Козловский В.А., Кобзев В.В. Производственный и операционный менеджмент

Подождите немного. Документ загружается.

4. СТРАТЕГИЯ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ

Стратегия организации работ – это стратегические решения фирмы по выбору систем

и экономичных схем организации работ, которые бы отвечали требованиям:

- конкурентоспособности изделия и объему его выпуска (стратегия товара);

- технологическому оснащению процессов и мощности (стратегия процесса);

- строительным и инженерным особенностям зданий, сооружений, коммуникаций

(стратегия размещения).

4.1. Выбор схемы организации работ

Важнейшей функцией производственного/ операционного менеджмента является пла-

нирование и организация работ по продвижению материального потока через рабочие пози-

ции технологического процесса по всем его стадиям, т.е. осуществления поставок в цепи

снабжения (цепи поставок). Целесообразно рассмотреть планирование и организацию поста-

вок в наиболее сложном их варианте - на примере сферы производства, где наиболее слож-

ным, в свою очередь, является дискретное производство.

«Выталкивание» и «вытягивание» поставок в цепи. При организации движения ма-

териального потока в цепи поставок можно выделить два подхода, что иллюстрирует рис.4.1:

1 - системы, движение материального потока в которых основано на принципе вытал-

кивания предмета предыдущей позицией на последующую на всем пути его продвижения в

цепи поставок;

2 - системы, движение материального потока в которых основано на принципе вытяги-

вания предмета последующей позицией с предыдущей на всем пути его продвижения в цепи

поставок.

Оба вида систем находят широкое использование на различных предприятиях и наце-

лены на удовлетворение потребности последующего звена за счет соответствующей (по объ-

ему, срокам, качеству и т.д.) поставки от предшествующего звена. Различие касается степени

Спрос на рынке

б)

Рис.4.1. Выталкивающая (а) и вытягивающая (б) системы

Планирование от потребно-

сти последующего звена

Централизованный план

Планирование

от общего задания

а)

Планирование

Производство

Планирование

Производство

централизации планирования поставок по межзвенным передачам цепи: централизованное

(1) и децентрализованное (2) планирование.

1) Выталкивающая система. На межцеховом уровне процессом централизованного

планирования охвачен каждый цех: цех получает конкретные месячные задания и отчитыва-

ется об их выполнении перед центральными плановыми органами завода. Готовую продук-

цию цех передает на межцеховой склад. При таком планировании цех и центральные органы

планирования интересует только выполнение сроков и объемов планового задания. Каждый

отдельный цех при таком виде планирования существует как бы изолированно. Его не инте-

ресует, что будет с продукцией, которую он отправляет на промежуточный склад, и есть ли

там остатки продукции от предыдущего месяца. В случае наличия остатков на складе возни-

кает избыток запасов в системе, в случае задержки с пополнением запаса питающей позици-

ей возникает дефицит, способный остановить работу потребляющей позиции.

В отечественной практике этот вид планирования был единственным; в условиях ры-

ночной экономики он используется на заготовительных предприятиях и предприятиях, про-

изводящих широкого назначения стандартизированную продукцию.

2) Вытягивающая система. Данная система предполагает планирование и создание на

этой основе оборотных заделов на рабочих местах по всем операциям техпроцесса по всем

стадиям производства продукции. Центральный плановый орган контролирует лишь процесс

выпуска готовой продукции в соответствии со спросом на краткосрочных периодах (от меся-

ца до трех), формируя график сборки конечных изделий и спуская его на главный сборочный

конвейер. Главный сборочный конвейер в соответствии с графиком сборки отбирает необхо-

димые полуфабрикаты с ближайших промежуточных складов. Изъятые с этих складов полу-

фабрикаты восполняются цехами-поставщиками полуфабрикатов. Процесс самостоятельно

(децентрализованно) распространяется в направлении, обратном движению материального

потока (ходу технологического процесса). Информационным сообщением, дающим право на

отбор и восполнение требуемых полуфабрикатов на любой стадии процесса, являются кар-

точки КАНБАН. Они выполняют роль плановых заданий на рабочих местах в цехах-

поставщиках. Данная система дает возможность выпуска широкой гаммы разнообразных из-

делий, главным образом на основе модулей, и тем самым удовлетворять разнообразный спрос.

Принципиальное различие двух видов систем планирования и организации работ заклю-

чается в том, что в своей основе они имеют различные подходы к расчету и поддержанию

ритмов, определяющих характеристики движения материального потока и всех работ над ним.

Системы выталкивающего вида в основе всех плановых расчетов используют постоянное зна-

чение среднерасчетного ритма изготовления продукции. Возможность использования посто-

янного значения среднерасчетного ритма вытекает из того, что плановым периодом для систем

этого вида является годовой период. Системы вытягивающего вида в качестве плановых пе-

риодов для определения величины средних оборотных заделов рассматривают периоды от ме-

сяца до трех, оперативное же управление в этих системах рассматривает значительно меньшие

плановые периоды, вплоть до смены, поэтому значения ритмов в этих системах переменны и

носят подчиненный нормативному уровню запасов (заделов) характер.

Выталкивающая и вытягивающая системы в своей основе ориентируются на различные

уровни изменения спроса. Выталкивающая система ориентирована, в основном, на относи-

тельно постоянный спрос в течение довольно длительного промежутка времени. С учетом

постоянства ритма для выталкивающих систем создаются соответствующие постоянные (от-

носительно жесткие) рабочие организационные структуры, в т.ч. поточные линии для массо-

вого и крупносерийного производства. Вытягивающие системы ориентированы на работу с

изменяющимся в соответствии со спросом ритмом, и в их основе лежит организация произ-

водства JIT, которая базируется на модульном принципе изготовления изделий. Планирова-

ние такого производства рассматривается как выравнивание всего производственного про-

цесса в соответствии с изменяющимся спросом. Это выравнивание осуществляется с помо-

щью информационной системы КАНБАН, которая не позволяет произвольно изменяться

объемам незавершенного производства. Основными рабочими организационными структу-

рами, которые обеспечивают выравнивание производства, являются U-образные линии, и

формы организации труда, использующие высокий уровень и универсальность подготовки

персонала, что достигается его ротацией.

Конечной целью системы управления любым производством является удовлетворение

спроса с минимально возможными издержками. Последнее становится возможным при уст-

ранении производственных потерь, в первую очередь связанных с излишними запасами всех

видов. Эта цель достигается с помощью организации производства JIT, использующего ин-

формационный механизм КАНБАН. На рынке эта концепция будет реализовываться, если

пользующуюся спросом продукцию поставлять только в тех объемах, которые можно продать.

Этого можно добиться, организовав повторяющееся производство на модульном принципе.

Повторяющееся производство способно быстро приспосабливаться к изменениям спроса без

излишних запасов всех видов. Методы управления, с помощью которых повторяющееся про-

изводство приспосабливается к переменному спросу, обычно называют выравниванием произ-

водства по спросу. Многопредметные поточные линии (как правило, групповые, оснащенные

средствами гибкой автоматизации производства с компьютерным управлением), больше не

привязаны к выпуску единственного вида продукции огромными партиями, как в массовом

поточном производстве. Вместо этого на линиях производится целый спектр модификаций

продукции, отражающий разнообразие потребительского спроса. Поэтому такое производство

будет отвечать потребностям сегодняшнего дня, а запасы в результате реализации модульного

принципа конструирования и изготовления изделий могут быть сокращены до минимума. На

рис.4.2. приводится схема двухстадийного выравнивания производства.

Схемы организации работ. Схемы организации работ – совокупность решений в об-

ласти организации производственных или сервисных процессов во времени и в пространст-

ве, определяющих эффективность операционной деятельности подразделений фирмы на

длительный период.

Схема организации работ определяет порядок выполнения и содержание процессов,

необходимое оборудование, его расстановку и рабочие площади, включая обслуживание ра-

бочих мест и оснащение мест хранения. Эффективная схема организации работ способствует

прямому и непрерывному движению потока материалов и перемещению людей внутри про-

изводственных площадей и между ними по ходу следования рабочих операций. Цель ме-

неджмента состоит в том, чтобы организовать систему (найти схему организации работ) так,

чтобы она оперировала на пике эффективности и производительности. Схема организации

работ предусматривает решения, включающие наилучшее размещение рабочих мест (обору-

дования) в определенной рабочей последовательности, так же как служебных помещений и

рабочих столов в офисах и сервисных центрах (например, в госпиталях или департаментах

складирования). Чтобы реализовать эти цели при разработке стратегии организации работ,

можно использовать большое разнообразие возможных схем. Среди них можно выделить

семь основных.

1. Схемы организации работ, ориентированные на процесс. Определяют наилучшее

использование труда персонала и машин в штучном производстве («Job shop»), сфокусиро-

ванном на процессе; в отечественных терминах – единичное и мелкосерийное производство,

которое основано на технологической форме специализации и характеризуется технологиче-

ской формой организации подразделений (рабочих центров).

2. Схемы организации работ, ориентированные на повторяющиеся процессы. Опреде-

ляют наилучшее использование труда персонала и машин на повторяющемся производстве,

где часто используются модули; в отечественных терминах – серийное и крупносерийное

производство, которое основано на технологической и предметной форме специализации,

Рис.4.2. Схема выравнивания объемов производства

Основной календарный план:

среднесуточные объемы производства

на основе месячных прогнозов (для

каждой модификации изделия)

Суточный уровень производства для

каждого изделия и процесса

Выравнивание производства

Гибкие производственные системы

Автоматизированные системы

подготовки производства

Трехмесячный и месячный

прогнозы

Декадные и суточные заказы

от торговых представителей

График главного сборочного конвейера

(синхронизатор поставок)

Месячное

планирование производства

Вытягивающая система

“Канбан”

Управление фактическими объемами

по каждому изделию

Оперативное ежедневное управление

производством

Приспосабливание к месячным измене-

ниям спроса в течение года

Приспосабливание к суточным измене-

ниям спроса в течение месяца

Производство “Just-In-Time”

(точно столько, сколько нужно)

Производство, адаптируемое

к изменениям спроса

характеризуется смешанной или предметно-групповой формой организации подразделений

(рабочих центров).

3. Схемы организации работ, ориентированные на продукт. Определяют наилучшее

использование труда персонала и машин в непрерывном производстве, сфокусированном на

продукте; в отечественных терминах – массовое производство, которое основано на пред-

метной форме специализации и характеризуется предметно-замкнутой формой организации

подразделений (рабочих центров).

4. Фиксированные схемы организации работ. Удовлетворяют требованиям по срокам и

использованию ресурсов при реализации проектов в условиях ограниченного рабочего про-

странства над стационарным объектом производства.

5. Схемы организации работ в офисе. Рассматривают размещение рабочих мест персо-

нала и средств оснащения, использование рабочего пространства и движение информации в

офисе.

6. Схемы организации розничной торговли. Рассматривают планировку торгового зала,

размещение касс и прилавков, мест хранения и подвоза товаров с учетом поведенческих

тенденций и особенностей покупателя.

7. Схемы организации склада. Устанавливают компромисс между пространственными

решениями по хранению, перемещению грузов и перевалочными операциями.

Схемы организации работ 1-3 являются универсальными по области применения, схе-

мы 4-7 относятся к специальным.

Примеры схем организации работ показаны в табл.4.1.

Из представленных схем организации работ лишь некоторые могут быть подвергнуты

математическому анализу. Проектирование реальных физических объектов до сих пор явля-

ется областью приложения как науки, так и искусства.

4.2. Схемы, ориентированные на процесс

Схемы организации работ, ориентированные на процесс, могут обслуживать одновре-

менно большое разнообразие изготавливаемых изделий, выполняемых работ, предоставляе-

мых услуг. Схемы организации, ориентированные на процесс, типично представлены не-

большими объемами выпуска изделий и их большим разнообразием. Такое производство на-

зывается цеховым, для него характерна технологическая форма специализации и организа-

ции цехов. На Западе оно получило название «Job shop», в отечественных терминах это -

единичное и мелкосерийное производство.

В таких производствах каждое изделие или небольшая группа изделий проходят свою

последовательность операций при изготовлении. Изделие или небольшое их количество из-

готовляется, постепенно продвигаясь от операции к операции, от одного цеха (участка) к

другому в индивидуальной последовательности, устанавливаемой именно для этого изделия.

Рис.4.3. иллюстрирует такой процесс для двух изделий А и В. Хорошим примером схемы ор-

ганизации, ориентированной на процесс, может служить госпиталь или клиника. Последова-

тельность поступающих пациентов, каждый из которых имеет собственное заболевание, про-

ходит регистрацию, получает собственное назначение, проходит лабораторные исследования,

операцию, интенсивную реабилитацию, прием лекарств, процедуры, получает уход и т.д.

Таблица 4.1.

Схемы организации работ

Проект (фик-

сированная

схема органи-

зации)

Технологиче-

ский цех

(ориентиро-

ван на про-

цесс)

Офис Розничная

торговля

(сервис/

розница)

Производ-

ственный

склад (хра-

нение)

Возобновляющееся/

непрерывное произ-

водство (ориентиро-

ванное на продукт/

группу)

Пример:

Судостроение

Строительство

зданий

Строительство

дорог

Госпитали

Кухни ресто-

ранов

Технологиче-

ский цех

Страховая

компания

Центр разра-

ботки про-

граммных

продуктов

Бакалейные

магазины

Аптеки

Склады роз-

ничной тор-

говли

Распреде-

лительные

Оптовые

Длительно-

го хране-

ния

TV сборочная линия

Упаковка мясных

продуктов

Автомобильное про-

изводство

Задача:

Движение ма-

териалов по

ограниченной

территории,

окружающей

объект

Организация

материально-

го потока для

каждого объ-

екта обслу-

живания

Размещение

работающих,

обеспечи-

вающее тес-

ный контакт

друг с другом

при выполне-

нии работ

Раскрытие

для покупа-

теля тон-

чайших осо-

бенностей

товара

Низкие

затраты

хранения и

перевалки

грузов

Балансирование

(синхронизация) ра-

бочего потока от

одной рабочей опе-

рации к другой

Большое преимущество схем организации работ, ориентированных на процесс, - это их

гибкость по использованию оборудования и рабочей силы. Поломка одной из машин, напри-

мер, не вызывает остановки процесса в целом: работа может быть передана на другие маши-

ны в цехе. Схемы организации работ, ориентированные на процесс, также хороши для обра-

ботки деталей небольшими партиями (Job lots) и для производства большого разнообразия

деталей различных размеров и форм. Недостаток использования таких схем организации ра-

бот связан главным образом с недостаточной степенью использования оборудования. Орга-

низация процесса продвижения заказа через операционную систему требует больших затрат

времени и средств, потому что очень сложно составление и выполнение расписания движе-

ния материального потока, требуется частая переналадка оборудования и перемещение по-

луфабрикатов на большие расстояния (из одного подразделения в другое); при этом возника-

ет пролеживание в очередях на обслуживание, не исключены многократные повторения и

возвраты на одни и те же операции (рабочие места и центры). Кроме того, для выполнения

разнообразных, иногда редко повторяющихся или вовсе не повторяющихся работ требуется

высокая квалификация рабочих, а производственный процесс характеризуется наличием

большого количества разного рода заделов, что объясняет наличие большого объема неза-

вершенного производства (это результат отсутствия синхронизации выполняемых операций

и частичных производственных процессов). Высокая квалификация рабочих требует специ-

альных мер по ее получению и поддержанию, высокий уровень незавершенного производст-

ва требует больших инвестиций при запуске и связывает значительную часть оборотного ка-

питала фирмы.

В схеме организации работ, ориентированных на процесс, обычная практика сводится к

размещению цехов (участков) или рабочих центров наиболее экономичным образом. При

наличии большого числа оборудования чаще всего экономичное размещение означает мини-

мизацию затрат транспортирования. В этом случае схема организации работ, ориентирован-

ных на процесс, предусматривает размещение цехов (участков, рабочих мест) с большими

потоками деталей один за другим по ходу технологического процесса. Затраты перемещения

материалов (деталей, узлов) при таком подходе зависят от:

1) количества грузов, которые должны быть перемещены в течение некоторого периода

времени между двумя цехами (i и j);

2) расстояния между цехами.

Тогда цель может быть выражена следующим образом:

n n

Σ Σ X

→ min

(i,j = 1,n),

i=1 j=1

где n - число рабочих центров или цехов, участков; i,j - наименование цеха, рабочего центра;

Шлифование

Деталь А семейства

Площадь хранения

Деталь В семейства

Окраска

Мойка Сборка Техосмотр Отгрузка

Сверление

Рис.4.3. Схема организации работ, ориентированная на процесс

(показан маршрут для двух семейств деталей)

- количество груза, перемещаемого из цеха i в цех j; C

- затраты перемещения груза меж-

ду цехом i и цехом j.

Рабочие места (станки, места обработки, обслуживания) в схемах, ориентированных на

процесс, так же как и при фиксированной схеме, размещаются таким образом, чтобы мини-

мизировать затраты, зависящие от величины груза и времени, необходимого на перемещение

этого груза между местами обработки или обслуживания. Затраты С

достаточно условны,

т.к. исходят из допущения, что сложность реализации всех перемещений одинакова, а затра-

ты на установку и снятие предмета являются постоянными. Это конечно не так, но появляет-

ся возможность суммировать все затраты (перемещения, установки, снятия), получая одну

переменную величину. Рассмотрение конкретного примера позволит понять и освоить все

шаги решения задачи о размещении рабочих центров при схемах организации работ, ориен-

тированных на процесс.

Пример 4.1. Размещение рабочих центров. Компания намерена организовать схему

движения грузов между шестью цехами так, чтобы минимизировать затраты на перемещение

материалов. Было сделано начальное допущение (чтобы упростить задачу), что помещение

любого цеха определяется площадью 20х20 ед

, и здание, в котором они размещаются, имеет

в длину 60 ед. и 40 ед. в ширину. Процедура разработки схемы организации движения мате-

риального потока состоит из шести шагов.

Шаг 1. Постройте матрицу «откуда/ куда», показывающую поток материалов из одного

цеха к другому цеху, как на рис.4.4.

100

Рис.4.4. Исходные межцеховые потоки материалов (а) и карта

возможных путей потоков между цехами (б)

Потоки между 4 и 1,2,3

Потоки между 3 и 4,5,6

а)

Количества перевозимых в неделю грузов

Цехи 1 2 3 4 5 6

1 50 100 0 0 20

2 30 50 10 0

3 20 0 100

4 50 0

5 0

)

Шаг 2. Закрепите пространственное размещение каждого цеха. Рис.4.5. показывает

возможный начальный план размещения.

Помещение 1 Помещение 2 Помещение 3

Цех

40 ед.

Цех

Помещение 4 Помещение 5 Помещение 6

60 ед.

Рис.4.5. Ограничения здания и возможное размещение цехов (рабочих центров)

Шаг 3. Постройте начальную диаграмму потока, показывающую последовательность

цехов, через которые (между которыми) будут двигаться материалы. Попытайтесь располо-

жить цехи с большими потоками материалов один за другим, как на рис.4.6а.

Рис.4.6а. Граф потока грузов между цехами (рабочими центрами)

для начального размещения

Рис.4.6б. Граф потока грузов между цехами (рабочими центрами)

для «разумного» размещения.

Числа показывают объемы грузов, перемещаемых за неделю

Шаг 4. Определите затраты, соответствующие начальному размещению, используя для

этого затраты на перемещение материалов и выражение:

2 3

4 5 6

100

50 30

100

1 3

4 5 6

50 100

100

n n

Общие затраты = Σ Σ X

ij,

(i,j = 1,n),

i=1 j=1

Компания полагает, что для целей перемещения грузов между цехами будут использо-

ваться погрузчики с вилочным подъемником грузов. Стоимость перемещения одной едини-

цы груза между смежными цехами оценивается $ 1, между разобщенными цехами $ 2. Отсю-

да затраты перевозки между цехами 1 и 2 составляют $ 50 ($ x 50 ед. груза), между цехами 1

и 3 составляют $ 200 ($ 2 x 100), между цехами 1 и 6 составляют $ 40 ($ 2 x 20 ед. груза) и

т.д. Суммарные затраты для схемы размещения, показанной на рис.4.6., составляют:

$ 50 + $ 200 + $ 40 + $ 30 + $ 50 + $ 10 + $ 40 + $ 100 + $ 50 = $ 570

(1 и 2) (1 и 3) (1 и 6) (2 и 3) (2 и 4) (2 и 5) (3 и 4) (3 и 6) (4 и 5)

Шаг 5. Действуя методом проб и ошибок (или используя более совершенную технику)

попытаемся улучшить начальное размещение с тем, чтобы получить более “разумное” с точ-

ки зрения затрат расположение цехов.

По карте возможных путей межцеховых потоков деталей на рис.4.4 (б) сразу можно

выделить объемный поток между цехами 1 и 3, а также между 3 и 6. Возникает предположе-

ние, что цехи 1,3 и 6 должны быть размещены ближе друг к другу.

В начальном размещении цехи 1 и 3 разобщены, и высокая стоимость больших по объ-

ему перевозок между ними является причиной высоких затрат перевозок. Одна из возможно-

стей – поменять местами цехи 1 и 2. Это приведет к изменению местоположения цехов и

графика потока, как показано на рис.4.7 и рис. 4.6б.

Помещение 1 Помещение 2 Помещение 3

Цех

40 ед.

Цех

Помещение 4 Помещение 5 Помещение 6

60 ед.

Рис.4.7. Вариант "разумного" размещения цехов (рабочих центров)

В результате этого действия суммарные затраты понизятся до $ 480:

$ 50 + $ 100 + $ 20 + $ 60 + $ 50 + $ 10 + $ 40 + $ 100 + $ 50 = $ 480

(1 и 2) (1 и 3) (1 и 6) (2 и 3) (2 и 4) (2 и 5) (3 и 4) (3 и 6) (4 и 5)

Как видим, новое размещение обеспечивает экономию на перевозках между цехами в

объеме $ 90 по сравнению с начальным размещением:

$ 570 - $ 480 = $ 90.

Оценивая ситуацию в целом, проверяем перемещение цехов, следя за изменением эф-

фекта такого перемещения, стараясь его повысить, т.е. снизить суммарные затраты переме-

щения грузов между цехами. Конечно, для проблемы перемещения имеется 720 вариантов

схем размещения (6!=6х5х4х3х2х1). Нет возможности вручную и без специальных методов

просчитать все варианты. Поэтому, решая задачу размещения на практике, редко получают