Каменем
Теорія обмеження систем (ТОС). Теорія обмежень: внутрішня простота та управління обмеженнями Барабан мотузка

Теорія обмеження систем (ТОС). Теорія обмежень: внутрішня простота та управління обмеженнями Барабан мотузка

Теоретично обмежень ( TOC) багатьох бентежать два різні аспекти. Перший з них – інструменти з удосконалення виробництва, що включають метод управління обмеженнями «Барабан – буфер – мотузка» ( drum-buffer-rope). Другий аспект, який стає все більш відомим і широко використовується, — це розумові процеси, які, згідно ТГС, є потужними інструментами, однак для того, щоб зрозуміти та застосовувати їх, потрібні деякий час та зусилля.

Теорія обмежень, відома ще як управління обмеженнями, була розроблена професором Еліяху Голдраттом. Його погляди були представлені широкому колу читачів у бестселері "Мета". У цій книзі автор представив і роз'яснив технологію «Барабан – буфер – мотузка» та метод п'яти сфокусованих кроків. У книзі також було позначено розумові процеси, проте докладно вони не розглядалися. Деякі компанії використовували концепції, викладені у цій книзі, щоб суттєво вдосконалити свої технологічні процеси, інші не змогли цього зробити. І причиною цього зовсім не положення ТГСі не люди, які читали «Мета». Книга написана в жанрі роману, вона знайомить читача з концепціями, але не є підручником чи посібником із впровадження ТГС.

Наша мета - короткий огляд різних інструментів, щоб потім ви могли прийняти усвідомлене рішення, який саме використовувати. Існують спеціальні матеріали та організації, до яких можна звернутися з метою докладнішого вивчення, якщо ці методи будуть взяті на озброєння.

При розгляді ТГСчасто нехтують тим фактом, що багато інструментів, представлених у книзі, повинні використовуватися в процесі застосування п'яти сфокусованих кроків, які застосовуються для виявлення та усунення вузьких місць, або обмежень. Під час фази усунення можуть знадобитися різні інструменти удосконалення процесу.

6.1. Чому "Мета"?

Назва книги - "Мета" - має особливе значення. ТГС- Це філософія управління, розроблена для застосування до виробничої організації. Вона починається з підготовки виробничого графіка та спроби оптимізувати планування роботи виробничого підприємства. Ставиться питання: у чому мета цієї організації? Відповідь - отримання прибутку зараз і в майбутньому. Важливо це розуміти, оскільки зрештою основне прагнення більшості компаній — отримати прибуток. Подібна мета і у некомерційних організацій, різниця лише в тому, куди потім надходять отримані гроші і на що вони витрачаються. Будь-який вид діяльності організації повинен так чи інакше сприяти досягненню наміченого. Концепція ефективної продуктивності та розрахунки на її основі (все це буде детально розглянуто нижче) базуються на цій меті – отримання прибутку.

6.2. «Барабан – буфер – мотузка»

Незважаючи на те, що метод управління обмеженнями «Барабан – буфер – мотузка» використовується після виявлення обмежень на стадії п'яти сфокусованих кроків, ми почнемо з нього, оскільки багатьом він знайоміший. Як зазначалося, ця книга орієнтована передусім на підприємства малого бізнесу у виробничій сфері, тому передбачається, більшість читачів пов'язані з виробництвом. Метод «Барабан – буфер – мотузка» буде розглянутий саме в контексті виробництва, але його можна застосовувати до будь-яких процесів. Не забувайте про це, коли почнете виявляти та усувати обмеження. Вони можуть мати місце і поза вашим виробничим процесом.

Отже, що саме розуміється під обмеженням? Обмеження - це те, що заважає системі працювати на вищому рівні. У контексті виробництва обмеження, або вузьке місце, — це все те, що не дозволяє компанії виготовляти стільки продукції, скільки їй потрібно. Зауважте, ми не сказали "виробляти стільки продукції, скільки можливо". Вам, можливо, і не потрібно робити стільки, скільки можливо, для досягнення цілей (тут простежується зв'язок з поняттям ефективної продуктивності, яке буде розглянуто нижче). Обмежуючий ресурс — це одиниця обладнання, дільниця, інструмент, працівник чи навіть усталена політика підприємства, які перешкоджають більшій продуктивності.

У процесі виробництва здійснюється кілька етапів, на яких різні сировинні матеріали та комплектуючі піддаються операціям обробки та збирання готового виробу. Кожен етап цього процесу характеризується своїми виробничими можливостями, чи виробничої потужністю. Компанії нерідко розглядають кожен етап окремо, замість взяти весь процес загалом. Багато пропозицій щодо вдосконалення націлені підвищення ефективності лише однієї чи кількох етапів виробничого процесу. По суті, більшість методів оцінки ефективності роботи організації та її керівників ґрунтуються на оцінці ефективності чи продуктивності окремих етапів процесу. Теоретично обмежень такий спосіб мислення вважається докорінно неправильним.

На малюнку 6.1 показано послідовність етапів виробництва, яке розглядалося у розділі 4, із зазначенням потужності кожної ділянки. Ділянка свердління є обмеженням (вузьким місцем), оскільки саме він стримує продуктивність усієї системи. Для чіткішого розуміння ситуації розглянемо її докладніше. Звичайно, легше виявити обмеження

на спрощеному прикладі, де операції збудовані у певній послідовності. У традиційному виробничому середовищі операції не завжди слідують строго один за одним, що призводить до деяких труднощів.

Теорія обмежень стверджує, що необхідно розглядати всю систему загалом і що оптимізація одного етапу процесу необов'язково призведе до досягнення мети. Багатьом важко прийняти таке становище, проте якщо ви оглянетеся і подумаєте, знайдете в ньому сенс. Візьмемо приклад із розділу про ощадливе виробництво (глава 4) — простий тристадійний процес свердління, паяння та складання моделі XL 10. В даному випадку потужності кожного етапу становлять: для процесу свердління - 12 виробів на годину (по п'ять хвилин на один виріб), процесу паяння - 20 виробів на годину (по три хвилини на один виріб), процесу складання - також 20 виробів на годину.

Максимальна продуктивність цього тристадійного процесу становить 12 виробів на годину, тобто дорівнює рівню продуктивності першої стадії процесу свердління. Навіть якби існувала можливість подвоїти продуктивність процесу паяння, встановивши додаткове обладнання, про це не варто й думати. Збільшення продуктивності процесу паяння абсолютно не позначиться на загальній продуктивності системи. Для збільшення загальної продуктивності необхідно збільшити потужність процесу свердління, оскільки ця частина системи характеризується найменшою виробничою потужністю.

Якщо ви ще не зрозуміли, чому максимальна продуктивність системи становить лише 12 виробів на годину, тоді як продуктивність ділянок пайки та збирання – 20 виробів на годину, розглянемо цей приклад докладніше. По-перше, припустимо, що продукція переходить від стадії до стадії по одному виробу: як тільки обробка одного виробу завершена, воно переміщається на наступну стадію, а не очікує формування цілої партії виробів та переміщення всієї групи. Отже, починаємо відправляти у виробництво по одному виробу. Усього відправимо 20 штук.

Скільки часу займе обробка 20 виробів на першій ділянці свердління? Ділянка працює з продуктивністю 12 штук на годину, отже обробка 20 виробів займе близько 1 години 40 хвилин (20/12 = 1,67 години, або 1 година 40 хвилин). Оскільки вироби переміщуються по стадіях системи по одному, відразу після операції свердління виріб надходить на ділянку паяння. Вироби залишають ділянку свердління зі швидкістю 12 штук на годину. На наступній стадії – пайці – можуть оброблятися 20 виробів на годину, тобто ділянка пайки можуть залишати 20 штук на годину, проте сюди надходить лише 12. Отже, паяльна установка деякий час простоюватиме. Ділянки складання та паяння також можуть виробляти по 20 виробів на годину, проте ділянка пайки залишають 12 виробів на годину (оскільки саме стільки надходить на цю ланку).

У результаті всі 20 виробів буде оброблено зі швидкістю 12 штук на годину. Можливо, ви думаєте, що якщо продуктивність останньої ланки в ланцюжку становить 20 виробів на годину, то і продуктивність системи така ж. Проаналізуємо процес ще раз. Вироби залишають ділянку свердління зі швидкістю 12 виробів на годину, отже, і надходять на ділянку паяння з тією самою швидкістю. На ділянці збирання може оброблятися 20 виробів на годину, проте надходять на нього лише 12 штук на годину. Відповідно, покидають цю стадію щогодини все ті ж 12 виробів. Ділянка складання могла б обробляти 20 виробів на годину, якби вони надходили на ділянку в такій кількості, проте цього не відбувається.

Як бачите, вкладати ресурси у збільшення виробничої потужності процесів паяння чи збирання марно. Необхідно сконцентрувати зусилля на процесі свердління – ділянці найменшої потужності. На малюнку 6.2 показано систему зі збільшеною потужністю процесу складання. Неважко помітити, що обмеження зберігається на колишній ділянці, тому зусилля зі збільшення потужності процесу складання витрачені даремно.

Якщо ви все ще вважаєте, що можете досягти продуктивності системи в 20 виробів на годину, розглянемо ситуацію з іншого боку. Давайте створимо запас і побачимо, що вийде. Припустимо, ми сформували запас виробів і пустили його у виробництво на стадіях паяння та складання, щоб ці ділянки працювали з номінальною продуктивністю (рис. 6.3).

Отже, що вийде за наявності запасу? (Ми не питаємо, як ми його сформували.) Розглянемо окремо всі етапи. На ділянці збирання можна обробляти 40 виробів на годину, 80 виробів готові до обробки. Таким чином, 40 штук сходитимуть щогодини з виробничої лінії. Розглядаючи лише процес збирання, побачимо, що можна було б працювати з максимальною продуктивністю протягом двох годин.

Тепер розглянемо процес паяння. На ділянці паяння можна обробляти 20 виробів на годину, 80 виробів готові до обробки. Значить, ця ділянка може працювати з максимальною продуктивністю протягом чотирьох годин. При максимальній продуктивності процесу кожну годину 20 виробів залишають ділянку паяння і надходять на ділянку збирання. За дві години накопичиться 40 одиниць, які очікують надходження на ділянку збирання. Обробка вихідних 80 виробів займе дві години на ділянці збирання, так що на момент завершення їх обробки ще 40 виробів чекатимуть своєї черги на цій ділянці. Отже, складання працюватиме з максимальною продуктивністю протягом трьох годин.

За наявності сформованого запасу ділянка збірки може працювати з максимальною продуктивністю протягом трьох годин, а ділянка паяння протягом чотирьох годин. Через три години ділянка збірки вже не зможе працювати з максимальною продуктивністю, весь запас буде витрачено, і ми залишимося з тією кількістю, яка надходить з ділянки пайки, а це 20 виробів на годину. Після трьох годин роботи ділянка пайки все ще працює з максимальною продуктивністю, а ділянка збірки - з продуктивністю 20 одиниць на годину, незважаючи на те, що може обробляти 40. А що станеться через чотири години роботи? На ділянці паяння закінчиться запас виробів, і робота його знову буде обмежена кількістю, яка надходить з ділянки свердління (12 виробів на годину). Отже, через чотири години роботи повертаємося до продуктивності 12 виробів на годину, що є межею обмежувального ресурсу.

На якийсь час ми ввели себе в оману, припустивши, що зможемо досягти системи більшої продуктивності. Чудовим чином ми сформували кілька запасів, що дозволило двом ділянкам працювати з вищим виходом. Однак як могли виникнути ці запаси? Щоб їх створити, на деякий час потрібно уповільнити чи припинити роботу обладнання. Якщо обладнання простоює, продукція не випускається. Оскільки деякий час виходу продукції немає, а потім протягом декількох годин робота йде з підвищеною продуктивністю, то середня продуктивність складе ті ж 12 або менше виробів на годину. Якщо обмежуючий ресурс працює постійно, інші ресурси функціонують без тривалих перерв, система дає 12 одиниць на годину. У разі простою обмежуючого ресурсу або його роботи з меншою продуктивністю знижується продуктивність усієї системи.

Тепер змінимо потужності процесів і поставимо обмежуючий ресурс наприкінці замість початку (рис. 6.4). Наприклад, змінимо потужність процесів свердління та паяння, вони будуть однакові – 40 виробів на годину. Це означає, що обробка виробів займе по півтори хвилини на стадіях свердління та паяння та п'ять хвилин на стадії складання (спочатку було п'ять хвилин на свердління та три хвилини на паяння та складання).

Тепер, відправивши вироби у виробництво, можна буде обробляти по 40 виробів на годину на ділянках свердління та паяння, проте коли вони досягнуть стадії складання, потужність знизиться. Що ж станеться? Напівфабрикати почнуть накопичуватися на ділянці збирання. На традиційному підприємстві вважається, що кожен верстат, ділянка чи відділ мають працювати з максимальною продуктивністю. Простий – це погано! Ви віддали купу грошей за обладнання, платите робітникам, тому необхідно, щоб обладнання постійно працювало. Крім цього, багато методів оцінки діяльності підприємства та системи преміювання засновані на ефективності використання машинного часу. Якщо ви начальник ділянки свердління і вас оцінюють за ефективністю використання машинного часу, хіба ви не працюватимете в цьому випадку з максимальною продуктивністю? Звісно будете! А що станеться на наступних ділянках виробничої лінії, що станеться із системою загалом? Давайте подивимося.

Якщо вироби вирушають у виробництво так, щоб перші дві ділянки працювали з максимальною продуктивністю, то, як зазначалося, напівфабрикати почнуть накопичуватися на ділянці зборки. Більше того, будуть оброблятися різні види виробів, тому накопичаться запаси різних напівфабрикатів. Даний факт поставить нас перед завданням: як визначити, який вид напівфабрикатів, що скупчилися, обробити першим? Можна здогадатися, що пріоритети постійно змінюватимуться, ви почнете виробляти один виріб, потім перемикатиметеся на інший, коли він знадобиться споживачеві. Однак давайте поки що залишимо цю проблему.

Все це чудово, але до чого тут барабан, буфер і мотузка? Давайте розберемося. Ви, напевно, думаєте: перше, що потрібно зробити, — збільшити продуктивність ресурсу, що обмежує. Теоретично це має збільшити продуктивність усієї системи, проте необхідно перевірити це припущення. Потрібно розглянути кілька важливих питань. По-перше, чи справді продуктивність становить 12 виробів на годину? Навіть якщо система потенційно здатна забезпечити таку продуктивність, це означає, що вона її забезпечує. Заплановані чи позапланові простої устаткування, викликані поломками, ремонтом, нестачею робочих, зміною інструменту чи просто відсутністю роботи, призводять до того, що реальний вихід продукції відповідає плану чи очікуванням. Необхідно дослідити причини того, що сталося, і подивитися, що можна зробити, щоб усунути їх та збільшити продуктивність. По-друге, потрібно запитати себе, чи справді продуктивність необхідно збільшувати. Чи продаєте ви все, що робите, чи продукція лише поповнює запас? Зрозуміло, можуть бути вагомі причини для створення запасу, проте їх слід уважно проаналізувати.

Як зазначалося, від обмежує ресурсу залежить загальна продуктивність системи. Обмежуючий ресурс (або вузьке місце) - барабан, який визначає темп. Згадайте Бена Гура та людину на галері, яка на величезному барабані відбивала ритм для веслярів.

У методі «Барабан – буфер – мотузка» барабан задає ритм роботи для всієї системи. Барабан є обмеженням, вузьким місцем у системі, оскільки це найменш продуктивна стадія. Як видно з прикладу (рис. 6.4), ділянка збірки визначає темп для всього виробничого процесу. Ми будемо використовувати цей «барабан» і за його допомогою контролювати себе, щоб уникнути перевантаження системи або створення небажаних запасів (ви звернули увагу на те, що це небажані запаси?).

Оскільки барабан задає темп для системи в цілому, необхідно, щоб усі ланки в ланцюзі підкорялися цьому темпу. Барабан визначатиме надходження матеріалів у виробництво. Якщо ви подаєте матеріали з тією швидкістю, з якою їх можна обробляти на ділянках свердління та паяння, то в результаті отримаєте великий обсяг напівфабрикатів на ділянці збирання, який не зможе обробити їх досить швидко. Коли ви перейдете до складніших систем, надходження матеріалів у виробництво в темпі барабана (обмежувального ресурсу) стане ще важливішим.

Отже, що таке барабан, зрозуміло. Тепер розглянемо буфер. Це буферні запаси, тобто кількість запасів, які ви міститье перед барабаном. Якщо барабан, або обмежуючий ресурс, з якоїсь причини простоює, продуктивність усієї системи знижується. Призначення буфера - сприяти забезпеченню ділянки-барабану матеріалами для роботи, не допускати простою. У нашому прикладі буфер буде створено перед ділянкою збирання. Ми не хочемо, щоб ця ділянка простоювала, а тому тримаємо перед нею певний запас напівфабрикатів, щоб завжди мати можливість забезпечити ділянку роботою. Буферну кількість потрібно не просто створити – її необхідно планувати та контролювати. Не слід накопичувати надто великі обсяги запасів, оскільки це призводить до інших проблем, але й не варто допускати їх нульового рівня. Кількість запасів потрібно підтримувати необхідному рівні шляхом виробництва більшої чи меншої кількості попередніх стадіях. Якщо ми захочемо збільшити обсяг буфера, то збільшимо швидкість обробки або кількість, що обробляється в системі, доки не досягнемо необхідного рівня. Якщо потрібно зменшити буфер — уповільнимо швидкість виробництва або зменшимо кількість виробів, що обробляються.

І, нарешті, у нас є мотузка. Мотузка пов'язує барабан, тобто операцію, що задає темп, з подачею матеріалів у виробництво. Небажано подавати в систему обсяги зі швидкістю більшою, ніж темп барабана (якщо не знадобилося створити запас для буфера). Мотузка - це сигнал, за допомогою якого обмежують потік матеріалів у систему. При плануванні надходження матеріалів систему слід контролювати стан обмежуючого ресурсу (барабана) і буфера (буферів). Можливо, це нелегко прийняти, але можуть бути такі періоди, коли взагалі взагалі не допускаються матеріали або вироби для обробки. Деякі верстати чи ділянки підприємства простоюватимуть. Ідея необхідності постійної зайнятості всіх і всього настільки вкоренилася на багатьох виробничих підприємствах (та інших організаціях), що з цим стереотипом іноді дуже складно боротися. Твердження особливо справедливе в тих випадках, коли менеджерів оцінюють та преміюють за ефективністю та продуктивністю роботи окремих ділянок або підрозділів. Однак не забувайте, що нас цікавить робота системи в цілому, а не будь-якої ділянки чи відділу. Подивимося, що тепер є система (рис. 6.5).

Не забувайте, що розглядається робота системи загалом. Продуктивність всієї системи дорівнює продуктивності ресурсу, що обмежує. Підвищення продуктивності, якості роботи, ефективності в будь-якій іншій частині процесу — марнування часу та грошей. Простои обладнання та незайнятість персоналу іноді необхідні. Це не означає, що люди можуть сидіти та нічого не робити. Поки основну виробничу роботу на ділянці призупинено, завжди знайдеться безліч корисних справ. Працівники можуть займатися техобслуговуванням устаткування чи прибиранням приміщень, проходити навчання чи тренінг, допомагати інших ділянках. Без сумніву, можна запропонувати безліч ідей, аби користь зайняти працівників. Наприклад, персонал може працювати над збільшенням потужності та ефективності обмежуючого ресурсу. Чи не буде це найкорисніше?

В описаному випадку виробничий процес досить нескладний, оскільки включає лише три етапи. Зрозуміло, процеси більшості виробництв негаразд прості. Якщо ви працюєте за традиційною виробничою схемою, виробництво, швидше за все, розділене на ділянки з різними видами обладнання на кожному з них. Виготовляється кілька груп та видів виробів, є різні складальні вузли та напівфабрикати. У вас досить складний графік виробництва, пріоритети, що взаємовиключають і змінюються, і, можливо, навіть спеціальна група експедиторів.

У такій обстановці часом нелегко виявити ресурс, що обмежує. Проте, мабуть, є припущення, де знаходиться вузьке місце процесу. Якщо ви не впевнені в правильності висновків, то перше, на що слід звернути увагу, це область, де накопичуються запаси матеріалів.

Незалежно від складності вашої виробничої структури, розглянуті нами концепції працюють однаково. Можливо, виникне необхідність у кількох буферах, проте вузьке місце у системі буде лише одне (принаймні, один найважливіший обмежуючий ресурс), і буде ставити темп роботи всієї системи. Обмеження, або барабан, визначатиме потік матеріалів на вході в систему за допомогою мотузки — сигналу. Розглянемо малюнок 6.6, на якому представлена складніша система, в якій, як і раніше, використовується механізм «Барабан – буфер – мотузка».

Надходження матеріалів до системи контролює обмежуючий ресурс – шліфування. Не всі вироби проходять обробку на стадії шліфування, тому матеріали для цих виробів поставляються за необхідності. У будь-якому випадку слід виявляти обережність. Звичайний (необмежуючий) ресурс може постачати обмежуючий матеріалами. Однак очевидно, що перевантажувати такий звичайний ресурс не варто, щоб не поставити під загрозу постачання обмежуючого. Розглянемо це нижче.

6.2.1. Буфера та керування ними

Під буфером ми маємо на увазі буферні запаси, оскільки створюємо їх перед обмежуючими ресурсами, щоб запобігти простоям у вузьких місцях через відсутність роботи. Можливо, правильніше було б називати ці буфери буферами часу. Ті ж проблеми, з якими ми стикаємося під час управління виробничою потужністю, виникають і під час управління буферами. Ви працюєте з асортиментом продукції та повинні мати стандартні методи аналізу та управління потужністю або буфером, які допоможуть вимірювати потужність або розмір буфера та керувати ними. Дуже часто як стандарт виступає час.

Продемонструємо це на прикладі обробки XL 10. Дана модель для одного виробу вимагає три хвилини на свердління і паяння і п'ять хвилин на складання. Інший вид продукції, скажімо RG 7, вимагатиме для одного виробу чотири хвилини на свердління, п'ять хвилин на паяння та вісім - на складання. Якщо ми оперуватимемо штуками, то буфер у кількості 100 виробів насправді означає різні розміри буферів для цих двох найменувань; 100 штук XL 10трансформується о 8,3 годині роботи складальної ділянки, а 100 штук RG 7- О 13,3 години. Якщо буфер служить захисту обмежуючого ресурсу від простою через відсутність роботи, то важливо знати саме обсяг роботи у буфері, а чи не просто кількість виробів. Ось чому буфер часу такий зручний у використанні.

Ще одне важливе питання: якого обсягу мають бути буфери? Щоб дати відповідь, розглянемо ще раз, навіщо вони потрібні. Це захист вузького місця. Ми не хочемо, щоб обмежуючий ресурс залишався без роботи, оскільки саме він визначає продуктивність усієї системи. Як створюється буфер? Ресурси, які забезпечують обмежуючий ресурс, наповнюють і буфер. Обмежуючий ресурс повинен обробляти вироби з постійною швидкістю (в ідеалі, звичайно), оскільки ми концентруємо зусилля на забезпеченні його постійною роботою (за винятком простоїв за потребою). Коливання продуктивності постачає операції впливають розмір буфера.

Якщо при постачаючих операціях виникають проблеми, що викликають перебої в роботі, буфер не поповнюватиметься і почне зменшуватися. Якщо ви захочете збільшити його розмір, все, що вам потрібно зробити - це підвищити продуктивність постачаючих операцій. Навряд чи це буде проблемою, оскільки дані операції мають вищу потужність, ніж ресурс, що обмежує. Розмір буфера повинен визначатися тим, наскільки великі коливання продуктивності операцій, що забезпечують, якого роду проблеми викликають перебої в постачанні і скорочення буфера.

Розмір буфера повинен становити щонайменше такий час (ви пам'ятаєте, що це буфер часу?), якого достатньо для відновлення роботи після деякої кількості перебоїв на операціях, що забезпечують. Як показано в розділах 5 та 7, присвячених методу «Шість сигм» та контролю якості, відхилення тяжіють до певної закономірності. Це означає, що тривалість і частота перебоїв у виробництві матимуть певну закономірність, знання якої можна використовуватиме визначення розміру буферів.

Якщо коливання продуктивності настільки малі, що ви здатні відновитися після перебоїв у роботі, не використовуючи буфера, можна взагалі від нього відмовитися. У міру того, як відхилення в тривалості або частоті перебоїв зростають, розмір буфера теж необхідно збільшувати. Крім того, як і з будь-яким видом відхилень, можуть бути рідкісні, аномальні події. Щось серйозне, наприклад, повний вихід з ладу будь-якого вузла обладнання, заміна якого займе два тижні, — швидше за все (будемо сподіватися), рідкісна подія. Неможливо застрахувати себе від будь-якої несподіванки, тому необхідно вибрати деякий зручний для вас рівень захисту. Приймайте це до уваги, визначаючи розмір буфера. Зрозуміло, найпростіше розпочати з приблизного чи навіть довільного його розміру.

Немає нічого поганого в тому, щоб зробити розумний прогноз і розпочати його втілення у життя. Витратьте на це хоча б деякі зусилля. Не така важлива відправна точка, як подальші дії. Як тільки визначено розмір буфера та створено цей буфер, слід спостерігати за ним та здійснювати управління. Потрібно порівнювати фактичний розмір буфера із запланованим, запропонованим вами. Фактичний розмір буфера коливатиметься, оскільки коливається продуктивність постачаючих буфер операцій. Продуктивність цих операцій змінюється з двох причин: через неконтрольовані перебої в роботі (нормальні відхилення) та в результаті планування виробничого графіка та дій, що забезпечують відповідність розміру буфера планам (заплановані відхилення). Управління буфером зводиться до спостереження за його станом та контролю. Бажано стежити за розміром буферів одночасно як за мірою ефективності роботи та як за контрольним механізмом. Якщо розмір буфера не змінюється, ви його не витрачаєте і він ні від чого вас не захищає. Він просто займає місце, вимагає спостереження, проте насправді не такий уже й потрібний. Насправді це не зовсім правильно — буфер і в цьому випадку дещо робить, але не те, що потрібно. Одним словом, стежте за розміром ваших буферів, керуйте ними та змінюйте їх, коли це доцільно.

Ми розглянули один із найбільш відомих аспектів ТГС(метод «Барабан – буфер – мотузка»), проте ця теорія містить ще кілька важливих етапів, які, можливо, доведеться пройти, перш ніж перейти до описаного нами методу. Розглянемо ще один аспект ТГС, який допоможе нам досягти стадії використання методу «Барабан – буфер – мотузка» – п'яти сфокусованих кроків.

6.3. П'ять сфокусованих кроків

Зазвичай поштовхом до змін стає серйозна проблема чи криза. Деякі компанії передбачливо запроваджують системи, що дозволяють відстежувати процеси та вносити зміни ще до виникнення проблеми, однак у більшості випадків саме серйозна проблема змушує нас шукати шляхи вдосконалення. Найчастіше це реакція у відповідь, а не запланована дія. Відбувається щось небажане, хтось про це сигналізує — і працівники намагаються щось зробити. Це «що-небудь» найчастіше буде просто непродуманим рішенням нашвидкуруч, яке насправді не вирішує проблему.

В ідеалі слід регулярно переглядати та аналізувати системи та процеси, щоб вносити зміни та вдосконалення ще до того, як виникнуть неприємності. Але навіть якщо ви цього не робите і стикаєтесь із проблемою, яку необхідно вирішити, п'ять сфокусованих кроків – це чудовий початок.

П'ять сфокусованих кроків використовуються для того, щоб визначити, до чого і як саме потрібно докласти сили та часу, щоб внести удосконалення у процес. Слід з'ясувати, що саме потрібно змінювати, на що і яким чином, розглядаючи це у контексті досягнення мети вашого підприємства. П'ять сфокусованих кроків передбачають такі дії.

Виявити обмеження системи.
Вирішити, як використовувати обмеження системи.
Привести всі інші елементи системи у відповідність до попередніх кроків.
Усунути обмеження системи.

Якщо на попередньому етапі обмеження було знято, знову повернутися до кроку 1, але не дозволяти інерції стати причиною обмеження.

6.3.1. Крок 1: виявити обмеження системи

Цей крок здається досить ясним, проте не все так просто. Виробничі процеси рідко бувають нескладними, а проблеми не завжди зрозумілі. Зазвичай проблеми починаються з претензій споживачів (наприклад, замовлення не було відвантажено у термін або укомплектовано не повністю, споживач отримав браковані вироби, обіцяні терміни не задовольняють вимог клієнтів, виробничий цикл занадто довгий тощо).

Замість реальних спроб вирішити основну проблему, увагу часто акцентують лише на питаннях термінів відвантаження. Виробничі графіки, якщо вони є, втрачають сенс. Черговість виконання замовлень перерозподіляється в цехах таким чином, щоб задовольнити тих, хто найголосніше вимагає свого. Робота над частково готовими замовленнями припиняється і відкладається на користь нових заявок, що горять, щоб виконати їх на ділянці прямо зараз. Покупців телефонують, просять і підкуповують обіцянкою, що замовлені матеріали будуть відвантажені сьогодні, а ті, що ще не замовлені, готові завтра. Ви самі знаєте, як це відбувається.

Все перераховане — ознаки того, що система вийшла з-під контролю, а ви, мабуть, бачили, як це буває. Повинен існувати привабливіший варіант. Замість того, щоб бігати туди-сюди, намагаючись нашвидкуруч «згасити пожежу», необхідно внести деякі зміни до процесів і систем, інакше такий поспіх гарантований постійно. На деякий час ритм може сповільнитись, однак рано чи пізно ще один споживач висуне претензії — і ви знову почнете працювати в режимі пожежної команди. Отже, внести зміни потрібно. Але не можна діяти навмання, важливо знати, що саме потребує змін. Перш ніж робити щось, слід з'ясувати, що саме необхідно замінити. Зрештою, потрібно визначити, яким чином внести зміни. Часто це найважче. Ви знаєте, що потрібно зробити, але як це зробити? Розглянемо це трохи згодом.

Найкраще почати з пошуку операції, перед якою накопичуються запаси. Накопичення запасів — гарний індикатор вузького місця, однак у цьому факті слід переконатися. Обмеження здебільшого бувають трьох видів: у політиці підприємства, у ресурсах та у матеріалах. Найбільш поширеними можна назвати обмеження у політиці підприємства. Здавалося б, їх найлегше і найдешевше долати, проте це не завжди так. Обмеження в усталеній практиці включають розміри партій, правила відвантаження і т. п. Наприклад, продукція виробляється певними партіями. Чи знаєте ви, чому саме розміри партій такі? Напевно ні. Швидше за все, відповіддю буде фраза "Бо ми робимо так" або "Ми завжди робили так". Чому пріоритет було віддано саме таким розмірам? Чому вироби виготовляються саме в такому порядку? Часто важко знайти відповіді на ці питання, а такі обмеження у практиці можуть впливати на продуктивність всієї системи. Необхідно з'ясувати, у чому причина обмеження.

Обмеження в ресурсах виникають не так часто, як здається. Проблеми зазвичай пов'язані з порядком постачання системи роботою, а не з якоюсь певною ланкою всередині самої системи. Ресурси – це обладнання, інструменти, персонал та все, що необхідно для виробництва вашої продукції. Обмеження в ресурсах можна легко подолати принаймні теоретично. Обмеженням всередині обмеження може стати лише рішення залучити більшу кількість ресурсів, а також виявити та оцінити потреби у додаткових ресурсах.

Обмеження у матеріалах широко не поширені, проте трапляються. Переконайтеся, що обмеження дійсно пов'язане з матеріалом, а не з практикою. Матеріалів немає, чи їх недостатньо, чи ви просто не передбачали потреби в них, не запланували і не замовили вчасно? У цьому полягає різниця між обмеженням у матеріалах і обмеженням у усталеній практиці: чи справді відсутні матеріали чи це помилка планування.

6.3.2. Крок 2: вирішити, як використовувати обмеження системи

Зараз вам потрібно вирішити, що робити, щоб подолати обмеження. Це до певної міри стадія переробки схеми процесу. Слід визначити, якими будуть ваші вдосконалення. Другий крок призначений саме для ситуацій, коли потрібно розробити нові процедури чи правила. Необхідність залучення нових ресурсів чи модифікації існуючих теж з'ясовується саме у цій стадії. Протягом цього етапу необхідно пам'ятати про основну мету і поняття пропускну здатність.

Спосіб подолання обмеження частково визначається видом обмеження. Яким би воно не було, удосконалення чи нова версія процесу будуть схожі на нього. Оскільки найімовірніше, що обмеження пов'язане з усталеною практикою, вирішення проблеми є зміною будь-якого процесу або впровадження нового. Насамперед слід проаналізувати існуючий процес, скласти блок-схему операцій. Складно щось змінити, якщо ви невиразно уявляєте собі ситуацію в даний момент. Дуже багато хто вважає, що добре знають поточні процеси, однак, поки схема не зображена на папері, стан процесу невідомий.

Коли поточний стан справ відображено наочно, можна починати шукати шляхи вдосконалення процесу. Це саме та область, де можуть стати у нагоді багато інших знайомих вам інструментів. Можливо, обмеження виглядає як обмеження в ресурсах, тому що ви не в змозі обробляти достатньо матеріалів, щоб виконувати замовлення споживачів та відповідати їх виробничим циклам. Однак можливо, що обмеження пов'язане з усталеною практикою, системою роботи за традиційною виробничою схемою. Замість того, щоб продовжувати працювати в такому режимі та намагатися вирішити проблему за рахунок додаткової робочої зміни або додаткових одиниць обладнання, спробуйте перейти до осередкового виробництва та використовувати методологію ощадливого виробництва.

Можливо, проблема пов'язана з визначенням пріоритетів у виконанні заявок або плануванням, оскільки інформаційні системи не відповідають вашим потребам. Обмеженням у разі може стати відсутність інформації чи погана її обробка. Дане обмеження можна подолати за допомогою вдосконаленої інформаційної системи – впровадивши систему планування ресурсів підприємства ( ERP). Для виявлення обмежень системи та розробки покращених процесів можна використовувати метод «Шість сигм». Якщо обмеження виникає через відсутність запасів чи його поганого контролю, його можна подолати з допомогою системи циклічного обліку.

6.3.3. Крок 3: привести всі інші елементи системи у відповідність до попередніх кроків

Що ж це означає — привести всі інші елементи системи у відповідність до попередніх кроків? Оскільки обмеження визначає ефективність роботи системи, необхідно зосередити у ньому зусилля. Не треба турбуватися про вдосконалення інших частин системи, оскільки воно не вплине на її ефективність у цілому. Але ви повинні гарантувати, що всі частини, що залишилися, працюють синхронно з обмежуючим ресурсом, так щоб він ніколи не знаходився в простої.

Підпорядкування означає, що інші частини системи забезпечують обмеження, тобто ресурси, які обмежують продуктивність, забезпечують обмежуючий ресурс. Ви повинні керувати цими засобами так, щоб обмежуючий ресурс був достатньо завантажений. Не варто забезпечувати занадто великий обсяг роботи (це саме те, чого ми намагаємося уникнути), проте не можна допускати і простоїв ресурсу, що обмежує. Постачання матеріалів у систему, виробничий графік та черговість обробки замовлень в інших її частинах повинні бути синхронізовані з обмеженням або підпорядковані йому. Всі зусилля зосереджуються на досягненні максимальної ефективності та продуктивності ресурсу, що обмежує. Це і є підпорядкування.

6.3.4. Крок 4: усунути обмеження системи

Усунути обмеження системи означає перетворити обмежуючий ресурс на необмежуючий. Після того, як ви зробили все, що могли для досягнення максимальної пропускної спроможності системи — зосередили зусилля на вдосконаленні обмеження, можна вкладати кошти в підвищення потужності обмеження. Повернемося до нашого прикладу. Якщо процес збирання був обмежуючим ресурсом і зроблено все, що потрібно для підвищення його продуктивності, то, можливо, доведеться додати ще установку або ділянку збирання, щоб збільшити продуктивність системи.

Припустимо, система ощадливого виробництва впроваджена, організовані робочі осередки та введена система витягування з метою подолання обмеження і вам, як і раніше, потрібно підвищувати продуктивність. В даному випадку слід подумати про встановлення додаткового обладнання, створення нових осередків, наймання додаткових працівників або введення додаткових змін для збільшення потужності. Однак ви не повинні робити цього, поки не спробуєте решту варіантів усунення обмеження.

6.3.5. Крок 5: повертаємось до кроку 1?

Якщо на попередньому етапі було знято обмеження, повертайтеся до кроку 1 і не дозволяйте інерції стати причиною обмеження системи. Зрештою, після внесення всіх удосконалень, зняття обмеження та збільшення пропускної спроможності потрібно повернутися до кроку 1 і почати спочатку. Попередження про інерцію, що призводить до обмеження, означає, що ви не повинні просто продовжувати робити те, що робили. Необхідно переконатися, що обмеження визначено правильно, і виявити будь-яке нове обмеження, що могло несподівано виникнути під час роботи.

Після здійснення перших чотирьох кроків, виявлення обмеження, внесення коректив у процес та усунення обмежувального ресурсу з'явиться нове обмеження. Воно має з'явитися. Навіть якщо ви провели чудові вдосконалення і збільшили пропускну спроможність і потужність до найвищого рівня в системі, у процесі, як і раніше, буде обмежено. Пам'ятайте, що ваша мета - заробляти гроші зараз і в майбутньому. Ви хочете, як і раніше, збільшувати доходи. У цьому випадку обсяги продажів, що не відповідають максимальній потужності, стануть новим обмеженням і доведеться долати його, щоб використовувати виробничі потужності, що зросли.

6.3.6. Зміни

Дане дослідження наводить на важливу думку про те, що все має змінюватись. Організації нелегко змінюватись. Управління змінами — це область, яку не враховують у багатьох організаціях. Щоб удосконалення втілилося у життя, вносити зміни та керувати ними потрібно ефективно. Отже, як ми здійснюємо зміни?

Вважається, що люди опираються змінам. Це не так: люди люблять змінюватися. Вони постійно змінюються. Проблеми виникають, коли робляться спроби змусити працівників змінитись. Це нікому не подобається, люди роблять все можливе, щоб чинити опір тиску. Виникає питання, як підвести працівників до того, щоб вони самі хотіли змін та домагалися реалізації змін, які ви хочете внести.

Один із способів залучити людей — це «підкупити» їх, щоб вони здійснили необхідні зміни. Цей метод має свої переваги, проте він дуже пасивний. «Добре ми згодні, що необхідно внести зміни. Що далі?" - Такий підхід зазвичай не призводить до необхідних перетворень. Використовуються інші методи: прохання, умовляння, навіть підкуп, проте вони не дуже ефективні. То що робити, як переконати людей змінитися?

Поставимо запитання: чому люди змінюють щось? Що змушує їх бажати змін? Люди змінюються, коли бачать у цьому вигоду собі: «Що мені це дасть?» Вигоди може бути як матеріальними (гроші, легша робота, скорочення робочого дня), і нематеріальними (підвищення статусу, задоволення роботою, почуття контролю над ситуацією). Цілком ймовірно, що персонал змінюватиме процес при отриманні тих же грошей, працюючи менше годин або виконуючи легшу роботу. Деякі працівники готові до змін за умови отримання нового, що звучить солідніше, звання. Якщо люди зможуть відчути задоволення від роботи, відчути, що їхні зусилля витрачені недаремно, вони захочуть змін. Якщо зміна - це їхня ідея (або вони так думають), то працівники прагнуть розпочати процес перетворень. А якщо вони ще й контролюють процес (бо це їхня ідея і вони пропонують, що і як треба зробити), то боротимуться за ці зміни. І навпаки, люди будуть засмучені та розчаровані, якщо все залишиться, як і раніше.

У цьому полягає фокус: змусити людей відчути свою особисту причетність, контроль за процесом зміни; підштовхнути їх самих висунути ідею щось змінити; переконати їх повірити, що необхідно модифікувати процес, оскільки його нинішній перебіг неприйнятний. Доктор Голдратт рекомендує метод Сократа (мистецтво домогтися істини шляхом встановлення протиріч у судженні противника) та застосування розумових процесів, щоб здійснити необхідні зміни. Обговоримо ці методи в розділі 6.5, а поки докладно розглянемо ще один аспект теорії обмежень, який торкнулися трохи раніше.

6.4. Ефективна продуктивність та звітність на її основі

Деколи буває непросто визначити, отримуєте ви прибуток чи ні. Правила бухгалтерського обліку та розрахунку вартості не сприяють простоті та ясності такої оцінки, принаймні для нефахівця. Прибутковість на папері ще не означає, що ви справді заробляєте гроші. Позитивний баланс — точніший показник прибутковості, особливо підприємства малого бізнесу.

Теоретично обмежень пропонується ще точніший спосіб оцінки прибутковості (тобто досягнення мети). Концепція ефективної продуктивності та бухгалтерських звітів на її основі виступає як альтернатива традиційним методам розрахунку на основі собівартості. Багато хто підтверджує: для того, щоб встановити, чи ви наближаєтеся до мети, звітність на основі ефективної продуктивності дієвіша. Незважаючи на це, даний вид розрахунку ще не набув широкого поширення. Доки звітність щодо ефективної продуктивності не визнають організації зі стандартизації бухгалтерського обліку та органи державного регулювання, а також поки її не включать до університетської програми з бухгалтерського обліку, буде нелегко домогтися визнання цього методу. Зрозуміло, це не означає, що ви не зможете або не маєте його використовувати. Будь-яке підприємство може застосовувати ті методи оцінки, які допомагають визначити, чи воно заробляє гроші. Проблема буде лише у необхідності виражати результати звітності щодо ефективної продуктивності на основі розрахунку собівартості та фінансового обліку.

Що таке ефективна продуктивність? Якщо ви навчалися традиційним розрахункам на основі собівартості або просто знайомі з ними, поняття ефективної продуктивності вимагатиме деякого переосмислення. Якщо ви не розумієтеся на бухгалтерії, то потрібно хоча б ознайомитися з її основами (хоча цього не забажаєш і ворогові). Ефективна продуктивність – це швидкість, з якою підприємство заробляє гроші. Це не просто вихід придатної продукції. Пам'ятайте: щоб мати ефективну продуктивність, необхідно реалізовувати продукцію (іншими словами, потрібні продажі). Якщо ви просто робите вироби, які поповнюють запаси, то отримуєте продуктивність, але її не можна назвати ефективною (рис. 6.7).

Звучить досить просто (власне, так воно і є). Складність полягає у співвіднесенні даного методу зі складностями та правилами традиційного

бухгалтерського обліку та зміною способу мислення. Прочитайте ще раз визначення: швидкість, з якої заробляються гроші. Якщо немає продажів, ви не отримуєте грошей, отже, немає ефективної продуктивності. Ефективна продуктивність - це не загальна виручка від продажу, а зароблені гроші. Це гроші, одержані від продажу, мінус гроші, витрачені на виробництво та продаж продукції. Відмінність між ефективною продуктивністю і чистим прибутком полягає в тому, що в звичайній бухгалтерії чистий прибуток ґрунтується на собівартості продукції, що включає розподіл накладних витрат і витрат на заробітну плату, у той час як у розрахунках по ефективній продуктивності ці витрати трактуються по-іншому.

Згідно ТГС, Разом з ефективною продуктивністю використовуються ще дві величини: витрати на операційні витрати та витрати, пов'язані із запасами. У ТГСпоняття запасів відрізняється від традиційного. Відповідно до ТГС, запаси - це кошти, витрачені на придбання всього необхідного для виробництва продукції, яка буде продаватися. Запаси включають усі активи підприємства, такі як основне та допоміжне обладнання, будівлі, а також усі матеріали та комплектуючі, але не включають витрати на зарплату та накладні витрати. Операційні витрати визначаються як кошти, витрачені на перетворення запасів на ефективну продуктивність. Операційні витрати - це зарплати та накладні витрати, комісійні з продажу та інші пов'язані з ними витрати.

У ТГСчистий прибуток розраховується так:

Чистий прибуток = ефективна продуктивність - витрати на виробництво,

а рентабельність інвестицій:

Рентабельність інвестицій = чистий прибуток / інвестиції,

Рентабельність інвестицій = (ефективна продуктивність - витрати на виробництво) / Інвестиції.

Дані розрахунки дещо відрізняються від традиційного способу, проте це дуже корисні інструменти оцінки ефективності вашої компанії, функція яких надати підприємствам можливість якісніше оцінити фінансову ефективність. Фінансові розрахунки та визначення собівартості не втрачають актуальності, проте вони надають недостатньо інформації для того, щоб сприяти досягненню мети.

Методи розрахунків у ТГСоцінюють систему загалом (ефективна продуктивність — це зароблені компанією гроші, вона оцінює якусь окрему частину виробничого процесу). Традиційні методи оцінки використовуються переважно для оцінки ефективності окремих частин, а не системи в цілому. Як було зазначено у розділі про метод «Барабан - буфер - мотузка», має значення лише ефективність всієї системи. Визначати ефективність роботи окремих частин системи як попередній етап перед внесенням змін безглуздо, якщо ви не працюєте над усуненням обмеження.

6.5. Мислячі процеси

П'ять сфокусованих кроків потрібні для того, щоб спрямувати зусилля вірним шляхом. «Барабан - буфер - мотузка» - це метод планування роботи підприємства та управління виробництвом та запасами. Роздуми потрібні виявлення основних проблем, розробки вдосконалених процесів, подолання виникаючих перешкод. Вам необхідно знати, що змінити, на що замінити і як втілити ці зміни. Роздуми — це методології, розроблені для застосування логіки, щоб забезпечити ефективну і ретельну роботу над цими кроками. Мета розумових процесів — уявити логічно обґрунтовані думки та докази на папері, щоб їх можна було оцінити, обговорити та переглянути за необхідності. У розумових процесах застосовуються логічні діаграми, що нагадують блок-схеми.

6.5.1. «Розсіювання туману»

Хоча метод Сократа дуже ефективний визначення першопричин, найчастіше його недостатньо, щоб знайти рішення зазначеної проблеми.

Першопричиною найчастіше буває конфлікт між двома протилежними силами. Процес розсіювання туману, відомий також як діаграма вирішення конфліктів, призначений для врегулювання існуючого конфлікту. Прихильники ТГСвважають, що компроміси необов'язково вирішать конфлікт, крім того, вирішення конфлікту в такий спосіб є небажаним. Вони вважають, що можна знайти таке рішення, за якого виграють обидві сторони.

Необхідно чітко визначити проблему: опис її на папері полегшує візуалізацію та розуміння. Метод «розсіювання туману» — це спосіб позначити та візуалізувати проблему так, щоб можна було легко визначити та відобразити на папері мету, необхідні умови, передумови та власне конфлікт. Передбачається, що чітке визначення проблеми сприяє пошуку правильного рішення. На малюнку 6.8 показано найбільш поширену форму діаграми вирішення конфлікту.

Що ж ми маємо на увазі під «розсіювання туману»? На перший погляд, «розсіяти туман» означає подолати чи усунути конфлікт, змусити його зникнути. Це певною мірою: ми хочемо змусити туман конфлікту випаруватися, проте не зовсім так, як ви думаєте.

Зазвичай подібна ситуація (рис. 6.8) негайно наводить на думку про компромісний варіант (у нашому випадку має бути певний вид середнього рівня запасів та асортимент виробів, що виготовляються як на замовлення, так і на склад). Проте компроміс — це не те, що нам потрібне. Навіть якщо вона можлива, то не завжди є найкращим рішенням.

Метод «розсіювання туману» стимулює переосмислення проблеми чи розбіжності. Проблема позначена, описана — навіщо її переосмислювати? Можливо, зазначена проблема не є справжньою. Можливо, є необхідність переглянути ситуацію та засумніватися у наших припущеннях.

Ось у чому полягає складність. Нам здається, що проблема позначена чітко і конфлікт виявлено, проте в основі лежать припущення, які ми не окреслені. У прикладі ми визначили, що проблема пов'язана з часом на відвантаження продукції та необхідністю його скоротити. Перше питання, яке виникне, – «чому?». Чому потрібно скорочувати час на відвантаження продукції? Можливі варіанти відповіді: споживачеві необхідно більш короткий час циклу або його можуть забезпечувати конкуренти. Можливо, так воно і є, але давайте розглянемо деякі доки не позначені припущення.

Допускається, що проміжок часу між надходженням замовлення від споживача / його розміщенням та отриманням замовленої продукції занадто великий. Передбачається також, виходячи з зазначеної проблеми, що для скорочення часу циклу потрібно або зберігати запас на складі, або чекати, доки споживач не замовить продукцію. Якщо ми зберігаємо запаси, то достатньо лише відібрати і відвантажити вироби. Якщо очікуємо того моменту, коли споживач розмістить замовлення, можемо виробляти лише те, що замовлено, і витрачати час виробництва інших видів продукції. Щоб мати змогу постачати продукцію зі складу, необхідно збільшити обсяги запасів, і навпаки, якщо ми працюємо на замовлення, то знижуємо обсяги. Зрозуміло, неможливо одночасно збільшувати і зменшувати кількість запасів, отже є ознаки внутрішнього конфлікту двох тверджень.

Але давайте розглянемо наші припущення. Почнемо з першого і значного: слід знизити час виробничого циклу задоволення вимог споживачів. Можливо, це й так, а може й ні. Швидше за все, проблема не в тривалості циклу, а в чомусь іншому. Напевно, тривалість циклу дуже сильно коливається, а споживачеві потрібна більша стабільність. Цілком ймовірно, що просто немає можливості забезпечити виконання замовлення у обіцяні терміни. Можливо, зазначений час абсолютно не відповідає фактичному часу, який необхідний для виробництва, пакування та відвантаження продукції. Можливо ми намагаємося вирішити не ту проблему!

Метод «розсіювання туману» має на увазі не просто позначення проблеми і викладення її на папері, він включає виявлення всіх цих припущень за умовчанням, їх аналіз і пошук істинного джерела проблеми. Якщо зруйнувати хоча б одну з підстав нашої проблеми, яка виражається на діаграмі, то вона буде вирішена і конфлікт зникне. Проблема, над якою необхідно працювати, залишиться, проте цього разу, швидше за все, це буде справжня причина конфлікту: системна проблема, а не локальна. Тепер будемо розглядати завдання системно, у міру її переоцінки та аналізу лежачих в основі припущень, і задаватимемо питання, не упускаючи з уваги загальну мету.

Мета полягає у отриманні прибутку шляхом збільшення ефективної продуктивності. Розглядаючи спочатку зазначену проблему з погляду досягнення мети, ми сконцентрували зусилля на вдосконаленні всієї системи та збільшенні ефективної продуктивності замість того, щоб просто «поправити» якусь частину системи, у нашому випадку час відвантаження товару споживачеві. У цьому полягає сила і перевага методу «розсіювання туману». Знадобиться практика, але необхідно спробувати та оцінити цей метод.

6.5.2. Дерево поточної реальності

Ще один метод ТГС- Це дерево поточної реальності, що є типом логічної діаграми, який відображає нинішній стан - те, як йде робота в даний момент. Мета дерева поточної реальності - виявити основну причину будь-якого фактора, що перешкоджає досягненню мети. Як і діаграма вирішення конфліктів, дерево поточної реальності сприяє вирішенню конфліктної ситуації у вигляді чіткого виявлення та документування поточного стану виробничого процесу. Щонайменше виявляється і документується уявлення про нього. Так чи інакше, починати правильніше за все зі згаданих дій. Дерево поточної реальності нагадує карту процесу, але це логічна карта. Ви повинні чітко уявляти, де перебуваєте, перш ніж вирішите, куди слід рухатися.

При побудові дерева поточної реальності зазвичай починають спостереження небажаних ефектів ( undesirable effects,UDE). Далі у зворотному порядку зіставляються причини і наслідки, доки виявляється першопричина всіх тих UDE, з яких розпочинали. Повернемося до прикладу і почнемо з UDE, який у тому, що споживачі не задоволені термінами відвантаження. На малюнку 6.9 представлене просте дерево поточної реальності, що ґрунтується на даному небажаному ефекті. У цьому прикладі починаємо з констатації небажаного ефекту: «Споживачі не задоволені термінами відвантаження». Затримка відбувається з двох основних причин: по-перше, час відвантаження надто тривалий час, по-друге, споживачі змінюють свої замовлення в останній момент. Насправді це небажані ефекти, так що потрібно шукати причини, що їх породили, і ми робитимемо це доти, доки не визначимо одну або кілька причин. В даному випадку ми простежили ланцюжок до кінця і виявили, що час на пуск, зупинку та переналагодження занадто велике, відсутня система штрафів за зміну замовлення в останній момент, а відділ продажів преміюється лише за обсяг продажу. Це дає можливість знайти рішення для ліквідації виявлених причин.

6.5.3. Дерево майбутньої реальності

Аналогічно дереву поточної реальності дерево майбутньої реальності використовується розробки та аналізу прогнозованих станів системи у майбутньому, і навіть причинно-наслідкових зв'язків, які до них призведуть. Відправною точкою стає первісний проект дерева майбутньої реальності. Вихідні аргументи та думки викладаються на папері, у логічному форматі, що дозволяє переглядати та обговорювати ці дані. Доводи, виражені у вигляді причин та наслідків, необхідно ретельно обґрунтувати та проаналізувати.

Знову ж таки це відправна точка. У міру аналізу ситуації та особливо коли настане час вносити зміни, можливо, виникне потреба модифікувати план. Це нормально, не варто очікувати, що початковий проект залишиться без змін. У міру роботи ви покращите план. На малюнку 6.10 наведено приклад дерева майбутньої реальності.

У дерево майбутньої реальності можна включити можливі негативні наслідки, або UDE(Рис. 6.11). У процесі роботи над новим технологічним процесом чи виробом слід постаратися передбачити потенційні проблеми чи можливі негативні впливи. Це не лише привнесе більше реальності до розрахунків, а й допоможе розробити рішення, тактику послаблення впливу чи усунення проблем, якщо вони виникатимуть.

Дані логічні діаграми - "розсіювання туману", дерево поточної реальності та дерево майбутньої реальності - засновані на причинно-наслідкових зв'язках. Робота з ними вимагатиме деякої практики, проте вони дуже корисні для аналізу та подолання проблем та пошуку рішень. Карти процесу створення цінності також дуже інформативні і можуть використовуватися разом із логічними діаграмами. Тому використовуйте всі елементи накопиченого інструментарію, якщо вони застосовні для ваших завдань і приведуть до потрібного результату.

Примітка

Метод навчання шляхом постановки питань, а чи не читання лекцій. Навчає сам знаходить відповіді на питання, замість того, щоб отримувати вже готові. У додатку до аналізу причин це означає, що причина виявляється шляхом відповідей на серію питань.

"Бен Гур" ( Ben Hur) - класична кінострічка 1959 року (США), дія якої відбувається в біблійні часи. Головний герой Бен Гур був засланий на галери. - Прим. перекладача.

Лісін Н.Г., Одинокий С. І.

Всім відомо, що у типовому рішенні 1С:ERPреалізовано революційну методику планування виробництва. Але як вона співвідноситься з класичними методиками MRP, APS, ТГС (ББВ)?

Чи правда, що 1С:ERP використовує методи теорії обмежень ТГС (« Барабан-буфер-мотузка»)?

Спробуємо відповісти на це питання, не перевантажуючи читача тоннами викладок, формул та інших теоретичних досліджень, як це заведено в підручниках.

Розглядатимемо лише міжцехове планування (так званий рівень «глобального диспетчера»); внутрішньоцехове планування та управління партіями запуску-випуску (маршрутними листами) у цій статті не торкаємося.

Перш ніж приступити до обговорення цього питання, коротко нагадаємо, у чому суть, переваги та можлива сфера використання методів розрахунку наскрізних міжцехових графіків виробництва. MRP / CRP, APS, ББВ (ТОС, DBR).

MRP/CRP/RCCP (Material Requirements Planning, Capacity Requirements Planning, Rough-Cut Capacity Planning)

Графік міжцехових передач виробів розраховується від планової дати випуску виробу на замовлення назад у часі (праворуч -> ліворуч). У цьому програма виходить із структури дерева продукції (дерево кінцевої продукції розгортається у часі простим розвузлуванням) і сумарного часу виконання всіх операцій над напівфабрикатами (компонентами) в цехах.

На кожен інтервал часу (день, зміна) програма записує, які виробничі потужності потрібні для кожного замовлення (у цьому полягає методика CRP). Потреба фіксується «постфактум», незалежно від доступності в процесі планування – тобто, чи є в зміні (дні, тижні) доступний час роботи обладнання з урахуванням ремонтів та зайнятості на інших замовленнях.

Можна зробити так, що записуватимуться потреби в часі роботи лише тих потужностей, які визнані логістами потенційно вузькими місцями. Це дозволить не перевантажувати систему інформацією (методика RCCP).

Також у системі CRP/RCCPміститься інформація про доступний фонд часу роботи виробничих потужностейу кожному інтервалі, а саме:

час роботи видів робочих центрів (ВРЦ, груп однотипного обладнання) з урахуванням зупинки на ремонти,
та час роботи трудових ресурсів(працівників) з цехів з урахуванням відпусток та лікарняних.

Після того, як всі замовлення розплановані по міжцехових переміщеннях, логіст дивиться звіт – зіставлення необхідної планом потреби у часі роботи потужностей (поінтервально) та доступного фонду часу роботи потужностей.

Дефіцити часу роботи потужностей та трудових ресурсів виявляються поінтервально:

Дефіцит потужності на інтервал = Сумарна потреба в часі роботи потужності на всі замовлення на інтервал – Доступний фонд часу роботи потужності на інтервал

Позитивне значення – дефіцит
Негативне значення – профіцит(надлишок потужності).

Якщо є дефіцит хоча б в одному інтервалі, то умовно вважається, що вся сукупність замовлень нездійсненна. У такому разі проводять відповідні маніпуляції з датами випуску замовлень (зміщення в майбутнє для розвантаження виробництва) та їх подальше перепланування для того, щоб збалансувати завантаження та усунути дефіцити.

Таким чином, методика MRP/CRP/RCCP дозволяє побачити дефіцити потужностей постфактум після процедури планування, але не пропонує виконати розподіл замовлень по осі часу, щоб ці дефіцити усунути. Таке розведення замовлень за датами робиться логістами вручну на підставі їхнього досвіду та пріоритетів замовлень. Далі всі замовлення переплануються та знову перевіряються на наявність дефіцитів.

Таких ітерацій може бути кілька; вони здійснюються доти, доки графік виробництва стане хоча б приблизно збалансований за потужностями (тобто. не будуть усунуті всі дефіцити).

Завдання розрахунку можливої дати виконання нового замовлення вирішується вкрай приблизно - графік і необхідні потужності нового замовлення накладаються на вже розраховане завантаження потужностей за наявними замовленнями. Потім логісти перевіряють, яке нове завантаження потужностей вийшло, і чи не вийшло воно за межі доступного фонду потужностей:

якщо ні,дата замовлення визнається здійсненною,
якщо так, логіст підбирає таку дату випуску на нове замовлення, щоб сумарний графік виробництва був виконаємо; якщо замовлення важливе, то інше замовлення можна вручну відсунути вперед, тим самим звільнивши місце для нового замовлення.

Така схема не викликає особливих проблем, якщо, виходячи з прийнятих замовлень клієнтів, виробництво за потужностями завантажено не більше ніж на 70% . Інакше кажучи, «головне продати, а зробити завжди зможемо». Неточність планування згладжується рештою 30% доступний час роботи потужностей.

Завдання оптимізації завантаження, мінімізації НЗП та переналагоджень вирішують локальні цехові диспетчери “на місцях” відповідно до свого чуття та досвіду – для цього вони мають простір для маневру, оскільки графік виробництва “дірявий” і він не завантажує на 100% потужності в горизонті планування.

Це нормальна ситуація на підприємствах, де обмеженням обсягу продажів за будь-який період є ринок, а не виробництво, що спричиняє постійне недозавантаження виробництва.

Інша річ, якщо обмеженням продажів у період є виробництво, чи потужності виробництва приблизно відповідають середньому обсягу замовлень клієнтів у період. Відразу треба сказати, що така ситуація, можливо, говорить про незбалансованість підприємства з ринком, а також наявність серйозних проблем з точним плануванням виробництва з максимально щільним його завантаженням, що дозволяє виконувати якомога більшу кількість замовлень за період.

При сезонному характері попиту планування може бути побудовано не оптимально: у сезон низького попиту виробництво недовантажено, а сезон високого попиту - аврал.

Оскільки в таких ситуаціях виконується планування з максимально щільним завантаженням виробництва, таке планування ризиковане, тому що завжди є ймовірність не виконати замовлення вчасно через, наприклад, поломку обладнання або брак. Складно оптимізувати виробництво, укрупнювати партії та мінімізувати переналагодження, можлива «нервовість», авральність виробництва. Інтереси виробничників (оптимізувати виробництво та працювати ритмічно) починають суперечити інтересам комерсантів (продати якнайбільше та швидко виконувати термінові замовлення, у тому числі на нові види продукції).

Для повноти викладу зазначимо, що при більш уважному розгляді питання методологія CRP розпадається на два підрозділи:

RCCP (Rough-Cut Capacity Planning). Попереднє планування виробничих потужностей. Процедура швидкої перевірки дефіцитів кількох ключових потужностей (потенційно вузьких місць). Сенс виділення цієї процедури лише у високій її швидкості, оскільки перевіряються в повному обсязі потужності, а дуже обмежений їх перелік.

FCRP (Finite Capacity Resource Planning). Остаточне планування виробничих потужностей. Процедура перевірки дефіцитів виробничих потужностей.

APS (Advanced Planning and Scheduling)

У ситуації, коли потенційним обмеженням продажів продукції є виробництво, рішенням (досить відносним) є метод APS.

Головна відмінність APS від MRP/CRP полягає в наступному: при розрахунку графіка міжцехових передач напівфабрикатів програма опускається до технологічних операцій та планує операції на конкретні одиниці обладнання, захоплюючи час їхньої роботи. Просунуті APS-системи захоплюють також час роботи персоналу та інші обмеження виробництва (час оснастки тощо).

Найперше та пріоритетне замовлення захоплює час роботи потужностей з доступного фонду часу роботи потужностей. Наступне замовлення захоплює те, що залишилося від першого і так далі, доки не будуть розплановані всі замовлення.

При надходженні нового замовлення його можна поставити в кінець черги - він захопить ті потужності на часовій осі, які залишилися від усіх замовлень. А можна його «втиснути» в середину черги - він знову ж таки захопить ті потужності на тимчасовій осі, які залишилися від усіх наявних замовлень, що стоять у черзі перед ним, але не враховуватиме потужності замовлень, що стоять у черзі після нього. У цьому випадку, зрозуміло, потрібно перепланування всіх замовлень, що стоять у черзі пізніше.

Щоб захопити час роботи потужності, програма аналізує тимчасову вісь і шукає вільний час роботи потужностей, що залишився після планових ремонтів та інших пріоритетних замовлень. При цьому програма намагається дотримуватися критеріїв оптимізації виробництва - вона мінімізує час переналагодок, розмір НЗП, максимізує партії виробів, що передаються, знижує собівартість виробництва і т.д.

Можна сказати, що APS-система будує наскрізний (по всіх цехах) поопераційний розклад роботи обладнання для виконання замовлення на рівні глобального диспетчера, знімаючи це з цехових диспетчерів.

Планування може здійснюватися:

Справа наліво(Операції призначаються на тимчасову вісь якомога пізніше, туди, де є вільний час потужностей). Мінуси: зрив графіка операцій підрозділом неминуче призводить до прострочення дати виконання замовлення. В результаті виникає необхідність перепланування і, як наслідок, усунення дат випуску на замовлення, або понаднормова/авральна робота. Нервовість графіка, перенасиченість дедлайнами, висока «напруженість» виробничих партій.
Зліва направо(Операції призначаються на тимчасову вісь якомога раніше, туди, де є вільний час потужностей, але не раніше дати початку виробництва, зазначеної в замовленні). Мінуси: потреби в матеріалах настають раніше, ніж це реально потрібно для виконання замовлення. Загалом це більш оптимальний режим, особливо при недозавантаженому виробництві та необмеженому терміні зберігання продукції. Найкраще почати виконувати замовлення заздалегідь, щоб гарантовано встигнути до терміну.

Як показує схема, під час планування «якнай раніше» до виконання замовлення залишається запас часу, рівний різниці між датою випуску, бажаної клієнтом, і датою випуску, розрахованої підприємством.

Якщо потрібно порахувати мінімальну датувиконання замовлення, то найефективніше це завдання вирішується як «ліворуч-праворуч». Замовлення вставляється в чергу замовлень (черга на захоплення потужностей) та захоплює потужності, що залишилися від замовлень, що стоять у черзі перед ним. Оскільки етапи виробництва розподіляються за доступними часовими інтервалами зліва направо, програма визначає:

розрахункову дату запуску замовлення у виробництво(дата початку виконання самого першого етапу в структурі продукту) – дату, на яку є вільна потужність для виконання першої операції;
розрахункову дату випуску на замовлення- дату, яка вийшла в результаті послідовного захоплення потужностей операціями замовлення зліва-направо, починаючи з першої операції.

Простіше кажучи, при надходженні нового замовлення програма намагається розташувати його на тимчасовій осі якомога лівіше - там, де є вільне місце роботи обладнання (з урахуванням вже розпланованих пріоритетніших замовлень) для першої операції на замовлення. Місце знайдеться у будь-якому випадку – це буде дата запуску замовлення. Потім шукається тимчасова точка (вільна потужність) для наступної операції тощо. Зрештою, програма «виходить» на останню операцію і планує її на доступний час обладнання – це буде дата випуску на замовлення.

Здавалося б, чого ще бажати? Така система є ідеальною. Графік завантажує виробництво на максимальну потужність, виробництво згідно з графіком працює ритмічно (без авралів та простоїв), реалізація за період виводиться на максимально можливий обсяг, клієнти задоволені – в результаті точного планування замовлення виконуються у термін, моментально визначаються можливі терміни виконання замовлення.

Однак не все так просто. Теоретично – красиво. А на практиці можливі проблеми:

В результаті розподілу операцій замовлень за часом роботи обладнання може (наприклад) спостерігатися наступна картина: перше замовлення з випуском на 10 число номенклатури Х 10 шт. розподілився на три дні із запуском 7-го, а друге замовлення з випуском на 20-е число тієї ж номенклатури та кількості запускати треба вже завтра – воно розпорошилося на двадцять днів. Диспетчеру цеху такий графік може здатися дивним. Навіщо запускати 2-го числа, якщо здавати 20-го, а цикл виробництва триває три дні? Такий графік може вийти через оптимізацію переналагодок, а також з інших не цілком зрозумілих диспетчер причин.
- В наявності нерівномірний розподіл операцій замовлень різних пріоритетів у часі, що складно перетинається, не завжди очевидний диспетчерам, а значить, існує небезпека відходу диспетчерів від цього графіка. Багато хто, ймовірно, вимагатиме у глобального диспетчера просто дати графік здачі виробів на замовлення, «а які операції колись запускати - з цим ми самі розберемося». Все ж таки на рівні глобального диспетчера (міжцеховий графік) складно врахувати всі внутрішньоцехові нюанси.
Зрив виконання у термін будь-якої планової операції, шлюб, затримка у постачанні матеріалу, хвороба працівника тощо призводить до каскадної нездійсненності всіх наступних операцій, максимально щільно розпланованих у часі (саме щільно, а інакше навіщо APS?). У таких ситуаціях необхідно негайно перепланувати графік, оскільки він став неактуальним – весь графік, за всіма цехами та замовленнями.
- Перепланування може виконуватися з різною періодичністю, наприклад, наприкінці кожної зміни чи доби. В результаті графік може перебудуватися до невпізнання. А перебудова графіка - це не лише зміна вимог до найближчих переналагодок та потреби в оснащенні (що «б'є» по цехах та допоміжному виробництву), а й зміна розрахункових дат випуску на замовлення (що «б'є» по клієнтах, з якими доводиться домовлятися більш пізні терміни). Усе це породжує нервозність і високу напруженість як у виробництві, і у відділі продажів.
APS вимагає точності нормативних даних, зокрема обліку безлічі параметрів виробництва. Даних за цими параметрами у технологів може не виявитися - часто вони не формалізовані і знаходяться в головах майстрів цехів (локальних диспетчерів). Якщо нюанси не враховані, графік буде нездійсненним. Оцифрування та структуризація таких нормативних даних (поопераційних маршрутних карт) з усіма параметрами, необхідними для розрахунку виробничих розкладів, а також підтримання актуальності цієї інформації для середнього машинобудівного, приладобудівного підприємства завданням неймовірної організаційної складності!
APS – система, що абсолютно детермінує, формалізує всю роботу цеху «зверху» з максимальною детальністю (аж до операцій) з рівня глобального диспетчера (ПДО). Локальні диспетчери виконують графік операцій, спущений згори. Саме графік операцій, а чи не графік здачі виробів. У цьому графіку операцій не враховуються виробничі параметри, які невідомі програмі-планувальнику, але які безпосередньо впливають на розрахунок здійсненного графіка. Приклади (зрозуміло, це лише мала частина):
- Токар Іванов сьогодні не в настрої і йому не потрібно довіряти відповідальну деталь, а токаря Козлова не можна підпускати до старого верстата - у нього підвищена конусність і він запоре заготовку.
- На одному з наших проектів APS – система, як виявилося, не вміє з'єднувати верстати у виробничу лінію як один потоковий РЦ (така вимога технології), з видаленням цих верстатів із фонду доступної потужності. Описати цю сукупність РЦ як один РЦ також не можна – для інших виробів вони плануються окремо.
- Проблема зі сполученими деталями: не можна свердлити кришку доки просвердлений корпус, хоча кришка і корпус знаходяться в різних гілках дерева продукції і з'єднуються лише на складанні.
- Складнощі виникають з передачею по кооперації на бік або інші цехи при нестачі потужностей.
- Пекти може працювати не тільки в синхронному, але і в асинхронному режимі. Вона виводиться на задану температуру, а далі заготовки закладаються і виймаються не синхронно (одною завантажувальною партією), а в різний час, згідно з тривалістю термообробки кожної заготовки.
- Такі ситуації досвідчений локальний диспетчер розрулює без проблем, тоді як програма цього здатна. Для цього потрібний штучний інтелект. Ось чому системи, які дають диспетчеру орієнтовний графік здачі виробів та залишають простір для творчості при плануванні операцій усередині цеху, більш стійкі та менш нервозні. APS-система багато в чому позбавляє диспетчера цеху можливості маневру та самостійності в обліку нюансів.
APS-системи ґрунтуються на найскладнішій математиці – зокрема, генетичних алгоритмах. Найпростіші APS-системи використовують евристичні жадібні алгоритми. У будь-якому випадку відтворити (прорахувати) результати планування вручну неможливо, як неможливо пояснити досвідченому логісту, чому програма розпланувала саме так, хоча є інший, більш оптимальний план. Справді, жодних гарантій, що програма знайде у тисячі варіантів планів найоптимальніший, немає.
І нарешті, порахуємо, скільки планових операцій APS-система має планувати місяць наперед.
- Наприклад, 1000 замовлень на готову продукцію на місяць, по кожному – 1000 операцій з усіх цехів. Отримуємо мільйон операцій, які необхідно розраховувати, оптимізувати та записувати в базу даних, швидше за все, щодня, а отже, на процедуру планування при тризмінному режимі роботи відводиться півгодини - годину.

Отже, основними недоліками APS-систем є:

Неможливість врахувати всі виробничі параметри точного розрахунку графіка. Якщо MRP неточний графік – це нормально, то APS – згубно, оскільки передбачає нездійсненність графіка та її постійне перепланування. А це нервозність та неритмічність виробництва.
Організаційна складність у створенні, оцифруванні нормативної системи (специфікацій, маршрутних карток). Приведення того, що є на підприємстві, до формату, що вимагає APS, безперервна підтримка актуальності цих даних.
Висока вимогливість до швидкодії та обсягів сховищ даних.

Якщо ці недоліки не виявляються на конкретному виробництві, то APS система є абсолютною рекомендацією до використання.

Останнім часом багато говориться про те, як складно розробити універсальну систему APS для всіх галузей. Найбільш успішно працюють вузькоспеціалізовані APS-системи, які «заточені» під конкретні галузі та враховують усі особливості конкретних виробництв.

MES (M anufacturing Execution System)

Для повноти картини відзначимо ще MES системи. Провести чітку грань між APS та MES-системою не завжди просто. Цій темі присвячено багато досліджень.

Наприклад, APS-систему можна умовно вважати MES-системою, якщо все підприємство складається з одного цеху, а перепланування цеху можливе за підсумками виконання кожної операції для того, щоб отримати точний змінений план операцій після виконання кожної операції.
.

Характерними особливостями MES-систем можна вважати:

Планування операцій лише на рівні локального диспетчера лише усередині цеху. Як вихідні дані використовується графік здачі виробів цехом.
Перепланування графіка в автоматичному режимі (наприклад кожні 15 хвилин) за підсумками виконання операцій попередньої версії графіка. У будь-якому випадку, перепланування виконується з періодичністю, що дорівнює середній тривалості операцій. В результаті, диспетчер (і робітники на робочих центрах) бачать безперервно актуалізується графік операцій по робочих центрах з урахуванням того, чим зараз зайняті РЦ.
Точний розрахунок розкладів роботи устаткування короткостроковому горизонті (кілька змін) з урахуванням всіх виробничих параметрів. Тобто виходить реальний графік, що не вимагає коригування диспетчером через невраховані нюанси. За великої кількості операцій диспетчер просто не зможе переглядати та коригувати всі планові операції кожні 15 хвилин.
Прямий зв'язок з обладнанням – передача сигналів з обладнання до MES-системи про поточні режими роботи обладнання, фактичний старт та завершення операцій. Це важливо, оскільки вимоги до оперативності та точності введення фактичних даних дуже високі.

MES-системи найбільш ефективні, коли є вузькоспеціалізованими (це дозволяє врахувати в системі специфічні виробничі параметри), вбудовані у конкретне виробниче обладнання та поставляються з ним.

ТГС, ББВ/DBR (Теорія обмежень систем, "Барабан-буфер-мотузка", "Drum, buffer, rope")

Ця методика є воістину революційною і відразу була визнана корифеями. Створена всесвітньо відомим дослідником, родоначальником Теорії обмежень, Еліха Голдраттом.

Дана геніальна методика кидає виклик традиційним методикам і покликана не лише усунути недоліки APS та MRP, а й поєднати їх переваги.

Методика "барабан-буфер-мотузка", що це?

ББВ ґрунтується на таких очевидних передумовах:

Виробництво найчастіше не є повністю збалансованим. Пропускну здатність виробництва кожному за виду продукції обмежує лише одне вид виробничого ресурсу (потужності). Наприклад, якийсь унікальний дорогий верстат. Виняток - потокові та безперервні виробництва, в яких кожен РЦ потоку повністю збалансований з іншими РЦ. Але це не випадок ТГС, і навіть не випадок, коли потрібне детальне планування виробництва.
Немає сенсу детально планувати кожну виробничу ділянку. Достатньо точно розпланувати ділянку з вузьким виробничим ресурсом. барабаном». Це буде основний такт виробництва. Графік роботи барабана дотримується неухильно. Він має бути завантажений безперервно з мінімумом переналагодок. Це означає, що виробництво завантажено максимально.
- Очевидно, що зупинка барабана – це зупинка діяльності всього підприємства. Розрахувати дату виконання замовлення дуже просто: для цього потрібно призначити обробку замовлення на один РЦ – барабан – захопивши час його роботи. Розклад обробки замовлень на один робочий центр можна скласти в Excel.
Всі інші ділянки автоматично підлагоджуватимуться під основний такт барабана, тому що їх пропускна здатність вища, ніж потрібна для забезпечення такту роботи барабана. Тому графік роботи ділянок не потрібний. Достатньо запускати вихідні матеріали в початкові ділянки за деякий час до надходження на барабан і вимагати з ділянок негайно обробляти та відправляти вироби далі відповідним дільницям, що виконують наступні операції.
- Принцип запуску матеріалів у виробництво до виходу виробів на барабан – це « мотузка». Мотузка «смикає» матеріали зі складу відповідно до такту барабана, причому тільки в тій кількості, яка потрібна для барабана. У жодному разі не можна видавати матеріалів більше, ніж потрібно барабану - інакше ділянки почнуть збільшувати партії з метою оптимізувати виробництво, і їхня пропускна здатність стане меншою, ніж у барабана. Інакше кажучи, барабан перестане бути вузьким місцем.
Графік повинен бути таким, щоб перед барабаном завжди була непуста черга виробів. Це забезпечить безперервність його завантаження. Щоб черга була непустою, вихідні матеріали треба запускати у виробництво набагато раніше, ніж вимагає тривалість обробки до барабана. Наприклад, час такого випередження запуску матеріалів може бути в 3 рази більшим за тривалість обробки до барабана. Такий час випередження називається тимчасовим буфером».
Нема рації контролювати своєчасність здачі всіх виробів цехами. Достатньо контролювати, які вироби вийшли із «зеленої зони» - тобто не надійшли в чергу до барабана своєчасно згідно з виробничим циклом. Такі вироби/замовлення потребують контролю та втручання диспетчера.
- Використовується принцип світлофора. Якщо замовлення у «зеленій зоні», не звертаємо на нього уваги. Якщо замовлення в "жовтій зоні" - тобто пройшло вже 1/3 буфера, але не більше 2/3 буфера, а замовлення так і не вийшло до барабана - починаємо розбиратися, чому виникла затримка. Якщо замовлення в «червоній зоні» - тобто пройшло більше 2/3 буфера, а замовлення так і не вийшло до барабана - терміново втручаємося, інакше розклад роботи барабана порушиться. Зрозуміло, за рахунок інших замовлень у черзі барабан, швидше за все, не зупиниться, що говорить про велику стійкість системи.

Між барабаном і випуском готової продукції може бути випуски проміжних напівфабрикатів - у разі під час планування необхідно враховувати «завершальний буфер». Іншими словами, від обробки на барабані до випуску готового виробу минає деякий фіксований час, який враховується (додається) при плануванні. Наприклад, якщо продукцію на замовлення треба випустити 10-го числа, а завершальний буфер - 3 дні, то робота барабана для обробки замовлення планується на 7-е число.

На жаль, ББВ також не є абсолютно універсальною методикою.

ББВ відмінно працює, якщо у виробництві є яскраво виражений вузький робочий центр для кожного виду продукції, який не мігрує при зміні асортименту продукції, що випускається. Якщо вузьке місце складно «зловити» чи воно мігрує, то з ББВ будуть проблеми.

Отже, ми розглянули 3 основні методики планування. Кожна з них має свої плюси та мінуси. Кожна має свої обмеження. Чи можливо знайти універсальну методику, свого роду «золоту середину», що має плюси всіх інших методик, але позбавлену їх недоліків?

Чи вирішуване це завдання? Чи не схожа вона на спроби середньовічних алхіміків перетворити свинець на золото або винайти вічний двигун?

Пошуки "філософського каменю" в 1С: ERP.

Алгоритм планування виробництва 1C:ERP

Ми не описуватимемо всіх нюансів. Опишемо лише основні моменти, що становлять суть алгоритму міжцехового планування виробництва в 1С:ERP.

До кожного виробничого підрозділу тимчасова вісь розбивається на рівні інтервали. Наприклад, доба або тижні – це найзатребуваніші варіанти. Причому кожного підрозділу інтервал налаштовується індивідуально.

У замовленні на виробництво задаються бажана дата запуску та випуску:

Раніше бажаної дати запуску(Реквізит "дата почати не раніше") програмі заборонено планувати виконання графіка на замовлення.
Випуск виробу має бути запланований не пізніше бажаної дати випуску.По суті це дата, бажана клієнтом.

У кожному підрозділі описуються види робочих центрів (ВРЦ), які у підрозділі, і навіть доступний сумарний плановий фонд часу роботи ВРЦ з урахуванням ремонтів.

ВРЦ складається з окремих РЦ, але за планування враховується сумарний фонд часу ВРЦ.

У специфікації на етап виробництва вказується:

у якому підрозділі виконується етап,
робочий час яких ВРЦ цього підрозділу необхідно захопити під час виконання специфікації етапу.

У специфікації етапу слід зазначати лише потенційно вузькі місця (ВРЦ) підрозділи. У цьому випадку графік міжцехових передач на замовлення будуватиметься згідно із захопленням часу роботи цих ВРЦ, без урахування тих ВРЦ, які не є вузькими місцями.

Методика планування ліворуч – праворуч чи праворуч – ліворуч визначається окремо взятому замовленні виробництва. Виходячи з цього параметра, можна віднести 1С: ERP до систем APS класу, т.к. алгоритм MRP має на увазі розрахунок графіка виробництва тільки справа – ліворуч

Програма виконує послідовне планування замовлень по черзі замовлень. Черга замовлень визначається пріоритетом замовлення, у межах замовлень із одним пріоритетом черга визначається відповідно до дати введення документа. Черга замовлень розраховується у межах одного підрозділу – диспетчера.

Відповідно до параметра «Розміщення випуску» система здійснює пошук інтервалу планування для розміщення етапів виробництва лівіше дати потреби назад у часі або правіше дати «Почати не раніше» вперед за часом, яка буде точкою відліку.

Після цього планування здійснюється праворуч або ліворуч відповідно до розміщення випуску до повного розміщення замовлення у виробництві. При цьому етапи захоплюють час роботи ВРЦ, зазначених у його специфікації, і робить цей час недоступним для всіх наступних менш пріоритетних замовлень.

5. МЕТОД «БАРАБАН-БУФЕР-ВЕРІВКА» (DBR)

Метод "Барабан-Буфер-Верьовка" (DBR-Drum-Buffer-Rope) - один з оригінальних варіантів "виштовхуючої" логістичної системи, розробленої в ТГЗ (Theory of Constraints),,. Вона дуже схожа на систему лімітованих черг FIFO, крім того, що в ній не обмежуються запаси в окремих чергах FIFO.

Мал. 9.

Натомість встановлюється загальний ліміт на запаси, що знаходяться між єдиною точкою складання виробничого розкладу та ресурсом, що обмежує продуктивність всієї системи, РОП (у прикладі, наведеному на малюнку 9, РОП є ділянка 3). Кожного разу, коли РВП завершує виконання однієї одиниці роботи, точка планування може запускати у виробництво ще одну одиницю роботи. Це в цій логістичній схемі називається "мотузкою" (Rope). "Верьовка" - це механізм управління обмеженням проти перевантаження РОП. Фактично, це графік відпустки матеріалів, який запобігає надходження роботи у систему у темпі вищому, ніж може бути оброблена в РОП. Концепція мотузки використовується для запобігання появі незавершеного виробництва у більшості точок системи (крім захищених плановими буферами критичних точок).

Оскільки РОП диктує ритм роботи всієї виробничої системи, то графік його називається «Барабаном» (Drum). У методі DBR особлива увага приділяється саме ресурсу, що обмежує продуктивність, оскільки саме він визначає максимально можливий вихід усієї виробничої системи в цілому, оскільки система не може виробляти більше, ніж її найпотужніший ресурс. Ліміт запасів та тимчасовий ресурс обладнання (час його ефективного використання) розподіляється так, щоб РВП завжди міг вчасно розпочати нову роботу. Цей аналізований метод називається «Буфером» (Buffer). "Буфер" і "мотузка" створюють умови, що запобігають недовантаженню або перевантаженню РОП.

Зауважимо, що у «витягуючій» логістичній системі DBR буфери, що створюються перед РОП, мають тимчасовий, а чи не матеріальний характер.

Тимчасовий буфер є резерв часу, передбачений захисту запланованого часу «початку обробки», з урахуванням розкиду у прибуття на РОП конкретної роботи. Наприклад, якщо розклад РВП вимагає почати конкретну роботу на ділянці 3 у вівторок, тоді матеріал для цієї роботи повинен бути відпущений досить рано, щоб усі попередні кроки (дільниці 1 і 2) були закінчені ще в понеділок (тобто за один повний робочий день до необхідного терміну. Буферний час служить для «захисту» найціннішого ресурсу від простоїв, оскільки втрата часу цього ресурсу еквівалентна неповоротній втрати в кінцевому результаті всієї системи. Надходження матеріалів та виробничих завдань може здійснюватися на основі заповнення осередків «Супермаркету» Передача деталей на наступні етапи обробки після їх проходження через РОП вже не є FIFO, що лімітується, т.к. продуктивність відповідних процесів свідомо вище.

Мал. 10.Приклад організації буферів у методі DBR
залежно від положення РВП

Слід зазначити, що лише критичні пункти в ланцюзі виробництва захищаються буферами (див. рис. 10). Такими критичними пунктами є:

сам ресурс з обмеженою продуктивністю (ділянка 3),
будь-який наступний етап процесу, де відбувається складання деталі, обробленої обмежуючим ресурсом з іншими частинами;
відвантаження готової продукції, що містить деталі, оброблені ресурсом, що обмежує.

Оскільки у методі DBR захист від можливих відхилень зосереджений у найбільш критичних місцях виробничого ланцюга та усувається у всіх інших місцях, час виробничого циклу може бути скорочений, іноді на 50 відсотків або більше, без погіршення надійності у дотриманні термінів відвантаження продукції споживачам.

Мал. 11.Приклад диспетчерського контролю
проходження замовлень у РОП у методі DBR

Алгоритм DBR — це узагальнення відомого методу OPT, який багато фахівців називають електронним втіленням японського методу «Канбан», хоча насправді між логістичними схемами заповнення осередків «Супермаркету» та методом «Барабан-Буфер-Верьовка», як ми вже бачили, є значна різниця.

Недоліком методу «Барабан-Буфер-Верьовка» (DBR) є вимога існування РВП, що локалізується на заданому горизонті планування (на інтервалі розрахунку розкладу для виконуваних робіт), що можливе лише в умовах серійних та великосерійних виробництв. Однак для дрібносерійних та одиничних виробництв локалізувати РОП протягом досить тривалого інтервалу часу, взагалі кажучи, не вдається, що значно обмежує застосовність розглянутої логістичної схеми для цього випадку.

6. ЛІМІТ НЕЗАВЕРШЕНОГО ВИРОБНИЦТВА (НЗП)

"Витягує" логістична система з лімітом незавершеного виробництва (НЗП) схожа на метод DBR. Відмінність полягає в тому, що тут створюються не тимчасові буфери, а задається фіксований ліміт матеріальних запасів, який розподіляється на всі процеси системи, а не закінчується тільки на РОП. Схема наведено малюнку 12.

Мал. 12.

Цей підхід до побудови «витягуючої» системи управління значно простіше розглянутих вище логістичних схем, впроваджується легше, і ряд випадків є більш ефективним. Як і в розглянутих вище «витягуючих» логістичних системах тут є єдина точка планування, це ділянка 1 на малюнку 12.

Логістична система з лімітом НЗП має деякі переваги порівняно з методом DBR та системою лімітованих черг FIFO:

неполадки, коливання ритму виробництва та інші проблеми процесів із запасом продуктивності не призведуть до зупинки виробництва через відсутність роботи для РВП, і не знижуватимуть загальну пропускну спроможність системи;
правилам планування має підпорядковуватися лише один процес;
не потрібно фіксувати (локалізувати) положення РВП;
легко виявити місцезнаходження поточної ділянки РВП. До того ж, така система дає менше «хибних сигналів» порівняно з лімітованими чергами FIFO.

Розглянута система добре працює для ритмічних виробництв зі стабільною номенклатурою виробів, що налагоджені і незмінними технологічними процесами, що відповідає масовим, великосерійним і серійним виробництвам. У виробництві одиничних і дрібносерійних, де постійно запускаються у виробництво нові замовлення з оригінальною технологією їх виготовлення, де терміни випуску продукції диктуються споживачем і можуть змінюватися безпосередньо в процесі виготовлення виробів, тоді на рівні виробничого менеджменту з'являється безліч організаційних проблем. Спираючись лише на правило FIFO у передачі напівфабрикатів від ділянки до ділянки, логістична система з лімітом незавершеного виробництва у таких випадках втрачає свою ефективність.

Важливою особливістю розглянутих вище «виштовхуючих» логістичних систем 1-4 є можливість обчислення часу випуску (циклу обробки) виробів за відомою формулою Літлла:

Час випуску = НЗП/Ритм,

де НЗП - обсяг незавершеного виробництва, Ритм - це кількість виробів, що випускаються в одиницю часу.

Однак для виробництв дрібносерійних та поодиноких поняття Ритма виробництва стає дуже розпливчастим, оскільки цей тип виробництв ніяк не можна назвати ритмічними. Більше того, статистика говорить про те, що в середньому вся верстатна системи в таких виробництвах залишається наполовину недовантаженою, що відбувається за рахунок постійних перевантажень одного обладнання та одночасного простою іншого в очікуванні роботи, пов'язаної з виробами, що пролежать у черзі на попередніх стадіях обробки. Причому простої та перевантаження верстатів постійно мігрують від ділянки до ділянки, що не дозволяє їх локалізувати та застосувати жоден із перерахованих вище логістичних схем витягування. Ще однією особливістю дрібносерійних та одиничних виробництв є необхідність виконання замовлень у вигляді цілого комплекту деталей та складальних одиниць до фіксованого терміну. Це значно ускладнює завдання виробничого управління, т.к. деталі, що входять до цього комплекту (замовлення), можуть технологічно піддаватися різним процесам обробки, і кожна з ділянок може бути РОП для одних замовлень, не викликаючи проблем при обробці інших замовлень. Таким чином, у розглянутих виробництвах виникає ефект так званого «віртуального вузького місця» (Virtual Bottle-Neck): вся верстатна система в середньому залишається недовантаженою, а її пропускна здатність низькою. Для таких випадків найбільш ефективною «логістичною системою, що витягує», є Метод обчислюваних пріоритетів.

7. МЕТОД ВИЧИСЛЮВАНИХ ПРІОРИТЕТІВ

Метод пріоритетів, що обчислюються, є своєрідним узагальненням двох розглянутих вище «виштовхувальних» логістичних систем: системи поповнення «Супермаркету» та системи з лімітованими чергами FIFO. Різниця в тому, що в цій системі вже не всі порожні осередки в «Супермаркеті» поповнюються в обов'язковому порядку, а виробничі завдання, опинившись у лімітованій черзі, просуваються від ділянки до ділянки не за правилами FIFO (тобто не дотримується обов'язкової дисципліни « у порядку надходження»), а за іншими пріоритетами, що обчислюються. Правила обчислення цих пріоритетів призначаються у єдиній точці планування виробництва, — у прикладі, наведеному малюнку 13, це другий виробничий ділянку, наступний безпосередньо за першим «Супермаркетом». На кожній наступній виробничій ділянці функціонує своя власна виконавча виробнича система , (MES - Manufacturing Execution System), завдання якої - забезпечити своєчасну обробку завдань, що надходять на вхід, з урахуванням їх поточного пріоритету, оптимізувати внутрішній матеріальний потік і вчасно показати проблеми, що виникають, пов'язані ,. Значне відхилення в обробці конкретного завдання на одній з ділянок може вплинути на значення його пріоритету.

Мал. 13.

Процедура «витягування» здійснюється за рахунок того, що кожна наступна ділянка може починати виконувати ті завдання, які мають максимально можливий пріоритет, що виражається в першочерговому заповненні на рівні «Супермаркету» не всіх доступних осередків, а лише тих, що відповідають пріоритетним завданням. Наступний ділянку 2, хоч і є єдиною точкою планування, що визначає роботу всіх інших виробничих ланок, сам змушений виконувати ці найбільш пріоритетні завдання. Чисельні значення пріоритетів завдань виходять за рахунок обчислень на кожній із ділянок значень загального для всіх критеріїв. Вигляд цього критерію задається основною плануючою ланкою (дільницею 2), яке значення кожен виробничий ділянку самостійно обчислює своїх завдань, або які у чергу на обробку, чи які у заповнених осередках «Супермаркета» попередньої стадії.

Вперше такий метод заповнення осередків «Супермаркету» став застосовуватися на японських підприємствах компанії «Тойота» і отримав назву «Процедури вирівнювання виробництва» або «Хейдзунка» (Heijunka). Нині процес заповнення «Ящика Хейдзунка» є одним з ключових елементів «витягуючої» системи планування, що використовується в TPS (Toyota Production System), коли пріоритети завдань, що надходять, призначаються або обчислюються поза виконуючими їх виробничими дільницями на тлі діючої «витягуючої» системи заповнення «Супермаркету» (Канбан). Приклад призначення одного з директивних пріоритетів замовленню, що виконується (аварійний, терміновий, плановий, перехідний, інше) наведено на малюнку 14.

Мал. 14.Приклад призначення директивного
пріоритету виконуваним замовленням

Інший варіант передачі завдань від однієї ділянки до іншої в даній «логістичній системі, що витягує», служить так зване «обчислюване правило» пріоритетів.

Мал. 15.Послідовність замовлень, що виконуються
у методі обчислюваних пріоритетів

Черга виробничих завдань, що передаються від ділянки 2 до ділянки 3 (рисунок 13), обмежена (лімітована), але на відміну від випадку, зображеного на малюнку 4, завдання можуть змінюватися місцями в цій черзі, тобто. змінювати послідовність свого надходження залежно від їхнього поточного (обчислюваного) пріоритету. Фактично це означає, що виконавець сам не може вибрати з якого завдання починати роботу, але у разі зміни пріоритету завдань йому, можливо, доведеться, недоробивши поточне завдання (перетворивши його на поточний НЗП), переключитися на виконання найбільш пріоритетного. Звісно, у такій ситуації при значній кількості завдань і велику кількість верстатів на виробничій ділянці необхідно використовувати MES, тобто. проводити локальну оптимізацію матеріальних потоків, що проходять через ділянку (оптимізувати виконання завдань, які вже перебувають у обробці). В результаті для обладнання кожної ділянки, що не є єдиною точкою планування, складається локальний оперативний виробничий розклад, який коригується щоразу, як тільки змінюється пріоритет виконуваних завдань. Для вирішення внутрішніх оптимізаційних завдань використовуються свої критерії, що називаються «Критерії завантаження обладнання». Завдання, які очікують на обробку між ділянками, не пов'язаними «Супермаркетом», упорядковуються за «Правилами вибору з черги» (рисунок 15), які, у свою чергу, можуть також змінюватися протягом часу.

Якщо Правила обчислення пріоритетів завданням призначаються «ззовні» стосовно кожної виробничої дільниці (Процесу), то Критерії завантаження обладнання ділянки визначають характер проходження внутрішніх матеріальних потоків. Ці критерії пов'язані з використанням на ділянці оптимізаційних MES-процедур, призначених виключно для внутрішнього користування. Вони вибираються безпосередньо диспетчером ділянки як реального масштабу часу, рисунок 15.

Правила вибору з черги призначаються на підставі значень пріоритетів завдань, що виконуються, а також з урахуванням фактичної швидкості їх виконання на конкретній виробничій ділянці (ділянка 3, малюнок 15).

Диспетчер ділянки може, враховуючи поточний стан виробництва, самостійно змінювати пріоритети окремих технологічних операцій та, використовуючи MES-систему, коригувати внутрішній виробничий розклад. Приклад діалогу щодо зміни поточного пріоритету операції наведено на рис.16.

Мал. 16.

Щоб обчислити значення пріоритету конкретного завдання, яке виконується або очікує своєї обробки на конкретній ділянці, проводиться попереднє групування завдань (деталей, що входять до певного замовлення) за рядом ознак:

Номер складального креслення виробу (замовлення);
Позначення деталі за кресленням;
Номер замовлення;
Трудомісткість обробки деталі на устаткуванні ділянки;
Тривалість проходження деталей цього замовлення через верстатну систему ділянки (різниця між часом початку обробки першої деталі та закінченням обробки останньої деталі цього замовлення).
Сумарна трудомісткість операцій, що виконуються над деталями, що входять до цього замовлення.
Час переналагодження обладнання;
Ознака забезпеченості оброблюваних деталей технологічним оснащенням.
Відсоток готовності деталі (кількість завершених технологічних операцій);
Число деталей із цього замовлення, які вже пройшли обробку на даній ділянці;
Загальна кількість деталей, що входять до замовлення.

Орієнтуючись за наведеними ознаками і обчислюючи ряд специфічних показників таких як напруженість (відношення показника 6 до показника 5), порівнюючи значення 7 і 4, аналізуючи співвідношення показників 9, 10 і 11, локальна MES-системи робить розрахунок поточного пріоритету одній групі.

Зауважимо, що деталі з одного замовлення, але що знаходяться на різних ділянках, можуть мати і різні значення пріоритету, що обчислюється.

Логістична схема Методу пріоритетів, що обчислюються, застосовується в основному в багатономенклатурних виробництвах дрібносерійного і одиничного типів. Представляючи собою «витягуючу систему» планування та використовуючи локальні MES для забезпечення високої швидкості проходження замовлень через окремі виробничі ділянки, ця логістична схема використовує децентралізовані обчислювальні ресурси для підтримки ефективності процесів в умовах пріоритетів виконуваних завдань, що змінюються.

Мал. 17.Приклад детального виробничого розкладу
для робочого місця в MES

Відмінною особливістю цього методу є те, що MES система дозволяє в межах виробничої ділянки складати детальні розклади виконуваних робіт. Незважаючи на певну складність у реалізації, метод обчислюваних пріоритетів має значні переваги:

поточні відхилення, що виникають у ході виробництва, компенсуються засобами локальних MES на підставі пріоритетів виконуваних завдань, що змінюються, що значно підвищує пропускну здатність всієї системи в цілому.
не потрібно фіксувати (локалізувати) положення РВП та лімітувати НЗП;
є можливість оперативно контролювати серйозні збої (наприклад, поломка устаткування) кожному ділянці і перераховувати оптимальну послідовність обробки деталей, які входять у різні замовлення.
наявність на окремих ділянках локальних виробничих розкладів дозволяє проводити оперативний функціонально-вартісний аналіз виробництва.

На закінчення зауважимо, що розглянуті в цій статті типи «витягуючих» логістичних систем мають загальними для них характерними ознаками, це:

Збереження у всій системі загалом обмеженого обсягу стійких запасів (оборотних заділів) з регулюванням їх обсягу кожному етапі виробництва незалежно від чинних чинників.
План обробки замовлень, складений однієї ділянки (єдиної точки планування), визначає (автоматично «витягує») плани робіт інших виробничих підрозділів підприємства.
Просування замовлень (виробничих завдань) відбувається як від наступного в технологічному ланцюжку ділянки до попереднього на витрачені в процесі виробництва матеріальні ресурси («Супермаркет»), так і від попередньої ділянки до наступної за правилами FIFO або пріоритетами, що обчислюються.

ЛІТЕРАТУРА

Jonson J., Wood D., Murphy P. Contemporary Logistics. Prentice Hall, 2001.
Гаврилов Д.А. Управління виробництвом з урахуванням стандарту MRP II. - СПб.: Пітер, 2003. - 352 с.
Вумек Д, Джонс Д. Ощадливе виробництво. Як позбутися втрат і досягти процвітання вашої компанії. - М: Альпіна Бізнес Букс, 2008, 474 с.
Hallett D. (переклад Казаріна Ст.) Pull Scheduling Systems Overview . Pull Scheduling, New York, 2009. pp.1-25.
Голдратт Е. Ціль. Ціль-2. - М: Баланс Бізнес Букс, 2005, с. 776.
Dettmer, H.W. Breaking the Constraints до World-Class Performance. Milwaukee, WI: ASQ Quality Press, 1998.
Goldratt, E.. Critical Chain. Great Barrington, MA: The North River Press, 1997.
Фролов Є.Б., Загідулін Р.Р. . //Генеральний директор, №4, 2008, с. 84-91.
Фролов Є.Б., Загідулін Р.Р. . //Генеральний директор, №5, 2008, с. 88-91.
Zagidullin R., Frolov E. Control manufacturing production by means of MES systems. // Russian Engineering Research, 2008, Vol. 28, No. 2, pp. 166-168. Allerton Press, Inc., 2008.
Фролов Є.Б., Загідулін Р.Р. Оперативно-календарне планування та диспетчування у MES-системах. // Верстатний парк, №11, 2008, с. 22-27.
Фролов Є.Б., . //Генеральний директор, №8, 2008, с. 76-79.
Мазурін А. ФОБОС: Ефективне управління виробництвом лише на рівні цеху. // САПР та графіка, №3, березень 2001, с. 73-78. - Комп'ютер Прес.

Євген Борисович Фролов

Однією з найскладніших завдань з виробництва є планування виробничого процесу забезпечення оперативного управління з його основі. Існує кілька різних підходів. Ми в рамках цієї статті зупинимося на сутності та перевагах підходу розробленого теорією обмеження «Барабан-буфер-канат».

Сутність методу полягає в максимальному спрощенні завдання: планування виробничих завдань тільки для одного ресурсу, що є обмеженням та забезпечення синхронної роботи всіх інших ділянок. Зрозуміло, що від обсягу випуску цього обмежуючого ресурсу і залежить випуск всього заводу, тому немає необхідності забезпечувати оптимальне завантаження решти всіх центрів і планувати їх роботу.

Терміном «барабан» у ББК позначається виробничий графік внутрішній ресурс обмеженої потужності (РОМ), що визначає продуктивність підприємства в цілому. Так обмеження встановлює темп чи ритм роботи всієї компанії, оберігаючи від надвиробництва та навантаження в необмеженнях. Це дозволяє забезпечити гнучкість та високий ступінь реакції системи.

«Буфер» у ББК це захисний механізм, що дозволяє максимально використовувати потужність ресурсу, що обмежує (ліквідувати можливі простої) і виконувати замовлення клієнтів у термін. Проте це предмети, а час. Буфер призначений для того, щоб незавершене виробництво надходило за певний час до запланованого початку обробки. Одночасно передбачено механізм контролю за витрачанням буфера та просуванням заготівлі, деталі, вузла або виробу з виробничого ланцюжка.

«Канат» — це засіб комунікації, що дозволяє забезпечити синхронність відпуску матеріалів та швидкість роботи обмеження. Такий механізм дозволяє уникнути надлишків матеріалів у виробничій системі, прискорити виробництво, скоротити запаси та час виконання замовлення. Фактично, це план відпуску матеріалів зі складу, який коригується залежно від режимів роботи обмеження.

Даний механізм планування дозволяє:

Контролювати та керувати виконанням замовлень у встановлені терміни.
Зменшити час виробничого циклу.
Скоротити кількість незавершеного виробництва, у системі.

Ще однією перевагою даного методу є його гнучкість: ББК можна використовувати як при виробництві на замовлення, так і при виробництві на склад.

На відміну з інших систем ББК націлений на генерацію доходу, а чи не зниження виробничих запасів. При цьому використання цього методу дозволяє побачити вузькі місця у виробництві, і сфокусовано вживати заходів щодо вирішення проблем, що виникли. При цьому ефект від таких заходів буде миттєвим та відчутним. Так застосування методу швидкої переналагодження (SMED) з ощадливого виробництва ресурсу обмеженої потужності (РОМ), миттєво підвищить обсяг випуску всього підприємства. Таким чином, підходи Теорії Обмежень не суперечать, а доповнюють існуючі методики, істотно посилюючи ефект від їх застосування.

Відповідно до теорії обмежень, запропонованої Э.Голдраттом, у кожному виробництві можна назвати порівняно невеликий перелік робочих центрів, є вузькими місцями, продуктивність яких обмежує продуктивність всього виробництва, у цілому. Для досягнення максимальної продуктивності виробництва ці вузькі місця мають бути по можливості розширені та використані максимально ефективно.

Метод "Барабан-буфер-мотузка" Теорії обмеження систем ТГС Е. Голдрата в : Загальний опис

Конкретні кроки щодо оптимізації виробництва з урахуванням його вузьких місць об'єднані в методику, відому як "Барабан-буфер-мотузка" або DBR (Drum-Buffer-Rope). Основні кроки щодо використання методики:

робочі центри є вузькими місцями. Методика називає ці вузькі місця барабанами;
забезпечити найбільш ефективне завантаження барабанів. Для цього слід точно розпланувати їхню роботу, скласти розклад роботи цих барабанів, що виключає простої;
підкорити виконання роботи інших робочих центрах роботі барабана. Час виробництва на робочих центрах, які стоять у процесі виробництва перед барабаном, методика називається буфером. Робота в буферах повинна починатися заздалегідь, за вказаний час до запланованого початку роботи барабана. Тривалість буфера повинна бути обрана з таким розрахунком, щоб роботи в ньому обов'язково були виконані до часу роботи барабана. Таким чином, буфер повинен страхувати барабан від простоїв.

Для підтримки методики "барабан-буфер-мотузка" (далі ББВ) функціонал управління виробництвом пропонує наступний порядок роботи:

все виробництво розбивається на етапи. Виділення етапів не є наслідком методики ББВ, але воно може бути необхідним для інших цілей, наприклад виділення частин виробництва, що виконуються на різних територіях;
на кожному етапі виділяється ключовий робочий центрданого етапу – його барабан. Для барабана вказується точна інформація про його продуктивність. Для всіх робіт, що виконуються перед ним та після нього, задається узагальнений час виконання, за який вони гарантовано будуть виконані, - буфер;
планування графіка виробництва виконується з урахуванням інформації з етапів виробництва. Таким чином, для планування виробництва не потрібна детальна інформація про продуктивність усіх робочих центрів: достатньо знати продуктивність ключових робочих центрів та час роботи у буферах; у процесі виробництва контролюється статус виконання роботи у буферах перед ключовими робочими центрами.

Поради щодо використання методики “Барабан-буфер-мотузка”

Один з найефективніших підходів до пошуку вузьких місць – подивитися, перед якими робочими центрами накопичуються заготовки, що очікують на обробку.
Контроль якості може бути доцільно розташувати перед "барабаном". У цьому випадку вузьке місце оброблятиме лише свідомо якісні заготівлі та його неефективна робота буде виключена.
Слід постійно стежити за виробництвом та контролювати зміну складу його вузьких місць. Нові вузькі місця можуть бути виявлені при оптимізації завантаження вузьких місць, виявлених раніше.
Мають бути вжиті всі можливі заходи, щоб “барабан” не простоював та працював ефективно.
По можливості продуктивність "барабану" має бути збільшена, т.к. це збільшує продуктивність усієї системи.

Література з методології ТГЗ Теорії обмеження систем.