Компания БФГ Групп занимается повышением эффективности производства с помощью собственной IT-платформы на всех уровнях. С использованием инструментов платформы возможно весь процесс планирования как цепочку формирования планов, отличающихся глубиной, детальностью и масштабом как сквозную систему: от кооперационных цепочек уровня холдинга с глубиной планирования в несколько лет до сменных заданий для конкретных ресурсов.

Описание уровней сквозного планирования Холдинг — Завод — Цех — Сменно-суточные задания

1. Среднесрочное планирование Холдингов и кооперационных цепочек

Среднесрочное планирование на горизонт 3-5 лет представляет собой важный этап в управлении производственными и маркетинговыми процессами Холдинга — на этом горизонте моделируется варианты реализации стратегических решений — создание центров компетенции, строительству новых производств, смены продуктовой линейки, проведению техперевооружения или перспективных планов продаж.

Ключевой особенностью является фокус на моделировании различных сценариев исполнения стратегических планов, планов продаж или маркетинговых стратегий с использованием только критически важных групп оборудования. Это позволяет значительно ускорить процесс расчетов, сохраняя при этом высокую точность оценки загрузки ресурсов.

Функциональность данного уровня планирования реализуется в программе BFG-iMRP с использованием дополнительных модулей балансировки.

1.1 Основные особенности среднесрочного планирования

Использование критически важных групп оборудования

В рамках среднесрочного моделирования учитываются только те группы оборудования, которые являются ключевыми для выполнения планов. Это позволяет сократить время расчетов, избегая излишней детализации, и сосредоточиться на наиболее значимых факторах.

Такой подход особенно важен для оценки загрузки ресурсов, которые могут иметь длительные сроки увеличения производительности (например, ввод нового оборудования или модернизация существующего).

Балансировка загрузки ресурсов

Среднесрочное планирование включает автоматизированный расчет балансировки загрузки ресурсов внутри периода. Это достигается за счет:

• Использования графиков ввода нового оборудования.
• Применения альтернативных маршрутов производства.
• Сдвигов заказов в рамках разрешенных диапазонов, для низкоприоритетных, опционально, за границы срока отгрузки.

Такие меры позволяют оптимизировать использование имеющихся ресурсов и обеспечить выполнение плана производства.

Моделирование сценариев

Процесс включает создание и анализ различных сценариев исполнения планов продаж или маркетинговых стратегий. Это помогает оценить возможные риски и возможности, а также подготовиться к изменениям на рынке.

Моделирование позволяет оценить, как изменения в спросе, загрузке оборудования или приоритетах заказов повлияют на выполнение планов.

Оптимизация приоритетов

В рамках среднесрочного планирования допускается сдвиг заказов в рамках разрешенных диапазонов. Это позволяет более гибко управлять производственными процессами и обеспечивать выполнение высокоприоритетных задач.

Горизонт планирования

Планирование на период 3-5 лет позволяет учитывать как текущие задачи, так и долгосрочные стратегические цели. Это особенно важно для компаний, которые работают в условиях изменчивого рынка или имеют длительные циклы производства.

1.2 Преимущества среднесрочного планирования

Среднесрочное планирование обладает рядом преимуществ, которые делают его эффективным инструментом для управления производством. Одним из ключевых достоинств является ускорение расчетов — за счет использования только критически важных групп оборудования и упрощенных моделей сокращается время проведения вычислений. Гибкость достигается за счет возможности сдвига заказов в разрешенных диапазонах и использования альтернативных маршрутов, что позволяет оперативно адаптироваться к изменениям.

Несмотря на упрощение, моделирование обеспечивает высокую точность оценки загрузки ресурсов и выполнения планов. Кроме того, среднесрочное планирование способствует стратегическому видению, позволяя компаниям заранее готовиться к будущим вызовам и возможностям.

1.3 Входные данные и выходные результаты для среднесрочного планирования

Для среднесрочного планирования используются входные данные, которые позволяют оценить производственные возможности и сбалансировать нагрузку. Для этого необходимы:

• Перспективный несбалансированный план производства Холдинга на 3-5 лет.
• Модель данных по критическим ресурсам, циклы производства.
• Планируемые изменения по вводу нового оборудования, достигаемые коэффициенты выработки по группам оборудования и доступная сменность работы, альтернативные маршруты изготовления.

В результате мы получаем сбалансированные по периодам планы запуска и выпуска производственных заказов для Заводов по кооперационным цепочкам, а также оценку достаточности производственных мощностей с учетом критических ресурсов и аналитикой по загрузке (перегрузке) ресурсов для заводов по кооперационным цепочкам. Дополнительно формируются планы выпуска продукции, включая комплектующие и сборочные единицы для Заводов.

2. Объемно-календарное моделирование Заводов

Объемно-календарное планирование (ОКП) на горизонте 1-12 месяцев является следующим этапом после среднесрочного планирования и направлено на детализацию производственных планов, сформированных на уровне Холдинга по критическим ресурсам для конкретных Заводов, с учетом всех имеющихся ресурсов, текущего состояния производства и складов материалов.

Этот процесс обеспечивает более точное управление производственными мощностями Заводов и позволяет выполнять балансировку мощностей (ресурсов). Функциональность данного уровня планирования реализуется в программе BFG-iMRP с использованием дополнительных модулей балансировки по периоду, по альтернативным маршрутам.

2.1 Основные задачи объемно-календарного планирования

Оценка загрузки всех ресурсов

В отличие от среднесрочного планирования Холдинга, где учитываются только критически важные ресурсы, ОКП рассматривает все ресурсы Заводов, включая оборудование, персонал, материалы и заделы (как НЗП — незавершенное производство).

Это позволяет более точно оценить выполнимость плана и выявить потенциальные узкие места по всем ресурсам.

Проверка исполнимости плана

Здесь учитывается текущее состояние складов материалов и НЗП, проводится анализ обеспеченности заказов материалами и ресурсами, что позволяет избежать сбоев в производственном процессе.

Моделирование вариантов исполнения плана:

ОКП позволяет моделировать различные сценарии выполнения плана, включая изменения в количестве оборудования, коэффициенты выработки и явки, длительность выполнения групп операций (участко-заходы) и другие параметры.

Это помогает найти оптимальные условия для выполнения плана с учетом текущих ограничений.

Балансировка загрузки:

Автоматизированная балансировка загрузки внутри периода позволяет равномерно распределить задачи между ресурсами, улучшить планы выпуска продукции с учетом загрузки всех ресурсов Завода.

Автоматическая балансировка по альтернативным маршрутам производства позволяет сбалансировать загрузку ресурсов, что повышает гибкость планирования и оптимальность сформированных планов.

Формирование отчетов и прогнозов:

В системе BFG iMRP предусмотрено несколько типов отчетов для формирования прогнозов.

Отчет «Загрузка оборудования» позволяет оценить загрузку оборудования, определить необходимую сменность для исполнения плана производства.

Отчет «Обеспеченность заказов» позволяет быстро (в течение нескольких минут) оценить текущее состояние исполнения плана.

Формируются прогнозы по датам исполнения заказов и объемные задания на участки для выполнения технологических операций на ближайшие периоды («сегодня», «завтра», «через 2 дня и позже»).

2.2 Ключевые особенности объемно-календарного планирования

Объемно-календарное планирование позволяет повысить точность планирования, оперативность принятия решений и гибкость в управлении производством. Его основные особенности включают:

• Детализация: Учитываются все ресурсы Завода и факторы, влияющие на производственный процесс.
• Гибкость: Возможность моделирования различных сценариев и использование альтернативных маршрутов обработки.
• Оперативность: Быстрые расчеты и формирование отчетов позволяют оперативно реагировать на изменения.
• Оптимизация: Балансировка загрузки и учет изменений в параметрах производства помогают найти оптимальные решения.

2.3 Преимущества объемно-календарного планирования

Среди основных преимуществ объемно-календарного планирования можно выделить:

• Повышение точности планирования по сравнению со среднесрочным: Учет всех ресурсов и текущего состояния производства позволяет минимизировать риски сбоев.
• Улучшение управляемости: Быстрое формирование отчетов и прогнозов помогает оперативно принимать решения.
• Оптимизация использования ресурсов: Балансировка загрузки и моделирование сценариев позволяют максимально эффективно использовать имеющиеся мощности.
• Снижение простоев и задержек: Учет НЗП и состояния складов помогает сформировать планы обеспечения материалами, избежать простоев из-за нехватки материалов или ресурсов.

2.4 Входные данные и выходные результаты для объемно-календарного планирования

Чтобы организовать производство без сбоев, объемно-календарное планирование учитывает множество факторов и данных.

Входными данными являются:

• План производства Холдинга с уровня среднесрочного планирования декомпозированный по отдельным Заводам глубиной 1-12 месяца, либо план отгрузок на основании договорных обязательств.
• Модель данных по всем ресурсам Завода, альтернативные маршруты, циклы производства.
• Планируемые изменения по вводу нового оборудования, графикам ТОиР, достигаемые коэффициенты выработки по группам оборудования, доступная сменность работы, коэффициенты выхода сотрудников по профессиям (абсентеизм), планируемая выработка по профессиям.
• Состояние незавершенного производства (заделы).

На основании этих данных формируются выходные результаты, включающие сформированные для Заводов сбалансированные по периодам и ресурсам планы выпуска производственных заказов, планы запуска в производство и расцеховку. Кроме того, проводится оценка достаточности производственных мощностей Заводов для выполнения планов, анализ загрузки или перегрузки ресурсов, а также расчёт необходимой сменности для организации работы. 

Важной частью является аналитика по текущему состоянию исполнения производственных планов Завода, прогнозирование дат выполнения заказов и формирование объёмных заданий на участки (СЗУ).

3. APS (Advanced Planning and Scheduling) для Заводов, Цехов

APS — система для самого точного и детального планирования на короткие временные интервалы (смена, сутки, иногда до недели/месяца). APS является завершающим этапом в иерархии планирования, дополняя среднесрочное и объемно-календарное планирование в части планирования исполнения производственных планов с учетом ограничений. 

Планы формируются на короткий период и охватывают отдельные Цеха, либо насквозь небольшие Заводы. Функциональность данного уровня планирования реализуется в программе BFG-APS с использованием встроенных оптимизаторов.

3.1 Основные задачи APS

Основные задачи APS направлены на детальное планирование и оптимизацию исполнения планов в Цехах, сформированных на более длительных интервалах, например, в ходе объемно-календарного планирования. Также APS помогает закрывать дефицит сборки и оперативно решать возникающие проблемы.

Важной частью является учет ограничений, включая доступность оборудования и персонала, обеспеченность материалами, альтернативные маршруты производства, технологические особенности операций и незавершенное производство (НЗП).

Формирование исполнимого плана предполагает создание детального графика работ в Цехе с точностью до секунд, оптимизацию переналадок и ускорение потока деталей за счет регулирования размеров передаточных партий. Кроме того, используются различные логики управления, такие как буферное управление и запуск партий в рамках концепции just in time (точно в срок).

Одним из результатов работы APS является формирование отчетов по исполнению производственных заказов, включая прогноз выполнения заказов, график набора трудоемкости и график сдачи на склад готовой продукции (СГП). Анализ загрузки ресурсов включает агрегированный и детальный разбор текущей ситуации, а также аналитику по распределению НЗП, ожидаемым поставкам и незакрытой потребности в материалах.

3.2 Ключевые особенности APS

APS -система обладает высокой точностью планирования, обеспечивая детальный расчет операций с точностью до секунд и учитывая все оперативные ограничения и особенности производства. Это позволяет максимально точно прогнозировать загрузку ресурсов и выполнение заказов.

Оптимизация процессов достигается за счет снижения времени переналадки оборудования, ускорения потока деталей путем работы с передаточными партиями, а также использования логик управления буферами и ограничениями запуска.

Гибкость системы выражается в возможности оперативной корректировки планов в реальном времени, что позволяет адаптироваться к изменениям, учитывать альтернативные маршруты и технологические особенности.

Важной характеристикой является интеграция с другими системами: APS использует данные из объемно-календарного планирования и других источников, а также формирует отчеты, необходимые для анализа и принятия решений.

Система поддерживает реализацию концепции just in time, что позволяет минимизировать запасы, снизить простои и повысить эффективность управления производственными процессами.

3.3 Преимущества APS

Среди преимуществ APS — системы можно выделить обеспечение высокой точности и детализации планирования, с возможностью рассчитывать операции с точностью до секунд, что помогает минимизировать простои и оптимизировать использование ресурсов в Цехах. Важным элементом является формирование сменно-суточных заданий и передача данных в контур диспетчеризации (MES).

Система способствует оптимизации производственных процессов, снижая время переналадок и ускоряя поток деталей. Применение логик управления буферами и ограничениями запуска позволяет минимизировать уровень незавершенного производства (НЗП) и повысить эффективность выполнения заказов.

Одним из ключевых преимуществ APS является оперативное управление. Возможность быстрой корректировки планов в реальном времени позволяет учитывать все оперативные ограничения и технологические особенности производства, что значительно повышает его гибкость.

Кроме того, APS улучшает управляемость за счет формирования детализированных отчетов и аналитики, необходимых для принятия решений. Прогнозирование выполнения заказов и загрузки ресурсов позволяет заранее выявлять потенциальные узкие места и корректировать планы.

Снижение издержек достигается за счет минимизации простоев, запасов и дефицита материалов. Оптимизация использования оборудования и персонала помогает повысить эффективность производства и сбалансировать рабочие процессы.

3.4 Ограничения APS

Среди ограничений APS — cистемы выделяется ее зависимость от предыдущих этапов планирования. Система не может компенсировать недостатки среднесрочного и объемно-календарного планирования. Если на этих уровнях план не был сбалансирован, APS не сможет обеспечить его успешное выполнение.

Недостаток ресурсов также является серьезным ограничением. Если материалы не закуплены, оборудование не готово или персонал не распределен в необходимую сменность, система не сможет исправить эти проблемы и обеспечить выполнение производственного плана.

Горизонт планирования в APS ограничен короткими интервалами, такими как смена, сутки или, в некоторых случаях, до недели или месяца. APS предназначена для детального планирования на уровне Цеха и не заменяет долгосрочное планирование Завода.

Кроме того, для эффективной работы системы требуются точные и актуальные данные. APS опирается на достоверную информацию о доступных ресурсах, материалах, незавершенном производстве (НЗП) и технологических процессах. Без качественных данных её возможности по оптимизации процессов будут ограничены.

3.5 Входные данные и выходные результаты для APS

Для эффективной работы APS требуется ряд входных данных, обеспечивающих точное и детализированное планирование.

Входными данными являются:

• Оперативный план производства с уровня объемно-календарного планирования, либо дефицит отгрузки, сборки.
• Модель данных по всем ресурсам, альтернативные маршруты, графики смен.
• График ТОиР, график работы и количество персонала по сменам.
• Стойкость оборудования на операцию, управления максимальной очередью перед группой оборудования, ограничений поточности выполнения обработки деталей на группе оборудования.
• Настройки моделирования в части стратегии формирования размеров передаточных партий, управления приоритетами, защиты наладок и задания группы наладок, стратегия распределения работ внутри ресурсов, логистические времена на перемещение.
• Состояние незавершенного производства, состояние наладок, склады материалов, ожидаемые поставки материалов.

На основе этих данных формируются выходные результаты. Оптимизированный оперативный план включает прогноз готовности производственных заказов и аналитику по набору трудоемкости с детализацией по операциям. Детальное расписание работ учитывает заданные ограничения и обеспеченность материалами для всех ресурсов, включая оборудование и персонал, с возможностью передачи в MES (ССЗ).

Аналитика по загрузке ресурсов представляется в агрегированном и детализированном виде, включая диаграмму Ганта. Система также формирует отчеты по привязке незавершенного производства и складов материалов к позициям плана заказов, а также отчеты о покупных материалах и ПКИ, необходимых для выполнения производственного плана.

---

Таким образом, APS является мощным инструментом для детального и точного планирования на короткие временные интервалы. Он позволяет оптимизировать производственные процессы, минимизировать простои и реализовать концепцию “just in time”. Однако его эффективность напрямую зависит от качества подготовки на предыдущих этапах планирования. Если план не сбалансирован, материалы не закуплены или ресурсы не организованы, APS не сможет обеспечить выполнение планов.

APS дополняет, но не заменяет среднесрочное и объемно-календарное планирование, являясь завершающим звеном в цепочке управления производством.

Сравнение уровней планирования

Критерий	Среднесрочное планирование	Объемно-календарное планирование	Детальное планирование и оптимизация
Горизонт планирования	3-5 лет	1-12 месяцев	Смена, сутки, иногда до недели/месяца
Масштаб	Холдинг, кооперационные цепочки	Завод	Цех
Ресурсы	Критически важные ресурсы (группы оборудования)	Все ресурсы (оборудование, персонал, материалы, НЗП)	Все ресурсы с учетом оперативных ограничений
Основная задача	Моделирование сценариев, оценка загрузки ключевых ресурсов	Детализация планов, балансировка загрузки, проверка исполнимости	Детальное планирование и оптимизация исполнения планов
Точность	Упрощенные модели по критическим ресурсам	Детализированные модели	Планирование с точностью до секунд
Гибкость	Балансировка заказов по периоду, альтернативные маршруты	Использование альтернативных маршрутов, оперативные корректировки	Оперативная корректировка планов в реальном времени
Фокус	Стратегическое видение и долгосрочные цели	Оперативное управление и выполнение планов	Оптимизация процессов и выполнение планов в реальном времени
Приложение IT-платформы BFG	BFG-iMRP с дополнительными модулей балансировки по периоду	BFG-iMRP с дополнительными модулями балансировки по периоду, альтернативным маршрутам	BFG-APS со встроенными оптимизаторами

Шадрин А.С, Заместитель генерального директора по проектам,
ООО «БФГ Групп»