Оптимизация производственных процессов

Аутсорсинг и консалтинг Павлов Евгений 17.02.2020
Оптимизация - это процесс нахождения наилучших (оптимальных) решений различных (производственных, бизнес-задач и т.д.) задач с использованием математических моделей. Задачей (проблемой) оптимизации является минимизация или максимизация каких-либо необходимых показателей в процессе организации производства и принятия решений, таких как общее затраченное время, фактическая продолжительность, стоимость и т.д., учитывая заданные условиями реальной задачи ограничения.

Проблемы оптимизации возникают во всех областях производства и экономики, например, разработка технологического процесса, увеличение производительности, логистике, управлении трафиком, транспортными потоками, рабочей нагрузкой, стратегическом планировании и т.д. В первую очередь необходимо создать математическую модель реальной задачи. Математическая модель реальной системы - это совокупность математических соотношений (такие как уравнения, неравенства, логические условия), которая является обобщением рассматриваемой реальной задачи. Обычно математическая оптимизационная модель состоит из четырёх ключевых объектов: исходных данных, неизвестных, ограничений и целевой функции. Исходные данные представляют требования задачи. Это могут быть стоимости или потребности в ресурсах, условия эксплуатации оборудования, вместимость складов, грузоподъёмность транспорта и т.д. Переменные представляют Ваше решение: Сколько определённой продукции необходимо производить, открывать новую линию обслуживания или нет, сколько и какие запасы держать на складе. Ограничения могут быть самыми различными: количественные соотношения, ограничения по объёму, вместимости и т.д. Целевая функция представляет желаемое направление оптимизации: минимизация цены, максимизация коэффициента использования, минимизация затрат и т.д.

Наиболее применимы оптимизационные методы для решения производственных и бизнес-задач по следующим направлениям: планирование производства, планирование работ и календарное планирование, моделирование распределения ресурсов, движение товаров и логистика, оптимизация нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, планирование технологических процессов, техническое проектирование, планирование вложения капитала, сетевое планирование, финансовая оптимизация. Построение эффективного производства невозможно без определения цели оптимизации. Для промышленных предприятий целью любых производимых изменений является увеличение дохода от производственной деятельности. Это возможно при одновременной оптимизации основных параметров производства: оборота, операционных расходов, запасов. Необходимо определить, как влияет изменение данных параметров на производство.

В данном случае рассмотрим увеличение оборота, которое можно осуществить путем увеличения объемов продаж либо увеличением цен. Исходя из рыночной ситуации и покупательной способности, понимаем, что цены на производимые товары уже максимальны, а дальнейшее их увеличение без тенденции роста у конкурентов приведёт к уменьшению спроса на товар. Увеличение объема продаж возможно за счет: снижения цены (себестоимости товара), вывода на рынок новой продукции (быстрее, чем конкуренты), предоставления более качественных товаров и услуг, быстрого предоставление товаров и услуг потребителю (быстрее, чем конкуренты). Снижение цены за счет себестоимости тоже имеет свои пределы, маржу снижать до бесконечности невозможно, либо она и так уже минимальна. Предоставление более качественных товаров и услуг так же не будем рассматривать, потому что резонно считать, что все предприятия уделяют этому показателю примерно равное внимание. Быстрое предоставление товаров и услуг потребителю (быстрее, чем конкуренты) – при равной цене, равном качестве, равных условиях поставки выигрывает тот, кто быстрее доставит потребителю товар или услугу. Очевидно, что операционные расходы необходимо сокращать. В общих случаях это можно осуществить, если: снизить численность, повысить эффективность работы персонала, уменьшить складские и производственные помещения. Практика показывает, что административно-управленческое снижение численности персонала не приводит к одновременному повышению эффективности работы предприятия, а напротив приведет к уменьшению объема производства и потере качества. Повышение эффективности работы персонала реализуется за счет снижения трудоемкости выполнения операций, процедур (как производственных, так и технических, организационно-управленческих). Для примера рассмотрим следующую ситуацию: мастеру поставлена задача выпустить за рабочую смену на станке четыре партии изделий по две штуки (четыре разных номенклатуры предметов производства) для сдачи двух комплектов (или двух изделий) заказчику. Для того, чтобы все сделать в одну смену необходимо переналаживать станок четыре раза. Итого восемь штук = восемь нормо-часов. Это «условные» т.е. «зарплатные» нормо-часы. Следует обратить внимание, что на предприятии действует сдельная оплата труда. Если делать по одной партии в день, соответственно переналаживать станок один раз в день (в смену) можно сделать по двадцать штук каждого наименования предмета производства, и получить за каждый день по двадцать условных нормо-часов. В результате, номенклатура в задании есть, заготовки есть, товарная трудоемкость цеха выше. Какой же вариант выберет мастер? Скорее всего, второй. Ведь второй вариант – это более высокая зарплата, более высокий показатель загрузки оборудования, более высокая локальная эффективность. И это стандартная ситуация, ежедневно наблюдаемая на производстве. Стандартная она не потому, что правильная, а потому что по такой схеме работают большинство Российских предприятий. Резюмируя, с точки зрения эффективности производственной системы в целом: потратили материалы на 20 комплектов вместо 2, заплатили зарплату за изготовление 20 комплектов вместо 2; и может быть когда-нибудь в перспективе эти комплекты, и пригодятся. А может быть и нет, заказа такого не будет, конструкция поменяется. Кроме того в результате работа выполнялась четыре дня вместо одного. Вот реальная «эффективность» нашего производства, не говоря уже о клиенте, который ждет. Рассмотрим, какие могут быть варианты решения. Первый вариант - переход на повременную оплату. В этой ситуации «плюс» в том, что мастеру все равно что и сколько делать, «минус» – все равно делать ли что-либо вообще. Второй вариант - оплата за сдачу товарной продукции только в объеме существующего заказа на текущий месяц. Следует заметить, что генеральный директор одного из предприятий так и поступил. Если за текущую неделю сдавался 100% объем потребности текущего месяца, то к ФОТ цеха за эту неделю добавляли 50%, если такая ситуация была все недели в течение текущего месяца, то плюс еще 50% премии к ФОТ цеха, т.е. цех может суммарно получить 200% ФОТ. Это в целом для предприятия оказалось выгоднее, т.к. весь персонал на 100% был заинтересован производить только то, что нужно для заказчика. Ускорение времени выполнения заказа увеличилось почти в два раза. Однако по прежнему не была решена проблема ускорения операционного времени. Вариант 3: SMED – один из инструментов Бережливого производства. «Плюс» – снижение времени изготовления комплекта, «минус» – отсутствие мотивации к снижению времени, выполнению именно заданной номенклатуры, а не какой-либо другой. Как же поступить в этой ситуации и какой вариант решения выбрать? Правильный ответ - совокупность всех трех вариантов. Именно в этом случае произойдет повышение эффективности производственного процесса. Вместо целого дня работы мастер будет работать не более 4 часов, и, главное, он будет нацелен на достижение общей цели предприятия. Снижение объема производства не рассматриваем в виду его нецелесообразности. Более быстрый «оборот» материалов, более быстрые производственные циклы при неизменных объемах производства приведут к высвобождению производственных, складских площадей, что равнозначно созданию резерва ресурсов для увеличения объема производства. Административное снижение запасов производства приведет к снижению планового задела производства, что в свою очередь негативно скажется на эффективности производства в целом. Простое (без разработки соответствующих механизмов снижения) введение показателей «уровень НЗП», «уровень ТМЦ», никогда не приведет к одновременному повышению эффективности. Например, на одном из предприятий при внедрении информационной системы (ERP-системы) большое внимание уделялось снижению запасов. Результат внедрения - учитывая тот факт, что система была настроена на оптимизацию запасов и работала исправно, ровно через два месяца работа в сборочном цехе остановилась. Для информации: предприятие ранее работало действительно с реально высоким уровнем запасов, информационная система была внедрена правильно (в части расчета норм расхода и определения потребности), нормы расхода материала заведены правильно и в полном объеме. Тип производства – проектное, под заказ. Достаточно низкий уровень сдачи «с первого предъявления», длительные циклы производства, сборки, частые, долго внедряемые конструкторские изменения, случались срывы поставок материалов и ПКИ. Так почему же остановилась работа? Высокий уровень заделов «покрывал» низкое качество производства, длительные процедуры изменений (при конструкторских изменениях), срывы поставок. Ни одна из этих причин при внедрении не была решена. Отсюда вывод: высокий уровень запасов – это не причина, а следствие. Снижать его административно, не изменив причин, приведших к его образованию больше похоже на лечение кашля вместо ангины. Решение в иной системе оценки состояния запасов: Более «правильный», «честный показатель» - время нахождения запасов в производственной (складской) единице. На одном из предприятий была разработана система оценки времени нахождения запасов в производственных, складских подразделениях и введены показатели «залежалые запасы НЗП», «залежалые запасы ТМЦ». Система сигнализировала руководству не о превышении некого «общего уровня материалов и заделов», а о превышении времени нахождения материалов в цехах и на складах, что позволило создать наглядную картину «динамического определения узких мест всех производственных подразделений в реальном времени». Снижение объема производства – не желательно, а вот более быстрый оборот материалов, через сокращение общего времени производственного цикла решает проблему снижения общего уровня запасов в производстве. Очевидно, что есть только один параметр на который непосредственно можно влиять и который не зависит от других - время. Изменение этого параметра влечет за собой изменение всех остальных. Время операционное, выполнения процедур, реакции на изменения. Сократив операционное время, мы увеличим производительность. Чем быстрее предприятие адекватно реагирует на изменения в производственной системе, чем быстрее появляется возможность правильно скорректировать план производства, тем эффективнее оно работает. Однако следует помнить, что неадекватная реакция руководства на производимые в подразделениях улучшения способна остановить любые изменения. Или, на предприятии было объявлено о проекте повышения эффективности освоения новых изделий. В работах по освоению изделия задействовано много подразделений: отделы главного конструктора, отдел главного технолога, инструментальное производство и т.д. Все, кроме одного «отделались» формальными отчетами и не провели никаких изменений. Одно из подразделений «поддалось» на проведение изменений, были оптимизированы внутренние процессы, скорость прохождения работ резко увеличилась. Так как общая эффективность производства работ не выросла, то при очередной волне сокращений в попытке хоть как-то сократить издержки были сокращены сотрудники именно данного подразделения, так как все остальные были заняты на 100% и при этом ничего не успевали. Их сократить означало остановить деятельность всего предприятия. Можно представить какой удар получили люди, реально повысившие свою производительность. Про дальнейшие попытки повышения эффективности процессов можно забыть на долгие годы.

Тотальная оптимизация производства – проект, направленный на повышение эффективности производства "снизу-вверх", т.е. на предприятии создается управленческий механизм, который позволяет выдвигать, оценивать и реализовывать рационализаторские предложения "снизу", минуя административные препоны. Возможные направления программы: сокращение затрат, повышение надежности поставок, повышение качества (брак и время простоев), утилизация отходов, устранение "узких мест" в производстве.

На первом этапе проекта определяются цеха или участки, в которых будет реализовываться проект, создается проектная структура, состоящая из рабочих групп на уровне производственных отделов и цехов, а также управляющего совета, который принимает решения по внедрению того или иного улучшения. Также производится анализ затрат: они разделяются на сокращаемые и не сокращаемые. На основе анализа затрат определяются цели по их сокращению. Так как рационализаторские предложения, по сути, являются внутренними инвестиционными проектами, то для них устанавливаются критерии с точки зрения эффективности, максимального срока окупаемости и размера инвестиций.

После завершения подготовительной стадии проекта рабочие группы в режиме "мозгового штурма" анализируют пути оптимизации деятельности своих производственных единиц, генерируют идеи и отбирают наиболее реалистичные. Затем предложения оформляются в виде проектов. Оценивается сумма необходимых инвестиций, рассчитывается экономический эффект от внедрения, подготавливается предварительный план внедрения. Далее, предложения выносятся на управляющий совет, который принимает или отвергает тот или иной проект. Во время реализации проекта управляющий совет или специально выделенная группа внутренних контролеров осуществляют мониторинг хода внедрения, расходования выделенных средств и графика выполнения работ. Окончательную оценку результативности рацпредложения можно сделать на основании анализа эффекта, который оно принесло, например, путем анализа соответствующих показателей в системе управленческого учета затрат до и после внедрения. Реализацию программы тотальной оптимизации производства можно разбить на две фазы. Первая – когда на предприятии создаются необходимые управленческие механизмы, в результате начальных мозговых штурмов находятся существенные резервы сокращения затрат и внедряются соответствующие улучшения. Второй этап – когда программа начинает работать на постоянной основе.

Для успешной реализации проекта ТОП необходимо придерживаться следующих принципов:

  • 1. Никто лучше сотрудников предприятия не разбирается в собственном производстве, а значит, не может определить направления повышения его эффективности. Работа внешних консультантов при этом заключается в стартовом направлении инновационного процесса, формировании и передаче методологии анализа затрат и материальных потоков, организации процесса (функции и порядок взаимодействия внутри предприятия), а также в выполнении сопутствующих работ, обеспечивающих успешную реализацию проекта ТОП (например, разработка механизмов дополнительной мотивации персонала).
  • 2. При обсуждении проектов на рабочих группах следует рассматривать даже самые смелые и фантастические идеи.
  • 3. За принятые и реализованные рацпредложения сотрудники должны быть вознаграждены материально, что будет служить значительной мотивацией персоналу, участвующему в проекте.
  • 4. Программа по оптимизации должна поддерживаться высшим руководством предприятия и находиться под его постоянным контролем.

В заключение стоит отметить, что оба подхода – бережливое производство и тотальная оптимизация производства основываются на раскрытии творческого потенциала сотрудников предприятия. В отличие от других управленческих технологий, ориентированных на жесткую регламентацию деятельности и усиление контроля "сверху-вниз", данные подходы позволяют вовлечь в процесс оптимизации работников всех уровней. При этом достигается комплексный эффект: предприятие работает более эффективно, сотрудники вовлечены в процесс реализации проекта и имеют возможность улучшить свои условия труда и материальную компенсацию.

Факторы успеха проекта на практике

1. Ориентировать всех участников создания стоимости на согласованную общую долгосрочную цель — идеальное состояние потока стоимости. При этом разбить поток на определенные этапы, его целевые состояния. Компания должна сделать этот шаг для приближения к идеальному состоянию. При этом неясно, как это новое состояние должно и может быть достигнуто. Результат определен заранее, а путь его достижения открыт для творчества.

2. Разложить поток создания стоимости на отдельные управляемые людьми или командой организационные единицы (сегменты, участки). Такой подход создает возможность контролировать отдельные процессы и влиять на них. Если этого не сделать и рассматривать все производственные процессы как единый поток с его взаимосвязями, система будет неуправляемой, поскольку образуются функциональные бункеры, связанные между собой только потоками материалов и информации.

3. Для выполнения задачи менеджмента — организации процесса систематического достижения поставленной цели — использовать следующий алгоритм: определить параметры состояния потока стоимости в качестве целевого ориентира в направлении заданной идеальной цели, выделенные сегменты или участки в общем потоке создания стоимости должны быть в состоянии, независимо от проблем в других участках, выполнить свою роль и достичь поставленной цели. А чтобы изменения в одном сегменте напрямую не влияли на другой и не были решающей причиной недостижения целей, отдельные сегменты соединяют между собой через буфер. Взаимные влияния можно нивелировать, например, через запасы (супермаркеты с установленными мини- и макси-запасами), мощности (стандартные и дополнительные мощности, используемые при появлении узких мест) или время. При этом распределение по сменам и плановая загрузка каждой смены составляет только 70% при обязательном выполнении всех запланированных заказов. Только в этом случае можно устанавливать цели для каждого сегмента как стандарт, который независимо от проблем в другом должен быть достигнут. Если же это не удается, необходимо выявлять причины и устранять их.

4. Для достижения долгосрочного процесса улучшений вначале опытным путем на практике определить, возможно ли достижение оперативной цели регулярно. И лучше всего сделать это без применения ИТ. Работники должны отмечать каждый час, какие номера деталей они обработали, их количество в час и какой был план. При отклонении факта от плана работники записывают причины недостижения результата. Затем причины группируются по частоте их возникновения, и проводится анализ по принципу Паретто. Отдельные причины отрабатываются отдельно и представляется их результат. Такой систематический цикл решения проблем очень важен для получения устойчивых улучшений результатов оперативного процесса

Систематизируя, решение на уровне топ-менеджмента о необходимости усовершенствования производственной деятельности на предприятии состоит из: привлечения внешних специалистов, отбора инициативной группы и обучение этой группы, набора и отбора идей, их анализа, разработка программы оптимизации производства, выделение финансирования, реализации программы оптимизации производства, контроля внедрения этой программы, анализа результатов проведенной работы, работой над затратами, которые можно оптимизировать, контроль над ненужными операциями, совершенствование производственных приемов.

Библиографический список

  • 1. Бочаров, В.В. Комплексный финансовый анализ / В.В. Бочаров. – СПб.: Питер, 2009. – 432с.
  • 2. Дыбаль, С.В. Финансовый анализ: Теория и практика: учебное пособие/ С.В.Дыбаль. – М.: Юриспруденция, 2008.-104с.
  • 3.Архипов, А.И. Финансы: учебник / А.И. Архипов, И.А. Погосова, И.В.Караваева. – М.: Велби, Проспект, 2010. – 632с.
  • 4. Рябушкин, Б.Т. Основы статистики финансов: учебное пособие / Б.Т.Рябушкин. – М.: Финстатинформ, 2010. -80с.

Мы используем cookie, чтобы предоставить вам наилучшие возможности на нашем сайте. Нажав OK, вы соглашаетесь с нашей политикой использования файлов cookie. OK