Операционный менеджмент (планирование, управление запасами, управление проектами)

Многие работы могут претендовать на использование ресурсов одновременно. Поломки машин, невыходы на работу, проблемы качества, дефицита и другие факторы осложняют условия производства. Поэтому назначение даты (числа) не дает уверенности, что работа будет представлена в соответствии с расписанием. Создание желаемых для выполнения в срок работ расписаний требует набора правил для того, чтобы определить последовательность, в которой расписываемые работы должны выполняться. Когда люди верят в эти правила и используют их, составление расписаний становится надежным и формальным средством коммуникаций.

Может использоваться много методов составления расписаний. Используемый тип (метод) зависит от объемов заказов, природы организаций и преобладающей сложности работ. Выбор метода также зависит от широты системы контроля над работами, представляющими производственный процесс. Например, мы можем поставить цель минимизировать или ограничить время простоев машин, на которых выполняются дорогостоящие операции, и в то же время мы можем захотеть минимизировать стоимость заделов, находящихся в производственном процессе.

Методы составления расписаний делятся на две категории:

·        встречное расписание:

·        расписание в обратном порядке (обратное расписание).

На практике часто отмечается комбинация эти двух категорий расписаний.

Встречное расписание. Встречное расписание предполагает, что поставка материалов и выполнение операции начинается сразу же, как только становятся известны потребности в них.

Встречное расписание используется в компаниях, изготавливающих металлургическую продукцию и инструменты для машиностроительных предприятий, где работы выполняются в соответствии с потребностями покупателей и доставка осуществляется так быстро, как это возможно. Встречное расписание хорошо подходит для случаев, где поставщик обычно находится за пределами (после) расписания. Логика опережающего (встречного) расписания обычно является причиной образования излишних заделов внутри производственного процесса.

Расписание в обратном порядке. В процедуре обратного расписания последняя операция процесса изготовления входит в расписание первой (расписывается первой). Затем остальные операции сводятся во времени в обратном порядке в соответствии с возникающей необходимостью. В результате этой процедуры получают время начала процесса. Обратное расписание хорошо работает в среде, окружающей MRP, и используется для определения запусков работ по цехам и времени выполнения ведущих операций и их последовательностей.

Загрузка цехов означает назначение работ, которые должны быть выполнены конкретными рабочими центрами или центрами, обеспечивающими выполнение конкретных процессов. Операционные менеджеры (мастера) создают рабочие центры для выполнение работ, обеспечивая тем самым снижение затрат, время простоев, время комплектации. Загрузка центров представлена двумя формами. Первая ориентирована на мощность центра, вторая имеет дело с назначениями специфических работ в соответствующие рабочие центры. Вначале мы подвергаем проверке загрузку центра, исходя из перспектив мощности, используя для этого метод, известный под названием «контроль "вход — выход") Затем рассмотрим два подхода, используемых при загрузке — загрузочные графики Гантта и метод назначений в виде постановки и решения задачи линейного программирования.

Контроль «вход — выход». Многие фирмы имеют трудности при составлении расписаний (в достижении эффективного прохождения) потому, что они перегружают производственный процесс. Это часто происходит потому, что они не знают действительного состояния (возможностей) дел в рабочих центрах. Эффективное расписание зависит от подгонки расписания под состояние объекта. Недостаток знаний о мощности и состоянии центра является причиной, снижающей прохождение материального потока.

Контроль «вход— выход» является техникой (методом), позволяющей операционному персоналу гибко управлять протеканием рабочих процессов. Если работа прибывает (приходят) быстрее, чем это было предписано, значит, растут заделы. Если работа прибывает (приходит) с меньшей скоростью поступления, чем это было предусмотрено, рабочий центр может вообще выйти из графика и нарушить выполнение заказа.

Предыдущий случай (называемый перегрузкой) создает переполнение оборудования, ведущее к проблемам неэффективности и качества. Следующий за этим случай с недогрузкой оборудования имеет своим результатом недоиспользованные мощности и потерянные ресурсы.

Дать определение графика Гантта и рассказать о его видах

Графики Гантта. Графики Гантта являются видимым (наглядным) пособием, которое полезно при загрузке и составлении расписания работ в цехе (рабочем центре). Их название произошло от имени Генри Гантта, который развил концепцию построения графиков в конце 1900-х годов. Графики помогают описать использование ресурсов, таких, как рабочие центры и сверхурочное время.

Когда их используют для целей загрузки, графики Гантта показывают рабочее время (время занятости) и время простоев, например, нескольких отделов, машин или аппаратуры. Это показывает относительную рабочую занятость (загрузку) системы. Например, когда один из рабочих центров становится перегруженным, служащие из низкозагруженного центра могут быть временно переведены в перегруженный, для повышения производственной мощности перегруженного центра. Или ожидающие выполнения работы могут быть распределены по другим рабочим центрам, причем некоторые работы из высокозагруженных центров могут быть переданы в центры, загруженные не полностью. Гибкое многостороннее оборудование также может быть распределено между центрами.

Рис. 1 показывает загрузочный график на неделю.

На четырех центрах выполняются работы в течение недели. Из карты видно, что центры по металлообработке и покраске загружены полностью на протяжении недели. Центры механики и электрики имеют простои, разбросанные по различным дням недели. Обращаем внимание, что центр металлообработки выведен из процесса во вторник, возможно, для профилактических работ

Рис. 1. Загрузочный график Гантта не неделю

Загрузочный график Гантта имеет несколько главных ограничений по использованию. Одно из них: он не учитывает разнообразия производственных ситуаций, таких, как поломки или человеческие ошибки, которые требуют повторения работы. График должен также регулярно пересчитываться при появлении новых работ и при пересмотре временных оценок.

Временной график Гантта используется для управления работами в процессе. Он указывает, какая работа выполняется по расписанию и какая опережает его или отстает от расписания.

Метод назначений. Метод назначении представляет специальный класс моделей линейного программирования, в которых рассматриваются задачи назначении и работ в зависимости от

Рис. 2. Временной график Гантта для работ А, В и С

территориям. Наиболее часто целью является достижение минимума суммарных денежных затрат или времени, необходимых для практической реализации возникающих задач. Одной важной характеристикой проблем назначения является то, что назначению подлежит только одна работа (или рабочий) на одну машину (или проект).

Каждая задача назначения может быть представлена таблицей. Числа в таблице будут денежными затратами или временными. ассоциирующимися с каждым конкретным назначением. Например, если в цехе имеются три свободных машины (А, В и С) и три новых работы, которые должны быть размещены, то ситуация может быть представлена таблицей.

Долларовые записи (занесения) представляют оценки фирмой затрат при назначении соответствующей работы на определенную машину.

Метод назначений включает операции сложения и вычитания соответствующих чисел таблицы для того, чтобы найти самые низкие затраты, соответствующие условиям каждого отдельного назначения. Он включает следующие четыре шага.

I.                  Вычесть наименьшее число и каждой строке из каждого числа строки и затем вычесть наименьшее число в каждой колонке из всех чисел этой колонки.

Этот шаг имеет своей целью понизить величины чисел в таблице до появления в ней серии нулей. Хотя числа и изменились в результате снижения их значений, в целом проблема остается эквивалентной исходной (первоначальной) и ее оптимальное решение будет тем же, что и для исходной задачи.

2. Используя минимальное число вертикальных и горизонтальных прямых линий, необходимо зачеркнуть все нули в таблице. Если число линий равно либо числу строк, либо числу столбцов в таблице, тогда мы можем сделать оптимальное назначение (смотри шаг 4). Если число линий меньше числа строк или столбцов, мы переходим к шагу 3.

3. Вычтем минимальное неперечеркнутое число из всех других неперечеркнутых чисел. Добавим это же самое число ко всем числам, лежащим на пересечении любых двух линий. Вернемся к шагу 2 и продолжим процедуру до получения оптимального назначения.

4. Оптимальные назначения всегда будут находиться на местах размещения нулей в таблице. Направленный путь оценки назначений состоит в начальном отборе строки или колонки, которая содержит только один ноль. Мы можем сделать назначение в этот квадрат и затем прочеркнуть линиями эту строку и столбец. Мы осуществим это назначение и продолжим вышеописанную процедуру, пока не назначим каждого человека или машину в соответствии с задачей.

Методы выбора последовательности работ

Расписание обеспечивает базис для назначения работ по рабочим центрам. Загрузка машин является методом контроля использования мощностей, который ясно показывает недогрузку и перегрузку. Последовательности различает порядок, в котором работы должны быть выполнены в каждом центре. Например, предположим, что пациенты назначены в медицинскую клинику для лечения. В каком порядке они должны пройти лечение? Должен быть обслужен первым пациент, который прибыл первым, или пациент, который нуждается в срочном лечении? Методы выбора последовательности обеспечивают такой необходимой информацией. Эти методы отсылают нас к правилам приоритетов запуска работ в рабочие центры.

Правила приоритетов для поступающих работ. Правила приоритетов широко используются при подготовке диспетчерских сводок (листов) о порядке выполнения работ или обработки партий в цехе. Правила приоритетов обеспечивают построение последовательности, в которой работы должны быть выполнены. Разработано большое число этих правил, одни из них — статические, другие — динамические. Эти правила находят особенно широкое применение в сложных по маршрутам движения потока дискретных производственных процессах, в которых обработка ведется партиями различной величины, а производство ориентировано на независимый спрос. Правила приоритетов помогают минимизировать среднее время протекания процесса, среднее время завершения изготовления, среднее время прослеживания (ожидания) и максимизировать выход. Чтобы сравнить использование правил приоритетов, было осуществлено несколько программных экспериментов на основе моделирования. В этом разделе мы обсудим несколько хорошо известных правил и эффективность их использования.

Наиболее популярными правилами приоритетов являются следующие.

FCFC «Первый пришел — первый обслужен». Первая работа, прибывающая в рабочий центр, выполняется первой.

EDD. Ранняя по дате исполнения. Работа с ранней датой завершения отбирается первой.

SPT. Кратчайшее время исполнения. Кратчайшая по времени выполнения работа обрабатывается первой и «убирается с дороги прочь».

LРТ. Наиболее продолжительное время выполнения. Наиболее продолжительные и большие работы часто очень важны и пропускаются первыми.

Экспертные системы в планировании и установлении последовательностей

Другой подход, который потенциально может принести большой выигрыш операционным менеджерам в составлении расписаний,— это экспертные системы. Экспертная система (или система искусственного интеллекта) является компьютерной программой, которая вырабатывает решения и решает проблемы подобно тому, как это делает человек, ответственный за выработку решений, основанных на знаниях и опыте. В основе использования экспертной системы для составления расписаний, лежит идея зафиксировать, формализовать и использовать знания и умения человека, который является экспертом в составлении расписаний. Фирма будет затем получать выгоду от этого эксперта, хотя сам эксперт может находиться в другом месте.

Поскольку составление цеховых расписаний является трудной проблемой для операционных менеджеров, было создано множество компьютерных программ для обеспечения расписания рабочих центров. Наиболее используемые – ОРТ и «Q-контроль»

Отличительной чертой ОРТ и «Q-контроля» является внимание, которое они уделяют проблеме операций, представляющих «узкие места» («узкое бутылочное горлышко»). «Узкое место» — это операция, лимитирующая выход в производственной цепи. Это может произойти в результате ограниченной возможности оборудования или в результате нехватки людей, материалов или приспособлений.

ОРТ выявляет «узкие места», используя загрузочные расписания для всех рабочих центров, применяя математическое программирование, сетевые методы планирования, моделирующие алгоритмы, чтобы расписать рабочих, машины и инструменты в узких местах рабочих центров.

Его (ОРТ) философия объявляет «узкие места» критическими — они должны быть выявлены и оптимизированы. В решении проблемы анализируются возможности всех методов моделирования, и в результате выбирается один наилучшим образом решающий проблему расшивки узкого места. Десять заповедей ОРТ для корректного составления расписания представляют набор интересных идей для операционного менеджера, позволяющих показать, как он ломает голову над задачами составления расписаний.

1. Использование ресурсов мест, не являющихся «узкими», определяется не их собственной мощностью, а другими ограничениями, существующими в системе.

2. Задействование ресурса не является синонимом использования ресурса.

3. Час, потерянный в «узком месте», есть час, потерянный во всей системе.

4. Час, сэкономленный в месте, не являющемся «узким», есть мираж.

5. Процесс перемещения партии может не быть, и во много раз не должен быть, эквивалентен процессу обработки партии.

6. Процесс обработки партии должен быть изменяемым, а не фиксированным.

7. Мощность (пропускная способность) и приоритет необходимо рассматривать одновременно, а не последовательно.

8. Мерфи не неизвестен, но его опасное воздействие может быть изолировано и минимизировано.

9. Заводская мощность не должна балансироваться.

10. Сумма локальных оптимумов не равна глобальному оптимуму.

«Q-контроль» имеет некоторое сходство с ОРТ и дает хорошие результаты б условиях сложного цехового окружения.

Разработчик системы «Q-контроль» Вильям Сандман изучил более 600 цехов. Он обнаружил, что время типичной работы в цехе во много раз продолжительнее (в 30 раз), чем действительное рабочее время, требуемое для этой работы. Увеличение времени работы происходит за счет ожидания очереди на обработку. Сандман сделал из наблюдений вывод, что рабочие процессы и денежные потоки плохо управляются.

«Q-контроль» позволяет моделировать цех каждый вечер, чтобы определять места, которые наиболее вероятно превратятся в «узкие места» на следующий лень. Затем составляется расписание. которое максимизирует рабочий поток через операции, являющиеся «узким местом». В результате среднее время рабочих процессов уплотнилось вдвое, и время завершения заказа и время простоев оборудования уменьшилось вполовину. Поскольку «Q-контроль» имеет секретный кол использования, то возможности воспользоваться конкретной информацией пока ограничены.

Как осуществляется планирование персонала в сервисе?

Система расписаний в сервисе имеет несколько отличий от системы расписаний в производстве.

Первое: в производстве внимание операционного менеджера сосредоточено на материальном потоке (детали, узлы. изделия); в сервисе оно находится на уровне персонала и расписаний работ.

 Второе: системы сервиса не хранят запасы или услуги.

Третье: в сервисе труд более интенсивен, и спрос на такой труд может быть очень изменчивым и случайным по существу.

Госпиталь как пример сервисных услуг может использовать систему расписания в каждой ее части столь же сложную, как и в условиях управления производственным цехом. Госпитали не используют систем машинных приоритетов типа «первый пришел — первый обслужен (FCFS)» для пациентов, попадающих в аварии. Но они производят специально требующиеся продукты (такие, как хирургические операции) так же, как в производственном цехе, даже если выполненные работы не подлежат накоплению в виде запасов, а производственные возможности должны обладать способностью воспринять очень разнообразный спрос (потребность).

Сервисные системы стараются соответствовать изменяющемуся потребительскому спросу, имея наготове мощности, способные встретить этот спрос. В некотором бизнесе, таком, как «частный доктор» или «юридический офис», система назначений является расписанием посещений. В магазине розничной торговли, на почте или в ресторане быстрого приготовления пищи применение правила «первый пришел — первый обслужен» для обслуживания потребителей будет вполне подходящим. Разработка расписаний в таком бизнесе оборачивается приглашением дополнительных рабочих, часто на неполное рабочее время, чтобы оказать помощь в пиковые периоды. Система резервирования работает хорошо в агентствах, сдающих автомобили напрокат, в залах симфонической музыки, на аэролиниях, в отелях и некоторых ресторанах как минимизирующая время ожидания потребителя и позволяющая избежать разочарования от перегруженного сервиса.

Во всех сервисных системах должен работать персонал, который занимается составлением разного рода расписаний, чтобы представить возможности сервиса но главным направлениям своей деятельности. Хорошо известно, как в результате улучшения составления расписаний сети ресторанов удается сократить затраты на наемный труд.

Переменная мощность (пропускная способность), создаваемая за счет привлечения служащих с неполным рабочим временем. является очень эффективным средством реагирования на переменный спрос на услуги. Поэтому работающие с неполным рабочим временем на различных вспомогательных операциях экономически могут быть более выгодны, чем служащие с полным рабочим временем.

Литература:

Козловский В.А. и др. Производственный и операционный менеджмент.

Учебник – СПб: «Специальная Литература», 1998. с. 247

Макаренко М.В., Махалина О.М. Производственный менеджмент: Учеб. пособие для вузов.- М.: «Издательство ПРИОР», 1998. – 384 с.

Ричард Чейз и др. Производственный и операционный менеджмент. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2001.- 704 с.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5