], [Родников95].

Заказы (Orders) упорядочиваются, например, по приоритетам или по срокам отгрузки.

Формируется объемный план-график производства (Master Schedule). Обычно он создается по группам продукции и может быть использован для планирования загрузки производственных мощностей.

Для каждого изделия, попавшего в план-график производства, состав изделия “детализируются” до уровня заготовок, полуфабрикатов, узлов и комплектующих изделий.

В соответствии с планом-графиком производства определяется график выпуска узлов и полуфабрикатов, а также оценивается потребность в материалах и комплектующих изделиях и назначаются сроки их поставки в производственные подразделения.

В отличие от методов теории управления запасами, предполагающих независимый спрос на всю номенклатуру, MRP часто называют методом расчетов для номенклатуры “зависимого спроса” (то есть формирования заказов на узлы и комплектующие изделия в зависимости от заказа на готовую продукцию). Алгоритм MRP не только выдает заказы на пополнение запасов, но и позволяет корректировать производственные задания с учетом изменяющейся потребности в готовых изделиях. Заметим, что методы MRP получили распространение в США и практически не применялись в Японии. Дело в том, что японские методы управления в машиностроении в основном были ориентированы на массовое производство, а американские — на мелкосерийное. В условиях мелкосерийного производства может меняться номенклатура и структура заказов. Изменение потребностей в готовой продукции ведет к изменению потребностей в комплектующих изделиях, сырье и материалах. В массовом производстве можно достаточно эффективно использовать более простые, объемные методы учета и планирования.



Рис. 1.

MRP II — это замкнутая система планирования, относящаяся к детальному планированию производства, к финансовому планированию себестоимости материалов и производственных затрат, а также к моделированию хода производства. Планируется не только выпуск изделий, но и ресурсы для выполнения плана. Начальным этапом планирования является прогнозирование и оценка производственных мощностей (Capacity Requirements Planning). Присутствует также этап объемного планирования (Master Production Scheduling). Результаты объемного планирования являются исходной информацией для планирования потребностей в материалах (MRP), изготавливаемых и поступающих по кооперации.

Замкнутость системы MRP II означает наличие обратных связей для планирования в модулях, отвечающих за управление производством и учет производства (Execution, Production activity control), а также то, что модули оценки производственных мощностей, снабжения, планирования и учета функционируют как компоненты единой системы с использованием интегрированной базы данных.

Другие методики

Не все современные концепции управления возникали в США. Так, метод планирования и управления Just-in-time (JIT — Точно вовремя) появился на предприятиях автомобильного концерна в 50-х годах. Он охватывает проектирование изделий, выбор поставщиков, обеспечение качества, планирование, учет производства и контроль (с использованием специальных бирок-ярлыков Kanban). Одна из важнейших концепций метода “точно вовремя” связана с минимизацией страховых и межоперационных заделов за счет стабилизации поставок, а также обеспечения резерва производственных мощностей. Метод “точно вовремя” не противоречит MRP и MRP II и часто предлагается в современных системах как одна из форм организации производства. Однако до сих пор он не соответствовал традиции отечественной промышленности, так как именно заделы и запасы сырья служат буфером от нестабильности поставок, смежников и растущих цен комплектующих изделий. Кроме того, в СССР считалось, то полезнее повышать значение коэффициента использования оборудования (вместо создания задела мощностей), чем рационально планировать объем межоперационных заделов, а эти два показателя — взаимосвязаны.

Методы OPT (Optimised Production Technology — оптимизированная технология производства) созданы в Израиле в 70-х годах (работы Эли Голдрайт). На их основе был разработан ряд программных пакетов. Методы OPT предназначены для максимизации выпуска продукции при сокращении объема запасов и производственных затрат. В их основе лежит определение “узких мест” (производственных мощностей или материальных ресурсов) и наиболее точный их учет при планировании. Методика оценки “узких мест” сохраняет актуальность и применяется в алгоритмах планирования и определения ресурсов производственных мощностей MRP II.

Концепция компьютеризированного интегрированного производства (CIM, Computer Integrated Manufacturing) возникла в начале 80-х годов и связана с интеграцией гибкого производства и систем управления им. CIM с точки зрения систем управления и планирования (в качестве которых используются ERP и MRP II) предполагает интеграцию всех подсистем системы управления (управления снабжением, проектированием и подготовкой производства; планирования и изготовления; управления производственными участками и цехами; управления транспортно-складскими системами; управления обеспечением оборудованием, инструментом и оснасткой; систем обеспечения качества, сбыта, а также финансовых подсистем) [APICS92].

Методы CALS (Computer-aided Acquisition and Logistics Support — компьютерная поддержка процесса поставок и логистики) [CALS99] [Родников95] возникли в 80-х годах в военном ведомстве США для повышения эффективности управления и планирования в процессе заказа, разработки, организации производства, поставок и эксплуатации военной техники. CALS предусматривает однократный ввод данных, их хранение в стандартных форматах, стандартизацию интерфейсов и электронный обмен информацией между всеми организациями и их подразделениями — участниками проекта. Методы доказали свою эффективность и переносятся в настоящее время на “гражданские” отрасли промышленности. Новая концепция сохранила аббревиатуру CALS с более широким смыслом (Continuous Acquisition and Life circle Support — поддержка непрерывного жизненного цикла продукции). Проводится стандартизация ряда аспектов CALS в международной организации стандартизации ISO. Методы CALS могут использоваться вместе с MRP II/ERP и CIM. В отличие от них CALS позволяет управлять всем жизненным циклом продукции, включая маркетинг, управление комплексными проектами, обслуживанием при эксплуатации.

В чем отличия ERP от MRP II?

Системы ERP предназначены для управления финансовой и хозяйственной деятельностью предприятий. Это “верхний уровень” в иерархии систем управления предприятием, затрагивающий ключевые аспекты его производственной и коммерческой деятельности, такие как производство, планирование, финансы и бухгалтерия, материально-техническое снабжение и управление кадрами, сбыт, управление запасами, ведение заказов на изготовление (поставку) продукции и предоставление услуг. Такие системы создаются для предоставления руководству информации для принятия управленческих решений, а также для создания инфраструктуры электронного обмена данными предприятия с поставщиками и потребителями.

Очевидно, что все предприятия уникальны в своей финансовой и хозяйственной деятельности. В то же время прогресс в разработке программных решений для задач ERP связан с тем, что наряду со спецификой удается выделить задачи, общие для предприятий самых разных видов деятельности (различные отрасли промышленности, сфера услуг, телекоммуникации, банки, государственные учреждения и др.). К таким общим задачам можно отнести управление материальными и финансовыми ресурсами, закупками, сбытом, заказами потребителей и поставками, управление кадрами, основными фондами, складами, бизнес-планирование и учет, бухгалтерия, расчеты с покупателями и поставщиками, ведение банковских счетов и др.

Основные отличия систем управления предприятиями, построенных на основе концепции ERP [Keller96], следующие.

В ERP, в отличие от MRP II, больше внимания уделяется финансовым подсистемам.

Системы ERP, в отличие от MRP II, ориентированы на управление “виртуальным предприятием”. Виртуальное предприятие, отражающее взаимодействие производства, поставщиков, партнеров и потребителей, может состоять из автономно работающих предприятий, или корпорации, или географически распределенного предприятия, или временного объединения предприятий, работающих над проектом, государственной программой и др. [CALS99].

В ERP добавляются механизмы управления транснациональными корпорациями, включая поддержку нескольких часовых поясов, языков, валют, систем бухгалтерского учета и отчетности.

Эти отличия в меньшей степени затрагивают логику и функциональность систем, и в большей степени определяют их инфраструктуру (Internet/intranet) и масштабируемость – до нескольких тысяч пользователей. Требования к гибкости, надежности и производительности программного обеспечения и вычислительных платформ неуклонно растут.

Растут требования к интеграции систем ERP с приложениями, уже используемыми на предприятии (например, системами проектирования, подготовки производства, учета хода производства и управления технологическими процессами, биллинга и расчета с клиентами и др.), а также с новыми разработками. Система ERP не может решить всех задач управления промышленным предприятием и часто воспринимается как хребет, на основе которого выполняется интеграция с другими приложениями.

В новых системах ERP больше внимания уделяется средствам поддержки принятия решений и средствам интеграции с хранилищами данных (иногда включаемых в систему как новый модуль).

В системах ERP разработаны развитые средства настройки (конфигурирования) и адаптации, в том числе применяемые динамически в процессе эксплуатации систем.

В этом обзоре концепция ERP представлена только с одной стороны — с точки зрения развития производственного планирования. Предложенный анализ концепций выстроен в историческом ракурсе и не является описанием алгоритмов. Опираясь на этот аналитический материал, более удобно говорить и о перспективах ERP, и о новых концепциях, появившихся в более позднее время.

http://infocity.kiev.ua/db/content/db185.phtml?id=2676
 
 


Список тем форума
Рекламное место пустует   Рекламное место пустует
Пользователь не знает, чего он хочет, пока не увидит то, что он получил.
Э. Йодан
ВНИМАНИЕ! Если вы потеряли окно ввода сообщения, нажмите Ctrl-F5 или Ctrl-R или кнопку "Обновить" в браузере.
Ветка сдана в архив. Добавление сообщений невозможно.
Но вы можете создать новую ветку и вам обязательно ответят!
Каждый час на Волшебном форуме бывает более 2000 человек.
Рекламное место пустует