МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

ВЕСТНИК ТОГУ. 2024. № 1 (72)

УДК 658

А. С. Фирфаров

МОДЕЛИ УПРАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫМИ ПОТОКАМИ

Фирфаров А. С. - аспирант кафедры финансового менеджмента ФГБОУ ВО «МГТУ «СТАНКИН», г. Москва, e-mail: a__f_96@mail.ru

В статье описаны теоретические основы формирования заказов на производство в рамках управления операционной эффективностью предприятия и производственных систем. Предложена схема формирования заказов в рамка модели управления производством. Рассмотрены реалистичность планового выпуска и плановой очередности обработки заказов, в качестве факторов выполнения производственного графика с соответствием целевых показателей. Описан процесс формирования заказов для изделий с одним уровнем иерархии структуры технологического процесса изготовления. На примере простых изделий рассмотрен вариант производства изделий на заказ. Показан процесс движения информационных потоков при производстве изделий с двумя и более уровнями иерархии структуры технологического процесса изготовления. Приведена классификация производственных заказов по основным признакам: вид заказа (производство под заказ и производство на склад), объем формирования заказов (одноуровневое формирование заказов и многоуровневое формирование заказов), логика инициирования заказа (периодическое формирование заказа и формирование заказа по наступлению событий). Рассмотрены необходимые случаи для полной независимости выпускаемых партий изделий от объемов клиентских заказов. Представлены основные характеристики производства на склад и под заказ. Описаны причины разности сложности формирования заказа для изделий с многоуровневой структурой относительно изделий с одноуровневой структурой. Приведены особенности работы по управленческой модели с периодическим формированием заказа в заранее определенные моменты времени, когда принимается решение относительно формирования новых производственных заказов. Перечислены события для принятия решения о формировании производственного заказа при работе по соответствующей управленческой модели.

© Фирфаров А. С., 2024

ВЕСТНИК ТОГУ. 2024. № 1 (72)

Ключевые слова: управление производством, производственные заказы, управление материальными потоками, организация производства, логика инициирования заказа.

Введение

Комплексное управление производственными системами на промышленном предприятии, в рамках производственных процессов, делится на материальные и информационные потоки, которые взаимосвязаны и взаимозависимы между собой. Инициация движения любого материального потока осуществляется после получения определенной информации, отвечающей на многие вопросы: «Что?», «Куда?», «В каком количестве?», «К какому времени?» и т.п. Информация в систему управления предприятием может доставляться в различных формах: устно, письменно, визуально, при помощи цифровых и прочих инструментов. [8] В рамках управления производственным процессом, вводная информация выражена в виде заказа на производство, который, в дальнейшем, инициирует движение внутренних и внешних материальных потоков предприятия. Для грамотного управления производственной системой необходимо понимание о методах формирования заказов на производство и их взаимосвязанность с материальными потоками.

Теоретические основы формирования заказов на производство

Формирование заказов на производство осуществляется на основании данных клиентских заказов, производственной программы или данных о расходе материалов. Таким образом определяются плановый запуск (плановое поступление заказов в производство) и плановый выпуск готовой продукции, а также плановая очередность выполнения заказов. Реалистичность планового выпуска и плановой очередности (последовательности) обработки заказов является одним из решающих факторов выполнения производственного графика с соответствием целевых показателей.

На схеме (рис. 1) показано, как формирование заказов вписывается в модель управления производством. За основу взят труд Lбdding Н. [4], однако в нем отсутствовали взаимосвязи и процессы, выполняемые на самом производстве, в частях фактического запуска и выпуска производственных заказов. Автор статьи разработал приведенную схему, связав все блоки взаимосвязями и

ВЕСТНИК ТСТУ. 2024. № 1 (72)

указав место производственного процесса. Для понимания общей логики формирования заказов в рамках модели управления производством, приведенной схемы достаточно.

Таким образом, в рамках управления операционной эффективностью предприятия, формирование заказов входит в число важнейших задач планирования.

Классификация производственных заказов

При формировании заказов различаются следующие три классифицирующих признака [4]:

1. Вид заказа;

2. Объем формирования заказов;

3. Логика инициирования заказа.

- Целевой показатель -► -Направлениедействия

- Регулирующая переменная / / - Регулируемый параметр •.....-«-Разница

Рис. 1. Схема формирования заказов в рамках модели управления производством

[Разработано автором]

ВЕСТНИК ТОГУ. 2024. № 1 (72)

1. Вид заказа

Вид заказа является базовым классифицирующим признаком для его формирования. Различают производство под заказ и производство на склад.

1.1. Производство под заказ

При производстве под заказ поступление клиентского заказа приводит к формированию в производственной системе управления заказа на производство. В самом простом случае, когда структура технологического процесса изготовления изделия (СТПИИ) имеет один иерархический уровень, клиентский заказ напрямую преобразуется в заказ на производство (рис. 2, А). Изготовленная продукция далее реализуется для выполнения клиентского заказа. [9] Также, в частности, такой подход может быть осуществлен при производстве изделий с высокой степенью индивидуализации.

Если речь идет о продукции, выпускаемой без привязки к конкретному клиенту, то предприятия, чтобы повысить операционную эффективность, объединяют несколько заказов в один (рис. 2, Б). Данный подход позволяет снизить затраты на переналадку производственного оборудования. В большинстве случаев речь идет о капиталоемких товарах, производство которых на склад было бы неоправданно дорогостоящим или рискованным по другим факторам. Вместе с этим, существует и обратная ситуация, когда на базе одного клиентского заказа могут формироваться несколько заказов на производство (рис. 2, В). [11]

Если размер изготавливаемой партии продукции никак не связан с заказанным клиентом количеством изделий (например, при производстве фиксированного объема партии, который обеспечивает минимальную себестоимость продукции), то, при поступлении такого клиентского заказа на предприятие, система управления производством запускает в работу большее количество изделий [5]. Такой подход приводит к образованию запасов готовой продукции на предприятии и увеличению уровня незавершенного производства на рабочих участках. [7] Полная независимость выпускаемых партий изделий от объемов клиентских заказов необходима, только в следующих случаях:

• при заказе клиентами малых партий изделий и высоких затратах на переналадку оборудования;

• при отсутствии возможности ждать поступления достаточного числа клиентских заказов для формирования укрупненного заказа на производство (например, при слишком коротких сроках поставки).

ВЕСТНИК ТСГУ. 2024. № 1 (72)

Рис. 2. Схемы формирования заказов для простых изделий и производства на заказ [5]

Подобный вид заказа представляет собой комбинацию производства под заказ и производства на склад. Если спецификация изделия имеет несколько иерархических уровней технологического процесса производства изделия, задача управления производственными системами усложняется.

С точки зрения автора, данный подход является основным на предприятиях РФ при единичном, мелкосерийном и даже серийном производстве машиностроительной отрасли. Полученный заказ позволяет формировать производственную программу, рассчитывать расход ресурсов и загрузку складов. Также сюда входит и особенности логистики, так как производства сложных технологических изделий могут располагаться по всей территории страны, то плечо доставки для промежуточной или конечной сборки, может составлять существенное расстояние.

ВЕСТНИК ТОГУ. 2024. № 1 (72)

1.2. Производство на склад

При производстве на склад отсутствует прямая связь между клиентским заказом и заказом на производство. В большинстве случаев заказ на производство не покрывает потребности инициировавшего его клиентского заказа. Клиенту отгружается уже произведенная продукция из имеющихся запасов готовой продукции на складе [2].

Преимущество, в частности, состоит в гибкости производственной программы, способности к саморегулированию и скорости производства, с которой многие модели управления, используемые для производства на склад, могут реагировать на незапланированные внешние и внутренние события.

Из этого следуют, что основные характеристики производства на склад:

• по сравнению с производством под заказ оно позволяет заметно сократить сроки поставки, однако требует наличия определенных складских запасов готовой продукции;

• производство на склад, как правило, представляет собой повторяющееся производство;

• часто продукция никак не связана с конкретными клиентами;

• как правило, заказы формируются при наступлении определенных событий (например, при расходе или резервировании материала для изготовления). [2]

С точки зрения автора, производство на склад также функционирует в РФ, однако это, в большей степени, распространяется на крупносерийное и массовое производство. Изделия производятся, преимущественно, простые или с малым количество уровней иерархии СТПИИ.

2. Объем формирования заказов

Классификация формирования заказов по объему предусматривает два варианта относительно структуры технологического процесса изготовления изделия: одноуровневое и многоуровневое. В зависимости от объема формирования заказов на предприятиях применяются различные модели управления и организации производства.

ВЕСТНИК ТСГУ. 2024. № 1 (72)

2.1. Одноуровневое формирование заказов

Большая часть подходов для управления в производственных системах предусматривает формирование заказов только для одного уровня иерархии СТПИИ. Они позволяют управлять производством изделий с более сложным технологическим процессом изготовления. При производстве специфицированных (сложных, сборочных) изделий, для формирования материальных потоков необходимо выстроить зависимость контуров регулирования для изготавливаемых первичных деталей с контурами регулирования сборочных узлов на более высоком иерархическом уровне. У одноуровневых моделей управления в таких условиях отсутствует возможность направлять информацию о фактической потребности клиента сразу на разные этапы производственного цикла. Из-за этого часто возникают задержки в передаче информации, в следствии чего увеличивается время производства.

С точки зрения автора, данные модели предназначаются преимущественно для организации процессов рабочих участков, чтобы наладить операционную деятельность. Также данный класс моделей может быть применен в малых производственных системах, где предприятие состоит из од-ного-двух цезов. Однако выстраивать производственный процесс больших предприятий на данных моделях - не практично, так как существуют более подходящие модели.

2.2. Многоуровневое формирование заказа

Для производства специфицированных изделий (имеют два и более уровней иерархии СТПИИ) используют многоуровневые модели управления формирования заказа (рис. 3). Они учитывают зависимые (вторичные) потребности производства и позволяют быстрее передавать информацию от конечного потребителя, чем одноуровневые модели, однако предъявляют более высокие требования к обработке информации [1]. Формирование заказа для изделий с многоуровневой структурой по ряду причин сложнее, чем для изделий с одноуровневой структурой:

• в этом случае поступление клиентского заказа инициирует несколько заказов на производство (по одному заказу на производство каждой номенклатурной единицы).

• необходимо учитывать, какое количество каждой конкретной детали требуется для создания конечного продукта.

ВЕСТНИК ТОГУ. 2024. № 1 (72)

• определенные детали являются унифицированными и используются для производства нескольких конечных продуктов. Соответственно возникает возможность объединить несколько заказов в одну партию, что снизит затраты на переналадку.

• возникает необходимость координации заказов на производство отдельных деталей по срокам.

С точки зрения автора, на всех крупных предприятиях преимущественно используются именно эти модели, чтобы обеспечить возможность производства сложных изделий, что дает ряд преимуществ. Данные модели могут быть комбинированы с одноуровневыми моделями, однако для комплексного управления предприятием без системы такого класса не обойтись.

Рис. 3. Пример схемы движения информационных потоков при производстве

сложных изделий [3]

3. Логика инициирования

Классификация формирования производственных заказов по логике инициирования также предусматривает два варианта: формировать заказы в определенные моменты времени (периодически) или при наступлении определенных событий.

3.1. Периодическое формирование заказа

При работе по управленческой модели с периодическим формированием заказа в заранее определенные моменты времени принимается решение относительно формирования новых производственных заказов. В промежутке между этими моментами времени никаких заказов на производство не формируется. Точки формирования заказов устанавливаются, как

ВЕСТНИК ТСГУ. 2024. № 1 (72)

правило, на начало недели или рабочего дня. Периодическое формирование заказа типично для управленческих моделей, предусматривающих создание заказов в системе производственного планирования. Основным недостатком периодического формирования заказа является его инертность. Этот вариант позволяет учесть колебания спроса только в момент формирования следующего заказа [10]. Кроме того, в одно и то же время формируется много заказов, из-за чего нарушается равномерность распределения их во времени. С другой стороны, эта особенность может оказаться полезной для координации материальных потоков. Недостатки можно сгладить, сократив интервалы между точками планирования. Периодическое формирование заказов при определенных условиях позволяет снизить затраты на управление, поскольку оно не требует постоянного учета релевантной информации для формирования заказа.

С точки зрения автора модели по вышеописанной классификации относятся к крупносерийным и массовым производствам. В данном случае инертность является допустимым недостатком, который компенсируется другими преимуществами. При более низком объеме производства, как правило, применяются более высокие требования к гибкости и вариативности производства, чтобы вовремя подстраиваться под ситуацию.

3.2. Формирование заказа по наступлению событий

В этом случае решение о формировании производственного заказа принимается при наступлении определенных событий. Такими событиями, как правило, являются:

• поступление заказа от клиента;

• отгрузка материала со склада (или резервирование материала);

• изменение технических параметров (например, увеличение страхового запаса).

Формирование заказа по наступлению событий позволяет оперативно реагировать на релевантные события и, таким образом, избегать типичной для периодического формирования заказов инертности. [6] Этот подход предъявляет более высокие требования к сбору и обработке информации, поэтому, в большинстве случаев, имеет простую структуру и учитывают лишь малый объем информации для принятия решения о формировании заказа.

ВЕСТНИК ТОГУ. 2024. № 1 (72)

С точки зрения автора, данный класс моделей является наиболее универсальным и более того, возможно задать события, которые смогут имитировать периодичность формирования заказа. Да, существуют более повышенные требования к информационным системам, однако в настоящее время, с развитием нейронных сетей и выпуском всё более мощного оборудования для программного обеспечения, это уже не является сложно выполнимым условием. Препятствием в реализации данных методов может стать требования по обеспечению безопасности информации, что значит применение как минимум отечественного программного обеспечения, а как максимум полного импортозамещения. Да, существуют Российские аналоги, однако до лидеров мирового рынка ещё есть куда расти.

Заключение

В рамках проведенного аналитического исследования можно сделать несколько выводов:

1. Процесс формирования производственных заказов на предприятии является основным в вопросе движения материальных и информационных потоков. Без понимания механики создания производственных заказов нельзя грамотно выстроить работу производственной системы, так как все процессы взаимосвязаны и взаимозависимы между собой.

2. Управление материальными и информационными потоками на предприятии имеет множество взаимосвязей и зависимостей и без централизованного управления есть вероятность не заметить отрицательный рост одних показателей на фоне других. Данный факт показывает необходимость применения моделей по управлению производственными системами.

3. Модели управления производственных систем могут иметь как схожую направленность действий, так и диаметрально противоположную, что может ухудшить изначальные показатели производственной системы.

4. Представленная классификация производственных заказов показывает объем вариантов реализации подходов на предприятиях. Вместе с тем, существуют дополнительные специфичные условия и обстоятельства для каждого предприятия, в рамках которых оно работает. Данные обстоятельства могут быть как внешними, так и внутренними. Следовательно, не может быть одной универсальной модели по управлению производственными системами и в каждом случае необходим индивидуальный подход.

ВЕСТНИК ТСГУ. 2024. № 1 (72)

Библиографические ссылки

¡.Gestaltung der Produktionssteuerung / Burggräf P. et al. // Fabrikplanung: Handbuch Produktion und Management 4. 2021. P. 365-407.

2.Disposition mit SAP / Gulyássy F. et al. Boston, MA, USA : Galileo Press,

2009.

3.Heinrich C. E. Mehrstufige Losgrößenplanung in hierarchisch strukturierten Produktionsplanungssystemen. Springer-Verlag, 2013.

4.Verfahren der Fertigungssteuerung / Lödding H. et al. Berlin : Springer, 2005. Т. 2.

5.Lohmann S. Bestandsregelnde Kapazitätssteuerung. Fraunhofer Verlag,

2010.

6.Thomas E. Vollmann, William L. Berry, Whybark D. C. Manufacturing planning and control systems. Irwin/McGraw-Hill, 1997.

7.Wiendahl H. H. Situative Konfiguration des Auftragsmanagements im turbulenten Umfeld. Heimsheim : Jost-Jetter, 2002.

8.Фирфаров А. С. Морфологический анализ промышленных предприятий с целью повышения эффективности управления материальными потоками // Организатор производства. 2023. Т. 31, № 2. С. 76-95.

9.Чаруйская М. А. Выбор алгоритма определения приоритетов заказов как фактор достижения идеального материального потока // Экономика и управление: проблемы, решения. 2017. Т. 4, № 5-2. С. 279-285.

10.Чаруйская М. А. Методы повышения эффективности производства с помощью оперативного планирования и управления производством // Вестник Международного института менеджмента ЛИНК. 2016. № 14. С. 95-101.

11.Чаруйская М. А. Системы планирования и управления производством // Социально-экономические науки и гуманитарные исследования. 2016. № 16. С. 142-147.

$

OupèapoB A. C.

BECTHHK TOry. 2024. № 1 (72)

Title: Material Flow Management Models Authors ' affiliation:

Firfarov A.S. - Moscow State University of Technology "STANKIN", Moscow, Russian Federation

Abstract: The author describes the theoretical foundations of the formation of production orders within the framework of the management of the operational efficiency of the enterprise and production systems. The scheme of forming orders in the framework of the production management model is proposed. By the example of simple products, the option of manufacturing products to order is considered. The process of information flows movement in the production of products with two or more levels of the hierarchy of the structure of the technological manufacturing process is shown. The classification of production orders according to the main features is given: the type of order (production under the order and production to the warehouse), the volume of order formation (singlelevel order formation and multi-level order formation), the logic of order initiation (periodic order formation and the formation of the order upon the occurrence of events). The events for making a decision on the formation of a production order when working according to the appropriate management model are listed.

Keywords: production management, production orders, material flow management, production organization, order initiation logic.