Автоматизированная система управления производством для машиностроительного предприятия

Евгений Кукареко, Сергей Коровкин

Управление инженерными данными

Ведение и планирование трудозатрат

Планирование себестоимости и цены изделий

Планирование производства

Оперативное управление производством

Управление запасами

Управление качеством

Целью развития и внедрения современной автоматизированной системы управления производством является повышение эффективности управления проектированием новых изделий, подготовкой производства, производством, снабжением и сбытом на основе логически единого информационного потока предприятия в корпоративной сети, реорганизации и структурирования информации подразделений, получения необходимой плановой и учетной информации на каждом уровне управления.

Машиностроение имеет ряд характерных особенностей. Продукция машиностроительных предприятий, как правило, представляет собой сложные изделия, для проектирования и производства которых требуется выполнить большой объем конструкторской и технологической работы. Для повышения своей конкурентоспособности предприятия постоянно расширяют номенклатуру выпускаемой продукции, в связи с чем, естественно, увеличивается объем подготовки производства. Современное машиностроительное производство все больше работает под заказ. Причем изделия по каждому из заказов или даже каждое отдельное изделие могут иметь свою спецификацию комплектации. Ускорение разработки новых изделий требует внедрения серьезных систем автоматизации проектирования.

Современная автоматизированная система управления производством для машиностроительного предприятия должна строиться так, чтобы органично учитывать эти особенности. Основой автоматизированной системы управления производством может стать только система управления инженерными данными (PDM, Product Data Management) — технология, предназначенная для управления всей информацией об изделии, процедурах и процессах его производства. За счет объединения в PDM информации о жизненном цикле изделия данные об изделии и его проекте становятся доступными всем пользователям системы — от инженеров и технологов до экономистов, специалистов по маркетингу и бухгалтеров. Системы управления инженерными данными, в свою очередь, опираются на САПР, в которых готовится первичная информация о составе изделия еще на стадии проектирования этого изделия. Эти системы являются ядром, на котором строится система управления ресурсами предприятия.

Отечественная программная разработка Omega Production на российском рынке позиционируется как подсистема управления производством в составе корпоративной информационной системы БОСС-КОРПОРАЦИЯ компании «АйТи». Программа Omega Production включает такие основные модули, как Управление инженерными данными, Ведение и планирование трудозатрат, Планирование себестоимости и цены изделий, Планирование производства, Оперативное управление производством, Управление запасами, Управление качеством и др.

Управление инженерными данными

Обзору функций и бизнес-процессов, реализованных в модуле управления инженерными данными, была посвящена статья «Управление инженерными данными в автоматизированной системе управления предприятием», «САПР и графика» № 11’2000. Здесь мы отметим лишь, что этот модуль не только поставляет для других модулей системы базовую информацию о компонентах изделий, их структуре, состоянии в жизненном цикле и технологических процессах производства, но и данные об изменениях изделий, позволяя корректно отрабатывать и наследовать эти изменения для всех модулей производственной системы.

Другой важной особенностью является возможность ведения в системе спецификаций и всей связанной информации для изделий по отдельным заказам в рамках общей конструкции изделия.

Информация о структуре и составе изделия организована таким образом, что актуальное состояние изделия может быть получено на любой заданный момент в прошлом. Это позволяет иметь необходимые спецификации для каждого конкретного изделия даже при серийном выпуске.

Ведение и планирование трудозатрат

Модуль предназначен для ведения на предприятии пооперационных трудовых нормативов и расценок изделий. Поддерживаются следующие функции:

• ведение нормативных справочников, таких как справочники профессий, тарифов и разрядных коэффициентов, коэффициентов для расчета часовой тарифной ставки, видов доплат и др.;
• ведение трудовых нормативов по изделиям с учетом технологических маршрутов;
• расчет сравнительной трудоемкости изделий;
• расчет сводной трудоемкости и заработной платы по изделиям;
• возможность представления отчета по трудоемкости и расценкам в разрезе различных параметров (цехов, компонентов изделия, видов работ и др.).

Объем данных по трудовым нормативам для предприятий с широкой номенклатурой изделий, как правило, очень велик. Поэтому в системе предусмотрены следующие возможности ведения данных:

• с помощью редакторов непосредственно в модуле ведения и планирования трудозатрат;
• путем использования информации из модуля ведения технологических процессов в качестве базовой;
• посредством специальной программы импорта из существующих систем.

Планирование себестоимости и цены изделий

Модуль планирования себестоимости и цены изделий предназначен для ведения расчетов нормативных затрат, себестоимости и цены изделий предприятия, для хранения и представления результатов расчетов на ту или иную дату. Основными задачами модуля являются:

• ведение справочников цен материалов, отходов и покупных комплектующих;
• расчеты стоимости материалов, отходов, покупных комплектующих в составе изделия;
• ведение справочников налогов, составляющих цены, накладных расходов;
• ведение правил расчета себестоимости и отпускной цены изделий;
• расчет нормативных затрат, себестоимости и цены изделий.

Расчеты компонентов нормативных затрат выполняются в национальной валюте и условных единицах. При этом пользователем задаются режимы расчета, учитывающие исполнение изделия (тропическое, экспортное и т.п.) и его применение (в составе изделия, запчасть и т.п.). Исполнение и применение определяют только технологические особенности изготовления изделия. Конструкторские особенности задаются различными обозначениями. Алгоритм расчета себестоимости задается пользователем посредством специального редактора правил расчета. Возможно задание нескольких конкурентных алгоритмов расчета для последующего сравнения результатов и выбора оптимального.

Планирование производства

Планирование и управление производством в системе включает реализацию ряда бизнес-процессов и задач, которые могут быть сгруппированы в следующие базовые модули:

• создание и ведение производственных планов;
• подетальное планирование производства на межцеховом и внутрицеховом уровнях;
• планирование потребности в комплектующих и материалах;
• планирование мощностей производства.

Модули планирования полностью интегрированы с модулями управления инженерными данными, оперативного управления и управления запасами. Данные об изделиях и процессах производства, определенные в модулях управления инженерными данными, используются в качестве базовых данных для модулей планирования. В случае нескольких ревизий одного и того же изделия или процесса для модулей планирования используется специальный фильтр, обеспечивающий однозначность данных в производстве и наследование данных при проведении изменений.

Производственные планы, формируемые в системе, можно разделить на долгосрочные (год, квартал) и краткосрочные (месяц). Долгосрочные планы используются для укрупненной оценки выполнимости планов и оценки требуемых ресурсов. Краткосрочные планы, формируемые на основе заказов, учитывают ход производства и степень выполнения заказов в предыдущие плановые периоды. Планы формируются как по номенклатуре продукции, так и в объемном выражении. Изделия, входящие в производственный план, относятся к одному из заданных разделов, например к основной продукции, запчастям, кооперированным поставкам, сопутствующей продукции. На основе производственных планов, структуры изделий и технологических маршрутов осуществляется расчет производственной программы для цехов предприятия. Для краткосрочных планов учитываются имеющиеся заделы и состояние выполнения заказов за предыдущий плановый период. При наличии информации о технологических циклах изделий рассчитывается время запуска партий изделий в обработку.

Планирование потребности в комплектующих и материалах производится на основе производственных планов, маршрутных технологических процессов и пооперационных норм расхода материалов с учетом имеющихся запасов.

В модуль планирования и расчета мощностей входит ряд функций, используемых для оценки производственных возможностей в процессе номенклатурного планирования производства. При этом определяются коэффициенты загрузки оборудования, мощности на начало и конец планируемого периода с учетом мероприятий по ликвидации «узких мест» по мощности.

Оперативное управление производством

Функции оперативного управления производством используются для решения следующих основных задач:

• контроля цеховых комплектаций конечных изделий и узлов;
• номерного учета движения конечных изделий в производстве от закладки до отгрузки;
• учета движения в производстве номерных узлов и деталей;
• документального учета внутри- и межцеховых передач партий изделий и полуфабрикатов;
• учета брака изделий в производстве;
• формирования отчетов о фактическом выпуске продукции подразделениями предприятия;
• анализа выполнения плановых заданий цехами предприятия.

Управление запасами

Одним из важнейших приложений производственной системы является модуль управления запасами предприятия. Основными его задачами являются учет и контроль за складскими запасами предприятия, учет движений партий товарно-материальных ценностей (ТМЦ), ведение расположения партий ТМЦ в местах хранения (требование ISO 9001). Для системы управления производством обязательной является связь потока данных модулей управления инженерными данными и планирования и потока данных модуля управления запасами, формируемых на основе внешних ордеров. Только в этом случае возможны корректные расчеты, результатом которых является предоставление информации о необходимом количестве материалов и комплектующих для обеспечения бесперебойной работы производства и выполнения плановых заданий.

Совокупность функций управления запасами предприятия можно разделить на следующие группы:

• ведение складской картотеки;
• ведение договоров на поставку материалов и комплектующих;
• ведение прихода партий ТМЦ на склады предприятия;
• ведение отпуска партий ТМЦ на нужды производства и заказчикам;
• инвентаризация складских запасов
• расчет лимитно-заборных карт;
• формирование отчетов о складских запасах;
• расчет потребности в ресурсах с учетом остатков на складах;
• ведение расположения партий ТМЦ в местах хранения.

Управление качеством

Одним из важнейших требований, учитываемых в разработке производственной подсистемы, является соответствие требованиям стандарта ISO 9001. Принципиально важным для всего семейства стандартов ISO 9000 является положение о том, что вся работа, выполняемая предприятием, рассматривается как совокупность взаимосвязанных процессов, а общее руководство качеством осуществляется через управление совокупностью этих процессов. Поэтому процессы и задачи обеспечения качества включены в модули управления инженерными данными, планирования и оперативного управления производством, управления запасами.

Совокупность функций автоматизированного управления качеством можно разделить на две группы: планирование качества и контроль и оценка качества. К задачам планирования качества, реализованным в системе, можно отнести:

• электронное учебное пособие по системе качества;
• электронный справочник менеджмента качества;
• ведение данных о контролируемых параметрах технологических процессов производства изделий.

Информация о контролируемых параметрах является базовой для статистического контроля качества по данным контрольных карт.

Задачи контроля и оценки качества включают:

• ведение данных и анализ дефектов, выявленных в процессе сборки и испытаний узлов и конечных изделий;
• ведение данных и анализ дефектов изделий в гарантийный и постгарантийный периоды;
• ведение данных о контрольных картах с автоматическим определением управляемости технологических процессов и представлением результатов в виде графиков и гистограмм;
• ведение и анализ данных по входному контролю комплектующих и материалов.

Ведение данных и анализ дефектов в процессе сборки и испытаний узлов и конечных изделий организуются на базе задач номерного учета изделий, реализованных в модуле оперативного управления производством. Дефекты классифицируются на основе единого справочника дефектов функциональных систем. Анализ данных, в зависимости от применяемых методов контроля, может выполняться по количественному или альтернативному признаку. Аналогично производятся ведение и анализ данных о дефектах в гарантийный и постгарантийный периоды.

Контрольные карты документируют данные и результаты измерений фактических параметров изделий, выполняемых службой технического контроля предприятия. Ведение данных о контрольных картах выполняется на основе общего механизма управления жизненным циклом документов. На основе данных контрольных карт формируется графическое представление в виде графиков или гистограмм и проводится автоматический анализ управляемости технологического процесса.

Набор функций по ведению данных входного контроля комплектующих и материалов тесно связан с задачами учета поступления комплектующих на склады и выдачи партий комплектующих и материалов в производство. Данные о контролируемых параметрах комплектующих и методах контроля определяются технологическими процессами входного контроля. Выходными данными контроля являются акты о качестве продукции, карты отклонений, контрольные карты по количественному или альтернативному признаку. По результатам входного контроля производится изменение оценок поставщиков.

«САПР и графика» 1'2001