Модернизация процессов программы совершенствования производства горно-металлургической корпорации

МОДЕРНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОГРАММЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ГОРНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ КОРПОРАЦИИ С.Г. Фомичева, канд. техн. наук, доцент, заведующая кафедрой Информационных систем и технологий НИИ, П.С. Двойнов, менеджер Управления совершенствования производственной деятельностью ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель», г.Норильск

Управление совершенствования производственной деятельности (УСПД) является подразделением Заполярного Филиала ОАО «ГМК «Норильский никель», сформированным в 2003 году, как основной элемент инфраструктуры реализации Программы совершенствования производства (ПСП) на горнодобывающих предприятиях Норильского промышленного региона. Основная цель проектов ПСП - выявление инноваций (предложений, идей, локальных и инвестиционных проектов), оценка ожидаемого экономического эффекта от их внедрения, выработка рекомендаций по внедрению [1]. На текущий момент для УСПД актуальной является задача снижения временных и финансовых затрат на проведение проектов ПСП. В данной статье рассматриваются решения по автоматизации этапа тотальной оптимизации производства проекта ПСП, направленные на снижение ресурсоёмкости и календарной длительности выполнения проекта, а также стандартизацию шагов проектов за счёт создания специализированной информационной системы «Диагностика и Моделирование».

В рамках Программы совершенствования производства реализуется несколько видов проектов:

• ТОП - «Тотальная оптимизация производства». Проводится для каждого Структурного Подразделения Заполярного Филиала (СП ЗФ) один раз. Этапы: диагностика, моделирование технологических и бизнес-процессов предприятия, постановка целей проекта ПСП, сбор, техническая проработка и оценка предложений, разработка планов внедрения предложений по совершенствованию производства.

• СПС - «Система постоянного совершенствования». Цикличный ежеквартальный проект, для которого создаётся инфраструктура (Отдел совершенствования производственной деятельности (ОСПД) в структурном подразделении). Этапы: периодическая постановка целей, генерирование, техническая проработка и оценка предложений, их внедрение, оценка и поощрение участников.

• РЯ ПСП - проект продвижения ПСП среди целевых аудиторий, определённых руководителем УСПД.

Реализация Программы совершенствования производства на конкретном предприятии ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» включает в себя следующие основные этапы:

1. Подготовительный этап. Продолжительность данного этапа до 2 месяцев. Его основная задача -проведение общей диагностики производственных процессов, а также организационная подготовка к реализации ПСП. На этом этапе предприятие, на котором проводится программа, делится на производственные единицы (участок производства, охватывающий ключевой передел или предоставляющий услуги для осуществления производственного процесса). Для каждой единицы назначаются «лидеры единиц» из числа персонала данных производственных участков.

2. Одна или несколько «волн» ПСП (в зависимости от размера предприятия). Реализация одной волны занимает, как правило, от двух до трех месяцев. В ходе волны единицы ПСП при активном содействии всего персонала предприятия разрабатывают предложения, направленные на снижение затрат и повышение операционной эффективности. Каждая волна состоит из четырех фаз: фаза 1 - подготовка баз производственных данных, фаза 2 - сбор и оценка предложений, фаза 3 - проведение управляющего комитета, фаза 4 - подготовка планов внедрения по предложениям, утвержденным управляющим комитетом (УК).

3. Внедрение утвержденных предложений. Продолжительность данного этапа составляет, как правило, 1,5-2 года. В течение всего этого времени параллельно с внедрением реализуется комплекс мероприятий по мониторингу результатов внедрения предложений, в том числе, мониторингу ключевых показателей эффективности и анализу влияния предложений ПСП на финансовые результаты предприятия.

Проекты ТОП реализуются командой из 12-15 менеджеров и состоят из 4 крупных бизнес-блоков:

• Диагностика производственных процессов предприятий горно-металлургического профиля (~2 месяца).

• Оценка производственной мощности (моделирование) (~1 месяц).

• Сбор и фильтрация инноваций (от 2 до 3 недель).

• Техническая проработка и расчёт ожидаемого экономического эффекта (~ 2 месяца).

Исходными данными для информационной обработки являются: отчёты на бумажных носителях, выгрузки из различных Корпоративных информационных систем (КИС) в виде файлов .хЪ, текстовые

документы, мнения специалистов и руководителей онный инструментарий, используемый специалиста-предприятий. Исторически сложившийся информаци- ми УСПД, представлены в табл.1.

Таблица І

Информационный инструментарий, используемый в УСПД_______________________________

Программное обеспечение Применение в проектах ПСП

ИС "УСПД" ТОП СПС Идеи ЗФ Внед- рение Локальные проекты Развитие персонала PR ПСП

MS Excel V V V V V V V V

MS Word V V V V V V V

MS Power Point V V V V V V V

MS Project V V V

BPWin V

ERWin V

Lotus Notes V V V V V V V V

БД "УСПД" V V V V

FoxPro V V

MS SQL Server V V

Photoshop V V V V V

CorelDraw V V V V V

Основными результатами проектов являются аналитические отчёты, таблицы (технологические расчёты, расчёты экономического эффекта, планы внедрения и т. д.), графики и текстовые блоки (выводы, рекомендации, пояснения) и документы (письма, запросы, описания предложений), слайды презентаций, модели структуры процессов, макеты полиграфической продукции различного содержания. Алгоритмы информационной обработки данных описываются утвержденными методиками и инструкциями работы по каждому производственному направлению.

Этап технической проработки и расчета ожидаемого экономического эффекта был автоматизирован в 2004 году и в данный момент эксплуатируется вторая версия специализированного программного обеспечения (ИС «УСПД»). Сбор инноваций как различных инициатив по совершенствованию производства -процесс, слабо поддающийся автоматизации на данный момент, т. к. состоит из изучения архивов документов, проведения мозговых штурмов, интервью и совещаний. Для сохранения результатов этого этапа реализован специализированный модуль, включенный в состав ИС «УСПД». Наиболее актуальным направлением оптимизации самих проектов ТОП на текущий момент является решение задач автоматизация этапов «Диагностика» и «Моделирование». Сложность автоматизации данных этапов связана с вербальным представлением большей совокупности исходной информации.

Разработка ИС «Диагностика и Моделирование» программы совершенствования производства» позволила автоматизировать рабочие места менеджеров УСПД. Функции, которые поддерживаются разработанной информационной системой, следующие:

• обеспечение точного исполнения утвержденных методик сопровождения проектов;

• контроль соблюдения ограничений ПСП;

• стандартизация и ускорение цикличных бизнес-процессов;

• автоматизация создания и стандартизация отчётов, обеспечение их качества и соответствия корпоративным требованиям, минимизация рисков численных ошибок;

• систематизация инноваций (идей, предложений, инвестпроектов);

• автоматическая расстановка приоритетов для значимых объектов по ранжированному набору производственных характеристик;

• хранение распределенных данных, расчётов, документов, связанных с историей проработки инноваций;

• контроль текущего состояния и истории состояний любой инновации;

• обеспечение оперативного доступа к информации участников ПСП вне УСПД, получение согласований, мнений, комментариев, экспертных оценок;

• обеспечение разграниченного доступа работников Компании к наработкам ПСП;

• продвижение ПСП;

• хранение данных обо всех менеджерах УСПД и обо всех участниках ПСП;

• получение аналитических отчетов по необходимым срезам многомерных массивов данных;

• отслеживание хода проектов ПСП;

• хранение всех значимых базовых документов Программы, защита этой информации;

• стандартизация, автоматизация работы и отчётности всех ОСПД на СП ЗФ.

Разработанная информационная система поддерживает репликацию данных с большинством эксплуатируемых КИС производственного блока ЗФ ОАО "ГМК "Норильский никель", реализованных на

базе ERP-систем (SAP R/3, Ellipse, 1С) и целого ряда SCADA-систем (рис.1).

Рис.1. Схема взаимодействия ИС «Диагностика и Моделирование» с внешними системами

При проведении анализа производственных процессов менеджерами УСПД используется CASE-средство верхнего уровня BPwin 4.1, поддерживающее методологии IDEF0 (функциональная модель), IDEF3 (WorkFlow Diagram) и DFD (DataFlow Diagram). Создаваемые в процессе исследований модели производственных процессов сохраняются в

централизованном хранилище моделей и предоставляются менеджерам для групповой работы над проектом. В частности, рассматриваемый здесь процесс «Диагностика и моделирование» также подробно описан пакетом IDEF0-диаграмм. Дерево диаграммы процесса «Диагностика и моделирование» отображено на рис. 2.

нагностнка и моде

R

шя

В П Диагностика и моделирование

[=}' Сбор, анализ документов, консультирование с работниками предприятия [-П Регистрация документов Ь Н Анализ и обработка полученной информации Идентификация данный В-Р^1 Изучение технологии

Г~1 Определение основный входящих потоков и исходящих продуктов.

Г~1 Определение границ модели Г~1 Выбор принципа детализации

Г~1 Детализация основных процессов, адресация входящих потоков и исходящих продуктов Г~1 Расстановка основного оборудования

Ш Сохранение и согласование модели -Ш Выгрузка иерархии процессов из BFWin В-ЕЗ Моделирование производственной мощности В-^ Анализ использования оборудования

Выборка простоев основных агрегатов Обработка данных по простоям оборудования -Ш Согласование, корректировка данных по простоям -I I Оценка производительности агрегатов I |""Н Оценка Фактической производительности

| |""Н Оценка средней производительности

! ьО Оценка максимальной производительности

Согласование/корректировака результатов с руководством СП, главным технологом Ш Анализ производственных планов предприятия ВН Формирование отчетов "Диагностика" и "Моделирование" нГ~1 Построение диаграмм анализа использования оборудования -I I Построение диаграмм производственной мощности.

| н-П Выстраивание агрегатов в цепочки

| |""Н Приведение производительности к сравнимым единицам измерения

! н-Г~1 Расчёт объемов по каждой отдельно взятой технологической цепочке

| Й-Г~1 Построение по каждой технологической цепочке диаграмм

I Ш Компоновка диаграммы производственной мощности

[-П Согласование диаграмм Г~1 Создание слайдов по "Анализу использования оборудования" и "Оценке производственной мощности" Г~1 Написание выводов к слайдам

Рис. 2. Дерево диаграммы процесса «Диагностика и моделирование»

На рис. 3 представлена декомпозиция 1 уровня диаграммы ГОЕГ0. Она состоит их четырех подпроцессов.

1. Сбор, анализ документов, консультирование с работниками предприятия - сбор необходимых для диагностики и моделирования документов; выгрузка необходимых документов из хранилища, поиск данных в них, анализ данных, при необходимости - запрос и добавление новых документов (информации) в базу; построение по каждой технологической цепочке диаграмм, отображающих максимальную производственную мощность.

2. Изучение технологии - изучение основных технологических процессов и материальных потоков предприятия, идентификация основного оборудования, формализация технологического процесса пред-

приятия в виде карты материальных потоков и процессов.

3. Моделирование производственной мощности - анализ использования оборудования, расчет производительности агрегатов, анализ производственных планов предприятия.

4. Формирование отчетов «Диагностика и моделирование» формирование диаграмм использования оборудования, построение по каждой технологической цепочке диаграммы, отображающих максимальную производственную мощность, обсуждение результатов оценки производственной мощности с руководителями и специалистами предприятия, формулирование выводов и рекомендаций по оптимизации производственной мощности.

Рис. 3. Диаграмма ГОЕГО процесса «Диагностика и Моделирование» 1 уровень декомпозиции

Результаты проведенного функционально-

стоимостного анализа показывают, что до внедрения рассматриваемой информационной системы процесс «Диагностика и моделирование» проекта ТОП являлся самым ресурсоемким как по финансовым затратам (в среднем 1762000 руб/проект), так и по временным (~ 3 месяцев). В свою очередь наиболее затратными подпроцессами процесса «Диагностика и Моделирование» (рис.3) являются работы по формированию пакетов отчетов (~ 942500 руб/проект). Автоматизация именно данных работ была первоочередной задачей разработки рассматриваемой информационной системы.

Информационные потоки между перечисленными процессами данного уровня содержат [2] Технологические инструкции, Стандарты предприятия (СТП) - Техническая документация, описывающая технологический процесс, происходящий на предприятии и их входные, выходные потоки и технические характеристики различных агрегатов; Фактические объемы производства продуктов - Реальные объемы производства продукции за определенные периоды; Простои агрегатов - Фактическое время работы, которое вычисляется путем выделения из календарного времени работы оборудования различных его простоев; Статистика по фактической производительности - Реальная производительность агрегатов, полу-

ченная путем снятия соответствующей информации с различных датчиков телеизмерений.

Иерархия процессов, агрегаты, материальные потоки - Выгруженная из BPWin 4.1 иерархия процессов вместе с агрегатами и входными, выходными потоками в COM-объекты EXCEL; Перечень агрегатов - Перечень основного оборудования, имеющего наибольшую важность в технологических процессах предприятия; Согласованные данные по использованию оборудования (КТГ, КИО) и производительности (ОЭО) - данные, прошедшие проверку от ошибочных данных ввода и согласованные с главным технологом предприятия и руководителями проекта; Плановые объемы производства по технологическим цепочкам - Выявление целевой (плановой) производительности 20ХХ; Замечания и комментарии руководителей проекта - Замечания и комментарии, внесенные по Анализу использования оборудования и Оценке производительности агрегатов.

Использование информационной системы «Диагностика и Моделирование» позволило существенно снизить не только затраты на проведение работ по формированию отчетов, но и формализовать, унифицировать ряд работ при моделировании производственных мощностей, что в свою очередь привело к снижению затрат на проведение всего процесса «Мо-

Исходя из значений рассчитанных показателей, был сделан вывод, что проект является в целом эффективным. Невысокая степень риска позволила обосновать внедрение проекта в производственный процесс. Инвестиционный план предусматривает использование внутренних резервов предприятия. Очевидно, что при увеличении горизонта расчета величины экономических показателей значительно улучшатся.

Кроме того, можно говорить об улучшении качественных и стратегических результатов деятельности предприятия:

1. Повышение точности представляемой информации.

делирование производственной мощности» (~ с

317500 руб/проект до 241500 руб/проект).

Информационная система «Диагностика и Моделирование» имеет трехуровневую клиент-серверную архитектуру, где выбор в качестве сервера БД MicroSoft SQL-SERVER’2000 был обоснован корпоративными стандартами на информационные ресурсы в УСПД. Логическая схема базы данных приведена на рис.4. В результате разработки ИС, менеджеры УСПД получили средство быстрого доступа ко всем данным проекта. Структура основных форм АРМ Менеджера, осуществляющего работу с ИС «Диагностика и Моделирование» включает в себя 21 форму на б уровнях иерархии. Одна из форм АРМ менеджера «Предпро-смотр диаграмм» отображена на рис.5. Следует отметить, что на менеджера теперь не накладываются обязательства «профессиональной» разработки презентаций. Весь пакет отчетных презентаций, состоящий, как правило, из 40-70 слайдов, формируется автоматически в соответствии с едиными корпоративными стандартами.

В табл. 2 приведены интегральные показатели оценки эффективности инвестиций в проект ИС «Диагностика и моделирование». Горизонт расчета интегральных показателей экономической эффективности составляет 2 года с интервалом 1 месяц.

Таблица 2

2. Повышение мотивации и профессионализма менеджеров.

3. Возможность более оперативного предоставления отчетов топ-менеджерам.

4. Повышение качества и конкурентоспособности деятельности предприятия.

5. Постепенное формирование базы знаний управлением ПСП.

Большинство модулей ИС «Диагностика и моделирование» прошли этапы внешнего тестирования и пилотной эксплуатации в июне-августе 2007 года и на данный момент внедрены в производственные процессы УСПД.

Интегральные показатели оценки эффективности инвестиций в ИС «Диагностика и Моделирование»

Показатель Ед. изм. Значение

Требуемое Расчетное

Срок окупаемости (РВ) мес. < 24 8,12

Дисконтированный срок окупаемости (БРВ) мес. < 24 8,27

Средняя норма рентабельности (АЯЯ) % > 0 5,79

Чистый дисконтированный доход (КРУ) Тыс.руб. > 0 521,1

Индекс прибыльности (РІ) о.е. > 1 2,9

Внутренняя норма рентабельности (ІЯЯ) % > 14 14,29

Степень риска % < 20 14,4

Получение продуктов ЦЭН 1—1" I II I Получение электролитного МИК ' а  Электролитическое рафини; : б ад Щ  — р в ленив диафраг

о

В С Ш И:

й ПН

ш- ПИ О'

Разбрако - ЯП] Сортк

О

П с.

а Лн Пла

I

готов ление ПОЛИП| ление N1 основы пАучение никелево! резка, пакетир ка, разбраковк этировка тяжелы> этировка никеле в I никеля

ЕЮ Т Анспортиро ВI

ИП I ЕЮ е

Аукционная пла в к грузка расплава тролита от приме

•автоматически отмечаются процессы, находящиеся в одном и том же процессе, но не отмечается весь уровень целиком

Уровень №4

1184170

422183

Получение никеле В'

180.49% Индукционная пла в к

1400% Выгрузка расплава

комментарии к слайду

Данная максимальная производительность процессов"Индукционная плавка никеля1 "Выгрузка расплава" рассчитана с учетом полного использования резерва по оборудованию "Индукционная печь, плавильщики", но этот резерв может использоваться на других: процессах.

•Вводятся комментарии, которые будут отображены в отчетных слайдах

•Так же можно добавить базовые комментарии, формируемые программой для общей информации

•Можно добавить дополнительные линии и легенду, которые также будут отображены в отчетных слайдах

а)

б)

Рис. 5. а) Форма подготовки данных для автоматического формирования презентации, б) Результирующая отчетная презентация

Литература

1. Стандарт. Ведение проектной документации КИС ОАО «ГМК «Норильский никель» на базе программного обеспечения SAP AG., ГМК - Норильск, 2003.

2. Стандарт ведения проекта. Технология создания Модулей корпоративной информационной системы ОАО «ГМК «Норильский никель» на базе программного обеспечения SAP AG., ГМК - Норильск, 2003.

(3919)42-17-39

E-mail: levikha@rambler.ru, nii@norvuz.ru

[1] Программа совершенствования производства -комплекс мероприятий по расширению, модернизации или реорганизации производственных процессов, в результате чего достигается существенный экономический и социальный эффект.

[2] Автоматизация проектов совершенствования производства - процесс сопровождения плановых мероприятий по совершенствованию производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, полностью или частично передаются приборам, автоматическим устройствам или ЭВМ.

[3] ERP системы (англ. Enterprise Resource Planning System — Система планирования ресурсов предприятия) - набор интегрированных приложений, которые комплексно, в едином информационном пространстве, поддерживают все основные аспекты

управленческой деятельности предприятий, создавая корпоративную информационную систему автоматизации предприятия.

[4] SCADA системы (англ.Supervisory Control And Data Acquisition — диспетчерское управление и сбор данных). Под термином SCADA понимают инструментальную программу для разработки программного обеспечения систем управления технологическими процессами в реальном времени и сбора данных. Реже термин SCADA-система используют для обозначения программно-аппаратного комплекса сбора данных (телемеханического комплекса).

[5] Банк данных производственных моделей — структурированный организованный набор данных (или баз данных), описывающих характеристики технологических процессов производства и их функциональную взаимосвязь.

[6] Стандартизация проектных этапов — это деятельность по установлению норм, правил и характеристик этапов реализации программы совершенствования производства в целях обеспечения качества продукции, работ и услуг в соответствии с современным уровнем развития науки, техники и технологии.

[7] Оценка эффективности инвестиции — определение эффективности вложения средств в расширение или модернизацию производственных процессов, в результате чего достигается экономический и социальный эффект.