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 холдина с глубиной планирования в несколько лет до сменных заданий для конкретных ресурсов.

Описание уровней сквозного планирования Холдинг — Завод — Цех — ССЗ

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

• Ускорение расчетов: Использование только критически важных групп оборудования и упрощенных моделей позволяет сократить время на проведение расчетов.

• Гибкость: Возможность сдвигать заказы в разрешенных диапазонах и использование альтернативных маршрутов обеспечивает адаптивность к изменениям.

• Точность оценки: Несмотря на упрощение, моделирование сохраняет высокую точность в оценке загрузки ресурсов и выполнения планов.

• Стратегическое видение: Планирование на среднесрочный горизонт помогает компаниям лучше подготовиться к будущим вызовам и возможностям.

1.3 Входные данные и выходные результаты для среднесрочного планирования

• Входные данные:
  • 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.
• Выходные результаты:
  • Сбалансированный по периодам планы запуска/выпуска производственных заказов для Заводов по кооперационным цепочкам.
  • Оценка достаточности производственных мощностей по критическим ресурсам, аналитика по загрузке (перегрузке) критических ресурсов для Заводов по кооперационным цепочкам.
  • Планы выпуска продукции (комплектующих, сборок) 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

1. 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.
2. Проверка исполнимости плана:
   • Учитывается текущее состояние складов материалов и НЗП.
   • Проводится анализ обеспеченности заказов материалами и ресурсами, что позволяет избежать сбоев в производственном процессе.
3. 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.
4. 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.
5. Формирование отчетов и 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

• 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

• 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

• Входные данные:
  • 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).
• Выходные результаты:
  • Сформированные для Заводов сбалансированные по периодам и ресурсам планы выпуска производственных заказов, планы запуска в производство, расцеховка.
  • Оценка достаточности производственных мощностей Заводов для выполнение планов, аналитика по загрузке (перегрузке) ресурсов, необходимая сменность для организации работы.
  • Аналитика по текущему состоянию исполнения производственных планов Завода, прогнозы по датам исполнения заказов и объемные задания 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

1. Детальное планирование и оптимизация:
   • Решение задач детального планирования и оптимизации исполнения в Цехах планов, сформированных на более длительных интервалах (например, объемно-календарным планированием).
   • Закрытие дефицита сборки и других оперативных проблем.
2. Учет ограничений:
   • Учитываются:
     • Доступность оборудования и персонала.
     • Обеспеченность материалами.
     • Альтернативные маршруты производства.
     • Технологические особенности операций.
     • Незавершенное производство (НЗП).
     • И др.
3. Формирование исполнимого плана:
   • Создание детального плана работ в Цехе с точностью до секунд.
   • Оптимизация переналадок и ускорение потока деталей в Цехе за счет работы с размерами передаточных партий.
4. Использование логик управления:
   • Логики управления буферами и управления запуском партий для реализации концепций just in time (точно в срок).
5. Формирование отчетов:
   • Отчеты по исполнению производственных заказов:
     • Прогноз выполнения заказов.
     • График набора трудоемкости.
   • График сдачи на склад готовой продукции (СГП).
   • Загрузка ресурсов:
     • Агрегированный и детальный анализ.
   • Аналитика по распределению НЗП, ожидаемых поставок и незакрытой потребности в материалах.
   • И др.

3.2 Ключевые особенности APS

1. Высокая точность планирования:
   • Планирование с точностью до секунд.
   • Учет всех оперативных ограничений и особенностей производства.
2. Оптимизация процессов:
   • Оптимизация переналадок оборудования.
   • Ускорение потока деталей за счет работы с передаточными партиями.
   • Использование логик управления буферами и ограничениями запуска.
3. Гибкость:
   • Возможность оперативной корректировки планов в реальном времени.
   • Учет альтернативных маршрутов и технологических особенностей.
4. Интеграция с другими системами:
   • Использование данных из систем объемно-календарного планирования и других источников.
   • Формирование отчетов для анализа и принятия решений.
5. Реализация концепций just in time:
   • Управление производственными процессами для минимизации запасов и простоев.

3.3 Преимущества APS

1. Повышение точности и детализации:
   • Планирование с точностью до секунд позволяет минимизировать простои и оптимизировать использование ресурсов в Цехах. Формирование ССЗ, передача в контур диспетчеризации (MES).
2. Оптимизация производственных процессов:
   • Снижение времени переналадок и ускорение потока деталей.
   • Применение логик управления буферами и ограничения запуска для минимизации уровня НЗП в процессе производства.
3. Оперативное управление:
   • Возможность быстрой корректировки планов в реальном времени.
   • Учет оперативных ограничений и особенностей производства.
4. Улучшение управляемости:
   • Формирование детальных отчетов и аналитик для принятия решений.
   • Прогнозирование выполнения заказов и загрузки ресурсов.
5. Снижение издержек:
   • Минимизация простоев, запасов и дефицита материалов.
   • Оптимизация использования оборудования и персонала.

3.4 Ограничения APS

1. Зависимость от предыдущих этапов планирования:
   • APS не может компенсировать недостатки среднесрочного и объемно-календарного планирования.
   • Если план не сбалансирован на предыдущих уровнях, APS не сможет обеспечить его выполнение.
2. Недостаток ресурсов:
   • Если материалы не закуплены, оборудование не готово или персонал не организован в необходимую сменность, APS не сможет «сотворить чудо».
3. Ограниченный горизонт планирования:
   • APS работает на коротких интервалах (смена, сутки, иногда до недели/месяца) для уровня Цеха и не заменяет долгосрочное планирование Завода.
4. Требования к данным:
   • Для эффективной работы APS необходимы точные и актуальные данные о ресурсах, материалах, НЗП и технологических процессах.

3.5 Входные данные и выходные результаты для APS

1. Входные данные:
   • 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.
2. Выходные результаты:
   • Оптимизированный оперативный план с прогнозом готовности производственных заказов, аналитика по набору трудоемкости заказов с детализацией по операциям.
   • Детальное расписание работ с учетом заданных ограничений и обеспеченности материалами для всех ресурсов (оборудование, персонал), с возможностью передачи в MES (ССЗ).
   • Аналитика по загрузке ресурсов (агрегированная и детализированная), диаграмма Ганта.
   • Генерация отчетов по привязке НЗП и склада материалов к позициям плана заказов, отчета о покупных материалах и ПКИ, необходимых для исполнения плана производства.

---

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.

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»