Внедрение систем диспетчирования производства на высокотехнологичных предприятиях (на примере предприятий авиастроения)

Внедрение систем диспетчирования

»IX

предприятиях

Калачанов Вячеслав Дмитриевич,

д.э.н., проф., Московский авиационный институт

Ефимова Наталья Сергеевна,

к.э.н., доц., Московский авиационный институт

Новиков Александр Николаевич,

к.э.н., доц., Московский авиационный институт

Пронькин Николай Николаевич,

к.э.н., доц., доц. кафедры медицинской информатики и статистики Института цифровой медицины Первого МГМУ им. Сеченова

В настоящей статье рассмотрены технические, организационные и экономические аспекты внедрения информационных систем диспетчирова-ния производства на высокотехнологичных предприятиях с широкой номенклатурой изделий и комплектующих.

Обосновывается тезис о целесообразности и экономической эффективности подобных систем на предприятиях авиастроения. Рассмотрены задачи, подлежащие автоматизации в рамках управления диспетчированием производства. Построены информационная и коммуникационная модели информационных системы диспет-чирования производства. Исследованы организационные моменты внедрения систем диспетчирования на высокотехнологичных предприятиях авиастроения. Ключевые слова: системы управления производством, диспетчирование производства, высокотехнологичные предприятия, внедрение информационных систем

Производство в авиационной отрасли очень динамично. Но даже в хорошо организованном и структурированном предприятии возникают нарушения производственного процесса. Отсюда вытекает необходимость преодолевать эти отклонения и непрерывно приводить производство в состояние, соответствующее заранее намеченному графику. Связано это так или иначе с рядом фактором, таким как:

нарушение сроков поставок материала, заготовок, полуфабрикатов, готовых деталей и изделий со стороны внешних и внутренних (заводских) поставщиков;

задержки в производстве из-за неполноты или отсутствия технической документации;

необеспеченность технологической оснасткой;

брак продукции, возникающий на различных этапах производства и являющийся следствием недоброкачественной работы внешних и внутризаводских поставщиков, а также и собственных исполнителей;

простои оборудования в результате неполадок, плохо организованного ремонта, недоброкачественной эксплуатации оборудования;

невыполнение работы в срок в связи с невыходами на работу отдельных исполнителей.

Возможность быстрого и эффективного преодоления отклонений от нормального хода производства в большой степени зависит от оперативности информации о состоянии производства, а также от степени централизации и непрерывности руководства им. Современной системой оперативного регулирования производства, сочетающей в себе эти качества, является система диспетчирования. Под диспетчировани-ем производства понимается централизованное руководство работой всех органов предприятий на основе плана-графика, а также систематического учета и контроля текущего хода производства.

Диспетчирование - это система централизованного оперативного контроля и регулирования текущего хода работы по выполнению производственных заданий согласно заранее разработанным календарным графикам. Главная цель такой системы -предупредить, обнаружить и ликвидировать производственные неполадки и отклонения от графика, а также направить движение производственного процесса в рамки установленного организационно- технологического режима, обеспечивая условия для выполнения производственных заданий.

Диспетчирование представляет собой заключительный этап оперативного управления производством.

В соответствии с главной целью диспетчирования охватывает следующие виды работ:

• непрерывный учет и сбор информации о ходе выполнения разработанных и принятых к исполнению календарных графиков производства;

• выявление отклонений от установленных плановых заданий и анализ их причин;

• принятие оперативных мер по устранению и дальнейшему предупреждению отклонений от графика;

• координация текущих работ взаимосвязанных производственных подразделений для обеспечения ровного ритма производства в соответствии с календарным графиком.

На основании данных оперативного учета и контроля хода производства осуществляется оперативное управление всей производственно-хозяйственной деятельностью предприятия. К контуру оперативного управления предприятием относятся задачи, непосредственно связанные с реализацией производственных планов предприятия. Среди этих задач можно выделить как актуальные для всех видов организаций (снабжение, складской учет), так и характерные только для торговых организа-

© £

Ю

5

2

сч со £

Б

а

2 о

ций (операции с консигнационным товаром, розничная торговля). Вся информация, получаемая, например, от производственных подразделений предприятия (цехов, участков, отделов), делится на группы:

• первая - информация, направленная на ликвидацию сбоев на участках производства, которые задерживают или срывают суточный (сменный) план выпуска продукции;

• вторая - информация, используемая для ликвидации неполадок, которые нарушают запланированный ход производства, однако не срывают суточного плана выпуска продукции;

• третья - систематическая информация о ходе производства, используемая для контроля за процессом производства.

Организация на авиационных предприятиях и заводах информационных подсистем управления контролем производства вносит новое содержание в функции производственного диспетчи-рования и значительно повышает его эффективность. Она обеспечивается автоматическим или автоматизированным получением и обработкой соответствующей первичной информации о ходе производства и ее предварительным анализом, что способствует выработке наиболее оптимальных вариантов для устранения неполадок и отклонений в создавшейся производственной ситуации, позволяет диспетчеру или другому оперативному руководителю производства принять наиболее правильное решение. Большая скорость получения и обработки первичной информации позволяет передать машине выполнение ряда вспомогательных операций по диспетчиро-ванию, и прежде всего различные учетные и расчетные работы, проектные логические операции, которые без применения средств электронно-вычислительной техники выполнялись весьма приближенно или интуитивно, и к тому же с большим запозданием. Вместе с тем с внедрением ИСУ и передачей ей части вспомогательных работ по контролю и регулированию производства у диспетчерской службы появились возможности более тщательно анализировать информацию о фактическом ходе процесса, с большей степенью достоверности прогнозировать производственную ситуацию, предвидеть ход производственного процесса в ближайшем будущем. Это, в свою очередь, позволяет выявлять на самой ранней стадии намечающиеся отклонения и заранее принимать меры к их

Таблица 1

Состав задач подсистемы «Управление основным производством»

Наименование задачи Цель задачи Степень автоматизации

Контроль прои з водствен н ых заделов на производст ве Контроль за наличием заделов на уровне установленных нормативов в цехах и на участках, бесперебойным продвижением изделий по производстве и ному потоку, выполнение графиков сдачи готовой продукции или законченных работ (услуг) Частично автоматизировано

Устранение «узких» мест Координация и контроль «узких» мест, возникающих по ходу производственного процесса Частично автоматизировано

Координация обеспеченности цехов Координирует обеспеченность цехов и участков необходимым сырьем, материалами, ко!(струкциями, ком 11 ле кту юп (и м и и з дел и я м и, оборудованием, а также транспортом и ногрузоч н о-разгрузоч н ы м и средствами. Частично автоматизировано

11ровсдснис нормативно-плановых расчетов Определение размеров партии запуска, сроков подач и норм запасов. Частично автоматизировано

Контроль планов поставок и получения Получение необходимой плановой документации для осуществления оперативного контроля над ходом производства Частично автоматизировано

Документирование фактов выполнения Контроль и ведение диспетчерских журналов и технической документации. Частично а втоматизирова но

Оперативный учёт Своевременный учет выпуска продукции и выполненных работ, составление у с гановлен ной отчетности. Частично автоматизировано

устранению, т.е. предупреждать срывы, простои, аварии и другие неполадки.

Таким образом, с внедрением ИСУ производственное диспетчирование все больше и больше имеет профилактический, предупредительный характер. Дис-петчирование в условиях ИСУ может быть представлено в виде отдельных блоков, отражающих его операции и функции в соответствующем подразделении завода и связанных между собой потоком нормативной, оперативной и управляющей информации, передаваемой с помощью современных технических средств. При этом управляющая информация в виде уточненных графиков, указаний, распоряжений, исходит только от диспетчера, под которым понимается лицо, занимающее должность, хотя и не называемую диспетчером, но фактически предполагающую исполнение его функций по непрерывному наблюдению за ходом производства и его оперативному регулированию (начальник смены, мастер-распорядитель и др.). Выработку управляющей информации диспетчер цеха осуществляет на базе: нормативно-плановой информации, поступающей к нему в виде письменных документов от ПДО и начальника цеха; текущих указаний и распоря-

жений диспетчера завода; оперативной информации, поступающей к нему на информационную панель или по каналам оперативной связи; выделенных резервов завода и наличных резервов цеха.

Источником оперативной информации являются сигналы и сообщения с производственных участков о движении годных деталей, браке, а также об отклонениях и неполадках. Эта информация через соответствующие каналы поступает диспетчеру цеха и одновременно на ИВЦ завода, а через него - в обработанном виде диспетчеру завода. Одновременно сигналы и сообщения о неполадках и простоях оборудования по причинам неудовлетворительного обеспечения и обслуживания поступают диспетчеру соответствующего вспомогательного или обслуживающего отделения, который по собственной инициативе или по указанию диспетчера цеха принимает меры для их устранения. Фактический ход производственного процесса в условиях ИСУ осуществляется на основе учета движения деталей в производстве по первичным документам с помощью технических средств и вычислительной техники.

При проектировании подсистемы «Управление контроля производством»

Рисунок 1 - Информационная модель подсистемы управления основным производством

был выявлен следующий состав задач в разрезе координации и контроля для планово-производственного диспетчерского отдела, представленных в таблице 2. Были выявлены 7 основных задач. Все задачи на авиационных предприятиях являются частично автоматизированными. Общая степень автоматизации по оценке специалистов, работающих на авиастроительных заводах, составляет 35%.

Информационная модель подсистемы управления основным производством

Информационная модель - схема, отражающая пространственно-временные связи данных в системе управления.

Информационная модель позволяет установить прохождение потоков информации, связанных с решением задач, а также последовательность процедур по функциям управления.

Информационная модель используется при проведении работ по проектированию информационной базы подсистемы на машинных носителях для формирования состава и структуры рабочих массивов и по развитию системы обра-

ботки данных для определения состава показателей и реквизитов, при включении новых задач.

Информационная модель представлена на рисунке 1.

Коммуникационная модель подсистемы управления производством

Коммуникация - передача информации от одного человека к другому. Обмен информацией между руководителем, органом управления и исполнителями -все это коммуникация. В ходе управления обмен информацией совершается постоянно и образует, таким образом, коммуникационный процесс.

В этом процессе выделяют четыре основных элемента: отправитель (коммуникатор), сообщение, канал, получатель. Отправителями выступают: склад, планово-диспетчерский отдел (ПДО) цеха, планово - производственный диспетчерский отдел (ППДО), заместитель директора по производству и цех-изготовитель. Сообщениями являются документы: накладные, перечень дефицита («дефицит-ка»), план производства, сменно-суточные задания. Каналом является база дан-

ных КС УТП. Получатели: цех-потребитель, заместитель директора по производству, главный диспетчер, ППДО.

«Диспетчирование» подразумевает учет процесса выполнения работ по закрытию наряд-заказов в процессе производства готовой продукции, производится детальное журналирование по видам работ в разрезе каждого конкретного исполнителя и рабочего центра, тем самым накапливаются статистические данные для формирования метрик (количественных характеристик действующих процессов предприятия). Процесс жур-налирования подразумевает автоматическое накопление данных для их дальнейшего анализа и преобразования в нормативы.

При наличии третьего уровня планирования контроль за ходом проекта необходимо производить в рамках спланированных наряд-заказов, обеспечивая реальное журналирование исполнения плановых заданий и контроль за возникновением узких мест в реальном режиме времени.

Ставит следующие цели:

Базовые данные, используемые при диспетчировании (нормативы на организационный и элементные аспекты), должны подлежать формализации, учету в ИС и непрерывному уточнению.

Результаты и характеристики выполняемых работ должны постоянно сравниваться с нормативами. Корректирующие действия должны выполняться тогда, когда действительные результаты значительно отклонились от плановых.

Ключевыми приемами являются следующие методики:

- управление спецификациями изделия (в том числе и альтернативными);

- управление технологическими процессами (в том числе и альтернативными); - управление конструкторскими изменениями; - управление рабочими центрами (в том числе и профилактическими ремонтами оборудования); - управление нормативной и текущей себестоимостью изделия; - управление производственными рабочими; - управление наряд-заказами; - управление производственным контролем; - управление поточным производством.

Количественными критериями достижения уровня ВР1 «Контроль» являются следующие:

- 90% и более наряд-заказов, где первоначально согласованные даты изготовления продукции соответствуют реальным датам поступления продуктов на склад или для комплектации других

О £

ю

5

2

сч со £

Б

а

2 о

наряд-заказов;

- менее 10% наряд-заказов корректируются из-за того, что «производство» не успевает выполнить заказ вовремя;

- отклонение нормативной стоимости изготовляемой продукции (как готовой продукции, так и полуфабрикатов) от фактической составляет менее 10%.

Уровни оценки зрелости «диспетчи-рования производства» представлены в таблице 2.

В зависимости от стадии зрелости «диспетчирования производства» на предприятии выбираются степень автоматизации процессов, объекты контроля и регулирования.

Также состав объектов диспетчерского контроля и регулирования значительно зависит от типа производства.

В серийном производстве главными объектами являются:

сроки запуска - выпуска партии деталей и сборочных единиц;

состояние складских запасов;

степень комплектной обеспеченности сборочных работ в соответствии с графиком.

В мелкосерийном и единичном производстве:

своевременность технической подготовки производства;

материально-техническое обеспечение;

сроки запуска ведущих деталей;

ход комплектации сборки.

В массовом производстве:

соблюдение ритма работы поточных линий;

выполнение периодического профилактического обслуживания оборудования;

состояние линейных и межлинейных заделов.

Внедрение системы диспетчирования должно осуществляться с применением современных методик и методологии внедрения сложных АСУ, а также с учетом особенностей предприятия авиационной отрасли (рисунок 3).

Заключение

Возможность быстрого и эффективного преодоления отклонений от нормального хода производства в большой степени зависит от оперативности информации о состоянии производства, а также от степени централизации и непрерывности руководства им. Современной системой оперативного регулирования производства, сочетающей в себе эти качества, является система диспетчирования. Диспетчирование позволяет по-

Рисунок 2 - Коммуникационная модель подсистемы управления производством

Таблица 2

Уровни оценки зрелости «Диспетчирования производства»

Качественная характеристика уровней зрелости %

0. Работы осуществляются без формального определения техпроцессов и спецификаций, контроль осуществляется по уровню брака продукции, себестоимость рассчитывается коГЛОВЫ м методом. 0%

1. Разработаны техпроцессы и спецификации, по возможны задания без такой подготовки [фОИЗВОЦС ] и.1 контроль за производственными процессами осуществляется но сдаче полуфабрикатов и готовой продукции: расчет себестоимости осуществляется укрупнено по итогам за отчетный период. 20%

2. Формирование наряд - заказов без формализованной техкарты н спецификации невозможно; существует практика :шсктронного журпалирования выполненных работ по наряд-заказам; расчет себестоимости штоной продукции оперативно осуществляется по итогам цехового контроля производства. 40%

3. Существует практика регулярной оценки выполнения работ для выявления отклонений от нормативов и улучшения бизнес-нроцессов (техкарз, спецификаций, нормирования рабочих центров). 60%

4. Накапливаются формализованные знания (метрики) по трудовым процессам, что позволяет оценивать деятельность на предприятии и оперативно реагировать на отклонения, предотвращать дефекты. 80%

5. Система управления запасами автоматически осуществляет контроль исполнения, напоминая исполнителям об отклонениях в деятельности. 100%

высить эффективность и надежность производственных процессов, защитить предприятием от сбоев и простоя.

Информационная система для специалиста службы диспетчирования в планово-производственном диспетчерском отделе позволяет:

наиболее эффективно использовать имеющиеся компьютерные справочно-

информационные массивы;

сократить вероятность передачи ошибочной информации в другие функциональные подразделения предприятия;

увеличить количество обрабатываемых заявок по дефициту;

более оперативно регистрировать входящую документацию.

Рисунок 3- Бизнес - процесс «Разработка и внедрение в управлении производством новых методов»

Автоматизация процесса обработки информации с использованием ПЭВМ позволяет:

минимизировать цикл обработки информации по данной задаче;

более оперативно обрабатывать информацию, при этом процесс обработки удовлетворяет временным ограничениям, накладываемым на решение задачи;

обеспечить ведение всей оперативно-справочной информации на электронных носителях;

обеспечить своевременную выдачу качественной оперативной и отчетно-аналитической документации подразделениям предприятия в полном объеме;

при использовании ПЭВМ снизить годовую себестоимость обработки информации.

Литература

1. Новиков А.Н., Пронькин Н.Н. Внедрение инструментальных методов в управлениеэкономикой предприятий ОПК. - Вестник Академии военных наук, №3 (48), 2014. - с. 151-155.

2. Новиков А.Н. Аудит систем управления экономическими объектами в авиастроении. - Электронный журнал «Труды МАИ», №73, 2014.

3. Новиков А.Н. Развитие информационного обеспечения системы управления финансами предприятий авиационно-промышленного комплекса. - Журнал Федерация, №1-4, 2013.

4. Пронькин Н.Н. Инструментарий управления системой производства продукции ОПК. - Вестник Академии военных наук, 2015, № 1(50).

The introduction of production scheduling systems in high-tech enterprises (for example, aircraft manufacturing enterprises) Kalachanov V.D., Efimova N.S., Novikov

A.N., Pronkin N.N. Moscow Aviation institute (National Research University) "(MAI), First MGMU them. Sechenov

This article discusses the technical, organizational and economic aspects of the introduction of information systems of production control at high-tech enterprises with a wide range of products and components. The thesis about the expediency and economic efficiency of such systems at the enterprises of aircraft construction is substantiated. Considered the tasks of automation in the management of the dispatching of production. Information and communication models of production dispatching information systems are constructed. The organizational aspects of the introduction of dispatching systems at high-tech enterprises of aircraft construction are investigated. Keywords: production management systems, production dispatching, high-tech enterprises, the introduction of information production systems.

References

1. Novikov A.N., Pronkin N.N. The introduction of

instrumental methods in the management of the economy of defense enterprises. - Bulletin of the Academy of Military Sciences, №3 (48),

2014. - p. 151-155.

2. Novikov A.N. Audit of management systems of

economic objects in the aircraft industry. -Electronic journal «Proceedings of the MAI», №73, 2014.

3. Novikov A.N. Development of information support

of the financial management system of enterprises of the aviation industry. -Federation Magazine, №1-4, 2013.

4. Pronkin N.N. instrumentation management

system for the production of OPK products. -Bulletin of the Academy of Military Sciences,

2015, № 1 (50).

О À

BS

I

i? W

N