Стандартная практика предполагает, что клиенты направляют запросы, в которых указывают все необходимые им товары, их количество, желаемый ценовой диапазон и сроки поставки. Оставим пока без внимания вопрос ценообразования. Основной вызов заключается в эффективном планировании производства для своевременного выполнения заказов. При определении “гарантированного срока поставки” специалист по планированию должен учесть два ключевых временных интервала: 1) период ожидания заказа до начала его обработки, 2) время, необходимое для прохождения заказа через все этапы производственного процесса. Из этого следует, что в большинстве случаев нецелесообразно немедленно запускать новый заказ в производство. Затяжной простой заказов в очереди на обработку создаёт существенное напряжение для руководства,

что зачастую приводит к попыткам оптимизировать порядок выполнения заказов с целью рационального использования ресурсов. Такой подход, несомненно, приводит к неясности в приоритетах между различными заказами и, как следствие, к экспедированию.

Таким образом, планирование должно указать правило для запуска заказов в производство. Если запуск делается слишком поздно, могут возникнуть две проблемы: во-первых, срок поставки заказа может быть нарушен; во-вторых, самое слабое звено может быть недогружено и, таким образом, выход снижается.

Кажется, что важнейшим условием для выполнения заказов в срок является обеспечение доступности всего сырья и материалов. В большинстве случаев они закупаются на склад. Мы предполагаем, что наличие на складе является необходимым условием доступности материалов, о чем должны позаботиться планирование закупок и производственный график.

Итак, первый ключевой момент для планирования производства на заказ (make-to-order – МТО) является определение временного буфера для каждого продукта, время с запасом, необходимое для прохождения через производство. Мы предполагаем, что размер временного буфера не сильно зависит от размера заказа, а время непосредственного контакта (обработки) занимает только небольшую часть буфера. Однако если заказ очень большой, необходимо запланировать несколько больший буфер.

Вторым ключевым моментом является текущая загрузка самого слабого звена. Эта информация имеет решающее значение для определения примерного времени, когда только что полученный заказ будет обработан слабым звеном.

Гарантированный срок поставки заказа равен этому времени плюс половина временного буфера. Предположительно, этого времени достаточно для того, чтобы обработать заказ на самом слабом звене и пройти через все остальные операции. Время запуска заказа в производство равно примерной оценке времени, когда только что полученный заказ будет обработан самым слабым звеном минус половина временного буфера. Это правило для запуска материалов и сырья должно интерпретироваться однозначно: «не запускать раньше указанного срока», в то время как более поздний запуск, безусловно, будет потреблять буфер.

Подробное описание методологии планирования S-DBR можно найти у Деттмера и Шрагенхайма (2009) [2] или в главе 9 Руководства по ТОС (2010) [1]. Суть в том, что при планировании производства нужно определить гарантированный срок поставки, вычислить соответствующие временные буферы, а затем рассчитать даты запуска заказов в производство. Тогда если люди, отвечающие за выполнение, будут соблюдать график запуска и приоритет заказов, каждый заказ будет завершен в срок.

Правила выполнения для МТО

Наиболее значимой информацией для выполнения являются запланированные директивы: дата запуска каждого заказа, его срок поставки и размер буфера, и еще множество данных о точном местонахождении каждого заказа и статусе ресурсов, через которые мы пытаемся провести все заказы быстро, как только возможно. Чтобы сфокусироваться на самых важных задачах, мы должны отслеживать фактическое состояние (статус) буферов.

Состояние буфера определяется как процент от текущего потребления буфера, то есть отношение потребленного времени к полному объему временного буфера. Например, временной буфер включает 15 рабочих дней, срок поставки наступит через пять дней. Значит, на данный момент 10 дней уже были «потреблены», и статус буфера равен 66,6%.

Приоритеты заказов, как уже отмечалось, выглядят как зеленый, желтый и красный. Зеленый включает статусы буфера до 33%, желтый – между 33% и 67%, красный – от 67% и выше. И это обязательные для исполнения сигналы для людей в производстве. Если у какой-то операции имеется выбор между несколькими заказами с желтым и зеленым статусами, оператор должен взяться за желтый заказ. Когда появляется красный заказ, он получает не только более высокий приоритет над желтыми и зелеными заказами, но также требует вмешательства руководства, чтобы убедиться, что красный заказ проходит быстро.

Цветовой код диктует приоритет. Для одинаковых цветовых кодов приоритет выбирает сам оператор, решая по ситуации, какой обработать сначала, а какие потом. Это соответствует политике предоставления на этапе выполнения большей гибкости для управления неопределенностью.

Приоритеты управления буфером не рассматривают местонахождение заказа, так как время обработки не является существенной частью временного буфера. Можно экспедировать (протолкнуть) заказ от начала до завершения в течение одной трети временного буфера. Таким образом, правильно распознанный красный приоритет позволит операторам завершить заказ вовремя.

Система приоритетов с использованием цветовых кодов может не работать, когда количество красных заказов очень велико, скажем, более 20% от общего объема заказов. В такой ситуации возможности экспедирования ограничены, так как требуемые ресурсы могут быть заняты другими красными заказами. Это может быть ситуация временной перегрузки, которая была вызвана Мерфи, либо ошибкой планирования в определении нужного уровня загрузки самого слабого звена, либо даже незамеченным появлением нового слабого звена. Всякий раз, когда возникает такая ситуация, немедленно должно последовать действие по добавлению мощностей. Если это невозможно, тогда неизбежно перепланирование, которое может нарушить сроки выполнения некоторых заказов.

Мониторинг потребления буферов следует использовать также для лучшего понимания «нарушителей спокойствия», которые увеличивают буферы больше, чем они должны быть. Таким образом, каждый заказ, проникший в красную зону буфера, должен быть занесен в базу данных для последующего анализа. Соответствующая запись должна содержать информацию, в каком рабочем центре «застрял» заказ. Кроме того, в ней должна быть отражена причина, почему он застрял там. Была ли это проблема с качеством, человеческая ошибка или нехватка мощностей на определенном ресурсе.

Выше показано, как можно использовать УББК и буфер для управления производством на заказ, согласно правилам планирования и выполнения в условиях значительной неопределенности. Однако, хотя эти правила применимы к производству на заказ (МТО), они не подходят для производства на склад (MTS). Давайте теперь рассмотрим, что произойдет, если применить правила планирования и выполнения для MTS.

Производственные компании имеют возможность производить продукцию без подтвержденных заказов от клиентов. Это главное различие между производством и сервисом. Причиной для производства без заказов клиентов может быть улучшение «эффективности» использования ресурсов и сглаживания загрузки по всему году. Более подробно решение Теории ограничений для производства на склад описано в книгах [1] и [2]. Согласно ТОС, у нас есть только одна важная причина для производства без заказа клиента: обеспечить наличие (доступность) продуктов, потому что этого требует рынок**.

Для этой цели правильнее называть его производством для обеспечения наличия (MTA). Итак, цель планирования производства в этой среде: достичь идеальной доступности продукта, так как рынок ожидает, что он будет в наличии в любое время. Это типичный случай, когда влияние неопределенности особенно сильно.

Казалось бы, самое важное решение, которое должно быть принято на этапе планирования, очевидно: какой уровень запасов нужно поддерживать в целях обеспечения наличия?

На самом деле это совершенно неправильное восприятие. Нет никакого способа гарантировать наличие определенного количества готовой продукции, потому что невозможно поддерживать постоянным любой установленный уровень. После того, как вы что-то продали, вы можете обеспечить немедленное пополнение? Ну, заполнив все участки производства запасами по канбан, можно достичь этой цели. Но если заполнить все производственные цеха запасами, вряд ли это будет самым эффективным способом использовать буферы.

И это хороший урок: для того, чтобы поддерживать товар в наличии, нужно учитывать, что очень много запасов находится в пути [на различных складах и в незавершенном производстве]. Но значит ли это, что мы должны обеспечить наличие на каждом шаге, для того чтобы обеспечить наличие в самом конце производственного процесса?

Давайте заменим приведенное выше важное решение на другое: какой уровень запасов в системе, в наличии плюс в пути, требуется поддерживать для обеспечения наличия?

Идея заключается в том, что требуется защищать доступность запасов не только в наличии на складе, но также в пути. После того как какие-то продукты проданы, мы можем пополнить эти продукты, запустив их производство. Другими словами, не проблема поддерживать постоянные запасы конкретного продукта, если брать в расчет незавершенное производство и склад готовой продукции вместе. Но тогда все необходимые запасы могут находиться где-то в цеху, а не на складе готовой продукции, поэтому обещание наличия не выполняется.

Подход к планированию ТОС заключается в том, что в целях обеспечения наличия должен поддерживаться буфер запасов [не времени]. Потреблением буфера являются запасы, которых нет в наличии на складе. Буфер должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить наличие товара в любое время. Другими словами, чтобы обеспечить достаточные запасы готовой продукции для немедленного удовлетворения спроса. Если запасы на складе относительно небольшие, и их для этого недостаточно, задача производства превратить незавершенное производство в готовую продукцию как можно быстрее.

Исходные директивы планирования для MTA включают в себя четыре основные категории решений:

1. Какие продукты мы будем производить для обеспечения наличия?
2. Какие размеры буферов запасов нужно установить (для незавершенного производства и готовой продукции)? Назовем их целевым уровнем буферов.
3. Каким должен быть минимальный размер партии для определенных продуктов? Его определение может быть абсолютно необходимо, чтобы не создать узкое место только за счет слишком частых переналадок.
4. Что делать в случае нехватки мощностей? Варианты решения проблемы нехватки мощностей, например, введение дополнительных рабочих смен, должны быть приняты на сессии планирования. Обеспечение защитных мощностей является важным вопросом в MTA, потому что недостаток мощностей может разрушить доступность.

Почему мы называем эти директивы планирования «исходными»? Имеется в виду, что для первых трех категорий рассматриваются изменения между сессиями планирования. Четвертая должна быть рассмотрена в полном объеме на каждой сессии планирования.

Обратите внимание, что планирование МТА в Теории ограничений никак не определяет каких-либо сроков. Задача заключается в том, чтобы сохранять достаточно высокий уровень готовой продукции в любой момент.

Для первоначальной установки буфера запасов, которые должны находиться в системе, требуется расчет. Сколько времени займет пополнение товара после того, как он был продан? [Это время называется временем пополнения.] Чтобы размер буфера был «более-менее» правильным, мы должны иметь достаточно запасов в системе (не только в наличии), чтобы покрыть весь возможный спрос (возможный спрос должен быть оценен по максимуму) в течение времени пополнения. Если время пополнения может значительно увеличиться, мы должны увеличить буфер для его защиты.

Дальнейшие правила регулировки уровня буферов выходят за рамки этой статьи.

Правила выполнения для MTA

Наиболее очевидной инструкцией для выполнения МТА является создание производственного заказа всякий раз, когда запасы незавершенного производства и готовой продукции по определенному продукту, наличие которого мы должны обеспечивать, не дотягивают до целевого уровня. Т.е. решение, которое обычно планируется в МТО, здесь принимается к исполнению в связи с необходимостью немедленно отреагировать на снижение целевого уровня буфера.

В реальности могут возникнуть трудности с выполнением такой инструкции. Производство может уже иметь кучу заказов, ожидающих своей очереди на обработку. Такая ситуация происходит, когда компания сталкивается с временной перегрузкой. Тогда должно быть принято решение об определении приоритетов производственных заказов. Подробнее этот вопрос обсуждается в [2].

Конечно, назначение приоритетов на производстве оказывает критическое воздействие на способность поддерживать наличие товара в условиях колебаний спроса. Как правильно определять приоритеты в MTA? В MTA нет установленной даты выполнения производственного заказа. Но, безусловно, есть буфер для наблюдения. Статус буфера наличия продукта определяется так:

(целевой уровень – запасы в наличии на складе) * 100 / целевой уровень.

Это соответствует проценту потребления буфера (часть буфера, которая не находится на складе готовой продукции). Затем статус буфера определяет цветовой код, основанный на том же правиле: до 33% зеленый, между 33% и 67% желтый, выше 67% красный. Иногда еще добавляют сигнал для дефицита (потребление буфера 100% или выше) – черный цвет.

Статус буфера производственного заказа зависит от уже имеющихся запасов на складе готовой продукции плюс предыдущие производственные заказы. Это дает динамическое представление буфера, как он выглядит для различных частей системы. Это выводит процент «потребления» буфера в точке, где потребление означает недостающую часть к целевому уровню. Формула для определения статуса буфера заказа:

(целевой уровень – готовые запасы на складе – предыдущие производственные заказы для этого продукта) * 100 / целевой уровень.

После того, как статусы буферов рассчитаны, обязательные приоритеты вновь устанавливаются цветовыми кодами: красный > желтый > зеленый.

В то время как статус буфера в MTA рассчитывается не так как в МТО, в связи с разными характерами самих буферов, цветовой приоритет имеет тот же смысл. В смешанных производственных средах, где некоторые продукты производятся для обеспечения наличия, а некоторые только на заказ, цветовые приоритеты работают так же: любой красный заказ имеет более высокий приоритет, чем желтый, и желтый заказ имеет более высокий приоритет, чем зеленый. Поэтому не имеет значения, производится ли заказ для МТО или MTA.

** Вы можете использовать производство для обеспечения наличия как средство для получения решающего конкурентного преимущества на рынке, даже если текущая рыночная ситуация его не требует. Но такой шаг изменяет рынок и его ожидания, и рынок будет требовать наличия товара в ближайшем будущем.

Сноска

Эта статья не претендует на полный обзор инструмента Упрощенный барабан-буфер-канат и методики управления буфером для производственных сред. Она кратко описывает подход к управлению производством, отличающийся от общепринятого. Сама по себе возможность минимального планирования, которая должна быть надлежащим образом защищена буфером и правилами выполнения, основанными на потреблении буфера и установке правильных приоритетов, очень важна для понимания того, как управлять частой и ожидаемой неопределенностью. На самом деле, это понимание должно рассматриваться в качестве основной цели статьи. Автор считает, что эта возможность должна быть использована в других областях сложного и детального планирования, таких как планирование в одно- и многопроектных средах и, особенно, в области бюджетирования.

Литература

1. Cox and Schleier, editors, “The TOC Handbook”, to be published at 2010 by Mcgraw-Hill, chapters 9 and 10 written by Eli Schragenheim.
2. Деттмер У., Шрагенхайм Э., «Управление производством с невероятной скоростью», ООО «Альпина Паблишерз», 2009, по лицензии CRC Press.