Внедрение интегрированной системы динамического планирования на машиностроительном предприятии

Эффективное планирование производства продукции становится одним из ключевых факторов повышения конкурентоспособности организации и обеспечения её устойчивого развития. Проблемы, связанные с недостаточной проработанностью планирования, могут приводить к избыточным запасам, простою оборудования, неравномерной загрузке производственных мощностей и снижению экономической эффективности деятельности предприятия [2, 4, 5]. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения эффективности производственного планирования на современном предприятии, в частности в машиностроительной отрасли, где производство отличается высокой сложностью, разнообразием продукции и значительным объёмом материально-технических ресурсов и на практике многие предприятия сталкиваются с проблемой несоответствия между желаемым уровнем планирования и реальной организацией производственного процесса [3, 8].

Проблема исследования заключается в выявлении и устранении разрыва между требуемым уровнем планирования производства и фактической эффективностью существующих методов на конкретном предприятии. Для ООО «Лысьвенский завод нефтяного машиностроения» это проявляется в недостаточной оптимизации производственных процессов, неравномерной загрузке оборудования и ресурсов, а также в необходимости улучшения планирования с целью повышения экономической и производственной эффективности.

ООО «Лысьванефтемаш» - предприятие по производству погружных электродвигателей и гидрозащит, входящих в состав электроцен-тробежной установки (ЭЦН) для добычи нефти. В настоящее время ООО «Лысьванеф-темаш» расположено на территории трех зданий, занятых производством погружных электродвигателей и гидрозащит, сборкой блоков погружной телеметрии и дросселей, производством теплостойкого обмоточного провода и центром логистики. Технические возможности позволяют выпускать до 1200 комплектов электродвигателей и гидрозащит ежемесячно [4].

Структура завода организована по принципу функциональных производственных цехов, обеспечивающих полный цикл изготовления продукции. В состав предприятия входят следующие подразделения: механический цех, сборочный цех, цех производства систем погружной телеметрии, цех производства теплостойких обмоточных проводов, испытательная станция. Каждый цех оснащен современным оборудованием, позволяющим обеспечивать высокую точность обработки деталей, стабильное качество продукции и выполнение сложных производственных задач. Высокое качество выпускаемой продукции достигается за счет применения современного станочного парка и передовых производственных технологий. Для этого у предприятия имеется более

500 единиц современного технологического оборудования. Для изготовления листов статора и ротора используются высокоскоростные автоматические прессы и твердосплавные штампы ведущих мировых производителей [4].

Существует несколько общепринятых типов систем планирования производства, применяемых на машиностроительных предприятиях. Классические системы включают: систему хозяйственного планирования (оперативно-календарное планирование, планирование по ресурсам и производственным мощностям), систему ERP (Enterprise Resource Planning), которая объединяет все функциональные блоки предприятия – снабжение, производство, финансы, складской учет – в единую информационную среду, а также MES-систему (Manufacturing Execution System), предназначенную для мониторинга и контроля производства в реальном времени [3, 7]. Кроме того, предприятия используют методы нормативного планирования, сетевого планирования и управления проектами, а также различные виды графиков загрузки оборудования и планов по производственным участкам [1, 9].

На ООО «Лысьванефтемаш» применяются как традиционные методы планирования, так и современные автоматизированные системы. Основой планирования является ERP-система, интегрированная с производственными подразделениями. На заводе – это «1С: Предприятие». Она обеспечивает автоматическое формирование производственных программ на основании заказов клиентов, расчет потребности в материалах, комплектующих и трудовых ресурсах, а также контроль сроков выполнения производственных заказов. Наряду с ERP, предприятие использует MES-систему для мониторинга производственного процесса на каждом участке: цехах механической обработки, сборки и испытаний. Система позволяет отслеживать загрузку оборудования, выполнение технологических операций, своевременно выявлять отклонения и формировать отчеты для руководства.

Планирование производства на Предприятии осуществляется на основании «Плана отгрузок» на месяц, который разрабатывается специалистами ООО «ПК «Борец» (холдинга, в который входит исследуемое предприятие), на основании заключенных тендеров ООО «ТД «Борец». В «Плане отгрузок» определена информация по номенклатуре, количеству готовой продукции, потребителям и датам отгрузок. В процессе анализа и согласования плана специалистами и руководителями завода проводится идентификация рисков и возможностей.

На основании утвержденного «Плана отгрузок» формируются «Планы выпуска» по всем подразделениям завода с разбивкой по количеству и датам изготовления. Все планы формируются и отражаются с помощью Программы 1С:Производство. При рассмотрении «Плана производства», «Плана выпуска» и корректировок к ним руководитель подразделения проводит анализ ресурсов, необходимых для ритмичного выпуска продукции, и осуществляет подготовку производства освоенной (серийной) продукции, контролируя следующие факторы (табл. 1).

Для оценки эффективности существующей системы планирования проведен анализ выполнения плановых показателей за последние три года. Основными показателями анализа были: коэффициент использования оборудования (КИО), уровень выполнения производственного плана (в %), среднее время простоя оборудования (в часах), процент брака (в %), объем производства (в шт.) (табл. 2).

Анализ показывает, что внедрение автоматизированных систем планирования позволило повысить эффективность использования оборудования на 4%, и понизить на 1,9% процент брака. При этом 100% коэффициент выполнения плана свидетельствует о точности планирования и координации между цехами. Однако, среднее время простоев возросло, то есть увеличение времени работы оборудования не привело к снижению простоев и устранению или оптимизации причин, их вызывающих. Это также может означать, что производство работаете на пределе возможностей существующего оборудования, либо происходит неэффективное использование рабочего времени, когда простои увеличиваются, но общий объем производства растет за счет более интенсивной работы других единиц оборудования или дополнительных смен.

Таблица 1. Факторы контроля при формировании производственных планов

Фактор	Ответственное лицо	Меры по устранению возможных осложнений
Обеспеченность   подразделения квалифицированным персоналом.	Руководитель подразделения, директор по персоналу	Подбор кадров, обучение, аттестация
Наличие необходимого технологического оборудования, выполнение планового ремонта и технического обслуживания.	Главный механик, заместитель начальника цеха, начальник ТБ цехов	Проведение плановых проверок технологической точности оборудования, проведение профилактического обслуживания оборудования
Наличие действующих версий ТД и КД на продукцию, включенную в «План производства», «План выпуска деталей и узлов».	Начальник конструкторского отдела, начальник технологического отдела, начальник цеха, начальник ТБ цеха	Проверка «Плана отгрузок», «Плана производства» на следующий месяц Своевременное внесение изменений в ТД, КД, оформление заявок на изготовление копий документов, пришедших в негодность
Наличие средств технологического оснащения(СТО), средств из-мерений(СИ), средств кон-троля(СК), выполнение плановых проверок, поверки и калибровки.	Главный метролог, начальник инструментального хозяйства, лицо, ответственное за метрологическое обеспечение	Своевременное выполнение: -    заявок на изготовление и приобретение недостающих СТО, СИ, СК; -    графиков поверки, калибровки.
Обеспеченность необходимыми материалами, заготовками, полуфабрикатами и комплектующими с учетом данных по незавершенному производству, остатков на складе подразделения.	Коммерческий директор, начальник ОПМТР, начальник ПДО, начальник ПДБ цеха, начальник цеха.	Своевременное планирование и обеспечение ТМЦ
Обеспеченность достоверной информацией остатков на складах подразделений.	Начальник цеха, начальник ПДБ, заведующий складом	Контроль, учет, своевременное списание ТМЦ со складов подразделений.

Таблица 2. Анализ основных показателей планирования производства

Показатель	2022 г.	2023 г.	2024 г.
Коэффициент использования оборудования, %	79	81	83
Среднее время простоя оборудования, ч/мес	12504	13078	13648
Коэффициент выполнения производственного плана, %	100	100	100
Объем производства (основного вида оборудования),
Электродвигатели, шт	9598	10480 (+9,2%)	12058 (+15,1%)
Протекторы, шт	9494	9601 (+1,1%)	12604 (+31,3%)
Система погружной телеметрии (СПТ), шт	5953	6919 (+16,2%)	8664 (25,2%)
Процент брака, %	2,1	0,3	0,2

Таким образом, проведенный анализ демонстрирует, что система планирования на ООО «Лысьванефтемаш» в целом эффективна, однако требует совершенствования. Основные сильные стороны – это интеграция ERP и MES, контроль выполнения планов, точное распределение нагрузки между цехами. Основные направления улучшений – снижение отклонений и сокращение простоев оборудования, повышение оперативности корректировки планов, а также использование аналитических инструментов прогнозирования для оптимизации производственных ресурсов.

Анализ действующей системы планирования на ООО «Лысьванефтемаш» показал, что, несмотря на высокий уровень автоматизации и интеграцию современных информационных систем, существует ряд проблем, которые ограничивают максимальную эффективность производственного процесса. Основные проблемы связаны с распределением ресурсов между цехами, планированием мелкосерийного производства.

Первая проблема заключается в неравномерной загрузке производственных цехов, особенно цеха сборки, где наблюдается повышенная нагрузка, тогда как цех механической обработки и производство теплостойких проводов имеют резервные мощности. Такая ситуация возникает из-за особенностей производственного профиля предприятия, вклю- чающего мелкосерийное производство погружных электродвигателей и гидрозащит с индивидуальными техническими требованиями. Неравномерная загрузка приводит к увеличению простоев оборудования, снижению производительности труда и увеличению себестоимости продукции. Для решения данной проблемы необходимо внедрение динамического календарного планирования, которое позволит распределять заказы более равномерно между цехами, а также использование программных инструментов оптимизации загрузки оборудования. Применение алгоритмов ERP-системы для автоматического распределения заказов по мощностям позволяет минимизировать простои и повысить коэффициент использования оборудования.

Вторая проблема связана с планированием мелкосерийного производства и индивидуальных заказов, для которых стандартные производственные графики оказываются недостаточно гибкими. Мелкосерийное производство требует точной координации между подразделениями, таких, как механический цех и цех сборки, а также высокой скорости реагирования на изменения заказов. Основной причиной этой проблемы является недостаточная интеграция производственных данных в реальном времени и ограниченные возможности MES-системы для оперативной корректировки планов при изменении условий. Решением может стать внедрение системы гибкого планирования и визуализации производственного процесса, позволяющей отслеживать выполнение каждой операции, автоматически корректировать графики и оперативно перераспределять ресурсы в зависимости от актуальной загрузки цехов.

Таким образом, основные направления совершенствования планирования на ООО «Лысьванефтемаш» включают:

• 1.    Оптимизацию загрузки оборудования и перераспределение заказов между цехами на основе динамических алгоритмов календарного планирования;

• 2.    Внедрение гибкой системы планирования мелкосерийного производства с возможностью оперативной корректировки графиков и перераспределения ресурсов;

Реализация предложенных мероприятий позволит повысить эффективность использования производственных мощностей, снизить простои и издержки, а также обеспечить своевременное выполнение заказов на производстве. Для их комплексного решения предлагается внедрение интегрированной системы динамического планирования производства и сервисных процессов на базе ERP-MES платформы с модулем прогнозирования и оптимизации загрузки ресурсов. Это мероприятие является высокоэффективным, так как позволяет объединить все производственные и сервисные процессы в единую цифровую среду, обеспечивая оперативное управление ресурсами и точное выполнение планов. Суть мероприятия заключается в комплексной автоматизации всех этапов планирования производства и сопутствующих сервисных услуг. В рамках внедрения интегрированной системы планируется реализовать следующие функции:

• 1.    Автоматическое распределение производственных заказов по цехам и станкам с учетом текущей загрузки, квалификации работников и технологических особенностей оборудования. Это позволит равномерно распределять нагрузку между цехами, минимизировать простои и повысить коэффициент использования оборудования.

• 2.    Гибкое планирование мелкосерийного производства, включающее автоматическую корректировку графиков в зависимости от срочности заказов, изменения объема партии и наличия комплектующих. Модуль прогнозирования позволит моделировать различные сценарии загрузки и выбирать оптимальный вариант, обеспечивая своевременное выполнение индивидуальных заказов без задержек и переработок.

• 3.    Прогнозирование потребности в материальных, трудовых и финансовых ресурсах с использованием аналитических инструментов ERP-MES. Система формирует автоматические уведомления о необходимости закупки материалов, перераспределении сотрудников и корректировке графиков, что позволяет предотвратить простои и снизить издержки.

• 4.    Мониторинг выполнения производственного плана в реальном времени, включая контроль загрузки оборудования, выполнения технологических операций, состояния складских запасов и сроков поставки продукции и услуг. Руководство предприятия получает детализированные отчеты и аналитические па-

• нели для принятия оперативных управленческих решений.

Ожидаемый эффект от внедрения мероприятия является комплексным. Применение динамического планирования и автоматизированной интеграции процессов позволит повысить коэффициент использования оборудования на 10-15%, сократить простои на 20-25%, а также оптимизировать использование трудовых и материальных ресурсов. В экономи- ческом выражении это приведет к снижению производственных издержек, увеличению объема выпускаемой продукции без расширения станочного парка и улучшению финансовых показателей предприятия.

Особое значение мероприятия заключается в повышении управляемости предприятия. ERP-MES платформа с модулем прогнозирования и оптимизации позволяет оперативно реагировать на изменения внешней среды, корректировать планы при изменении спроса на продукцию, внедрять новые технические решения и повышать точность планирования мелкосерийного производства. Кроме того, интеграция планирования позволяет улуч- шить удовлетворенность клиентов, снизить количество жалоб и увеличить повторные заказы, что существенно повышает конкурентоспособность предприятия на рынке машиностроительного оборудования.