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Die Quelle der Produktionseffizienz

So erreichen Sie eine echte Effizienz des Produktions- und Logistiksystems


Peterkin S. V., CPIM



Anmerkung


Der Kampf um "Produktionseffizienz" in der Russischen Föderation geht für die überwiegende Mehrheit der Unternehmen in eine schleppende Phase. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass gut beworbene Methoden, wie lange und erfolgreich "dort" (Lean (Lean Production), Automatisierung mit ERP / APS / MES / ... -Systemen) und "new-fangled", wie Industrie 4.0 oder keine Leistungsverbesserungen ergeben entweder einen im Vergleich zu den aufgewendeten Anstrengungen oder Erwartungen unverhältnismäßig geringen Wert oder beginnen einfach nicht.

Der Hauptgrund dafür ist ein Missverständnis oder, schlimmer noch, ein Missverständnis, um zu lösen, welche Probleme, in welchen Fällen oder wie diese Konzepte angewendet werden sollten / können.

Dementsprechend muss der Weg zur Verbesserung der Effizienz mit einem Bewusstsein für das Betriebsmodell von Produktions- und Logistiksystemen ( SPS) beginnen), deren Ursachen ihre theoretische Wirksamkeit beeinflussen. Suchen Sie im Rahmen des theoretischen Modells nach Problembereichen in einer realen Anlage und beseitigen Sie diese mit den dafür vorgesehenen Werkzeugen.

Wichtige Kommentare

  1. „Effizienz“ bezeichnet die klassische Wirtschaftlichkeit des verarbeitenden Gewerbes: mehr Produktion bei weniger Betriebskosten und eingefrorenem Kapital (in Lagerbeständen, Ausrüstung, Arbeitskräften).
  2. Die folgenden Thesen eignen sich gleichermaßen für jede (diskrete) Produktion, jede Größe und Methode zur Befriedigung der Nachfrage ("Produktion auf Lager", "Produktion / Montage / Konfiguration auf Bestellung", "Entwicklung auf Bestellung") Art der Organisation der Produktion (fachlich geschlossene Abschnitte und / oder Linien / Pfosten / Förderer, physisch oder logisch ...)
  3. Mit "Unternehmen" meinen wir Unternehmen, für die "Effizienz", wie oben definiert, NICHT nur eine Zahl ist, die fast jede sein kann. Hauptsache, der Jahresbericht / die Präsentation zeigt die heldenhaften Bemühungen, dies zu erreichen (Effektivität). Hierbei handelt es sich um Produktionen, bei denen „Effizienz“ „Servicelevel“, „Gewinn“ für einen Auftrag oder für einen Zeitraum, „Umsatz“, „Kosten“ für einen Auftrag und für einen Zeitraum usw. ist und die Nichterreichung eher früher als später bedeutet. "Abfahrt" vom Geschäft ...

Problem und Lösung


Die Herstellung von Engineering- / Instrumentierungsprodukten für ein Unternehmen, das in einem sich verändernden Markt tätig ist, ist durch Folgendes gekennzeichnet:

  • a) für den Markt / die Kunden (ihre Anforderungen) „laufen“ oder sich bemühen, seine (Markt-) Anforderungen zu übertreffen. Infolgedessen gibt es einen konstanten parallelen Prozess der Entwicklung (Verfeinerung) der Produktion von Produkten, der zu einer ständigen Änderung der Produktzusammensetzung (SI) führt, der ständigen Notwendigkeit, die Pläne für die gesamte Produktions- und Logistikkette (SPS, es ist auch die Lieferkette) zu aktualisieren.

  • b) komplexe (oft jedes Mal unterschiedliche) Produkte herstellen


Unter "Komplex" versteht man die Herstellungsprozesse von Produkten:

  1. mit einer großen Anzahl von Einheiten (Teile, Materialien, gekaufte Produkte) in SI („groß“ - beginnt mit den ersten Hunderten - manchmal Dutzenden - Positionen in der Entwurfsspezifikation (SI),
  2. oft - mit einer langen Produktionszeit (Schicht, Tage) von Teilen / Baugruppen,
  3. , : , ( /), . «» — « », – , 1 : , , : , (…), ( ) .


Dies sowie der Wunsch / die Notwendigkeit, die Autonomie unserer eigenen Produktion gegenüber externen Bedingungen (Lieferanten / Mitarbeiter) zu maximieren, insbesondere in Schlüsselknoten / Umverteilungen, führen dazu, dass eine „komplexe“, multiproduktive Produktion organisiert werden muss (wir tun alles selbst / fast alles / viel). Und für große Unternehmen - zum Aufbau einer geografisch verteilten SPS, die beispielsweise aus folgenden Knoten besteht:

  • Fabrik (en) zur Herstellung von Rohlingen, Teile der "unteren Stufen", Anlage (n) zur Herstellung von Zuschlagstoffen,
  • DSE-Produktionsanlage, (Montage-) Aggregat / mittlere, große Einheiten,
  • Endmontage und Inspektion / Prüfung.

Die Gesamtkomplexität des Produktionssystems führt zur Komplexität des Steuerungssystems. Das Managementsystem ist in diesem Fall ein auf Informationsmanagement basierendes System, das in Form eines Plans / einer Sachinformation an alle Teilnehmer an der Ausführung des Auftrags, auf Papier oder unter Verwendung von Informationssystemen übermittelt wird.

Aus diesem Zusammenhang folgt, dass "komplexe Produktion" fast jede Anlage mit mehreren Dutzend Personen oder mehr ist, die Produkte herstellt, die "komplizierter als ein (Kinder-) Fahrrad" sind.

Dies mag einigen überraschend erscheinen, aber die Hauptursachen für die „Schwierigkeiten“ bei der Verwaltung „komplexer“ SPS, die „komplexe“ Produkte produzieren, sind seit langem bekannt und in der Literatur beschrieben [1, 2]. Auch - die Antwort ist bekannt [3]. Wir geben diese Gründe kurz an.

Der Hauptgrund für Ineffizienz


Der Hauptgrund für die Ineffizienz (ausgedrückt in einem hohen Lagerbestand - erhöhte Produktionszyklen, Peitscheneffekt) komplexer SPS ist eine hohe Reaktionszeit auf interne (innerhalb der SPS) oder externe (Änderungen der Nachfrage / des Angebots außerhalb der SPS) Änderungen. Eine hohe Reaktionszeit führt zu Schwankungen in (allen) Beständen in der gesamten SPS. Dabei:

  • Der untere Punkt der Bestandsschwankungskurve führt zu Mängeln bei den Produktkomponenten. Und infolgedessen, um die Produktionszeit und / oder die Betriebskosten zu erhöhen („brennende Versorgung“ oder Produktion),
  • Der Höhepunkt der Fluktuationskurve liegt in Richtung erhöhter Bestände. Im Fall von WIP bedeutet dies, die Produktionszyklen zu verlängern (Little Law).




Wenn Ihnen dieses Bild unrealistisch erscheint, versuchen Sie, das Profil der Änderung des Niveaus der interoperativen Bestände an DSE zu betrachten, die in Teilen verarbeitet werden.




"Russisch sprechen ..." Eine hohe Reaktionszeit bedeutet, dass eine neue Bestellung / Änderung eines alten "Eintreffens" in einem Werk die Entwicklung / Produktion / Lieferung nicht sofort "einwirft" und die Pläne für alle und alles ändert (außer natürlich für die "eingefrorene" Zeit). In der Regel mit einer monatlichen allgemeinen Neuplanung.

Wenn sich die internen Bedingungen ändern (der Lieferant hat die Frist verpasst, es gab einen Defekt / eine Überarbeitung in der Produktion) usw., wird die Auswirkung auf die Ausgabe / Bestellungen durch was bestimmt Etwas, eine ziemlich lange Zeit. Einmal im Monat, wenn ein Termin verschoben wird. Oder wenn beispielsweise ein irritierter Kunde anruft. Und wenn der Kunde ein VIP ist, arbeitet der Generaldirektor tatsächlich als Dispatcher ...

Und das alles führt schnell oder allmählich dazu was "Lager / Werkstätten sind bis an die Decke gedrängt, aber in der Montage fehlt immer etwas! ""

Schlüsselfaktoren, die die Reaktionszeit beeinflussen


1. Häufigkeit der allgemeinen Neuplanung

Gleichzeitig: Eine Erhöhung der Häufigkeit der Neuplanung um das Zweifache führt zu einer Verringerung des Lagerbestands in der gesamten SPS um das 1,7-fache [3]. Aber häufige Umplanung:

  • a) führt zu einer Erhöhung der Anzahl der Perioden mit einem potenziellen Minimum an Reserven - Defizite,
  • b) erfordert im traditionellen Ansatz mehr administrative Anstrengungen, um Pläne für die ausübenden Künstler zu ändern / zu bringen,
  • c) erfordert ein anderes Modell für die Erstellung von SI, die tatsächlichen Planungsalgorithmen und ein Modell für die Erfassung und Abrechnung tatsächlicher Daten.

2. Die Größe der beschafften und vor allem produzierten Chargen.

Gleichzeitig: Verringerung der Größe der eingeführten Chargen:

  • a) führt zu einer Erhöhung der Anzahl der Perioden mit einem potenziellen Minimum an Reserven - Defizite,
  • b) erfordert im traditionellen Ansatz mehr Verwaltungsaufwand (mehr „Starts“),
  • c) aktuelle und schnelle Bestandsinformationen für die gesamte SPS,
  • d) erfordert eine Optimierung der Nachjustierungszeiten.


SCHLUSSFOLGERUNG: Wir planen häufig (ALLE!) Produktion und Lieferungen neu, führen kleinere (besser - streng auf Bestellung) Chargen aus - wir erzielen höhere Reaktionsraten, niedrigere Lagerbestände (von Materialien, PKI, NZP) und verkürzen den Produktionszyklus. Aber! Häufiger ist der mögliche Übergang des Lagerbestands "durch" 0 ", d.h. Eine genaue Prozesskontrolle ist erforderlich.


Entscheidung


Eine Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit ist durch eine Verkürzung der Reaktionszeit von zwei Hauptproduktionsabläufen möglich:

a) „physische“ (Lagerbestände, Ausrüstung, Mitarbeiter),
b) „Informationen“ (elektronisch oder in Papierform („handschriftlich)“ über Pläne, Status und Fakten von „physischen“ Objekten fließen).





Gute „Werkzeuge“ zur Reduzierung von Materialflussänderungen sind derzeit Lean-Methoden. ABER! Vorausgesetzt, sie werden gezielt eingesetzt und hauptsächlich zur Lösung der Aufgabe.

„Standardisierte Abläufe“, „5C“ (in der Tat, um die Ergonomie der Arbeitsplätze zu verbessern), „Visualisierung“, „Supermarkt“, „Der Fluss einzelner Produkte“, „Schnelle Umstellung“ - bei korrekter Verwendung können sie die Reaktionszeit erheblich (mehrmals!) Verkürzen und daher - um die Wirksamkeit der betrachteten SPS zu erhöhen. Leider kennen nicht viele Menschen diese „Seite“ von Lean. Die überwiegende Mehrheit der „Lean Manufacturing“ -Implementierungen sind jetzt Projekte, die von oben gepflanzt werden, Betriebe oder Projekte, die unter dem Einfluss von „Informationsrauschen“ initiiert wurden.

Wird ohne ein tiefes Verständnis sowohl der Essenz der Methoden / Werkzeuge als auch des Ziels (Verkürzung der Reaktionszeit) durchgeführt. Solche Transformationen beginnen in der Regel mit einer großen Fanfare und enden mit staubigen Ständen in Werkstätten, hellen Signallichtern und („aus dem Finger gesaugt“) „riesigen“ oder tatsächlich stattfindenden, aber lokalen wirtschaftlichen Auswirkungen. Was Touristen oder Inspektoren der Muttergesellschaft gezeigt werden kann.

Beschleunigung des Informationsflusses

Dafür ist es natürlich logisch, Informationstechnologie anzuwenden. Wie sich jedoch herausstellte, führt die „einfache“ Implementierung von „Steuerungssystemen“, die in herkömmlichen ERPs implementiert sind, sowie, schlimmer noch, MES / APS / SCM usw., nicht zu dem erwarteten Effekt. weil Der Ansatz ist ähnlich: „Einfach zu implementieren.“ Ohne zu verstehen, "warum" ... dh ohne das Ziel, die Reaktionszeit zu verkürzen, ohne das in diese Systeme eingebettete Industriemodell / die Methodik (westlich!) der Produktion zu verstehen. Und wie im Fall des „Arbeitens“ mit „Material“ fließt es durch Lean, ohne zu verstehen, warum und wie diese IT-Technologien (IT-Systeme) in Produktion / Lieferung funktionieren sollten. Dies führt zu langen und schwierigen Implementierungen, die in der Regel beginnen und enden, wobei die einfachsten automatisiert werden und die Effektivität der MTS-Bestandsverwaltungsfunktionen und der Buchhaltung nicht beeinträchtigt wird. Oder - "Automatisierung von Planung und Produktion",Dies ist nur eine Workflow-Automatisierung bestehender und unvollständiger Planungsprozesse.


Versuchen wir, den Kontrollbereich des "Informationsflusses" aus der richtigen Perspektive zu betrachten.

Responsive Systemkonzept


Bedarf


Die richtige Entscheidung im Bereich der Reduzierung der Reaktionszeit des SPS-Informationsflusses ist also eine Kombination aus zwei Faktoren:

  1. Methode der Planung, Verwaltung, Überwachung, Bereitstellung der kürzestmöglichen Reaktionszeit für eine bestimmte Produktion.
  2. Unterstützung dieser Methodik durch ein geeignetes IT-System.

Der Hauptzweck und die Rolle des IT-Systems sind:

  1. Unterstützung für ein effizientes (schnelles) Produktionsmodell.
  2. Schnelle, häufige und korrekte Planung und Neuplanung (innerhalb des gewählten Produktionsmodells).
  3. Bereitstellung von Kontrollen (Überwachung) und schnellen Auswirkungen ( Control Tower-Konzept ).

Das System (das System ist eine Methodik + IT-System), das auf solchen Prinzipien basiert, wird im Folgenden als SPM - Planungs- und Überwachungssystem (Produktion und Lieferung) bezeichnet.

SPM-Konzept


Konzeptionell sind die „vier Säulen“ von SPM wie folgt.

  1. Der klassische SCM-Ansatz (sowie Methoden und Berechnungsalgorithmen), nämlich die Modellierung als Lieferkette einer Anlage (jeder Workshop ist Lieferant und / oder Verbraucher) und ihrer Umgebung (Lieferanten und Mitarbeiter), schnelle Planung auf verschiedenen Ebenen, von der Zusammenarbeit zwischen den Werken bis hin zur Zusammenarbeit In-Shop-Management.
  2. Systemdynamik, nämlich sein Hauptpostulat, dass die Wirksamkeit des Produktionssystems hauptsächlich von der "Reaktionsgeschwindigkeit" abhängt, d.h. die Reaktionszeit des Systems auf externe und / oder interne Änderungen,
  3. Lean ( , ): /; lean ,
  4. On-line - , , , .

Um die obigen Aussagen zu erfüllen, muss SPM die folgenden Anforderungen an Konstruktion und Algorithmen erfüllen.

1. Unterstützung für das miteinander verbundene klassische MRP-II-Planungssystem . Mit Details "je niedriger desto höher". Dies impliziert (und wird praktisch bestätigt) unter anderem die Nutzlosigkeit der Verwendung von MES ohne Festlegung von zwei "oberen" Planungsebenen: Nachfragemanagement (Ausgleich von Kapazitäten, Output, Aufträgen) mit Synchronisation (Auftragsentwicklung-Produktion-Angebot).



2. Strikte benutzerdefinierte Planung. (ABER! Optionale strikte Ausführung), wobei jede „Bestellung“ (und dies ist entweder ein bestimmtes Produkt oder eine Charge des gleichen Produkttyps für ein bestimmtes Veröffentlichungsdatum), jedes Produkt (jede Produkte) von Bestellungen, einschließlich von "placer" für Reparaturen - es wird in der Produktion separat geplant und verwaltet, in Bezug auf seine Zusammensetzung, bestimmt durch die Bestellnummer oder eine bestimmte Seriennummer des Produkts.




3. Die Verfügbarkeit von immer 2 Versionen von Plänen: Richtlinie und Abrechnung. Jedes Produkt / jede Bestellung wird ab dem Veröffentlichungsdatum (ab dem Datum der Übergabe an den Kunden), „zurück“ (zum Zeitpunkt der Werkstatt- / Bezirksproduktion von Baugruppen oder Teilen bis zu einem Tag) und „unten“ in der gesamten Produktstruktur geplant. Und zurück. In wenigen Iterationen. Jene. Verwendung von SCM-Ansätzen und -Algorithmen, jedoch innerhalb und außerhalb der Anlage, für die gesamte Produktions- und Logistikkette des Produkts. Mit der Bildung einer "Richtlinie" ("wie es sollte") und einer "berechneten (" wie sich herausstellt ") Version des Plans.





"Schnelle" (Online-) Kommunikation von Plänen an die Werkstätten und Lieferungen (sowie an Lieferanten, Mitarbeiter, Kompetenzzentren, die über die Webschnittstelle Zugang zur PSD gewähren) mit täglicher "Akzeptanz" von Informationen über den tatsächlichen Produktionsfortschritt /. Einkäufe. Und dann - ein Vergleich der Tatsache mit dem Plan, positionell, nach Menge, nach Fertigstellungsgrad, mit dem Erhalt einer "berechneten" Version des Plans.



4. Das KPI-System , das die Arbeit von Werkstattingenieuren und Konstrukteuren „auf Bestellung“ und „just in time“ festlegt.


Literatur


  1. "Industrial Dynamics", Jay Forrester, Productivity Press, 1961. Wie bei der Theory of Constraints fand das Systemdynamikmodell bald seine Anwendung nicht nur im Bereich des Bestands- und Produktionsmanagements, sondern auch im Management und in der Wirtschaft. In der russischen Übersetzung - "Grundlagen der Kybernetik des Unternehmens (industrielle Dynamik)", Verlag "Progress", 1971.
  2. Fabrikphysik: Grundlagen des Fertigungsmanagements, dritte Auflage, 2008. 720 Seiten. ISBN 978-0-07-282403-2.
  3. Maynards Handbuch für Wirtschaftsingenieurwesen, 5. Auflage. Kapitel 76 "EINFÜHRUNG IN DAS LIEFERKETTENMANAGEMENT". Herausgeber: McGRAW-HILL: New York, Chicago, San Francisco, Lissabon, London Madrid, Mexiko-Stadt, Mailand, Neu-Delhi, San Juan Seoul, Singapur, Sydney, Toronto. ISBN: 9780070411029

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