Управление проектами и программами

В производственных сис­темах, предназначенных для выпуска сложной продукции, собствен­ное производство является одним из этапов полного производствен­ного цикла. Ему предшествуют проектирование, конструкторская и технологическая подготовка, а произведённая продукция подверга­ется испытаниям и модификации. Для сложной продукции харак­терна большая длительность цикла, большое количество предпри­ятий-смежников, сложность внутренних и внешних связей. Отсюда следует необходимость управления проектами и программами в це­лом и включение соответствующих функций в систему управления.

Управление проектом, с одной стороны, непосредственно под­чинено стратегическим целям, которые в первую очередь реализует бизнес-планирование, а с другой стороны - порождает потребнос­ти в продукции, которые передаются в модуль планирования про­даж или непосредственно в модуль формирования графика выпуска продукции. В ходе реализации проекта потребности в продукции формулируются с различной степенью точности:

1) если до ви­дов и типов продукции, то связь с производством проходит через модуль «Планирование продаж и выпуска продукции»

2) если до из­делий, то - через модуль «Составле­ние графика выпуска продукции»

В основе управления проектами лежат сетевые модели.

Для рабо­ты с сетевыми моделями служат методы:

1) метод критического пути (МКП)

2) метод оценки и пересмотра программ (ПЕРТ)

В этих методах основное внимание уделяется календарному управлению ра­ботами. Различие методов состоит в том, что в методе МКП оценки продолжительности операций предполагаются детерминированны­ми величинами, а в методе ПЕРТ - случайными. В настоящее время оба метода объединены в рамках единого подхода, получившего на­звание сетевого планирования и управления (СПУ). По мере расши­рения сферы применения метод ПЕРТ был расширен для анализа затрат.

Сетевое планирование и управление включает три основных эта­па:

1) структурное планирование

2) календарное планирование

3) опера­тивное планирование

В структурное планирование входит:

1) разбиение проекта на опера­ции

2) оценка продолжительности операций и построение сетевой модели

3) анализ модели на непротиворечивость

Календарное планирование включает:

1) расчёт критического пути с выявлением критических операций

2) определение ранних и поздних времён завершения операций

3) определение резервов времени для некритических операций

Оперативное управление состоит в решении на сетевой модели задач учёта, контроля, регулирования. В ходе расчёта определяются критические и некритические опера­ции проекта. Операция считается критической, если задержка её начала приводит к увеличению срока окончания всего проекта. Кри­тический путь определяет непрерывную последовательность критических операций, связывающих исходное и завершающее событие. Некритическая операция имеет резерв (запас) времени, поскольку промежуток времени между её ранним началом и поздним оконча­нием больше её длительности.

Раз­личают два основных вида резервов времени:

1) Полный резерв. Он определяется соотношением:

Полный резерв = (позднее время завершения операции - ран­нее время начала операции) -

- длительность операции.

2) Свободный резерв. Он определяется в предположении, что все операции в сети начинаются в ранние сроки.

У критических операций полные и свободные резервы равны нулю. У некритических операций полные резервы не равны нулю, а свободные резервы могут принимать зна­чения как ненулевые, так и нулевые. Резервы важны, потому что, сдвигая работы в рамках резервов, можно добиться удовлетворения ограничений на ресурсы или их наиболее равномерного использования.

В больших и долгосрочных проектах, особенно на ранних стадиях их существования, может появиться неопределённость временных оценок работ.

Оценка неопределённости может быть 3-х видов:

1) t₀ - оптимистическая (минимальная) оценка

2) t_p - пессимистическая (максимальная) оценка

3) t_m - наиболее вероятная оценка

Планирование производства и составление графика выпуска продукции

Планирование производства включает следующие этапы:

1) Прогноз продаж и фиксация фактического спроса для каждо­го вида продукции. Он показывает количества, которые должны быть проданы в каждый временной период (неделю, месяц, квартал) планового горизонта (обычно от 6 до 18 месяцев).

2) Сведение воедино в общий прогноз данных по всем отдель­ным видам продукции и услуг.

3) Преобразование суммарного спроса в каждом периоде в численность рабочих, оборудования и других составляющих производственных мощностей, требуемых для его удовлетворения.

4) Разработка альтернативных схем использования ресурсов, позволяющих обеспечить производственные возможности, удовлет­воряющие суммарный спрос.

5) Отбор из альтернатив такого плана использования мощнос­тей, который позволяет удовлетворить спрос и наилучшим образом отвечает целям организации.

Основными источниками для определения возможностей пред­приятия при разработке среднесрочных планов являются:

1) основное и сверхурочное рабочее время

2) запасы продукции, образованные в предшествующие периоды

3) субконтракты на поставку продукции или выполнение услуг внешними партнёрами

Различают 2 вида среднесрочных планов:

1) сбалансиро­ванный

2) план с фиксированным уровнем мощности

Сбалансированным план – в каждый момент времени располагае­мые мощности равны потребностям, вытекающим из прогнозируе­мого спроса.

План с фиксированным уровнем мощностей – мощности являются постоянными на всем горизонте планирования. Отклонение меняю­щегося спроса от возможностей постоянных производственных мощ­ностей компенсируется с помощью запасов, отложенного спроса, сверхурочных работ и субконтрактов.

Для решения задач планирования производства применяются следующие подходы:

1) Линейное программирование используется для ми­нимизации суммарных затрат в плановом периоде. В затраты включа­ются: основная зарплата, сверхурочные, на субконтракты, увольне­ние и найм работающих, хранение запасов. Ограничения модели обычно включают максимальные мощности и ограничения на сте­пень удовлетворения спроса в плановом периоде.

2) Линейные решающие правила базируются на применении квадратической функции затрат для конкретной производственной сис­темы. Функция позволяет определять суммарные затраты, включаю­щие: основную зарплату, сверхурочные, субконтракты, затраты на изменение численности работающих и хранение запасов. В качестве независимых переменных применяются объём выпуска продукции и численность работающих. Функция строится для каждого планируемого периода горизонта планирования. После численного диффе­ренцирования получаются два независимых линейных уравнения, которые позволяют для очередного планируемого периода опреде­лять объёмы выпуска продукции и необходимую численность рабо­тающих.

3) Управляющие коэффициенты. В основе этого подхода лежит пред­положение, что ЛПР строит план на основе сложного критерия и собственного опыта. Этот метод использует данные о предыстории, связанные с решениями в прошлом, и позволяет построить регрес­сию, которая должна быть использована для построения плана. Моделирование на ЭВМ позволяет проверять путём перебора многочисленные сочетания производственных ресурсов с целью поиска наилучшего плана на период и на горизонт.

Среднесрочные планы определяют количество продукции, кото­рое экономически целесообразно производить на предприятии. По среднесрочным планам составляются графики выпуска продукции, определяющие количество ко­нечной продукции, которое должно быть выпушено в каждый пе­риод краткосрочного горизонта планирования. Длительность гори­зонта планирования - от нескольких недель до нескольких месяцев.

При составлении графика определённые ранее объёмы произ­водства распределяются в виде заказов на выпуск продукции. Графики выпуска продукции в общем случае состоят из четырёх участков, отделённых друг от друга тремя границами. Эти участки носят сле­дующие названия:

1) закреплённый

2) фиксированный

3) заполненный

4) открытый

Изменения на закреплённом участке обычно запрещены, посколь­ку они влекут за собой изменения планов снабжения и производ­ства предметов после их запуска, что приводит к росту затрат. Фик­сированный участок представляет собой период времени, на кото­ром изменения могут происходить, но только в исключительных ситуациях. Заполненный участок соответствует временному интерва­лу, на котором все производственные мощности распределены между заказами. Изменения на этом участке допускаются и могут привести к значительным изменениям сроков выполнения заказов.

Открытый участок - это временной интервал, на котором не все производ­ственные мощности распределены, и новые заказы обычно разме­щаются на этом участке.

В ходе построения графика выполняется проверка вариантов графика на недогрузку или перегрузку производственных мощ­ностей. График является динамичным и периодически обновляется.

Плановый горизонт может изменяться в широких пределах - от нескольких недель до года и более.

На выбор планового горизонта влияют многие факторы, но один фактор является решающим. В ERP-системах используется правило, согласно которому плано­вый горизонт должен быть больше самого длительного производственно­го цикла среди всех изделий, рассматриваемых при составлении гра­фика.

Планирование производства на уровне графика выпуска продук­ции является одной из наиболее важных функций в ERP. При её неудовлетворительной реализации возникают перегрузки и недогруз­ки мощностей, чрезмерный рост запасов на одни изделия и дефи­цит других изделий. А при удовлетворительной реализации улучшается обслуживание заказчиков, снижается уровень запасов, более эффективно используются производственные мощности.

В результате решения задачи составления графика становятся из­вестными времена и объёмы выпуска продукции.

В ERP используется следующая градация систем организации и управления:

1) Системы с расходом запасов сконцентрированы на поддержа­нии резервов материальных ресурсов, необходимых для производ­ства. Так как производители не знают заранее сроков и количества потребных заказчику ресурсов, многие виды продукции в таких системах производятся заранее и складируются в виде запасов го­товой продукции или деталей и сборочных единиц. По мере умень­шения запасов продукция или её компоненты производятся для их пополнения.

2) Системы с «проталкиванием». Центр тяжести смещается на ис­пользование информации о заказчиках, поставщиках и продукции, чтобы управлять материальными потоками. Поставка партий мате­риалов и полуфабрикатов на предприятие планируется как можно ближе к срокам изготовления деталей и сборочных единиц. Детали и сборочные единицы производятся как можно ближе к срокам пода­чи на сборку, готовая продукция собирается и отправляется как можно ближе к требуемому времени выполнения заказа. Материаль­ные потоки «проталкиваются» сквозь все фазы производства.

3) Системы с «протягиванием» ориентированы прежде всего на со­кращение уровня запасов на каждой производственной фазе. Если в предыдущей системе роль графика состояла в определении того, то делать дальше, то в данной системе просматривается только следующая стадия, выясняется, что необходимо делать для её вы­полнения, и производятся необходимые действия. Партии в произ­водстве перемещаются от ранних стадий к поздним без промежу­точного складирования. Существует немало разновидностей и наи­менований для подобных систем: «точно-в-срок» (Just-in-Time, JIT), производство с коротким циклом, системы с визуальным управлением, производство без промежуточных складов, поточное произ­водство, синхронизированное производство, система фирмы «Тойота».