автоматизированная система планирования производства

АДАПТИРУЕМЫЕ ПРИКЛАДНЫЕ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ПЛАНИРОВАНИЯ
ПРОИЗВОДСТВА
Краткое описание
1. Назначение системы
Система представляет собой комплекс связанных подсистем и задач для планирования
производства во взаимодействии с внешними системами, такими как «Учет производства»,
«Бухгалтерский учет», «Нормирование ресурсов»,
«Ценообразование»,
«Управление
качеством продукции», «Материально-техническое обеспечение» и др. (АПС по каждой из
названных подсистем имеет апробированные разработки).
Конечная цель системы, заключающаяся в комплексном планировании
производства для основных и вспомогательных цехов, агрегатов последующего передела , а
также обеспечения ресурсами, достигается реализацией следующих основных
функциональных блоков:

модель нормативно- справочной информации;

планирование себестоимости продукции;

объемное планирование производства;

определение потребности в ресурсах и их стоимости;

календарное планирование производства;

оперативное планирование производства;

планирование работы агрегатов и производственных линий.
В сочетании с подсистемами планирования материально-технического обеспечения,
перевозок, работы вспомогательных цехов, прочих доходов и расходов и, как завершение,
планирование бюджета предприятия и локальных бюджетов система может быть
преобразована в систему планирования всей производственно-хозяйственной деятельности
комбината.
Инструмент объемного планирования производства может быть использован при годовом
планировании, когда портфель заказов по существу неизвестен, для определения потребности
в ресурсах и выдачи годовых заданий по материально-техническому обеспечению.
Этот инструмент может быть использован при перспективном планировании и решении
вопросов баланса металла при намечаемом новом строительстве и реконструкции.
2. Структура системы
2.1 Общие положения
Система планирования производства охватывает всю производственную сферу комбината
и является частью его интегрированной системы управления. Она размещается на
технических средствах подключенных к общезаводской компьютерной сети и работает во
взаимодействии с другими системами. Автоматизированные рабочие места (АРМ) системы
располагаются в различных офисных и производственных помещениях. На каждом рабочем
месте пользователи реализуют функции согласно своим должностным инструкциям и
определенным правам доступа к работе с системой. Каждая функция представляется в виде
отдельных элементарных задач, которые решаются на конкретных АРМ.
В основу системы планирования производства положена система работы с заказами,
реализуемая в виде отдельных функций и задач в подсистемах маркетинга, объемного,
календарного и оперативного планирования производства,
учета производства,
себестоимости (расчет себестоимости по калькулируемым группам и отдельным заказам),
управления качеством продукции и др.
Взаимосвязь позаказного планирования с системой управления качеством поддерживается
на уровне учета требований внешних стандартов и их соответствия стандартам предприятия,
выбора технологических маршрутов и набора технологических карт по стадиям
производства.
Система может быть реализована в виде отдельных модулей, интегрированных с
системами ERP (SAP R3, ORACLE APPLICATIONS и др.)
Система в целом и ее отдельные модули апробированы в условиях Нижне-Тагильского и
Магнитогорского металлургических комбинатов.
.
2.2 Нормативно-справочная модель предприятия
Нормативно справочная модель предприятия представляет собой набор справочников
условно-постоянной информации, необходимой для работы системы планирования и других
систем.
Основные группы справочной информации, необходимые при реализации функций
планирования:






Цехи, участки, машины и агрегаты;
Продукция, полуфабрикаты, заготовки, отходы;
Ресурсы, статьи себестоимости;
Параметры, константы, формулы для расчетов;
Стандарты, свойства продукции;
Стадии, операции, технологические карты, параметры технологии.
Функции подсистемы «Формирование нормативно-справочной модели предприятия»:

ввод, коррекция, добавление и удаление информации;




обеспечение целостности информации как единой базы данных;
автоматическое кодирование сущностей уникальными кодами;
формирование документов;
сервисные функции.
2.3 Планирование себестоимости продукции
Подсистема планирования себестоимости продукции предназначена для
себестоимости продукции основных и вспомогательных цехов в их взаимосвязи.
расчетов
Приемлемо точный расчет себестоимости по каждой позиции заказа в их совокупности
практически невозможен. Поэтому в системе используется ступенчатый подход, когда
себестоимость для завода/комбината в целом рассчитывается в рационально сжатой
номенклатуре, а при расчете себестоимости позиций заказов пересчитываются только прямые
расходы.
В подсистеме предусматривается возможность задания норм расхода ресурсов в общих
объемах или в удельных объемах на единицу продукции. Распределение непрямых расходов
может осуществляться по произвольным научно, экономически и технически обоснованным
формулам. Подсистема может быть настроена на любую методику планирования
себестоимости продукции.
Функции подсистемы:
 выбор фундаментальной группировки продукции (калькулируемых групп);
 ввод и корректировка методических данных (константы, базовые параметры аргументы распределения, статьи себестоимости, формулы расчетов, выходные показатели и
формы выдачи документов и др.);
 ввод и корректировка данных для планирования ( цены на продукцию и ресурсы,
предварительные объемы производства, условно-постоянные расходы по объектам,
суммарные и удельные расходы ресурсов, значения аргументах формул распределения
ресурсов);
 генерация цеховых систем планирования себестоимости
(как правило,
вспомогательных цехов);
 собственно планирование себестоимости продукции (функция может реализоваться
итеративно, совместно с объемным планированием производства);
 формирование документов;
 сервисные функции.
* Функции подсистемы по подготовке информации должны или могут осуществляться на
различных рабочих местах в цехах и отделах.
2.4
Объемное планирование производства
Подсистема объемного планирования производства предназначена для расчета плана
производства в заданной номенклатуре продукции по цехам с учетом маршрутов,
производственных мощностей, длительности плановых простоев и ремонтов, ограничений
на используемые ресурсы, наличия привозной заготовки, выпуска побочной продукции.
Задача решается
классическим симплекс-методом по специальной программе,
обеспечивающей достаточную скорость для
расчета производственной программы
одновременно для всего предприятия.
В зависимости от управленческой задачи степень детализации объемного планирования
может быть различна. Например, при планировании на предстоящий год, когда портфель
заказов неизвестен, достаточно рассчитать план в весьма сжатой номенклатуре.
В реальности
существует большое количество условий и ограничений, которые
невозможно формализовать. В подсистеме эта проблема решается путем добавления
возможностей ввода различных дополнительных ограничений, наложением «штрафов» на
маршруты и других приемов в сочетании с высокой скоростью просчета одного варианта
плана, для возможности выбора наилучшего варианта среди подобных.
Объемный план производства является основой для определения потребности в ресурсах,
размещения в плане конкретных позиций заказов и решения других задач планирования. В
частности плановые объемы производства по калькулируемым группам используются в
подсистеме планирования себестоимости продукции.
Функции подсистемы:
 анализ подготовленного перечня заказов, их классификация с расчетом объемов в
группах, средневзвешенных цен и себестоимости, производительности и других параметров;
 выбор СТП, маршрутов производства, технологических карт;
 проверка правильности ввода заказов: автоматическая и ручная корректировка;
 ввод и запрос и корректировка
данных
смежных
подсистем (ограничения,
производительность, ремонты, простои, расходные коэффициенты, связи и маршруты,
запасы ресурсов, незавершенное производство, наличие привозной заготовки);
 выбор перечня контролируемых ресурсов и назначение ограничений по их расходу;
 формирование оптимизационной матрицы и расчет оптимального плана в сжатой и
расширенной номенклатуре продукции (степень сжатия номенклатуры произвольна и
зависит от целей планирования, для годового планирования с неизвестным портфелем
заказов степень сжатия максимальна);
 формирование позаказного объемного плана;
 генерация отчетных форм просмотра и печати;
 дополнительные функции по оптимизации баланса кокса, железорудного сырья и
ферросплавов;
 формирование документов;
 сервисные функции.
2.5 Потребность в ресурсах на производство
Подсистема предназначена для расчета объемов материального и денежного обеспечения на
план производства планируемого периода. В расчетах используются нормы расходов на
производство продукции и объемы производства продукции в расширенной ее номенклатуре.
Одноименные ресурсы различных цехов объединяются в соответствующие группы и результаты
выдаются по каждой контролируемой группе по цехам и заводу/комбинату в целом в натуральном
и стоимостном выражении. В подсистеме определяются объемы отгрузки продукции по
заказчикам, видам транспорта, дорогам и станциям назначения.
Функции подсистемы
 формирование перечня контролируемых ресурсов и объединения их в группы;
 расчет потребности в ресурсах в натуральном и стоимостном выражении;
 формирование заявок управлению материально технического обеспечения на
пополнение запасов (при наличии системы МТС, имеющей данные о нормах запасов,
наличии сырья и материалов на складах и др.);
 определение потребностей в транспорте для отгрузки продукции по видам транспорта,
количеству вагонов по дорогам и станциям назначения;
 формирование документов;
 сервисные функции.
2.6 Календарное планирование
Подсистема предназначена
для составления
планов-графиков принятого плана
производства в календарной последовательности по кампаниям /монтажным партиям,
маркопрофилям, плавкам сталеплавильных цехов на произвольный период.
Основная цель календарного планирования - выдача информации для подготовки
производства на планируемый период. Из общего перечня необходимых ресурсов может
быть выбран список контролируемых ресурсов (недостаточные запасы, поставка к
определенному времени и др.), для которых рассчитывается календарная потребность.
Для обеспечения плана отгрузки продукции формируется календарная потребность в
транспорте по видам, количеству единиц, направлениям, дорогам и станциям назначения.
В календарном планировании прогнозы и заказы на конечную продукцию согласно
установленным маршрутам через расходные коэффициенты отображаются на все стадии
производства (например, заказ на холоднокатаный лист для конвертерного цеха превратится
в заказ на соответствующее количество слябов и определенный объем жидкой стали). Здесь
будет учтено незавершенное производство на начало периода и рассчитано на его конец;
заказы, сгруппированные по маркопрофилям, представленные кампаниями и монтажными
партиями будут расписаны по суткам и часам, также как и конкретные плавки в
сталеплавильных цехах.
При планировании учитываются плановые производственные ситуации и ограничения,
влияющие на возможности агрегатов.
Функции подсистемы:
 получение, ввод и корректировка информации (завершение предыдущего периода
определение незавершенного производства, сохранения данных и др.);
 работа с заказами (коррекция, исключение и добавление);
 отображение заказов конечных цехов по производственной цепочке в обратной
технологической последовательности по расходным коэффициентам и выходу побочной
продукции;
 группировка заказов и составление кампаний и монтажных партий;
 расчет планов-графиков для связанных производств и ручной их коррекции по
критериям ритмичности производства, сокращения складских запасов, разгрузки узких мест
и др.;
 расчет календарной потребности в контролируемых ресурсах;
 расчет календарной потребности в средствах транспорта для отгрузки продукции по
видам транспорта, количеству единиц, направлениям, дорогам и станциям назначения;
 формирование документов по цехам и участкам, в т.ч. поплавочных, сортаментных и
позаказных графов;
 сервисные функции.
2.7 Оперативное планирование
Подсистема предназначена для коррекции планов-графиков календарного плана на
произвольный период (подразумевается несколько дней), а также для слежения и
контроля за выполнением производственной программы.
Подсистема имеет общую системную часть с подсистемой календарного планирования и
по существу является развитием последней в направлении контрольно-аналитических и
регулирующих функций.
Главное отличие оперативного планирования от календарного заключается в учете
производства по маркопрофилям
и
собственно заказам, текущего незавершенного
производства, отгрузки продукции, а также сложившейся производственной ситуации на
момент планирования (как правило, ежедневно). В связи с этим алгоритмы и критерии
оптимальности для календарного и оперативного планирования различны.
Оперативное
планирование в каждом цехе может быть дополнено системой
диспетчеризации работы цеха (динамическое планирование в реальном масштабе времени).
Функции подсистемы
 учет и контроль выполнения плана-графика (автоматизировано при наличии подсистем
«учет производства и отгрузки продукции» или «слежение за производством»),
 коррекция плана графика (объем заказов, позиции заказов, очередность кампаний, объем
кампаний, очередность маркопрофилей, очередность ремонтов, замены: марок, сортамента).
обработка внеплановых ситуаций (аварии, недостаток металла, недостаток ресурсов,
ограничения по транспорту и других, описанных в справочнике ситуаций);
 расчет оперативного плана- графика производства по маркопрофилям и заказам;
 формирование оперативных единичных изменений в графике;
 формирование оперативного плана- графика отгрузки продукции;
 расчет потребности в транспорте по видам и количеству единиц;
 формирование документов по цехам и участкам;
 сервисные функции.
Подсистема оперативного планирования может быть дополнена подсистемой
диспетчеризации работы цеха в реальном масштабе времени.
2.8
Планирование работы агрегатов
Подсистема планирования работы агрегатов предназначена для
составления
объемных,
календарных
и
оперативных
планов
для
дополнительных переделов, таких как термообработка, травление,
нанесение покрытий и т.п. Составление планов осуществляется для
каждого агрегата или линии в отдельности разделением планового
производства металла основными агрегатами на монтажные партии в их
рациональном объеме и планирования обработки этих партий в
последовательности близкой к последовательности производства.
Функции подсистемы:
 выбор агрегатов для планирования;
 агрегирование планового производства металла
партиям, маркопрофилеразмерам и заказам;
 собственно планирование работы агрегатов;
 ручная коррекция планов;
 формирование документов по цехам и участкам;
 сервисные функции.
3. Другие,
связанные
подсистемы
с
планированием
по
монтажным
производства
АПС имеет опыт разработки: апробированные модели или проектные
материалы по другим системам и задачам, тесно связанным с
планированием производства. АПС может принять участие в разработке
или модернизации ряда систем, подсистем и задач.
3.1 Подсистема прогнозирования
Подсистема прогнозирования
предназначена
для
определения аргументов
планирования таких как цены на ресурсы и продукцию, курсы валют, уровень условнопостоянных расходов, коэффициенты использования оборудования, объемы заказов и
других данных, дрейфующих во времени.
3.2 Подсистема нормирования
Подсистема нормирования предназначена для определения норм
расхода ресурсов, в т.ч. металла на прокат, технических норм
(производительность, нормы текущих простоев и др.) в единой
методологической среде.
3.3 Подсистема планирования результатов производственно - хозяйственной
деятельности, бизнес-плана, бюджета и планового баланса предприятия
Подсистема предназначена для формирования бизнес-плана, бюджета комбината на
планируемый период, а также планового его баланса по активу и пассиву бухгалтерского
плана счетов. Планирование производится на основе интеграции данных других подсистем
планирования, а также путем оптимизации предложений и запросов различных служб
комбината по унифицированной методике.
3.4 Подсистема учета затрат и анализа себестоимости продукции
Подсистема предназначена для учета затрат в рамках существующей системы учета
производства и анализа себестоимости продукции с интеграцией с подсистемой
планирования себестоимости.
3.5 Система управления качеством продукции
Система предназначена для управления качеством продукции в соответствие со
стандартами серии ИСО 9000.
3.6 Задача фактического баланса металла
Задача в системе учета производства предназначена для слежения за выбранной
совокупностью выплавленной стали (конкретная плавка, совокупность плавок по дате и
марке и др.) по всем маршрутам ее движения (отправлено, принято, отходы и брак, годное,
незарегистрированные потери или избыток).