Концептуальные подходы в оптимизационном планировании ремонтов оборудования на металлургическом предприятии

ЭКОНОМИКА, УПРАВЛЕНИЕ И РЫНОК ПРОДУКЦИИ

УДК 669.1.02

Баскакова Н.Т., Песин И.А.

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ПОДХОДЫ В ОПТИМИЗАЦИОННОМ ПЛАНИРОВАНИИ РЕМОНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ НА МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРЕДПРИЯТИИ*

Аннатоция. В статье представлены результаты научно-исследовательской работы по оптимизации и систематизации планирования технического обслуживания и ремонтов металлургических агрегатов на основе теории ограничений. Ключевые слова: теория ограничений, система менеджмента качества, оптимальное планирование, ремонт.

Baskakova N.T., Pesin I.A.

USING THE THEORY OF CONSTRAINTS IN PLANNING REPAIRING OF EQUIPMENT FOR METALLURGICAL PLANTS

Abstract. The research work results on the optimization of planning of maintenance and repairing of metallurgical aggregates are based on the Theory of constraints.

Keywords: theory of constraints, Quality Management System, optimal planning, repair.

Одной из особенностей металлургической промышленности является довольно значительная величина расходов на качество. Согласно предлагаемым классификациям этих расходов они включают затраты на предупреждение, контроль качества и потери от внутренних и внешних несоответствий. Затраты на предупреждение потери качества для металлургии, в первую очередь, связаны с ремонтами основного технологического оборудования.

Проблемы ремонтов в условиях металлургического предприятия занимают особое положение и играют специфическую роль. Одной из важнейших особенностей металлургических предприятий является необходимость постоянного проведения технического обслуживания и ремонтов. На эти цели предприятия вынуждены тратить значительные средства. Даже небольшая экономия является, несомненно, актуальной задачей. Главная проблема при планировании ремонтов - несоответствие между заявками на проведение работ и выделяемыми лимитами денежных средств. Возникает необходимость в ранжировании всех мероприятий по ремонтам с помощью критерия, способного решить эту проблему.

Стратегия развития любого металлургического предприятия должна предусматривать создание системы оптимального планирования ремонтов металлургического предприятия и ее интеграцию в корпоративную информационную систему.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1) разработать критерий приоритетности мероприятий по ремонту металлургического оборудования;

Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, соглашение 14.B37.21.0499.

2) создать модель оптимального планирования ремонтов металлургического предприятия на основе теории ограничений;

3) интегрировать разработанную модель в корпоративную информационную систему.

В основе представленной концепции лежат результаты исследований, выполненных Э.Голдрэттом и научной школой Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова по развитию теории ограничений и внедрению полученных результатов на металлургических предприятиях.

Теория ограничений предлагает пять этапов для разработки критерия:

1 этап: Определение ограничений системы (схема технологического процесса ----^ «узкое место»

—объем производства).

2 этап: Максимальное использование ограниче-

ний системы существующими средствами (материальные, трудовые, финансовые ресурсы -----«уз-

кое место»).

3 этап: Подчинение всех ресурсов «узкому ме-

сту», которое должно задавать ритм работы всех остальных подразделений («узкое место» -----за-

грузка оборудования —производительность).

4 этап: Устранение ограничений системы пу-

тем дополнительного инвестирования (инвестирование ---«расшивка «узких мест»).

5 этап: Не позволять инерции превратиться в ограничение. После устранения ограничения начинать сначала с 1 этапа.

На основе предлагаемого перечня шагов теории ограничений этапы концепции планирования ремонтов оборудования и механизм принятия решений на основе использования ограничений выглядят следующим образом (рис. 1, 2).

Этап1:

Разработка комплекса мероприятий по ТОиР оборудования металлургических предприятий на основе прогноза, корректируемого с учетом риска

Этап 2: решаются следующие задачи:

>классификация оборудования по степени износа, надежности эксплуатации и величине упущенной выгоды;

>выявлениеузкихмест технологического процесса, определяющих

непрерывность технологического процесса и качество производимой продукции;

У функциональное диагностирование, оценка состояния и разработка мероприятий по ТОиР;

Аранжирование мероприятий по ТОиР и определение нижней и верхней границ затрат на ремонт и содержание групп оборудования, входящих в узкие места;

У выбор экономически обоснованных управленческих воздействий по

результатам комплексного обследования оборудования различного типа.

Рис. 1. Этапы концепции планирования ремонтов оборудования на основе использования ограничений

Этап1:

^Определение узких мест, простой которых приведет к максимальным потерям выпуска продукции и прибыли, исходя из технической информации (срок службы оборудования, нагрузочные режимы, результаты испытаний и диагностики);

^ Разработка вариантов ТОиР эксплуатируемых агрегатов, оценка технических показателей и возможной реализации каждого из них.

Этап2:

^Прогнозирование остаточного ресурса агрегатов техническими специалистами; ^Расчет соответствия упущенной выгоды и затрат, необходимых для проведения ТОиР в течение расчетного срока службы экономистами предприятия;

''Выбор вариантов мероприятий по выполнению ТОиР с учетом состояния агрегатов.

Этап3:

^Выбор менеджерами оптимального варианта с учетом рисков, экономической ситуации и выделенных ресурсов;

^Принятие окончательного решения.

Рис. 2. Механизм принятия решений согласно концепции планирования ремонтов оборудования на основе использования ограничений

Для принятия решений оперативного характера теория ограничений предлагает использовать дополнительные показатели, позволяющие оценивать эффективность оперативных решений с точки зрения достижения основной цели. К ним относятся:

1) Поток маржинальной прибыли (throughput) -средства, генерируемые системой через продажи:

ПП = ОРП - М3,

где ОРП - объем реализованной продукции; М3 - затраты на исходное сырье, материалы и полуфабрикаты, соответствующие реализованному объему продукции.

2) Запасы (inventory) - средства, затрачиваемые системой на приобретение компонентов, предназначенных для последующей продажи (исходное сырье,

материалы, полуфабрикаты, готовая продукция, товары для перепродажи):

з = £ £ 3ИЦы ,

/=1 к=1

где 3к1 - величина запаса /-го вида сырья, полуфабриката или готовой продукции на к-м этапе (подразделении, технологической линии, агрегате, складе) производственного процесса; Цш - цена единицы исходного сырья, материала, полуфабриката или готовой продукции / -го вида.

Важными характеристиками последнего показателя являются:

- во-первых, рассмотрение в качестве запасов всех запасных частей;

- во-вторых, оценка запасов вне зависимости от производственной стадии только по закупочным ценам, то есть по средствам, затраченным на их приобретение.

Таким образом, превышение темпа роста запасов над темпом роста объема продаж свидетельствует о том, что деньги компанией не зарабатываются, а оседают в запасах на складе.

3) Операционные расходы (operating expense) -средства, затрачиваемые системой для превращения запасов в продажи:

OP = Т + А + П+М,

где Т - затраты на оплату труда всех категорий персонала с соответствующими отчислениями; А - затраты на амортизацию оборудования; П - прочие затраты на производство и реализацию; М - топливноэнергетические затраты.

Таким образом, к операционным расходам теория ограничений относит все расходы на производство и реализацию продукции кроме расходов на исходное сырье, материалы и полуфабрикаты. Данные расходы рассматриваются как расходы периода, то есть принимаются за условно-постоянные.

Для определения критерия выбора планируемых мероприятий при составлении графиков ремонта оборудования первоначально рассчитывают, к какой продолжительности простоя «узкого места» может привести отсутствие того или иного мероприятия.

Зная средний поток прибыли, проходящей через «узкое место», подсчитывают возможные потери прибыли от невыполнения этого мероприятия.

Учитывая все вышеназванные факторы, предлагается следующий укрупненный алгоритм планирования мероприятий по ремонту (рис. 3).

Для составления графика ремонтов и технического обслуживания предприятия в целом необходимо определить «узкие места», простой которых приведет к снижению прибыли.

Для планирования графика ремонтов и технического обслуживания цеха первоначально выбирается основное технологическое оборудование и вид планируемых ремонтных работ (техническое обслуживание, текущий ремонт, капитальный ремонт). Затем для выбранных позиций определяется перечень планируемых мероприятий. Для каждого мероприятия рассчитывается продолжительность простоя «узкого места» из-за отсутствия мероприятия (отклонение проведения планируемого ремонта), средний поток прибыли и возможные потери на «узком месте».

На основе полученных данных производится ранжирование мероприятий по среднему потоку прибыли и составляются таблицы приоритетности мероприятий по критерию максимизации потерь.

Затем рассчитывается стоимость проведения ремонтных работ и сравнивается с лимитом выделенных ресурсов экономической службой на эти цели.

В случае превышения стоимости предлагаемых операций запланированного лимита средств на ТОиР они исключаются из списка работ, и происходит переход либо к следующему шагу, либо к завершению планирования.

Такой алгоритм позволяет выбирать только те мероприятия, которые лимитируют выпуск продукции, не превышают объемов выделенных финансовых ресурсов, снижают степень риска потерь прибыли из-за простоев «узких мест». Таким образом, предлагаемый алгоритм позволит последовательно отсеивать проблемное оборудование и оптимизировать процесс планирования ремонтов и затрат на их проведение.

Предлагаемая новая система оптимального планирования ремонтов металлургического предприятия, отличительной особенностью которой является ранжирование всех мероприятий по критерию наименьших возможных потерь, позволит повысить конкурентоспособность предприятия.

Рис. 3. Укрупненный алгоритм оптимального планирования мероприятий по ТОиР

В настоящее время ведутся работы по созданию программного пакета «Система оптимального планирования ремонтов», который будет интегрироваться в корпоративную информационную систему.

Такой пакет может быть полезен всем металлургическим предприятиям России, а также работающим с ними консалтинговым организациям. Отличием такого пакета является новая опция ранжирования всех мероприятий по критерию наименьших возможных потерь. Это позволяет снизить затраты на ремонты и аварии не менее чем на 5%.

Заинтересованность в приобретении нового программного продукта уже выразили несколько инновационных и консалтинговых фирм.

Список литературы

1. Goldratt, Eliyahu M. The Theory of Constraints: A Systems Approach to Continuous Improvement. Delmar, Albany, NY (1995).

2. Реализация концепции производственного планирования на основе эффективного использования ограничений / Г.С.Сеничев, В.И. Шмаков, И.В.Виер, А.М.Песин и др. М.:Экономика, 2006. 210 с.

3. Баскакова Н.Т. Подсистема СМК планирования ремонтов // Вестник МГТУ им. Г.И.Носова. 2009. №3. С. 55-57.

4. Подсистема менеджмента качества планирования ремонтов как рычаг роста конкурентоспособности металлопродукции / Песин А.М., Шмелев В.А., Баскакова Н.Т., Бойко Д.А., Леднева Г.А. // Сталь. 2011. №1. С. 79-84.

5. Баскакова Н.Т., Песин И.А. Совершенствование системы планирования ремонтов на основе теории ограничений // Литейные процессы. Магнитогорск: Изд-во МГТУ им. Г И. Носова, 2011. Вып. 10. С. 129-135.

References

1. Goldratt, Eliyahu M. The Theory of Constraints: A Systems Approach to Continuous Improvement. Delmar, Albany, NY (1995).

2. Senichev G.S., Shmakov V.I., Vier I.V., PesinA.M. Implementation of the concept of the production planning based on effective use of constraints / Senichev G.S., Shmakov V.I., Vier I.V., Pesin A.M., etc. M.: Economy, 2006. 210 p.

3. Baskakova N.T. SMC subsystem of repairs planning. Vestnik MGTU after G.I.Nosov. 2009. №3. P.55-57.

4. Pesin A.M., Shmelev V.A., Baskakova N.T., Boyko D.A., Ledneva G.A. Quality management subsystem of repairs planning as a lever of competitiveness of steel production output growth // Steel. 2011. № 1. P. 79-84.

5. Baskakova N.T., Pesin A.M. Improving of the repairs planning system based on the theory of constraints // Casting processes. Magnitogorsk: MSTU after G.I. Nosov, 2011. №10. P. 129-135.

УДК 004.7:339 Разинкин Е.И.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНТЕРОПЕРАБЕЛЬНОСТИ В ОБЛАСТИ ЭЛЕКТРОННОЙ КОММЕРЦИИ НА ОСНОВЕ ПРОГРАММНОГО МОДУЛЯ

Аннотация. Рассмотрена концепция интероперабельности в области электронной коммерции, а также программный модуль, который позволит обеспечить интероперабельность на семантическом уровне.

Ключевые слова: электронная коммерция, интероперабельность, XML.

Razinkin E.I.

PROVIDING THE INTEROPERABILITY OF ELECTRONIC COMMERCE ON THE BASIS OF THE MODULE OF XML DATA EXCHANGE

Abstract. The interoperability conception in the field of electronic commerce is considered. The program module which will allow to provide interoperability at semantic level is offered.

Keywords: electronic commerce, interoperability, XML.

Введение

Сфера электронной коммерции (англ. e-commerce) -одна из наиболее активно развивающихся областей деятельности человека. Электронная коммерция включает в себя все финансовые и торговые транзакции, осуществляемые при помощи компьютерных сетей, и бизнес-процессы, связанные с проведением таких транзакций. По оценке исследовательской лаборатории Bay.Ru, объем российского рынка электронной коммерции в 2011 году составил около 12-13 млрддолл.

Эксперты считают, что в 2012 году его объем превысит отметку в 15 млрд долл, а количество пользователей, которые так или иначе занимаются электронной коммерцией, достигнет порядка 2,3 млн человек, и эта цифра будет неуклонно расти.

Существует большое количество барьеров, которые мешают развитию данной отрасли. Одним из таких барьеров считается проблема обеспечения интероперабельности. «Интероперабельность - это способность

двух или более систем или компонентов к обмену информацией и к использованию информации, полученной в результате обмена» (КОЛЕС 24765).

Проблема интероперабельности, согласно мировой практике, должна решаться на основе использования принципов и технологий открытых систем, использующих методы функциональной стандартизации (построение профилей стандартов). Журнал ИТиВС посвятил свой специальный выпуск проблеме интеро-пербельности [1]. Позже был опубликован обзор, посвященный данной проблеме [2]. В этих публикациях показано, что проблема интероперабельности возникает для ПС практически всех классов (различных областей применения и различного масштаба) и имеет особенности для ПС различных классов. В проблеме интероперабельности ещё много нерешенных вопросов, начиная от определений и кончая выработкой единого подхода к обеспечению интероперабельнсти ПС широкого класса.