Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ современного состояния и подходов к оперативному планированию на промышленном предприятии 10
1.1 Анализ современного состояния промышленности РФ 10
1.2 Анализ понятийного аппарата системы оперативного планирования на промышленных предприятиях с комбинированным типом производства (СОП ППКТП) 19
1.3 Анализ современных подходов к оперативному планированию на промышленных предприятиях 26
Выводы по 1 главе 39
Глава 2. Разработка системы оперативного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства (СОП ППКТП) 41
2.1 Теоретические основы разработки системы оперативного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства 41
2.2 Концептуальная модель оперативного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства (КМОП ППКТП) 50
2.3 Разработка методики оценки вида технологической стратегии предприятия 66
2.4 Разработка механизма формирования совокупности подходов и методов оперативного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства 81
2.4.1 Подходы к стратегическому планированию на промышленном предприятии с комбинированным типом производства 81
2.4.2 Подходы к тактическому планированию на промышленном предприятии с комбинированным типом производства 86
2.4.3 Подходы к оперативно-календарному планированию на промышленном предприятии с комбинированным типом производства 93
Выводы по 2 главе 96
Глава 3. Методическое обеспечение процесса внедрения СОП ППКТП на промышленном предприятии 98
3.1 Выбор методов оперативно-календарного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства 98
3.2 Разработка совокупности инструментов планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства 107
3.3 Методика внедрения модели оперативного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства 123
3.4 Апробация механизма оперативного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства 130
Выводы по 3 главе 137
Заключение 139
Список литературы 142
Приложение А. Алгоритмы применения методов оперативно календарного планирования 151
Приложение Б. Анкета оценки уровня организации бизнес процессов оперативного планирования на промышленных предприятиях с комбинированным типом производства 158
Приложение В. Алгоритмы оперативного планирования дивизиона железнодорожных колес АО «Выксунский металлургический завод» (ДЖДК АО «ВМЗ») 165
Приложение Г. Оценка уровня организации бизнес-процессов планирования и совокупность инструментов оперативного планирования ДЖДК АО «ВМЗ» 168
Приложение Д. Акты внедрения 172
- Анализ понятийного аппарата системы оперативного планирования на промышленных предприятиях с комбинированным типом производства (СОП ППКТП)
- Концептуальная модель оперативного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства (КМОП ППКТП)
- Выбор методов оперативно-календарного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства
- Апробация механизма оперативного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства
Анализ понятийного аппарата системы оперативного планирования на промышленных предприятиях с комбинированным типом производства (СОП ППКТП)
С целью повышения эффективности разработки системы оперативного планирования на промышленных предприятиях с комбинированным типом производства (СОП ППКТП) необходимо проанализировать понятийный аппарат предмета исследования. Для этого исследуем такие понятия как: «планирование», «производственное планирование», «планирование и оперативное управление производством», «производственная система», «целевой материальный поток», «оперативно-календарное планирование», «тип производства», «промышленное предприятие с комбинированным типом производства», «оперативное управление производством», «метод планирования», «технологическая стратегия», «система оперативного планирования».
Рассмотрение целесообразно начать с определения терминов «планирование» и «производственное планирование».
По определению Р.Акоффа планирование представляет собой процесс проектирования, желаемого будущего и определения наиболее эффективных подходов и методов его достижения [2]. Результатами процесса планирования являются сформированные управленческие решения по достижению целевых показателей.
Анализ экономической и управленческой литературы показал, что в научной среде не существует единого мнения об определении термина «производственное планирование» и в подходах к реализации данного процесса.
В частности, такие российские ученые, как М.И. Бухалков, Л.П. Владимирова, В.В. Царев, С.Н. Кукушкин и многие другие, рассматривают производственное планирование, как часть внутрифирменного планирования, и называют его термином «оперативно-производственное планирование» [4,5,6,29].
Однако, европейские ученые (Р.Хакштайн, М.Шенк, Х.Лузак, Х-П. Виндаль, Х. Лодинг и др.) используют комплексный термин «планирование и оперативное управление производством» (Produktionsplanung und Produktionssteuerung) [68,80,81,95,112].
Хотя вышеуказанные термины часто применяются при характеристике одних и тех же бизнес-процессов, их нельзя применять как синонимы в связи с тем, что можно выделить существенные различия, как в самих определениях, так и в методологических подходах к этим процессам. Вероятно, одной из причин отсутствия общего методологического подхода является существенное различие в развитии подходов к организации производства в России и в странах Запада в XX веке.
Внутрифирменное планирование представляет собой процесс научно обоснованного выбора видов продукции и услуг предприятия, экономических и социальных целей развития предприятия, наилучших способов решения выдвинутых целей и задач [4,29].
Процесс внутрифирменного планирования заключается в реализации совокупности производственно-экономических расчетов, направленных на реализацию поставленных целей и задач деятельности предприятия в установленные временные горизонты [29].
В соответствии с подходами к внутрифирменному планированию основной целью производственного планирования является достижение компанией максимальной прибыли [4], которая может быть получена двумя путями: сокращение производственных затрат или рост объемов производства. В обоих случаях одним из основных инструментов повышения прибыли является эффективное производственное планирование.
Термин «планирование и оперативное управление производством» (Produktionsplanung und Produktionssteuerung) (ПиОУП) впервые был предложен в Германии в 1984 году [68]. На сегодняшний день европейские ученые под термином «планирование и оперативное управление производством» понимают совокупность организационно-технических действий, направленных на выполнение заказа клиента, начиная с формирования коммерческого предложения и заканчивая доставкой готовой продукции клиенту [80,81,95,112].
Целями планирования и оперативного управления производством являются [80,95,112]:
точность поставок заказов клиентам (сроки и количество) (hohe Termintreue und Mengentreue),
оптимальная загрузка производственных мощностей (optimale Kapazittsauslastung),
короткие производственные циклы (kurze Durchlaufzeiten),
низкий уровень производственных запасов (niedrige Lager- und Werkstattbestnde),
высокая гибкость производства (hohe Flexibilitt),
низкие производственные затраты (Kostenminimierung).
Объектом производственного планирования является производственная система. В этой связи необходимо дать определение термину «производственная система». Производственная система - это система, использующая материальные, нематериальные и человеческие ресурсы предприятия для преобразования входных ресурсов в выходные результаты (продукцию, услуги) [43]. Принципиальная схема производственной системы приведена на рисунке 1.13.
Производственная система состоит из 5 элементов: персонал, производственные подразделения, процессы, сырье и материалы, система планирования и управления [43].
Персонал в рамках понятия производственной системы включает в себя только сотрудников, занятых непосредственно или косвенно в производственном процессе.
Производственные подразделения представляют собой основные и вспомогательные подразделения компании, в которых осуществляется производство продукции.
Сырье и материалы – входные материальные ресурсы, которые подвергаются преобразованиям в процессе производства.
Процессы включают в себя технологии производства.
Система планирования и управления – это совокупность процедур и информации, необходимых для эксплуатации производственной системы.
Анализ источников [80,95,99,111,112] показал, что ученые развитых стран придерживаются единого мнения: наиболее конкурентоспособными производственными системами являются системы, способные выпускать продукцию, обладающую высокой потребительской ценностью (hohem Kundennutzen), и имеющие материальный поток, который в зарубежной практике получил название «целевой материальный поток» (berlegenen Logistik). Данное сочетание позволяет предприятию достичь высокой прибыльности.
Целевой материальный поток (berlegenen Logistik), с точки зрения немецких ученых и практиков в области организации производства, должен характеризоваться следующими показателями: «низкий уровень запасов сырья, материалов, незавершенного производства и готовой продукции в производственной системе, высокая загрузка производственных мощностей, точное соблюдение сроков поставок готовой продукции клиентам и короткие сроки выполнения клиентских заказов» [34]. Для целей настоящего исследования концепция целевого материального потока является критически важной, так как целевым результатом разрабатываемой СОП ППКТП будет планирование, организация и поддержание целевого материального потока на предприятии.
Для достижения эффективности производства необходимо уже на этапах разработки продукта, технологий производства, планирования и организации производства, а также оперативного управления производством учитывать требования к построению целевого материального потока.
Концептуальная модель оперативного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства (КМОП ППКТП)
В соответствии с проведенными исследованиями в рамках диссертационной работы было выявлено, что современные предприятия с целью обеспечения устойчивого конкурентного положения на рынке стремятся к выстраиванию целевого материального потока. Целевой материальный поток позволяет предприятиям максимально удовлетворять клиентов, завоевывать их доверие при низком уровне производственных затрат.
Кроме того, глобализация конкуренции, в том числе и на российском рынке, заставляет отечественные предприятия синхронизировать производственный поток при минимальных производственных затратах и низком уровне запасов. В результате возрастает объем задач оперативного планирования производства, а также необходимость повышения его качества.
Повышение гибкости производства и качества производственного планирования может быть достигнуто путем формирования системы оперативного планирования производства на различных уровнях управления: стратегическом, тактическом и оперативном. В этой связи была сформулирована научно-практическая задача разработки научно-обоснованной КМОП ППКТП и организационно-экономического механизма оперативного планирования ППКТП. Разработка КМОП ППКТП, которая обеспечивает взаимосвязь производственного планирования, конкурентной и технологической стратегий, является важной задачей для повышения конкурентоспособности промышленного предприятия. Организационно-экономический механизм оперативного планирования –это совокупность взаимосвязанных подходов, методов и инструментов оперативного планирования, оказывающая экономическое влияния на эффективность производственного процесса.
Укрупненная схема концептуальной модели оперативного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства представлена на рисунке 2.4.
Новизна разрабатываемой концепции заключается в комплексном подходе к выбору подходов и методов планирования производственных систем с комбинированным типом производства на всех уровнях управления – стратегическом, тактическом и оперативном на основании конкурентной и технологической стратегий предприятия, с учетом специфики и типа предприятия.
Стартовой точкой разработки КМОП ППКТП является анализ существующих конкурентной и технологической стратегий. Реализация данного этапа обусловлена необходимостью определения приоритетов и занимаемой позиции в конкурентной борьбе на рынке и в области применения современных технологий производства. Понимание данных приоритетов и позиций позволяет дифференцировать предприятия с комбинированным типом производства по возможности применения и уровню детализации в понимании и использовании тех или иных методов и подходов оперативного планирования.
В качестве базовой классификации конкурентной стратегии при формировании КМОП ППКТП предлагается использовать общие стратегии, предложенные Майклом Портером [20]: стратегию лидерства по затратам, стратегию дифференциации и интеграционную стратегию.
Стратегия лидерства по затратам обеспечивает компании устойчивое конкурентное преимущество посредством одного или нескольких источников низких затрат [10, 20].
Стратегия дифференциации ориентирует компанию на уникальность своего продукта в отрасли с точки зрения особой ценности для потребителя [10, 20].
Интеграционная стратегия основана на применении инноваций как в снижении затрат, так и в дифференциации [10, 20].
Ключевыми факторами, оказывающими влияние на выбор конкурентной стратегии, являются экзогенные факторы и эндогенные ресурсы и компетенции предприятия. В качестве экзогенных факторов на выбор конкурентной стратегии могут оказывать влияние как макроэкономические факторы – политические, экономические, социальные, технологические, так и внутриотраслевые – уровень конкурентного сопротивления, выходные барьеры рынка, ценовая чувствительность клиентов, уровень затрат на переключение, уровень влияния поставщиков, наличие товаров-заменителей.
Выбранная конкурентная стратегия должна пройти оценку на соответствие, осуществимость и приемлемость в соответствии с универсальным оценочным тестом Джонсона и Скоулза [74].
Вторым ключевым фактором, оказывающим влияние на формирование КМОП ППКТП, является технологическая стратегия.
Технологическая стратегия – это набор обоснованных действий и методик, которыми должна руководствоваться организация при выработке управленческих решений в области использования технологического потенциала для достижения и долгосрочного поддержания конкурентоспособности [100].
Критичным условием для формирования технологической стратегии предприятия, по-нашему мнению, являются уровень развития технологических компетенций и технологического потенциала. В этой связи в параграфе 2.3 диссертационного исследования рассматриваются следующие понятия: «технологическая стратегия», «технологические компетенции», «технологический потенциал», которые были включены в разрабатываемую КМОП ППКТП.
В рамках настоящего диссертационного исследования предлагается классифицировать технологические стратегии предприятия в соответствии с интегральной оценкой, объединяющей оценки технического уровня производства, кадрового потенциала технологического персонала, уровня технологического потенциала компании, устойчивости конкурентного преимущества, основанного на ключевых технологических компетенциях и потенциала технологического поля, в котором работает предприятие. В качестве базовых предлагается рассматривать следующие технологические стратегии: стратегию лидера, стратегию последователя, стратегию специалиста, стратегию консерватора, стратегию аутсайдера. Подходы к классификации позиции технологической стратегии подробно рассмотрены в параграфе 2.3 диссертационного исследования.
Системный подход к разработке КМОП ППКТП предполагает формирование основных целей процесса, определяющих взаимосвязь элементов системы и направленных на создание устойчивой конкурентоспособности предприятия в долгосрочной перспективе. В рамках реализации системного подхода к разработке КМОП ППКТП был проведен анализ выбора основных целевых показателей операционной деятельности для обеспечения устойчивого конкурентного преимущества промышленного предприятия [28,43,72,104]. «В соответствии с работой Терри Хилла [28,43,72,104] организация должна поставить во главу угла пять основных целевых показателей (operations performance): затраты, длительность выполнения заказа, качество, надежность поставок и гибкость реагирования на спрос рынка» [38].
Выбор методов оперативно-календарного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства
В предыдущем параграфе было установлено, что существенное влияние на эффективность и точность планирования и управления производственными системами на оперативном уровне оказывают методы ОКП. Основные из них были проанализированы в параграфе 1.3. «Однако, эффективность этих методов различна и опыт промышленности показывает, что существует огромный потенциал как в выборе и применении отдельных методов на практике, так и в их комбинировании» [39].
Методы ОКП позволяют стандартизировать решения, принимаемые в процессе производства, и оказывают большое влияние на его эффективность [37]. В результате проведенного исследования была определена степень влияния каждого метода ОКП на достижение целей материального потока (таблица 3.1).
Зависимость показателей материального потока от применяемых методов ОКП и проведенный анализ позволили определить их взаимосвязь с целевыми показателями операционной деятельности предприятия.
В рамках диссертационного исследования было выявлено, что «главными факторами выбора методов ОКП являются сложность материального потока и комплексность выпускаемого продукта [67], а также широта ассортиментной линейки. Данные показатели объединяются в характеристиках VATX классификации промышленных предприятий, рассмотренных в параграфе 2.4 настоящего диссертационного исследования. Для каждого типа потока можно выделить свои характерные проблемы, которые могут быть решены с помощью правильно подобранного метода ОКП» [37].
«Предприятия V-потока часто сталкиваются со следующими проблемами: высокий уровень производственных запасов, некачественное обслуживание потребителей, низкая гибкость производства, несоблюдение сроков поставки готовой продукции» [37].
«Предприятия А-потока обычно сталкиваются со следующими производственными проблемами: низкая загрузка оборудования, низкая надежность производственного процесса, трудности в управлении материальными ресурсами, высокий уровень запасов» [37].
«Предприятиям Т-потока характерны следующие проблемы: большая длительность производственного цикла, большие размеры партий, высокий уровень незавершенного производства и низкое качество продукции» [37].
«В ходе проведенного анализа было выявлено, что предприятия Х-потока характеризуется следующими проблемами: нестабильные производственные циклы, высокий уровень незавершенного производства и полуфабрикатов, большие производственные партии, низкая гибкость» [37].
В ходе диссертационного исследования была определена возможность применения методов ОКП в различных по специфике и типу производствах в зависимости от их особенностей (таблица 3.2).
В соответствии с таблицами 3.1-3.2 можно сделать вывод, что на оптимальный метод ОКП должен быть определен на основании трех критериев: целевых показателей операционной деятельности, типа и специфики производства. «С целью решения задачи подбора оптимального метода оперативно-календарного планирования и оперативного управления производством с учетом критических факторов влияния в рамках настоящего исследования была разработана матрица, приведенная на рисунке 3.2» [37].
«Применение оптимальных методов оперативно-календарного планирования производства помогает рационализировать, стандартизировать и ускорить принятие решений в процессе производства. Кроме того, они позволяют снять с персонала большое количество рутинных задач» [37].
«Однако, применение данных методов имеет свои недостатки: снижение контроля над процессом принятия решений, несоответствие принятых решений основным производственным целям [78]. Разработанная матрица выбора методов оперативно-календарного планирования производства помогает предприятию снизить вероятность возникновения данного риска» [37].
Другим необходимым компонентом модели ОКП, обеспечивающим формирование графика производства, является подход к определению последовательности выполнения заказов на производство. В целях определения последовательности выполнения заказов на производство каждому из них должен быть установлен приоритет в соответствии с заданными критериями. «Основной задачей формирования очередей заказов является обеспечение соответствия фактических и плановых сроков выполнения заказов, что позволяет обеспечить высокий уровень обслуживания клиентов» [31].
«В соответствии с теорией расписания Конвей, Максвелла и Миллера [58] формирование последовательности выполнения заказов является классической задачей оперативно-календарного планирования. Существует огромное количество подходов к определению последовательности выполнения заказов, которые не всегда реализуемы на практике или обладают практической ценностью» [31].
«Обычно производственным предприятиям на практике требуется решить сложную и экономически важную задачу предотвращения произвольного формирования очереди заказов с негативным влиянием на соблюдение сроков поставки готовой продукции. В рамках проведенного анализа было выявлено, что показатели целевого материального потока, такие как, длительность производственного цикла и сроки поставок продукции имеют сильную зависимость от последовательности выполнения заказов» [31].
В результате проведенного исследования были выделены подходы к определению последовательности выполнения заказов на производство, имеющие наибольшую практическую ценность (таблица 3.3) и определена степень влияния каждого подхода на целевые показатели операционной деятельности предприятия, рассмотренные в параграфе 2.2 настоящего диссертационного исследования (рисунок 3.2).
Апробация механизма оперативного планирования на промышленном предприятии с комбинированным типом производства
Апробация разработанного в диссертационном исследовании организационно-экономического механизма оперативного планирования на промышленном предприятии с комбинированными типами производства проводилась на АО «Выксунском металлургическом заводе», что подтверждено соответствующим актом о внедрении.
АО «Выксунский металлургический завод» (ВМЗ) основан в 1757 году. На протяжении 260 лет предприятие поддерживает имидж передового предприятия России. На сегодняшний ВМЗ является одним из крупнейших предприятий РФ и состоит из трех дивизионов, выпускающий широкий спектр металлопроката: дивизион железнодорожных колес, дивизион труб большого диаметра и дивизион труб малого и среднего диаметра.
ВМЗ производит широкий ассортимент следующих групп продукции: железнодорожные колеса, газопроводные трубы, нефтяные трубы, водопроводные трубы, профильные трубы, штрипс, лист, фасонное литье, изделия порошковой металлургии.
В результате длительной истории ВМЗ имеет в своем составе цеха различного года постройки – от устаревших цехов конца XIX – начала XX вв до передовых цехов XXI. Большая часть цехов, производящих готовый металлопрокат, была запущена в 70-80хх годах прошлого века. Модернизация цехов осуществляется частично в течение длительного времени. Как следствие, в одном производственном процессе и, в частности, в рамках одного производственного участка наряду с устаревшим соседствует современное оборудование, что создает трудности для оперативного управления и планирования данных производственных процессов.
Пилотный проект внедрения разработанного механизма реализовывался в дивизионе железнодорожных колес (ДЖДК). Основной колесопрокатный цех ДЖДК был построен в 1973 году и рассчитан на массовое производство узкого ассортимента (10 наименований) железнодорожных колес крупными партиями для внутреннего рынка. С переходом рыночной экономики ассортимент продукции был расширен до 260 видов продуктов для 146 стран мира. Производство колес стало осуществляться средними и малыми партиями.
Подразделения ДЖДК были частично модернизированы. В настоящее время в цеху присутствует частично автоматизированное оборудование 1970-х годов, 1990-х годов и новейшее оборудование XXI века.
Резкий рост ассортиментной линейки, изменение серийности и использование оборудования нескольких поколений обнаружили проблему оперативного планирования производства ДЖДК. В результате потери культуры планирования производства произошло:
снижение объемов производства;
снижение эффективности использования оборудования;
рост чистого оборотного капитала;
увеличение длительности производственного цикла.
Кроме того, начиная с начиная с 2010г., рынке железнодорожных колес обозначился резкий скачек спроса и недостаток предложения на отечественном рынке, что открыло возможность выхода иностранных поставщиков колес на рынок РФ.
В следствие повышения требований потребителей к индивидуализации продукции и гибкости поставок производственный процесс ДЖДК стало обладать смешанными признаками организационно-технических характеристик - широкий ассортимент, различные объема выпуска - от единичных заказов до крупной серии и различной специализацией рабочих мест. Таким образом, производственная система ДЖДК представляет собой производственную систему с комбинированным типом производства.
Эти и ряд других проблем обусловили актуальность внедрения механизма оперативного планирования ППКТП в ДЖДК.
С целью формирования системы оперативного планирования производства первым этапом были проанализированы реализующиеся конкурентная и технологическая стратегии ДЖДК АО «ВМЗ».
ДЖДК реализует стратегию дифференциации. Она выражается в производстве колес с уникальными свойствами. Инженерно-технологический центр и технологи ДЖДК разрабатывают новые стали с уникальными свойствами, позволяющих повысить срок службы и ремонтопригодность колес. Руководство ДЖДК уделяет большое внимание разработкам новых конструкций колес с целью повышения качества продукции.
Оценка вида технологической стратегии осуществлялась в соответствии с методикой, предложенной в диссертационном исследовании.
Первым шагом была произведена оценка технического уровня производства (таблица 3.6).
Характер знаний и умений технологов ДЖДК соответствует 7 уровню квалификации. Соответственно уровень кадрового потенциала технологов ДЖДК – средний.
Основным технологической компетенцией дивизиона является разработка новых конструкций колес и гибкость технологического процесса.
Проверим технологические компетенции ДЖДК в соответствии с их влиянием на конкурентоспособность компании. Компетенции имеют ценность. На текущий момент данные компетенции является редкими и трудновоспроизводимыми. Соответственно АО «ВМЗ» обладает усиливающим конкурентным преимуществом на рынке железнодорожных колес.
Следующим шагом была произведена оценка уровня технологического потенциала ДЖДК (таблица 3.7).
Интегральный показатель соответствует позиции - специалиста.
В соответствии с проведенной оценкой наиболее эффективными целевыми показателями операционной деятельности ДЖДК являются качество продукции, надежность поставок, вариативность, гибкость доставки, уровень послепродажного обслуживания или гибкость ассортимента.
Руководством ДЖДК были выбраны показатели гибкости и надежности доставки, как наиболее соответствующие реализуемой конкурентной стратегии компании и ключевой технологической компетенции предприятия.
Были установлены критерии выбранных целевых показателей операционной деятельности
В соответствии с реализуемой стратегией дифференциации и выбранными целевыми показателями операционной деятельности в качестве базисной операционной стратегии была выбрана стратегия фокуса на процесс за счет повышения эффективности процесса производства и доставки, который позволит обеспечить максимальную удовлетворенность потребителей железнодорожных колес за счет гибкости и надежности доставки продукции. Опираясь на базисную операционную стратегию, был сформирован стратегический план развития ДЖДК.
На среднесрочном уровне в соответствии с выбранными целевыми показателями операционной деятельности и операционной стратегией «фокуса на процесс» была реализована комбинированная стратегия тактического планирования - постоянной мощности для крупносерийных часто повторяющихся заказов и отслеживания спроса для мелкосерийных и единичных заказов. Использование данной стратегии тактического планирования позволило максимально обеспечить предложение на рынке.