Тянущие и толкающие производственные системы

Логистическая поддержка производства различается в зависимости от системы движения материального потока: толкающей (выталкивающей, push system) или тянущей (вытягивающей, pull system).

Толкающие системы характеризуются тем, что время выполнения каждой операции устанавливается общим расписанием, к этому времени операция должна быть завершена. Полученный продукт «проталкивается» дальше и становится запасом незавершенного производства в начале следующей операции. Этот вариант игнорирует то, что в настоящее время делает следующий участок, а он может быть занят или ожидать поступления незавершенного производства. Результатом становятся задержки в работе и (или) рост запасов незавершенного производства.

Системы выталкивающего типа основываются па строгом графике производства и дают возможность применения систем планирования ресурсов (MRP I, MRP II). Планирование в системе MRP I осуществляется на основе следующих источников информации:

• • основного графика, где указывается объем каждого продукта, изготавливаемого в каждый промежуток времени;
• • ведомости спецификации материалов, где перечисляются материалы, необходимые для производства каждого вида продукции;
• • учетной документации по запасам, где показано наличие материалов.

Система MRP II включает в себя функции системы MRP I в части определения потребности в материалах, а также функции управления технологическими процессами (рис. 5.10).

Вытягивающие системы характеризуются следующим: когда в ходе одной операции заканчивается обработка единицы продукции, посылается сигнал па предыдущую операцию и сообщается, что требуется другая единица для работы. Другими словами, предыдущая операция отправляет обрабатываемую единицу только тогда, когда получает на это запрос.

Преимущества вытягивающих систем очевидны: снижение запасов, сокращение времени выполнения заказа и производства продукции, более полная загрузка оборудования, повышенная производительность, упро.

Рис. 5.10. Функциональная схема системы MRP II.

щепное планирование и диспетчирование, повышение качества материалов и продуктов и др.

В производственных логистических системах вытягивающего типа возникают следующие проблемы:

• • долгое время до существенного улучшения;
• • зависимость от высокого качества материалов, поставляемых поставщиком;
• • зависимость от способности поставщиков обеспечивать потребность в точные сроки;
• • необходимость разработки динамичных графиков;
• • зависимость от времени переналадки оборудования;
• • работа сотрудников в обстановке повышенного стресса и др. Вытягивающие системы работают в соответствии с концепциями «точно в срок» и быстрой реакции на запросы потребителей. Существует несколько типов вытягивающих систем, среди которых наиболее распространенными являются системы «супермаркета» (supermarket replenishment) и лимитированных очередей FIFO (capped FIFO LANES).

Идея восполнения запасов на производстве по примеру работы супермаркета была реализована японским концерном Toyota. Схемы такой вытягивающей системы приведены на рис. 5.11 и 5.12. На рис. 5.11 используется одна карточка (KANBAN производства), на рис. 5.12 — две (KANBAN производства и KANBAN перемещения, или отбора), при этом между участками расположен еще и участок хранения незавершенного производства. Карточка KANBAN является носителем информации о производственном процессе, размере партии заказа. В карточке перемещения, или отбора, указывается количество деталей, материала и т. п., которое должно быть взято или на предыдущем участке, или на участке хранения незавершенного производства. В карточке производства содержится информация о количестве деталей, которое должно быть изготовлено на производственном участке-поставщике.

Производственная система действует следующим образом:

• • для каждой производственной партии рассчитывается уровень необходимых материалов (минимальный, или критический, запас);
• • участок 2 (участок-потребитель) использует содержимое ячеек «супермаркета» (или контейнера);

Рис. 5.11. Схема работы производственной системы восполнения «супермаркета» .

Рис. 5.12. Система KANBAN с двумя картами.

• • участку 1 (участку-поставщику) посылается запрос на поставку необходимых компонентов, когда их уровень на участке-потребителе приблизится к критическому уровню. На рис. 5.11 и 5.12 такой запрос обозначен как KANBAN производства. В производственных системах карточку заменяют световым сигналом, а иногда и просто пустой контейнер — это и есть запрос на поставку;
• • участок 1 выполняет заказ на пополнение контейнера, или ячеек «супермаркета», осуществляет необходимые производственные операции;
• • участок 1 перемещает необходимые материалы, заготовки в пустующие ячейки или направляет заполненные контейнеры на участок хранения незавершенного производства.

Итак, вытягивающая система имеет ряд особенностей: минимизация длительности производственного цикла; обеспечение производства и отгрузка готовой продукции осуществляется точно в срок; производственные подразделения не располагают складами сырья, материалов, комплектующих; межоперационные запасы сокращены до минимума; планирование производства очень детально для участка-потребителя, а планы участка-поставщика формируются в реальном времени в зависимости от работы участка-потребителя. Если до участка с детальным планом расположено несколько производственных участков, то их работа организуется по принципу планирования участка-поставщика.

Применение системы вытягивания с KANBAN позволило японским компаниям существенно снизить запасы и повысить производительность труда. Так, на японских предприятиях по сравнению с американскими система KANBAN привела к уменьшению материальных запасов на 50% и повышению производительности труда на 10—25%. Время складирования в Японии не превышает 6 ч, в то время как в Западной Европе оно составляет от двух до шести дней. Оборачиваемость запасов при внедрении системы KANBAN достигла значения 150 оборотов в год.

В производственных системах, организованных по принципу восполнения «супермаркета», участок-потребитель может использовать любую деталь из ячеек или контейнера, в любой последовательности обрабатывать прибывшие материалы, а в системах с лимитированными очередями FIFO (first in, first out — в переводе с английского «первым пришел, первым ушел») у потребителя такой возможности нет. Очередность обработки материалов устанавливается порядком поступления.

Система лимитированных очередей имеет ряд преимуществ, отличающих их от систем «супермаркета». Прежде всего, это еще меньший уровень запасов и более простое управление производственным процессом. Кроме этого, в системах с лимитированными очередями существует возможность определить процесс, ограничивающий общую производительность. Чаще всего такие системы используются в массовых и крупносерийных производствах.

Планирование в тянущих системах может основываться на принципах теории ограничений, разработанной Э. Голдраттом. В основе такого планирования лежит технология «барабан — буфер — веревка» (drumbuffer — горе). Под «барабаном» понимается «узкое место» (или ограничивающий ресурс), которое не позволяет производить столько, сколько нужно или возможно.

Рассмотрим пример^[1] ограничения в производственной цепочке (рис. 5.13).

Рис. 5.13. Ограничение в производственной цепочке.

Как видно из рис. 5.13, «узким местом», или «барабаном», является участок сборки. Если участки сверления и пайки будут работать с полной мощностью, то полуфабрикаты будут скапливаться перед участком сборки. Для избежания этого нежелательного запаса необходимо организовать подачу материалов в производство в соответствии с ритмом, задаваемым «барабаном». Участки сверления и пайки, очевидно, будут работать не па полную мощность. Для увеличения выпуска продукции при повышенном спросе на нее необходимо дублирование участков с низкой мощностью, в пашем примере — это должен быть дублирующий участок сборки.

Под «буфером» понимается то количество запаса, которое скапливается перед «барабаном». На рис. 5.13 показано, что «барабаном» является участок сборки, значит, для избежания простоя данного участка будет создан запас («буфер»). Более того, в тянущих системах планирование и контроль запаса осуществляется только перед «барабаном», перед другими участками в запасах необходимости нет. Изменение мощности «барабана» будет сказываться на размере «буфера» .

" Веревка" — это то, что связывает «барабан» с подачей материалов в производство. Материалы должны подаваться со скоростью темпа работы «барабана», увеличение скорости подачи приведет к возрастанию запаса. В нашем примере (см. рис. 5.13) материалы должны подаваться в производство со скоростью сборки — 12 изделий в час. Участки сверления и пайки часть времени будут простаивать. Увеличивая мощность «барабана», можно добиваться увеличения производительности других участков.

Реальные производства намного сложнее, чем в рассмотренном примере, возможно, что это будет система с несколькими «барабанами» и «буферами». Однако независимо от сложности производства идея рассмотренной технологии не изменяется.

Следует отметить, что в тянущих системах большое значение уделяется персоналу, обучению сотрудников и соблюдению ими всех правил организации производственных процессов. Работа каждого сотрудника, занятого в обеспечении тянущего производства, четко регламентируется. Приведем пример регламентирования работы персонала, занятого в тянущих системах.

Вопросы практики

В табл. 5.9 и 5.10 представлены действия двух специалистов, занятых в обеспечении тянущего производства: оператора по обеспечению рабочих мест основными компонентами и оператора по заказу деталей. Эти таблицы позволяют понять, насколько регламентирована работа персонала, занятого в логистическом обеспечении тянущих производственных систем.

Таблица 5.9. Действия оператора по обеспечению материалами

Таблица 5.10. Действия оператора по заказу деталей

• [1] Новак С. Бизнес-инструменты для производственного предприятия: от основ до высшего пилотажа: пер. с англ. / науч. ред. О. Ч. Шмигельский. Минск: Гревцов Паблишер. 2008. С. 244−253.