Моделирование задачи оперативного менеджмента производства и качества продукции

Системы оперативного менеджмента (СОМ) являются одним из малоисследованных видов организованного управления; в равной мере это относится и к модельному обеспечению этих систем. В данной статье представлена главная модель СОМ – модель производства и качества выпускаемой продукции, методика составления которой служит основой для моделирования комплекса задач оперативного менеджмента производственно-коммерческой деятельности предприятия.

Маркетинговый подход в организации систем управления предприятием предусматривает проведение мониторинга рынка, в результате которого принимаются решения по номенклатуре, объему выпуска и качественным показателям продукции.

Вопросы управления качеством продукции постоянно находятся в зоне повышенного внимания руководителей, менеджеров и специалистов отечественных и зарубежных предприятий. Эта многогранная проблема является постоянно дежурной, и в большинстве случаев менеджеры ориентируются на достижение некоего приемлемого уровня качества, обеспечивающего конкурентоспособность продукции на рынке.

Представляется, что работы по управлению качеством должны проводиться с использованием следующих принципов [1-2].

• 1.    Включение работ по повышению качества в общую стратегию развития предприятия. Такие работы не должны проводиться отдельно, а тесно увязываться с другими аспектами деятельности.

• 2.    Постоянное совершенствование производственного процесса.

• 3.    Постоянное совершенствование бизнес-процессов.

• 4.    Привлечение поставщиков к совместной работе на самых ранних этапах создания продукции; им предлагаются долгосрочные контракты, обучение новым методам управления, включая методы «работы с колес» и «поставок точно в срок».

• 5.    Постоянное повышение квалификации работников предприятий.

• 6.    Ориентация на конкретного потребителя; показатель удовлетворенности потребителя является индикатором качества всей работы.

• 7.    Должный учет социальных факторов.

Главное в управлении качеством в процессе производства продукции - бездефектная работа и эффективный контроль. Высокое качество, как показывает опыт, обеспечивается главным образом путем налаживания бездефектного производства, ликвидации самой возможности появления брака в процессе производства и сборки. В результате возможные дефекты устраняются еще на промежуточных этапах, а не в готовом изделии.

Однако пооперационный контроль качества - это очень непроизводительная работа (по некоторым данным, такой контроль и устранение дефектов приводит к потерям от 20 до 30% от уровня продаж). Контроль готовой продукции – более интегрированный подход, однако требующий оперативного ситуационного анализа и выработки затем оперативных решений в ходе финишного контроля. Во многих случаях, особенно при производстве товаров народного потребления (ТНП) (например, в легкой промышленности), – это традиционно установившийся органолептический способ контроля качества готовойпродукции[3].Привысокомуровнеруч-ного труда показатели качества зависят не только от технологии, качества сырья, материалов, комплектующих и т.д., но и от «личностных» параметров работников; комплексный учет этих факторов весьма проблематичен. Даже сам процесс – органолептический способ определения качества готовой продукции – также зависит от многих факторов (техническое оснащение и квалификация контролеров, необходимость совмещения операций по определению качества с генерацией соответствующей информации для СОМ, вопросы защиты этой информации при переходе из одной информационной среды в другую и т.д.). Немаловажным фактором при этом является преодоление психологического барьера у работников и руководителей в связи с повышением персональной ответственности за достоверность и оперативность информации о количестве и качестве выпускаемой продукции и т.д.

Многие менеджеры считают, что любую сложную проблему, включая проблему повышения качества и конкурентоспособности продукции, можно решить решительным штурмом; они верят в результативность авралов при решении сложных проблем. Однако компании, которые постоянно совершенствуют свою продукцию и производство, побеждают в конкурентной борьбе.

Этому вопросу многие крупнейшие компании мира уделяют особое внимание. Интересен опыт компании «Моторола»: в связи с ожесточенной конкуренцией на рынке электронного оборудования в начале 90-х годов эта компания начала осуществлять интенсивные программы повышения квалификации своих работников. За один год около 30 тыс. работников компании отзанимались около 3 млн. часов. По оценкам руководства, каждый доллар, инвестированный в повышение квалификации, принес 30 долларов прибыли.

Несмотря на огромное число работ, посвященных контролю и управлению качеством, нет адаптивных экономико-математических моделей (ЭММ), позволяющих приблизиться к решению этой проблемы в рамках СОМ. Формализация и эксплуатация задачи оперативного менеджмента производства и качества (ОМПК) продукции в рамках СОМ производственно-коммерческой деятельности предприятия (ПКДП) потребовали определенных решений в части информационного, математического и технического обеспечения.

По оперативным данным информационного потока «выпуск готовой продукции» производится решение задачи ОМПК выпускаемой продукции в СОМ:

• -    «выпуск готовой продукции» является комплексным параметром, характеризующим конечный результат производства и лежащим в основе управления многими сторонами деятельности предприятия в целом и отдельными его подразделениями;

• -    на многих предприятиях, особенно производящих ТНП, готовая продукция является многоассортиментной; сбор, обработка и хранение информации ведутся раздельно по каждому отличительному признаку продукции, что связано с большим количеством вычислительных операций (выполняемых до сих пор нередко вручную или с применением простейших средств); возникает противоречие между необходимостью и возможностью получения в кратчайшие сроки информации для осуществления оперативного менеджмента, поэтому постоянно ведутся поиски методов и средств, повышающих оперативность и достоверность данных информационного потока «выпуск готовой продукции» и обеспечивающих более качественное решение этой задачи;

• -    наличие информации о качестве продукции позволяет дать более глубокую оценку деятельности предприятия и отдельных его подразделений;

• -    многие акты менеджмента по данным о выпуске готовой продукции и принимаемые решения являются систематически повторяемыми, поэтому методика построения и эксплуатации модели ОМПК служит основой для формализации других задач.

Входными данными модели являются организационно-экономические и технологические характеристики объекта, а также потребительские хар актеристики продукции: z – индекс цеха; z = 1, z' ; z' - число цехов; p - индекс потока; p = 1,p' ^; p' - число потоков в цехе; а - индекс артикула; а = 1, а ^; а - число артикулов; μ – индекс модели в пределах данного артикула; ц = 1, ц '^; Ц - число моделей; w - индекс вида материала; w = 1, w ' ^; w' - число видов; c - индекс цвета материала; c = 1,c' ^; c' -число цветов; t_y – период тактового управления; t <  t y <  t y ; М - множество значений иде ^m н ⁿ тификацион ^ma н ^x ых характеристик объекта, которые пробегает вектор обозначенных величин m = (z, p, a, p, w, c):

m=(z,p,a, ^ , w,c)/1 <  z <  z ‘ ; 1 <  p <  p ‘ ;

m e M= <

1 <  a <  a ‘ ;1 <  д <  Д ;1 <  w <  w ‘ ; 1 <  c <  c ‘ ; ^ (1)

t≤t≤t ymin y ymax.

Далее примем следующие обозначения: P(m) - план выпуска изделия а-го артикула, p-ой модели, из w-го материала, с-го цвета, p-му потоку, z-го цеха; T u (m) - удельная трудоемкость изготовления изделий с указанными индексами; B_u(m) – удельный расход брутто w-го материала, с-го цвета на одно изделие с указанными индексами; в(т) - себестоимость изготовления изделий; f ₃.n.i (m) - заработная плата рабочих в себестоимости единицы продукции;

Y(m) =

⎧ 0,

^⎨⎩ 1,

если изделие не производится, если изделие производится;

F(m) – общий фонд рабочего времени p-го потока, в z-м цехе; F_з.п.(m) – фонд заработной платы рабочих; N(m) – предельный выпуск изделий; S(m) – количество w-го материала, c-го цвета, необходимое для выпуска изделий p-ым потоком, z-го цеха; r( m ) – ресурсы w-го материала; L - прибыль предприятия; у(т) - оптовые цены изделий; а(т) - договорные цены; P(m) у(т) - план реализации в оптовых ценах; P(m) а(т) - план реализации в договорных ценах; ¥*(т) = 0 + 1 - коэффициент обновляемости изделий; ст(т) – коэффициент, характеризующий предпочтение с-му цвету (выбирается на основании статистических данных, характеризующих направление моды и план предыдущих лет):

с′

Z ^ (т) = 1.

с=1

С учетом (1), примем z'   p’   а'   ц   w’   c'М'

∑∑∑∑∑∑=∑ =∑ z  p  а  ц  w  cM M

Далее примем: P(m)вк – количество изделий высшей категории качества (ВК), планируемое p-му потоку z-го цеха на определенный период; P(m)нк – предельно допустимый выпуск изделий более низкой категории качества (НК) на определенный период; Pсм(m) – количество изделий, планируемое на смену; Pт(m) – текущий план (в масштабе реального времени); Gсм(m) – количество готовой продукции, фактически выпущенной за смену; G(m) – количество изделий, текущий «факт» (в масштабе реального времени) выпуска готовой продукции; Q(m) – количество комплектов заготовок; Gбр(m) – количество бракованной продукции; Gскл(m)вк,нк – количество изделий, сданных на склад готовой продукции; G*(m)нк – пороговое – сигнальное в упреждающей инфор-мационно-сигнализирующей системе (УИСС) значение выпуска изделий НК (устанавливается директивно); Gн(m)нк – фактически выпущенное количество готовых изделий НК с начала планируемого периода (накопительно).

Все обозначенные величины больше или равны нулю и имеют соответствующие размерности.

Ограничения модели:

• -    по плану выпуска товарной продукции в оптовых ценах:

^ y(m)G(m)Y(m)=P(m)/(m);(4)

M

• -    по плану выпуска товарной продукции в договорных ценах:

^ a (m)G(m)Y(m)=P(m)a (m).(5)

M

Обозначим

G(m)Y(m) = X(m) ;(6)

тогда (4) и (5) примут вид:

^ /(m)X(m)=P(m)/(m);

M

^ a (m)X(m)=P(m)a (m);(8)

M

• -    по фонду заработной платы рабочих:

∑f(m)X(m)≤F(m);

з.п.                з.п.

M

• -    на общую трудоемкость:

Z Tu(m)X(m) < F(m);(10)

M

• -    по материалам:

Z Bu(m)X(m) < S(m);(11)

M

Z S(m)y(m) < R(m);(12)

M

• -    по общему плану группового ассортимента:

Z X(m) = N(m)o(m);

M

• -    ограничение, характеризующее коэффициент обновляемости:

Z Y(m) > Z Y* (m);(14)

MM

• -    по товарному выпуску продукции в натуральном выражении:

Z X(m)=P(m);(15)

M

• -    по выпуску изделий ВК:

Z X(m)B к" ^W

BKвк

M

• -    по предельному выпуску изделий НК:

Z X(m)H K- P(m)HK;

нк      нк

M

• -    по предельно-допустимому выпуску изделий НК за смену:

∑ X(m)_{нк см}≤P см (m)_нк;     (18)

M

• -    по валовому выпуску продукции НК за планируемый период:

Z ^X( m)_HK^{- P(} m⁾_HK;     (19)

нк      нк

M

• -    ограничение:

*

Z ^{X (т)} _нк - ^Р см ^(m) _HK ’      (20)

M что является условием информационного обеспечения УИСС о приближении к предельно-допустимому выпуску изделий НК;

• -    ограничение:

Z ^x<^m)„„ ² G (”)«•      (2^])

нк       нк

M что является условием срабатывания УИСС о достижении фактического выпуска изделий НК порогового, сигнального значения;

• -    ограничение:

Z X(m)_6p >  1,            ⁽22)

M что является условием срабатывания УИСС по браку;

• -    по комплектам заготовок:

Z X(m) = Q(m).(23)

M

Целевые функции:

• -    ритмичность выпуска продукции:

Z [PT(m> - X(m)]^ 0;(24)

M

• -    выполнение сменного плана:

Z [G(m)CM - P(m)CM ]^ 0;

M

• -    обеспечение качества выпускаемых изделий:

Z X(m)BK ^ max;

M

Z X(m)HK ^ min(0);

M

• -    отсутствие брака:

Zx6n ^ 0;

M

• -    сдача всех изделий, принятых ОТК, на склад готовой продукции:

^⎡ G(m)   - G (m)      ^⎤→ 0. (29)

⎢ см скл вк,нк ⎥

M

На рис. 1. показана одна из видеограмм решения задачи ОМПК. В центральной (выделенной фоном) сигнальной зоне УИСС высвечивается подразделение (цех, поток), в котором приближается или возникла сбойная ситуация.

ВыходнаявидеограммарешениязадачиОМПК «в стоимостном выражении» показана на рис. 2.

Использование аналогичных видеограмм «в стоимостном выражении» при решении задач других подсистем (материально-технического обеспече-

Предприятие, цех, поток

УИСС

Дата, время

Наименование продукции	План (шт)		Факт (шт)		ВК (%)	НК (%)	Брак (%)	С начала месяца
	На смену	Текущий	Текущий	Откл.				План	Факт	Откл.
Изделие №1	1000	350	300	-50*	92	7	1	20000	18000	-2000
Изделие №2	900	350	400	50	100	0	0	18000	17800	-200
Изделие №3	200	60	60	0	96	4	0	600	600	0

Рис.1. Выходная видеограмма решения задачи ОМПК

Предприятие, цех, поток            УИСС                                 Дата, время

Наименование продукции	План (тыс. руб.)		Факт (тыс.руб.)		С начала месяца
	На смену	Текущий	Текущий	Откл.	План (тыс.руб.)	Факт (тыс.руб.)	Откл. (тыс.руб.)
Изделие №1	100	35	30	-5	2000	1800	-200
Изделие №2	90	35	40	5	1800	2000	200
Изделие №3	20	6	6	0	600	600	0

Рис 2. Выходная видеограмма решения задачи ОМПК «в стоимостном выражении»

ния, сбыта, финансово-бухгалтерской деятельности и т.д.) способствует решению задач оперативного менеджмента финансовых потоков и других видов деятельности предприятия.

Модель ОМПК позволяет оперативно реагировать на возникающие отклонения и сбойные ситуа-ции,упреждать их и оценивать вклад каждого подразделения в совокупные результаты деятельности предприятия. Модель легко (пере)настраивается на параметры любого предприятия, инвариантна к технической реализации,проста в понимании и применении для управленческого персонала, имеет минимальный период адаптации.

Представленная модель ОМПК, включающая модули упреждающего управления, отражает концептуальную системность (при необходимости – автономность) функционирования СОМ и гибкую увязку текущих технико-экономических показателей с индикаторами стратегического планирования.

Модель ОМПК, отражающая задачи оптимизации и адаптации к динамичности и неопределенности развития бизнеса, относится к поколению моделей, учитывающих стратегию и тактику оперативного менеджмента при вариации параметров внешней среды.