5 - 2003

Планирование производства в системе Omega Production

Дмитрий Молочко, Евгений Кукареко

Ведение исходных данных для планирования

Планирование ресурсов для выпуска заданного объема продукции

Объемно-календарное планирование с формированием графиков запуска/выпуска изделий

Оперативно-календарное планирование

Данная публикация продолжает цикл статей о возможностях отечественной системы Omega Production, позиционируемой как комплексная система управления подготовкой производства и производством для машино- и приборостроительных предприятий.

Omega Production имеет встроенную функцию технического документооборота, содержит полные наборы задач по управлению технической подготовкой производства, по управлению конфигурациями изделий, по планированию производства, по оперативному управлению производством, по управлению материально-техническим снабжением и по управлению качеством.

О реализации различных групп задач в Omega Production было рассказано в публикациях в журнале «САПР и графика» (№ 11’2000; 1, 6’2001; 9, 10, 11’2002) и в других изданиях. На этот раз речь пойдет о возможностях планирования в системе.

В системе поддерживаются следующие виды планирования:

1. Планирование ресурсов для выпуска заданного объема продукции.

2. Объемно-календарное планирование с формированием графиков запуска/выпуска изделий и узловых комплектов.

3. Оперативно-календарное планирование с формированием расписаний работы оборудования и движения партий изделий.

Реализация системы планирования позволяет использовать ее для различных типов производства: преимущественно серийного производства, позаказного единичного и мелкосерийного производства, а также для цехового планирования.

Omega Production дает возможность осуществлять планирование при различных объемах и видах представления исходной информации для расчета планов, с адаптацией к тем данным, которые предприятие создает и поддерживает структурированными в электронном виде. Это особенно важно на начальных этапах внедрения и эксплуатации системы Omega Production, когда имеющихся на предприятии структурированных данных, как правило, недостаточно для выполнения оперативно-календарного планирования.

Ведение исходных данных для планирования

Ведение данных о структуре и составе изделий

Данные о структуре и составе объектов планирования поддерживаются и представляются в системе в виде единичных и групповых спецификаций, удовлетворяющих действующим стандартам. Поэтому не требуется ни преобразования, ни доопределения спецификаций изделий, формируемых в конструкторских подразделениях для использования их в автоматизированных расчетах, в том числе и по задачам планирования.

Актуальность структуры и состава изделий поддерживается с помощью системы электронных извещений на изменение, обеспечивающих автоматическое наследование проведенных изменений.

В планы могут включаться спецификации заказных комплектаций по конфигурируемым изделиям. Эти спецификации также близки по своим свойствам к единичным спецификациям (см. статью «Управление комплектациями изделий в системе управления производством Omega Production» в № 10’2002).


Ведение данных о расцеховочных маршрутах

Расцеховочные маршруты в системе ведутся с точностью до видов работ по производственным подразделениям предприятия. Это соответствует практике ведения маршрутов на большинстве машиностроительных предприятий. Изменения маршрутов проводятся только посредством соответствующих извещений на изменение.


Ведение данных о материальных нормативах

Ведение данных о заготовках и нормах расхода основных и вспомогательных материалов может выполняться в Omega Production тремя способами:

• ведение данных о заготовке и норме расхода основного материала с непосредственной привязкой к детали; ведение данных о нормах расхода вспомогательных материалов с привязкой к узлам и изделиям;

• ведение данных о нормах расхода основного материала в составе электронных технологических процессов; ведение данных о составе и нормах расхода вспомогательных материалов с привязкой к операциям технологического процесса;

• комбинация двух первых вариантов с разделением способов ведения данных по материалам и по видам технологической обработки.

Возможности, предоставляемые системой по ведению материальных нормативов, позволяют, во-первых, использовать для планирования существующие на предприятиях данные (которые, как правило, ведутся в соответствии с первым способом), а во-вторых, постепенно переходить к более адекватным, естественным для технологов бизнес-процессам (ко второму способу ведения материальных нормативов).


Ведение данных о пооперационных маршрутах изделий и трудовых нормативах

В системе имеются два источника данных о пооперационных маршрутах изделий и трудовых нормативах, которые могут быть преобразованы один в другой:

• данные, которые ведутся службой, отвечающей за нормирование и расценки производственных процессов (на многих предприятиях такие данные ведутся в АСУ или в электронных таблицах);

• данные, которые ведутся технологической службой в рамках электронных технологических процессов.

Для использования указанных данных при решении задач оперативно-календарного планирования необходимо иметь сквозные последовательности операций, в том числе с учетом взаимовлияния операций в разных технологических процессах.

В Omega Production существует развитая функциональность для ведения архива электронных технологических процессов предприятия. Создание технологических процессов возможно как с помощью встроенных технологических редакторов, так и посредством импорта из имеющихся на предприятии САПР технологических процессов.

Кроме того, в системе содержится база данных оборудования предприятия.

Оснастка выбирается из единой базы данных оснастки предприятия и привязывается к операциям технологических процессов или непосредственно к изделиям.


Ведение производственных планов

В Omega Production существует развитой инструментарий для ведения списка планов. План рассматривается как объект системы технического документооборота предприятия и может проходить процедуры согласования и утверждения, в том числе в рамках определенных потоков работ.

Формирование номенклатуры плана осуществляется на основании существующих в системе данных о конструкторских объектах с учетом их статуса и уровня продвижения в производство, данных о продукции предприятия из справочника продукции, спецификаций заказных комплектаций изделий. Если в план включаются элементы из списка производственных заказов, то в планах и расчетах по плану всегда остается ссылка на заказ; имеются также возможности выделения и группирования плановой информации по заказам.

Если планы имеют большой объем номенклатуры изделий, возможно создавать их на основе копирования и редактирования существующего плана. Процедура актуализации плана позволяет учесть для элементов плана конструкторские изменения, по которым проведены технологическая проработка и подготовка производства.

План может быть разделен на произвольное количество разделов. В редакторе разделов плана задаются описания для разделов, в том числе наименование раздела, источник данных для элементов плана и др. Для разных разделов по элементам плана могут быть заданы различные дополнительные параметры.

Можно вести планирование по фиксированным календарным периодам (год, квартал, месяц) или задать по каждому элементу плана свою дату выпуска или запуска, которая может быть связана с соответствующей датой в заказе.

В зависимости от вида планирования для элементов плана задается необходимая дополнительная информация. В элементах плана, связанных с заказами, можно задать информацию о состоянии выполнения заказа на начало планового периода.

В начало В начало

Планирование ресурсов для выпуска заданного объема продукции

Планирование ресурсов для выпуска заданного объема продукции в плановый период может быть выполнено в двух аспектах:

• расчет требуемых ресурсов в целом по плановому периоду без деталировки по календарным датам;

• расчет требуемых ресурсов на любую дату в плановом периоде.

В первом случае предполагается, что ресурсы в плановом периоде должны потребляться равномерно — такая ситуация характерна для преимущественно серийного производства изделий с достаточно коротким производственным циклом. Во втором случае номенклатура и количество потребляемых ресурсов в существенной мере зависят от даты в календарном периоде — это свойственно единичному и мелкосерийному производству. Чтобы рассчитать ресурсы на дату в календарном периоде, нужно предварительно иметь графики запуска/выпуска узловых комплектов изделий.

Наиболее используемыми в настоящее время являются расчеты:

• номенклатуры, количества и стоимости материалов;

• номенклатуры, количества и стоимости покупных изделий;

• требуемых трудовых ресурсов по профессиям и разрядам работ.

В расчетах требуемых ресурсов учитываются имеющиеся запасы продукции предприятия на складах, запасы материалов и комплектующих на складах с учетом, если необходимо, нормативных запасов. Ресурсы рассчитываются не только по номенклатуре и количеству в целом, но и по производственным подразделениям, в которые должны поступить данные ресурсы. По материальным ресурсам с учетом места размещения ресурсов рассчитываются и формируются лимитные карты.

Во всех отчетах о потребностях в материалах имеется возможность группировать материалы на основании классификаторов материалов, что очень полезно для служб предприятия, курирующих различные материалы. Каждый пользователь может создать собственные классификаторы по материалам, входящим в зону его ответственности.

В Omega Production сохранение расчетов ресурсов реализовано таким образом, что рассчитывать ресурсы можно как на весь план, так и на любую его часть, с соответствующими возможностями сохранения. По каждому сохранению можно получить информацию о рассчитанных элементах плана и о времени проведения расчетов. При открытии любого отчета по потребности можно выбрать как интересующий раздел плана, так и элементы плана, то есть в отчете будут отображаться данные по выбранным разделам и/или по элементам плана.

При расчете плана обязательно формируется протокол, в котором по каждому рассчитываемому элементу записываются данные о недостающей или неполной информации по виду расчетов.

В начало В начало

Объемно-календарное планирование с формированием графиков запуска/выпуска изделий

Расчеты по объемно-календарному планированию и формированию графиков запуска/выпуска изделий, включенных в план, используют в качестве исходных данных информацию о структуре и составе изделий, маршруты по видам работ в производственных подразделениях, данные о фондах времени по видам работ, сведения о технологических циклах изделий в целом или по видам работ.

На каждую номенклатурную единицу плана можно задавать начальное состояние, плановую дату запуска в производство либо плановую дату выпуска. Кроме того, на каждый элемент плана задается признак планирования, а именно:

• разработка и изготовление на заказ — в этом случае (по крайней мере, на часть изделий, включенных в заказ) требуется разработать документацию и довести ее до уровня производства, поэтому при формировании графиков запуска/выпуска изделий нужно учитывать и цикл разработки. Цикл изготовления определяется суммированием циклов по самой длинной ветви дерева изделия;

• изготовление на заказ — при формировании графиков запуска/выпуска изделия учитывается только цикл изготовления, который определяется суммированием циклов по самой длинной ветви дерева изделия;

• сборка на заказ — данный признак устанавливается в том случае, если элементы для сборки имеются уже в нужном количестве или имеются заделы по ним, достаточные для того, чтобы сборку вести параллельно с изготовлением недостающих элементов;

• серийное производство — этот признак устанавливается в том случае, если по заказу имеется более одного изделия и если цикл выпуска каждого следующего изделия определяется тактом места сборки (конвейера).

Состояние выполнения по элементу плана на начало планового периода можно задать либо как процент выполнения от общего объема работ по данному элементу плана, либо как последнюю выполненную работу по изделию (на основании технологического маршрута).

Графики и данные запуска/выпуска строятся для изделий, включенных в план, и для узловых комплектов данных изделий, которые являются определяющими в конструкции, сроках проведения работ и трудоемкости.

При использовании в расчетах данных о технологических циклах по видам работ или о трудоемкости по видам работ, графики запуска/выпуска формируются с учетом сменности и фондов времени по видам работ. Графические диаграммы запуска/выпуска изделий или партий изделий можно представлять в различных масштабах с учетом производственного календаря предприятия. Для любой даты в пределах диаграмм запуска/выпуска могут быть рассчитаны требуемые ресурсы.

Загрузка в сравнении с фондами времени по каждому из видов работ также отображается в виде графических диаграмм, что позволяет иметь более наглядное представление о распределении загруженности по выполняемым видам работ во времени и корректировать при необходимости сроки запуска/выпуска партий изделий. Такую корректировку можно выполнить в интерактивном режиме непосредственно на графических диаграммах. При этом в системе сразу же учитываются ограничения, накладываемые связанностью структуры изделий.

Полученные сроки запуска/выпуска партий изделий могут использоваться как исходные данные для решения задач оперативно-календарного планирования.

В начало В начало

Оперативно-календарное планирование

Основными задачами оперативно-календарного планирования являются формирование производственных расписаний для оборудования и партий изделий и формирование плановых документов в соответствии с оперативным планом.

Базовыми исходными данными для расчета оперативно-календарного плана являются:

• данные о структуре и составе изделий, включенных в план;

• сквозные технологические процессы производства по всем элементам состава изделий собственного изготовления;

• индивидуальный календарь работы по каждой единице оборудования.

Процессу формирования расписания оборудования предшествуют разузлование каждой номенклатурной единицы плана с построением общего технологического процесса изготовления изделия и определение размеров партий элементов.

Время запуска/выпуска изделий можно задать на основе данных, полученных из объемно-календарного планирования.

Формирование партий изделий осуществляется в одном из следующих режимов:

• режим группировки изделий по заказам — применяется для планов, сформированных в основном из заказов;

• режим группировки изделий по элементам плана — используется главным образом для планов серийного производства.

В каждом из режимов по всем изделиям задается метод формирования партий:

• количество изделий в партии равно количеству изделий в плане;

• количество изделий в партии равно количеству изделий, необходимых для изготовления элемента плана либо заказа;

• количество изделий в партии задается вручную. При этом задается максимально возможное количество изделий в партии. Количество элементов в сформированных таким образом партиях является равномерным, но может быть изменено на максимально возможное.

Каждой сформированной партии изделий присваивается уникальный номер, состоящий из обозначения элемента и номера партии. Уникальный номер партии используется для идентификации партии в расписании оборудования.

Для каждой партии можно задать начальное состояние готовности, которое определяется с точностью до технологической операции либо с точностью до процента выполнения технологической операции.

Формирование расписания оборудования происходит в несколько этапов:

• определяется возможность составления расписания. Критерием является загрузка оборудования. В случае перегрузки какой-либо единицы оборудования расписание составить невозможно, и тогда следует изменить режим работы данной единицы оборудования, например сменность работы;

• выбирается один из методов формирования расписания:

- метод двойного ранжирования — на каждом шаге формирования строки расписания учитываются загруженность единицы оборудования и конечное время изготовления партии изделий. Данный метод минимизирует время изготовления партий с минимизацией простоя оборудования;

- метод минимизации времени изготовления партий — при каждом шаге формирования строки расписания учитывается только конечное время изготовления партии. Этот метод минимизирует время изготовления партий.

При составлении расписания оборудования задается минимальное время между зависимыми технологическими операциями. Это обусловлено тем, что в реальных условиях операции выполняются не точно в заданное время, а во время близкое к заданному, поэтому могут возникать отклонения от запланированного расписания. Минимальное время между зависимыми технологическими операциями задается как:

• фиксированное время, измеряемое в минутах либо в часах;

• процент от времени изготовления партии-операции.

Формирование расписания происходит для группы партий (одного из вариантов распределения изделий по партиям). При этом для каждой из групп предоставляется информация:

• о последовательности и зависимости технологических операций изделий;

• загрузке оборудования;

• степени готовности партий.

Расписание оборудования представляется в виде:

• диаграммы начала/завершения выполнения технологических операций партий;

• диаграммы начала/завершения выполнения технологических операций партий на единице оборудования.

Просмотр диаграмм возможен в различных временных масштабах. В целях повышения удобства работы пользователей составленное расписание сохраняется в базу данных и/или в файл.

В начало В начало

«САПР и графика» 5'2003