WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 || 17 | 18 |   ...   | 20 |

«Производственный и операционный менеджмент Production and Operations Management Manufacturing and Services Eighth Edition Richard B. Chase University of Southern California Nicholas J. ...»

-- [ Страница 16 ] --

Производства и логистика Модуль производство и логистика (Manufacturing and Logistics) является самым крупным и сложным среди всех модулей. Он делится на пять основных компонентов. Это управление материалами (Materials Management — MM), эксплуатация завода (Plant Maintenance — РМ), управление качеством (Quality Management — QM), планирование и управление производством (Production Planning and Control — PP) и система управления проектами (Project Management System — PS). Каждый такой компонент делится на ряд субкомпонентов. Управление материалами охватывает все задачи в цепочке поставок, в том числе планирование потребления и закупок, оценку поставщика и проверку счет фактур. Оно также включает управление запасами и складами в каждом цикле их использования. Кроме того, поддерживается организационная форма "электронный канбан—поставки точно в срок".

Компонент "Эксплуатация завода" (РР) поддерживает деятельность, касающуюся планирования и проведения ремонтов и профилактического техобслуживания. Компонент формирует отчеты о завершении циклов обслуживания и соответствующих затратах.

Можно также управлять нормированием обслуживания и оценивать его результаты.

Функция управления качеством (QM) позволяет планировать и внедрять процедуры контроля и гарантирования качества. В основу этой функции положен стандарт ISO 9001, определяющий систему управления качеством. Эта функция скоординирована с процессами снабжения и производства, что дает возможность пользователю подбирать точки контроля как поступающих материалов, так и выпускаемой продукции в ходе производственного процесса.

Планирование и управление производством (РР) поддерживает дискретные и непрерывные производственные процессы. Предусмотрено управление как циклическими процессами, так и производством по конкретным заказам. Этот модуль поддерживает все фазы производства, обеспечивая определение и планирование производственной мощности, планирование материальных потребностей, калькуляцию себестоимости продукта, "развертывание" и "свертывание" списка материалов, диалоговый интерфейс системы автоматизированного проектирования (CAD) и управление изменениями технологии. Эта система позволяет пользователям составлять и пересматривать производственные графики выполнения заказов, которые можно генерировать на основе заказов на поставки и продажи и внутренних потребностей, а также используя узлы World Wide Web.

Система управления проектами (PS) позволяет пользователю составлять крупные и сложные проекты, а также управлять выполнением этих проектов и оценивать их. В то время как предметом системы оценки расходов на проекты (финансовый модуль) являются затраты, система управления проектами используется для планирования и мониторинга сроков и ресурсов. Эта система служит для пользователя проводником по типовым этапам проекта: концепция, эскизное проектирование, детальное проектирование и планирование, утверждение, исполнение и завершение. Она обеспечивает управление определенной последовательностью действий, каждое из которых взаимосвязано с остальными. Эти действия определены как задачи, выполнение которых требует известного времени, не допускает прерываний, требует определенных ресурсов и влечет за собой определенные расходы. Основой для оценки выполнения проектов являются сроки и результаты (заданные и фактические). Такая система позволяет составлять календарные графики и управлять наличием ресурсов, бюджетом, планированием производственной мощности и расходов, выполнением проекта.

Продажи и распределение Модуль "продажи и распределение" (Sales and Distribution — SD) содержит перечни потенциальных потребителей и управляет связями с потребителями, заказами на продажу, поставками, конфигурацией поставок, экспортом, транспортировкой, распределением, а также осуществляет выписку счетов, фактур и установление скидок.

Поскольку этот модуль (как, впрочем, и другие) можно внедрять на глобальном уровне, пользователь управляет процессом международных продаж. Например, заказ можно принять в Гонконге. Если товара нет на месте, его можно получить со складов компании, расположенных в других частях мира, и доставить непосредственно клиенту, который находится в Гонконге.

При реализации модуля SD, как и других модулей, в этой системе можно отразить структуру компании во взаимосвязи со сбытом. В результате система R/3 будет, например, "подсказывать", на чем и когда можно получить дополнительный доход. Структуру фирмы можно представить также с точки зрения бухгалтерского учета или управления материалами.

Когда в систему вводится заказ на продажу, в него автоматически включается правильная информация о цене, стимулировании продаж, наличии продукции и вариантах поставки. Предусмотрена возможность обработки пакетных заказов для специализированных отраслей, таких как пищевая, фармацевтическая или химическая.

Пользователи имеют возможность зарезервировать запасы для определенных потребителей, сделать запрос на производство промежуточных узлов или ввести заказы типа "сборка под заказ", "строительство под заказ" или "проектирование под заказ", а также специальные заказы, ориентированные на требования отдельных клиентов. На рис.

16д.2 показаны информационные связи между модулями, позволяющие интегрировать информацию, которой управляет система.

Основой для создания модулей, входящих в состав системы R/3, послужили лучшие примеры из практики — по крайней мере, так утверждают специалисты SAP. В составе SAP есть научно-исследовательская группа, которая постоянно занимается поиском оптимальных способов реализации конкретных процессов или субпроцессов.

Периодическая модернизация системы отражает результаты этих поисков и самые последние достижения практики бизнеса.

Помимо набора стандартных модулей, у SAP также есть специальные надстроечные модули, называемые отраслевыми решениями (Industry Solutions — IS). Эти отраслевые решения "подогнаны" под требования конкретных отраслей. Нынешний комплект надстроечных модулей включает модули для следующих отраслей: химическая, нефтехимическая, нефтегазовая, общественный сектор, больницы, розничная торговля, печать и издательское дело, страховое и банковское дело. Эти модули добавляют в систему специальные возможности, требующиеся для соответствующей отрасли. В будущем SAP собирается разработать намного больше модулей подобного типа.

Внедрение SAP R/ Для многих компаний внедрение SAP R/3 оказалось весьма непростым делом.

Внедрение системы предполагает, что компания должна внести в свои бизнес-процессы такие изменения, которые обеспечивали бы их соответствие подходам, реализованным в логике программного обеспечения R/3. Эти процессы могут существенно отличаться от тех, которые в настоящее время реализованы в компании. Короче говоря, адаптация компании к компьютерной программе представляет собой радикальный отход от традиционных методов работы.

Чтобы читатель получил представление о сложности этой проблемы, можно привести пример компании Applied Materials, Inc. Эта компания поначалу предполагала, что развертывание системы R/3, рассчитанной на 2200 пользователей, займет у нее примерно год. Однако на практике проблемы, связанные с недостаточной эффективностью работы компании, сложностью решаемой задачи и отсутствием соответствующего опыта и знаний, привели к задержке во внедрении системы более чем на два года. На реализацию проекта было уже израсходовано свыше 23 миллионов долларов, но он по-прежнему не был завершен. Однако эти трудности не заставили руководство компании отказаться от поставленной цели3.

Jeff Moad, "R/3: Little Material Gain for Applied", PC Week. May 20, 1996, p. 1.

Пример из недавнего прошлого: Pioneer New Media, промышленное подразделение компании Pioneer Electronics, внедрило у себя четыре модуля SAP всего лишь за пять месяцев — полностью уложившись при этом в бюджет проекта4. Pioneer воспользовалась новой методологией быстрого внедрения (Rapid Implementation), которая сводит процесс внедрения к четко определенным и строго упорядоченным фазам. Идея этой методологии заключается в как можно более быстром переносе бизнеса на уровень программного обеспечения за счет внедрения лишь тех модулей (или частей модулей), которые представляются абсолютно важными для деятельности компании. Впоследствии (как правило, на заранее планируемой второй фазе) внедряются и дополнительные модули.

Erin Callaway, "On Time, On Budget", PC Week, May 19, 1997, p. 135-136.

Консультанты и опытные пользователи сейчас обучаются искусству успешного внедрения этого программного обеспечения. Все процессы внедрения описываются так называемой "кривой совершенствования (обучения)", присущей использованию любой новой технологии. Необходимо помнить, что SAP R/3 представляет собой новый класс программного обеспечения. Основой успешного функционирования этого программного обеспечения станет применение современных технических средств в распределительных системах. Интересно будет посмотреть, какими путями пойдет развитие этих новых программных платформ в дальнейшем.

Вопросы для контроля о обсуждения 1. Каковы важнейшие технологические особенности SAP R/3, которые выделяют эту систему из ряда обычного программного обеспечения для бухгалтерского учета, планирования и управления в бизнесе?

2. Версия 4.0 SAP R/3 допускает раздельное внедрение модулей людских ресурсов, финансового учета, производства и логистики. Как это изменение повлияло на процесс внедрения SAP R/3?

3. Возможность, которой в последнее время пользуется все больше компаний, — прием заказов от потребителей через узлы World Wide Web. Поставьте себя на место сотрудника Ford Motor, рассматривающего возможность использовать такой способ приема заказов от потребителей на спортивный автомобиль марки Ford Explorer. Какую, по вашему мнению, информацию следовало бы в этом случае получать от потребителей?

Какую информацию компания должна была бы предоставить потребителю, желающему разместить на Web-узле подобный заказ? Как эту информацию можно было бы использовать в Ford Motor? Какие основные проблемы, по вашему мнению, следовало бы решить до начала внедрения подобной системы? Если этот проект окажется успешным (т.е. заказ модели Ford Explorer через Web-узел понравился бы потребителям больше, чем приобретение автомобиля у дилера), представьте его долгосрочные последствия для Ford Motor.

Рис. 16.д.2. Интеграционные связи в системе R/ Источник. SAP AG. Все права защищены. Перепечатано с разрешения.

Основная библиография ASAP World Consultancy et al. Using SAP R/3 (Indianapolis, IN: Que, 1996).

Nancy H. Bancroft, Implementing SAP R/3: How to Introduce a Large System into a Large Organization (Greenwich, CT: Manning Publications, 1996).

Thomas Curran, Gerhard Keller and Andrew Ladd, Business Blueprint: Understanding SAP''s R/3 Reference Model (Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall PTR, 1998).

Josaae Antonio Hernaandez, The SAP R/3 Handbook (New York: McGraw-Hill, 1997).

Reudiger Kretschmer and Wolfgang Weiss, Developing SAP's R/3 Applications with ABAP/4 (San Francisco: Sybex, 1996).

Sams Development Group, SAP R/3 Unleashed (Indianapolis, IN: Sams Publishing, 1996).

Simon Sharpe, 10 Minute Guide to SAP R/3 (Indianapolis, IN: Que, 1997).

ГЛАВА 17 КАЛЕНДАРНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ В этой главе...

Сущность и назначение рабочих центров Правила и методы формирования приоритетов Цеховое управление Пример системы цехового управления Улучшение работы цеха Календарное планирование работы персонала в сфере услуг Резюме Ключевые термины Диспетчирование (Dispatching) Контроль "входа" и "выхода" (Input/Output Control) Метод назначений (Assignment Method) Неограниченная загрузка (Infinite Loading) Обратное планирование (Backward Scheduling) Ограниченная загрузка (Finite Loading) Определение очередности (Sequencing) Правила приоритетов (Priority Rules) Правило Джонсона (Johnson's Rule) Принцип первого часа (First-Hour Principle) Процесс, ограниченный производительностью оборудования (Machine-Limited Process) Процесс, ограниченный производительностью человека (Labor-Limited Process) Прямое планирование (Forward Scheduling) Рабочий центр (Work Center) Цеховое управление (Shop-Floor Control) Ресурсы WWW i2 Technologies (http: //www.i2.com) Источник. Цитируется (с некоторыми изменениями) по книге William E. Sandman with J. P. Hayes, How to Win Productivity in Manufacturing (Dresner, PA: Yellow Book of Pennsylvania, 1980), p. 57.

Почему, спрашивается, служащих бухгалтерского и финансового отделов компании должны интересовать проблемы календарного планирования, например, время пребывания в очереди? Ответ: трудовой поток (Workflow) эквивалентен денежному потоку (Cash Flow), а трудовым потоком управляет календарный план!

Рассмотрим приведенный выше рисунок. В цехах, где не уделяется должного внимания календарному планированию, нередко случается, что работы ожидают в очереди до 95% продолжительности производственного цикла (а), что существенно удлиняет его (b). Добавьте сюда время хранения запаса и время оплаты, и вы получите длительность цикла денежного потока (с). Но если тщательно отнестись к составлению календарного плана, то время пребывания в очереди можно сократить, например, на 75% (d, е) и примерно на такую же величину сократится цикл денежного потока.

Повторим еще раз: трудовой поток эквивалентен денежному потоку, а его ядром является календарное планирование. Календарный план представляет собой график выполнения различных работ, использования ресурсов или предоставления производственных мощностей. В этой главе мы обсудим краткосрочное календарное планирование и управление заказами с акцентом на рабочие центры. Мы также ознакомим читателей с некоторыми основными подходами к краткосрочному календарному планированию деятельности персонала в сфере услуг.

Сущность и назначение рабочих центров Рабочий центр (Work Center) — это часть производственного пространства, на которой соответствующим образом организованы производственные ресурсы и труд.

Рабочий центр может представлять собой отдельный станок, группу станков или участок, на котором выполняется определенный тип работ. В соответствии с функциональным назначением эти рабочие центры могут быть основой цеховой структуры или более совершенных структур типа продуктового потока, сборочной линии и групповой технологической ячейки (Group Technology-cell — GT-cell). Вспомните из материала главы 10, что многие фирмы перешли от цеховой структуры к структурам на основе групповых технологических ячеек. На рис. 10.13 показан пример перехода от цеховой структуры к структуре на основе GT-cell, позаимствованный у Rockwell Telecommunications Division.

При цеховой структуре можно добиться выполнения необходимых работ, определив маршрут движения предмета труда между рабочими центрами, организованными по функциональному признаку. Когда определенная работа поступает на рабочий центр, например на сверлильный центр, запрограммированный на изготовление печатных плат, она становится в очередь к сверлильному станку, с помощью которого в плате можно высверлить требуемые отверстия. Календарное планирование в этом случае связано с определением порядка выполнения работ и функциональным назначением станка.

Этот рабочий центр на предприятии Warner Electric (Dana Corporation) в Чихуахуа (Мексика) выпускает электродвигатели для Ford Motor. На предприятии используются новейшие сварочные и обрабатывающие технологии. Допускаемый процент брака — не более шести дефектов на миллион комплектующих.

Любая система календарного планирования отличается от других методом планирования загрузки производственной мощности, используемым при составлении календарного плана. Системы календарного планирования могут быть основаны на ограниченной или неограниченной загрузке рабочих центров. Неограниченная загрузка (Infinite Loading) имеет место в тех случаях, когда основанием для назначения какой-либо работы определенному рабочему центру является лишь потребность, которая возникнет со временем. Наличие ресурсов, необходимых для выполнения работы, непосредственно в расчет не принимается, как не принимается в расчет и фактическая очередность работ, выполняемых каждым ресурсом на рабочем центре. Зачастую просто проверяются, не перегружены ли в совокупности важнейшие ресурсы, как это было продемонстрировано в главе 16 (рис. 16.9). Перегрузку можно оценить, вычислив объем работ, подлежащий выполнению в течение определенного времени, как правило, одной недели, и рассчитанный по нормам пуско-наладочных и основных работ по каждому заказу. При использовании системы с неограниченной загрузкой время выполнения заказа оценивается сложением ожидаемого операционного времени (время на выполнение пус ко-наладочных и основных работ), времени перемещения материалов и ожидаемой задержки на пребывание в очереди на выполнение заказа.

Система, основанная на ограниченной загрузке (Finite Loading), использует подробное планирование каждого ресурса по необходимым затратам времени на выполнение пуско-наладочных и основных работ по каждому заказу. В сущности, система календарного планирования в этом случае точно определяет, каким заданием будет занят каждый ресурс в каждый момент на протяжении всего рабочего дня. В случае, когда выполнение какого-либо задания задерживается из-за отсутствия той или иной детали, соответствующий заказ ставится в очередь и ожидает появления этой детали (она может быть результатом одной из предыдущих операций). Теоретически, при использовании системы ограниченной загрузки все календарные планы выполнимы.

Другой характеристикой, с помощью которой можно различать системы календарного планирования, является направление планирования во времени — прямое или обратное. С этой точки зрения более распространено календарное планирование, обращенное в будущее, называемое прямым планированием (Forward Scheduling), при котором система принимает заказ и затем планирует каждую операцию, подлежащую выполнению в будущем. Система, в которой используется прямое календарное планирование, позволяет определить самый ранний срок выполнения заказа. С другой стороны, система, в которой используется обратное планирование (Backward Scheduling), берет за исходную точку какую-то дату в будущем (например, день, когда заказ должен быть готов) и планирует требуемые операции в обратной последовательности. Система, в которой используется обратное календарное планирование, позволяет определить, когда должно начаться выполнение заказа, чтобы он был готов к определенному сроку.

Планирование материальных потребностей (MRP) является примером # неограниченной системы обратного планирования материалов. В случае простой MRP для каждого заказа в будущем предусмотрена конкретная дата выполнения, и система подсчитывает потребности в деталях, планируя — в обратном направлении — моменты выполнения заданий таким образом, чтобы соответствующие заказы были выполнены точно в заданные сроки. Время, требующееся для изготовления каждой детали (или партии деталей), оценивается на основе прошлого опыта. Системы календарного планирования, о которых идет речь в этой главе, предназначены для процессов, необходимых для изготовления этих деталей и узлов.

До сих пор термин "ресурсы" использовался в общем смысле. Но на практике нужно четко определить, какой именно ресурс подлежит планированию. Обычно процессы бывают ограничены либо производительностью оборудования, либо производительностью человека. В случае процесса, ограниченного производительностью оборудования (Machine-Limited Process), критическим ресурсом является оборудование, и именно для него составляется календарный план. Аналогично, в случае процесса, ограниченного производительностью человека (Labor-Limited Process), критическим ресурсом являются люди, на которых и ориентируется календарный план. К счастью, процессы не бывают ограничены одновременно производительностью оборудования и производительностью человека В табл. 17.1 описываются методы календарного планирования, которые чаще всего используются для различных производственных процессов. Учитывается ли при этом производственная мощность, зависит от конкретного процесса.

Таблица 17.1. Типы производственных процессов и методы календарного планирования Типичный метод Тип Продукт Характеристики календарного планирования Полная автоматизация, Химические низкое содержание Ограниченное прямое вещества, сталь, затрат труда в календарное провода и кабели, себестоимости планирование Чистый процесс жидкие вещества продукции, процесса;

процесс, (пиво, узкоспециализированное ограниченный безалкогольные оборудование, производительностью напитки), консервы рассчитанное на выпуск оборудования определенного продукта Ограниченное прямое Автоматизированное календарное оборудование, планирование линии Автомобили, автоматизированные (норма выработки — телефонные погру-зочно- типовая);

процесс, Крупномасштабное аппараты, разгрузочные работы, ограниченный производство крепежные детали, движущиеся сборочные производительностью текстиль, двигатели, линии, размещение оборудования;

детали домашняя утварь большинства подаются на линию с оборудования — в помощью систем линию "точно в срок" или "канбан" Типичное неограниченное прямое календарное планирование;

управление приоритетами;

процесс, как правило, ограничен Поставщики Групповые производительностью Производство комплектующих, технологические ячейки, человека, но нередко среднего ведущие специализированные — масштаба потребительские мини-заводы производительностью товары оборудования;

зачастую ориентирован на заказы потребителей, которые должны быть выполнены точно в срок, или на даты, указанные MRP Обрабатывающие Неограниченное центры, организованные прямое календарное Заказное и опытное по производственным планирование работ;

оборудование, функциям (не "в как правило, Цехи с малыми специализированные линию"), высокое ограничено объемами инструменты, содержание затрат труда производительностью производства мелкосерийная в себестоимости человека, но промышленная продукции, определенные продукция универсальные станки функции могут (значительное время на ограничиваться переналадку), производительностью незначительная оборудования автоматизация погрузоч- (например, процесс но-разгрузочных работ, термообработки или большое разнообразие операции на продукции прецизионном обрабатывающем центре);

приоритеты определяются сроками, указанными MRP Современные компьютерные технологии позволяют составлять весьма подробные календарные планы, например планирование каждого вида работ на каждом станке и назначение конкретного работника на определенный станок в определенный момент времени. Есть и такие системы, которые фиксируют точное состояние каждой работы и каждого ресурса. Используя штрих-кодовую технологию, такие системы позволяют получить любую нужную информацию. Во врезке "Понимающее" календарное и производственное планирование компании Optimax" описывается современная система календарного планирования, совместимая с такой компьютерной программой планирования ресурсов предприятия, как SAP (см. также Дополнение к главе 16).

Типичные функции календарного планирования и управления При составлении календарных планов и управлении работами должны выполняться следующие функции.

1. Распределение заказов, оборудования и персонала по рабочим центрам или другим производственным участкам, т.е. краткосрочное планирование производственных мощностей.

2. Определение последовательности выполнения заказов, т.е. установление приоритетности работ.

3. Инициирование выполнения графика работ. Обычно это называется диспетчированием (dispatching) заказов.

4. Цеховое управление (или управление производственной деятельностью), включающее 5. Контроль состояния и хода выполнения заказов.

6. Ускорение выполнения запаздывающих и критических заказов1.

Несмотря на то, что словосочетание "ускорение выполнения заказа" вызывает аллергию у многих специалистов по управлению производством, почти каждому специалисту рано или поздно приходится прибегать к этому средству в своей практической деятельности. В сущности, самой типичной должностью в сфере управления производством является должность экспедитора, специалиста по материально техническому снабжению, или "толкача". В некоторых компаниях хороший экспедитор — т.е. тот, кто может "протолкнуть" важную работу через систему или "выбить" материалы, об источниках получения которых другие даже не догадываются, — считается чрезвычайно ценным работником.

Связь плановика с рабочим центром в процессе календарного планирования в упрощенном виде показана на рис. 17.1.

В начале дня составитель календарного плана (в данном случае — специалист по управлению производством, закрепленный за соответствующим подразделением) отбирает работы, которые должны быть выполнены на отдельных рабочих станциях, и определяет их последовательность. Решения этого плановика должны основываться на операционных и маршрутных картах, состоянии работ, уже выполняемых на каждом рабочем центре, оче реди работ к каждому рабочему центру, приоритетах работ, наличии соответствующих материалов, ожидаемых заказах на выполнение работ, которые могут быть выданы в этот день несколько позже, и производственных мощностях рабочих центров (труд работников и производительность оборудования).

НОВАЦИЯ "Понимающее" календарное и производственное планирование компании Optimax Одним из новшеств в сфере календарного планирования является "обещание исполнения заказа" (Order Promising) — так утверждает Джефф Херрман, президент и исполнительный директор компании Optimax Systems Corp. (Кембридж, штат Массачусетс), разработавшей систему "понимающего" календарного и производственного планирования. В своей последней разработке, OptiFlex ATP (первые ее поставки относятся к началу 1997 года), компания обеспечивает выполнение так называемой функции "доступно к обещанию" (Available-To-Promise — ATP) в реальном времени. "Эта система не просто обеспечивает соответствие заказов заранее спланированным производственным интервалам, но определяет фактическую способность предприятия выполнить заказ, тщательно проверяя всевозможные ограничения, такие как производительность оборудования, наличие материалов, работников и состояние материально технического снабжения, — утверждает г-н Херрман. — Причем, все это выполняется в реальном времени, когда заказчику нужно срочно принять решение. Я предпочитаю пользоваться для этого другим определением: заказчик сам планирует свое производство". Процедура: пользователь "выходит" на соответствующую Web-страницу, щелкает на кнопке "Заказ", затем — на конфигурации заказа и задает дату поставки. Практически сразу же заказчик получает ответ, можно ли его заказ выполнить к указанному сроку.

Г-н Херрман отмечает, что, скорее всего, анализ способности предприятия произвести и доставить заказанную продукцию к заданному сроку будет выполняться в ответ на запрос со стороны дилера или торгового представителя компании, находящегося в разъездах. "Но, в конечном счете заказчик мог бы "обойти" стадию продажи, — предсказывает г-н Херрман. — По крайней мере, в случае стандартных заказов это вполне вероятно".

Данный продукт OptiMax создавался в качестве дополнения к системам ERP (он совместим с SAP), но уже некоторые поставщики пакетов с расширенной базой (broad-based packages) говорят о скором появлении сложных Internet-совместимых систем календарного планирования, которые будут входить в состав программного обеспечения ERP.

Примечание: с самыми последними образцами программ календарного планирования можно ознакомиться на Web-сервере компании i2 Technologies (http://www.i2.com).

Источник. Основано на информации, содержащейся в статье John H. Sheridan, "Gearing up for E-Commerce", Industry Week, November 18, 1996, p. 43.

Для составления календарного плана плановику нужна информация о состоянии работ за предыдущий день, информация центральных служб управления производством, производственных технологов и т.д. Плановик должен также посоветоваться с руководителем подразделения на предмет осуществимости предлагаемого им календарного плана и выслушать его мнение о наличии соответствующей рабочей силы и потенциальных "узких мест". Подробности составленного календарного плана доводятся до исполнителей с помощью диспетчерских перечней (Dispatch Lists), с которыми они могут ознакомиться на компьютерных мониторах или в виде соответствующих распечаток;

им можно также выслать список того, что должно быть сделано на центральных участках. Использование досок с календарными планами, которые вывеши- ваются на видных местах (пример такой доски, используемой в компании Bernard Welding, показан на рисунке ниже), является высокоэффективным способом ознакомления каждого исполнителя с приоритетами и текущим состоянием работ.

Рис. 17.1. Место плановика в рабочем центре Цели составления календарных планов для рабочих центров Обычно цели составления календарных планов для рабочих центров таковы:

установление сроков выполнения работ;

минимизация времени выполнения заказов;

минимизация времени или затрат на пуско-наладочные работы;

минимизация объемов незавершенного производства;

повышение коэффициента использования станков и труда.

(Последняя цель достаточно противоречива, поскольку стремление постоянно загружать какой-то работой людей и оборудование далеко не всегда ведет к повышению эффективности производства.) Планирование последовательности работ Процесс определения, какая работа должна выполняться первой на том или ином станке или рабочем центре, называется планированием очередности работ (Sequencing), или выстраиванием приоритетов (Priority Sequencing). Правила приоритетов (Priority Rules) — это правила, используемые для установления очередности работ. Эти правила бывают очень простыми и сводятся к требованию, чтобы последовательность работ соответствовала определенной совокупности данных, например времени обработки, установленным срокам или порядку поступления заказов. Другие правила, тоже простые, могут требовать несколько большей информации для того, чтобы определить какой-либо числовой показатель, как, например, правила критического отношения (ниже приведены определения основных правил приоритетов). А такие правила, как правило Джонсона (также обсуждается ниже), применяемое при планировании работ для некоторой совокупности станков, для определения порядка выполнения работ использует соответствующую вычислительную процедуру. Десять самых распространенных правил формирования приоритетов перечислены во врезке, озаглавленной "Десять правил формирования приоритетов для планирования последовательности работ".

Правильность установления приоритетов оценивается эффективностью календарного плана, которая проявляется в следующем.

1. Соблюдение сроков, установленных заказчиками или определенных последующими операциями.

2. Минимизация "продолжительности потока", т.е. времени, которое затрачивается на выполнение работы в данном процессе.

3. Минимизация объемов незавершенного производства.

4. Минимизация простоев станков и рабочих.

Правила и методы формирования приоритетов Планирование л работ на одним станке Сравним в статике некоторые из 10 правил формирования приоритетов календарного планирования в случае, когда на одном станке нужно выполнить четыре работы. (В планировании эта ситуация соответствует классу задач, называемых задачей п работ на одном станке или просто "л/1".) Теоретически сложность задач планирования возрастает при увеличении количества станков, а не при увеличении количества работ, которые должны быть выполнены на этих станках;

таким образом, единственным ограничением на n в случае одного станка является только то, что п должно быть вполне определенным, конечным числом. Рассмотрим следующий пример.

Пример 17.1. Задача n работ на одном станке Майк Моралес — руководитель компании Legal Copy-Express, которая предоставляет услуги по копированию печатных материалов для юридических контор, расположенных в центре Лос-Анджелеса. В начале недели свои заказы разместили пять клиентов. Запланированы следующие сроки выполнения этих заказов.

Десять правил формирования приоритетов для планирования последовательности работ 1. FCFS (First-Come, First-Served) — первый вошел — первым обслужен. Работы выполняются в том порядке, в каком они поступают в подразделение.

2. SOT (Shortest Operating Time) — по кратчайшему времени выполнения. Сначала выполняется работа с самым коротким временем выполнения, затем среди оставшихся работ опять отыскивается и выполняется работа с самым коротким временем выполнения и т.д.

3. Ddate (Due Date) — по установленным срокам окончания. Первой выполняется работа с самым ранним сроком окончания. DDate — когда речь идет о всей работе;

OPNDD — когда речь идет о следующей операции.

4. SD (Start Date) — по ранней дате начала выполнения, определяемой как установленная дата выполнения работы, минус время выполнения работы. Первой выполняется работа с самой ранней датой начала выполнения.

5. STR (Slack Time Remaining) — по наименьшему остающемуся запасу времени. Этот запас вычисляется как разность между временем, остающимся до установленной даты выполнения, и временем выполнения работы. Работы с самым коротким запасом времени выполняются первыми.

6. STR/OP (Slack Time Remaining per Operation) — по наименьшему оставшемуся запасу времени на одну операцию. Заказы с самым коротким STR/OP выполняются первыми. STR/OP вычисляется следующим образом:

7. CR (Critical Ratio) — по критическому отношению. Вычисляется как разность между установленной датой выполнения и текущей датой, деленная на время выполнения работы.

Работы с наименьшим критическим отношением выполняются первыми.

8. QR (Queue Ratio) — по коэффициенту очередности. Вычисляется как время, остающееся по графику, деленное на плановое время пребывания в очереди. Заказы с наименьшим коэффициентом очередности выполняются первыми.

9. LCFS (Last-Come, First-Served) — последний вошел — первым обслужен. Это правило часто применяется по умолчанию. При поступлении очередной работы она размещается на вершине пирамиды. Плановик первой выбирает последнюю поступившую работу (с вершины) и эта работа выполняется первой.

10. Random — в произвольном или случайном порядке. Руководители или плановики обычно выбирают первой ту работу, выполнение которой кажется им предпочтительнее в данный момент времени.

Источник. Этот список (с некоторыми изменениями) заимствован из книи Donald W.

Fogarty, John H. Blackstone, Jr. and Thomas R. Hoffmann, Production and Inventory Management (Cincinnati: South-Western Publishing, 1991), p. 452-453.

Работа (в порядке Дата, до которой должен быть время выполнения (дни) поступления) выполнен заказ А 3 В 4 С 2 D 6 Е 1 Все заказы требуют использования устройства цветного копирования, оно есть в компании в единственном экземпляре. М-р Моралес должен принять решение о последовательности выполнения указанных пяти заказов. Критерием оценки является минимальная продолжительность потока (Flow Time). Допустим, что м-р Моралес, пытаясь проявить справедливость по отношению ко всем своим клиентам, решил воспользоваться правилом FCFS.

Решение 1. Правило FCFS Правило FCFS дает следующие результаты (см. таблицу ниже).

Сравнивая установленные даты завершения каждой работы с соответствующей продолжительностью потока, обнаруживаем, что только работа А будет завершена вовремя. Работы В, С, D и Е будут просрочены на 1, 2, 6 и 14 дней соответственно. В среднем любая из работ будет просрочена на (0 + 1 + 2 + 6 + 14)/5 = 4,6 дней.

Календарный план, составленный по правилу FCFS Время Дата, к которой должен быть Последовательность Продолжительность обработки выполнен заказ (дни с начала работ потока (дни) (дни) периода планирования) А 3 5 0 + 3 = В 4 6 3 + 4 = С 2 7 7 + 2 = D 6 9 9 + 6= Е 1 2 15 + 1 = Общая продолжительность потока = 3 + 7 + 9+15 + 16 = 50 дней Средняя продолжительность одной работы в потоке = 50/5 = 10 дней Решение 2. Правило SOT Рассмотрим применение правила SOT. В нашем случае м-р Моралес присваивает наивысший приоритет заказу с самым коротким временем выполнения.

Правило SOT дает следующие результаты.

Календарный план, составленный по правилу SOT Время Дата, до которой должен быть Последовательность Продолжительность обработки выполнен заказ (дни с начала работ потока (дни) (дни) периода планирования) Е 1 2 0+1 = С 2 7 1+2 = А 3 5 3 + 3 = В 4 6 6 + 4 = D 6 9 10 + 6= Общая продолжительность потока =1+3 + 6 + 10 + 16 = 36 дней Средняя продолжительность одной работы в потоке = 36/5 = 7,2 дней Применение правила SOT позволяет сократить среднюю продолжительность одной работы в потоке в сравнении с результатами использования правила FCFS. Кроме того, работы и С будут завершены раньше обусловленного срока, а завершение работы А запоздает только на один день. В среднем любая из работ будет просрочена на (0 + 0 + 1 + 4 + 7)/5 = 2,4 дня.

Решение 3. Правило DDATE Если м-р Моралес решит воспользоваться правилом DDATE, календарный план примет следующий вид.

Календарный план, составленный по правилу DDATE Время Дата, до которой должен быть Последовательность Продолжительность обработки выполнен заказ (дни с начала работ потока (дни) (дни) периода планирования) Е 1 2 0 + 1 = А 3 5 1 +3 = В 4 6 4 + 4 = С 2 7 8 + 2 = D 6 9 10 + 6 = Общая продолжительность потока =1+4 + 8 + 10+16 = 39 дней Средняя продолжительность одной работы в потоке = 39/5 = 7,8 дней В этом случае будут просрочены работы В, С и D. В среднем любая из работ будет просрочена на (0 + 0 + 2 + 3 + 7)/5 = 2,4 дня.

Решение 4. Правила LCFS, RANDOM и STR Ниже указаны результирующие продолжительности потока в случае применения правил LCFS, RANDOM (произвольный порядок) и STR.

ата, до которой долен Время Д обработ- ж Последовательность быть выполнен за->з (дни с Продолжительность ки (дни) Ki работ начала пе-юда потока (дни) pi планирования) Правило LCFS Е 1 2 0 + 1= D 6 9 1+6 = С 2 7 7 + 2 = В 4 6 9 + 4 = А 3 5 13 + 3= Общая продолжительность потока = 46 дней Средняя продолжительность одной работы в потоке = 9,2 дней Среднее запаздывание = 4,0 дня Правило Random (произвольный выбор) D 6 9 0 + 6 = С 2 7 6 + 2 = А 3 5 8 + 3 = Е 1 2 11 + 1 = В 4 6 12 + 4= Общая продолжительность потока = 53 дня Средняя продолжительность одной работы в потоке = 10,6 дней Среднее запаздывание = 5,4 дней Правило STR Е 1 2 0+1 = А 3 5 1 +3 = В 4 6 4 + 4 = D 6 9 8 + 6= С 2 7 14 + 2 = Общая продолжительность потока = 43 дня Средняя продолжительность одной работы в потоке = 8,6 дней Среднее запаздывание = 3,2 дня Сравнение правил формирования приоритетов Ниже приведены результаты сравнения различных правил формирования приоритетов применительно к компании м-ра Моралеса.

Средняя Общая продолжительность Среднее запаздывание Правило продолжительность одной работы в потоке (дни) потока (дни) (дни) FCFS 50 10 4, SOT 36 7,2 2, DDate 39 7,8 2, LCFS 46 9,2 4, Random 53 10,6 5, STR 43 8,6 3, Очевидно, что в данном случае применение правила SOT более выгодно по сравнению со всеми остальными правилами. Но всегда ли соблюдается эта закономерность? На этот вопрос можно ответить положительно. Более того, существует математически строгое доказательство того, что правило SOT обеспечивает оптимальное решение для случая л/1 и по таким критериям оценки, как среднее время ожидания и среднее время завершения. В сущности, это простое правило столь эффективно, что его называют "важнейшей концепцией задачи определения последовательности работ в целом"2.

R.W. Conway, William L. Maxwell and Louis W. Miller, Theory of Scheduling (Reading. MA: Addison-Wesley, 1967), p. 26. Классическая книга по данному вопросу.

Планирование n работ на двух станках Следующей ступенью в повышении сложности задачи календарного планирования является задача я/2, когда две или большее количество работ нужно выполнить на двух станках в определенной последовательности. Как и в случае л/1, здесь также существует метод, который приводит к оптимальному решению в соответствии с определенными критериями. Метод, который в честь его разработчика называется правилом Джонсона (Johnson's rule), состоит в минимизации продолжительности потока — с момента начала первой работы до момента завершения последней работы. Правило Джонсона предусматривает следующие этапы установления очередности выполнения заданий.

1. Составить список затрат операционного времени для каждого задания на обоих станках.

2. Выбрать самое короткое операционное время.

3. Если это время отвечает первому станку, запланировать выполнение задания первым на первом станке;

если же оно отвечает второму станку, запланировать его выполнение последним.

4. Повторять пп. 2 и 3 для каждой оставшейся работы до тех пор, пока не будет полностью составлен календарный план.

Пример 17.2. Задача n работ на двух станках Эту процедуру можно проиллюстрировать, составив календарный план выполнения четырех работ на двух станках.

Решение Этап 1. Составить список затрат операционного времени для каждого задания на обоих станках.

Работа Операционное время на станке 1 Операционное время на станке А 3 В 6 С 5 D 7 Этапы 2 и 3. Выбрать самое короткое операционное время. Работа А является самой короткой на станке 2, поэтому ее выполнение планируется последним. (После этого работа А не участвует в дальнейшем рассмотрении.) Этап 4. Повторять этапы 2 и 3, пока не будет полностью определена последовательность работ и составлен календарный план. Выберем кратчайшее операционное время среди оставшихся работ. Самое короткое операционное время оказывается у работы D на станке 2, поэтому она выполняется "второй с конца".

(Напоминаем, что "первой с конца" является работа А.) Теперь уже не подлежат планированию работы А и D. Среди оставшихся самое короткое операционное время оказывается у работы С на станке 1. Работа С выполняется первой. Теперь у нас остается только работа б, у которой автоматически оказывается самое короткое операционное время на станке 1. Таким образом, в соответствии с этапом 3, она выполняется второй с начала. (В первую очередь по плану уже должна выполняться работа С.) Итак, мы пришли к следующей последовательности выполнения работ: С—>В— >D—>A, а время потока составляет 25 дней, что является минимумом. Кроме того, мы минимизировали общее время простоя и среднее время простоя. Окончательный вариант календарного плана представлен на рис. 17.2.

Результат выполнения указанных этапов планирования: работы, имеющие самое короткое операционное время, оказываются в начале и конце графика. Таким образом, мы максимизируем время параллельной работы двух станков, минимизируя при этом общее операционное время, которое требуется для выполнения указанных работ.

Метод получения оптимальных решений Джонсона удается распространить на случай я/3. Если же возникает потребность решить подобные задачи для случаев более сложных, чем л/3, что чаще всего и происходит на практике, аналитическими методами поиска оптимальных ре шении воспользоваться невозможно — их попросту не существует. Причина этого заключается в том, что, даже если на первый станок работы будут поступать в статическом режиме, задача составления календарного плана все равно превращается в динамическую, и перед станками в потоке начинают образовываться очереди.

Рис. 17.2. Оптимальный план работ, составленный по правилу Джонсона Планирование определенного количества работ на таком же количестве станков В цехе возможны ситуации, когда есть необходимое количество станков разных типов, но способных выполнять одинаковые работы при разной стоимости обработки и нужно выполнить разные работы одновременно на этих станках. В этом случае задача заключается не в том, чтобы выяснить, какую работу выполнять первой, а в том, как распределить работы между станками, чтобы календарный план в целом оказался оптимальным. В таком случае нужно воспользоваться методом назначений.

Метод назначений (Assignment Method) представляет собой особый случай транспортного метода (Transportation Method), используемого в линейном программировании. Его можно применять к ситуациям, где имеется п источников поставки и п потребителей (например, пять работ на пяти станках), а цель заключается в минимизации или максимизации той или иной меры эффективности. Этим методом удобно пользоваться в приложениях, связанных с распределением работ по рабочим центрам, людей — по работам и т.п. Метод назначений подходит для решения задач, имеющих следующие характеристики.

1. Имеется п "предметов", которые требуется распределить по п "получателям".

2. Каждый предмет должен быть назначен одному, и только одному, получателю.

3. Может использоваться только один критерий (например, минимальные затраты, максимальная прибыль или минимальное время выполнения).

Пример 17.3. Метод назначений Допустим, что у составителя календарного плана есть пять работ, которые можно выполнять на любом из пяти станков (п = 5). Затраты на выполнение каждого сочетания "работа-станок" представлены в табл. 17.2. Составитель календарного плана желает провести назначение с использованием критерия минимальных затрат. В этом случае существует 5! = 120 возможных вариантов назначений.

Решение Эту задачу можно решить с помощью метода назначений, который состоит из четырех этапов.

Вычесть наименьшее число в каждой строке из самого себя и всех других чисел в этой строке. (Таким образом, в каждой строке появится по крайней мере по одному нулю.) В полученной матрице вычесть наименьшее число в каждом столбце изо всех других чисел в этом столбце. (Таким образом, в каждом столбце появится по крайней мере по одному нулю.) Определить, равно ли числу n минимальное количество горизонтальных и вертикальных линий, необходимых для перечеркивания всех нулей в матрице. Если равно, значит нам уже удалось найти оптимальное решение, поскольку назначения "работа станок" должны осуществляться по полученным нулевым элементам. Если минимальное количество линий, необходимых для перечеркивания всех нулей, меньше n, перейти к п. 4.

Провести наименьшее возможное число линий через все нули. (Эти линии могут быть теми же, которые использовались в п. 3.) Вычесть наименьшее из неперечеркнутых число из самого себя и изо всех других неперечеркнутых чисел и прибавить его к числам на каждом пересечении линий. Повторить п. 3.

Перечисленные этапы отражены в табл. 17.3, которая описывает рассматриваемый нами пример.

Таблица 17.2. Матрица назначений, отображающая затраты в долларах на станочное выполнение каждой из пяти работ Станок Работа А В С D Е I 5 6 4 8 II 6 4 9 8 III 4 3 2 5 IV 7 2 4 5 V 3 6 4 5 Обратите внимание, что, несмотря на наличие двух нулей в трех строках и трех столбцах решение, представленное в табл. 17.3, для этой задачи единственное возможное решение, поскольку, чтобы удовлетворить требованию "назначать один раз по нулю", работу III можно назначить только на станок С. У других задач может быть несколько оптимальных решений (это зависит, разумеется, от соответствующих затрат).

Таблица 17.3. Процедура решения матрицы назначений Этап 1. Сокращение строк — из каждой строки в наименьшее число в строке.

вычитается Станок Работа А В С D Е I 2 3 1 5 II 2 0 5 4 III 2 1 0 3 IV 5 0 2 3 V 0 3 1 2 Этап 3. Перечеркнуть минимальным числом линий все нули и проверить с помощью подсчета линий. Здесь минимальное количество линий, перечеркивающее все нули, равно 4, а необходимо 5 — по числу столбцов или строк, т.е. необходимое для получения оптимального решения условие не выполняется, и поэтому переходим к п. 4.

Станок Работа А В С D Е I 2 3 1 3 II 2 0 5 2 III 2 1 0 1 IV 5 0 2 1 V 0 3 1 0 Снова проверяем решение перечеркиванием линиями и получаем, что их минимально необходимое число равно 5, т.е. это оптимальное решение.

Станок Работа А В С D Е I 1 3 0 2 II 1 0 4 1 III 2 2 0 1 IV 4 0 1 0 V 0 4 1 0 Этап 2. Сокращение столбцов — из каждого столбца вычитается наименьшее число в столбце.

Станок Работа А В С D Е I 2 3 4 3 II 2 0 5 2 III 2 1 0 1 IV 5 0 2 1 V 0 3 1 0 Этап 4. Вычесть наименьшее число из неперечеркнутых чисел и прибавить его к числам на пересечении линий, проведенных в п. 3. Наименьшее число из неперечеркнутых равняется 1.

Станок Работа А В С D Е I 1 3 0 2 II 1 0 4 1 III 2 2 0 1 IV 4 0 1 0 V 0 4 1 0 Таким образом, оптимальные назначения и соответствующие затраты будут такими:

Работа I — на станок Е Работа II — на станок В Работа III — на станок С Работа IV — на станок D Работа V — на станок А Общие затраты $ Основой метода назначений нематематического характера является необходимость минимизации издержек неиспользованных возможностей (Opportunity Costs)3. Если бы, например, мы решили назначить работу I не на ста-нвк Е, а на станок А, нам пришлось бы пожертвовать возможностью сэкономить $2 = ($5 — $3). Алгоритм назначения, в сущности, выполняет подобные сравнения для всей совокупности альтернативных назначений, сокращая строки и столбцы, как описано в пп. 1 и 2. Аналогичные сравнения он выполняет и в п. 4.

Логическое обоснование процедуры добавления и вычитания наименьших значений в ячейках матрицы заключается в следующем. Дополнительные нули вводятся в матрицу путем вычитания изо всех ячеек величины, равной одной из этих ячеек. Отрицательные числа, которые, вообще говоря, недопустимы, могут появляться в этой матрице. Чтобы избавиться от отрицательных чисел, величину, равную наибольшему отрицательному числу, нужно прибавить к каждому элементу строки или столбца, в котором он встречается.

Это приводит ко вторичному добавлению этой величины к каждой ячейке, которая лежит на пересечении строки и столбца и в которые уже были внесены изменения. В итоге строки и столбцы, через которые проходят линии, возвращаются к своим исходным значениям, а на пересечениях линий — возрастают на величину, которая вычтена из незачеркнутых ячеек. (Читатель может проверить справедливость этих рассуждений, решив данный пример без использования линий.) Интерактивное календарное планирование с помощью системы JOB В системе JOB, разработанной Дж. Праетом и А. Шартнером (J.M. Pruett and A. Schartner), используется модель, которая обеспечивает возможность вмешательства человека в процесс составления календарного плана работы и балансирования загрузки обрабатывающих центров. В этой системе используются три режима при составлении календарных планов: последовательный, интерактивный и полуинтерактивный.

При использовании последовательного режима компьютер автоматически планирует рабочие заказы (Work Orders) в соответствии с тем или иным правилом формирования приоритетов (например, на основе самой ранней установленной даты выполнения заказа), игнорируя вопросы балансирования загрузки. При использовании интерактивного режима человек-плановик планирует рабочие заказы последовательно, один за другим. С помощью системы JOB плановик разрабатывает в интерактивном режиме календарный план;

при этом плановик одновременно учитывает как необходимость планирования рабочих заказов, так и производительность группы оборудования. Полуинтерактивный режим представляет собой сочетание интерактивного и последовательного режимов.

Рабочие заказы планируются автоматически на основе критериев последовательного подхода, но с учетом заранее установленных пороговых значений загрузки группы оборудования (обычно они устанавливаются на уровне 100%). В случае превышения порогового значения загрузки группы оборудования алгоритм останавливает процесс планирования и ожидает вмешательства человека (интерактивный режим) для устранения чрезмерной загрузки оборудования. Как только проблема с загрузкой оборудования для данного рабочего заказа разрешена, алгоритм (последовательный режим) получает разрешение возобновить процесс планирования.

Такой интерактивный процесс предусматривает использование календарных планов, которые — в виде столбиковых диаграмм — строит и отображает на своем экране компьютер.

Управление системой JOB осуществляется с помощью различных меню. Эта система позволяет получить такие статистические данные, как средняя продолжительность незавершенных работ, среднее время цикла, перегруженные и недогруженные группы оборудования, а также рабочие заказы с запаздыванием и опережением установленных сроков.

Источник. James M. Pruett and Andreas Schartner, "JOB: An Instructive Job Shop Scheduling Environment", International Journal of Operations & Production Management, November 1993, p. 4-34.

Планирование выполнения n работ на m станках Сложные производства характеризуются наличием многих обрабатывающих центров, выполняющих множество различных работ, периодически поступающих на эти обрабатывающие центры на протяжении всего рабочего дня. Если на т станках требуется выполнить п работ, причем все работы последовательно выполняются на всех станках, то для этой совокупности работ существует (п!)т разных графиков работы. Из-за огромного количества календарных планов, которое возможно даже для относительно небольших производств, компьютерное моделирование (см. Дополнение к этой главе) в подобных ситуациях является единственным реальным способом определить относительные достоинства различных правил формирования приоритетов. Как и в случае п работ на одном станке, было проведено сравнение эффективности 10 (и больше) правил формирования приоритетов на основе тех критериев оценки, о которых мы уже говорили.

Джон Канет (John Kanet) и Джек Хейя (Jack Hayya), взяв за основу конкретный пример, сосредоточили внимание на правилах формирования приоритетов, ориентирующихся на дату выполнения заказа, и попытались выяснить, какое из этих правил наилучшее.

Моделирование ими сложного производства, работающего по специальным заказам, позволило сделать вывод о том, что общие правила приоритетов DDATE, STR и CR в целом оказались менее эффективными, чем их "операционные двойники OPNDD, STR/OP и OPCR" по всем семи использовавшимся критериям эффективности4.

John К. Kanet and Jack С. Hayya, "Priority Dispatching with Operation Due Dates in a Job Shop", Journal of Operations Management, May 1982, p. 170.

Каким правилом формирования приоритетов следует пользоваться? Мы полагаем, что потребности большинства производителей в достаточной мере удовлетворяются относительно простой схемой приоритетов, в которой заложены следующие принципы.

1. Она должна быть динамичной, т.е. позволять достаточно часто пересчитывать график в ходе выполнения работ, что дает возможность отражать изменяющиеся условия.

2. Она должна так или иначе основываться на имеющемся резерве времени, т.е.

положительной разности между остающимся и необходимым временем на выполнение работы. Это позволяет воплотить "принцип установленной даты выполнения заказа", предложенный гг. Кане-том и Хейя.

Современные подходы к составлению календарных планов сочетают компьютерное моделирование с деятельностью человека-плановика (врезка "Интерактивное календарное планирование с помощью системы JOB").

Цеховое управление Формирование приоритетов работ — лишь один из аспектов цехового управления (Shop-Floor Control), которое сейчас нередко называют управлением производственной деятельностью (Production Activity Control).

Основными функциями цехового управления являются такие.

1. Назначение приоритета каждому цеховому заказу.

2. Хранение информации, касающейся объемов незавершенных работ.

3. Предоставление в заводоуправление информации о состоянии цеховых заказов.

4. Предоставление информации о фактических результатах управления производственными мощностями.

5. Предоставление информации об управлении незавершенным производством и учете производства.

6. Измерение эффективности, уровня загрузки и производительности работников и оборудования.

График Ганта Небольшие предприятия, работающие по индивидуальным заказам, и отдельные подразделения крупных предприятий нередко используют "его святейшество" график Ганта, с помощью которого планируют и отслеживают выполнение работ. Как указывалось в главе 3, график Ганта представляет собой разновидность столбиковой диаграммы, которая отображает распределение заданий во времени. Графики Ганта используются для планирования выполнения проектов, а также для координации ряда планируемых действий. Пример, представленный на рис. 17.3, показывает, что выполнение работы А отстает от графика примерно на четыре часа, выполнение работы В опережает график, а работа С, выполнение которой предусмотрено после проведения необходимого техобслуживания оборудования, уже завершена.

Обратите внимание, что опережение или, наоборот, отставание работы от графика определяется ее положением по отношению к той точке на оси времени, в которой мы находимся в данный момент. На рис. 17.3 наше текущее положение — конец среды, и работа А к этому моменту уже должна быть завершена. В связи с опережением выполнения работы В можно предположить, что ее могут завершить досрочно в четверг.

Инструменты цехового управления Рассмотрим основные инструменты цехового управления.

1. Ежедневный диспетчерский перечень (Daily Dispatch List), в котором руководителю предоставляется информация о том, какие работы должны быть выполнены, каков их приоритет и сколько времени займет выполнение каждой работы (табл. 17.4, часть А);

2. Всевозможные отчеты о состоянии работ и отклонениях (Status And Exception Reports), в том числе:

• отчет о прогнозируемых задержках, составляемый плановиком производства один два раза в неделю и проверяемый главным плановиком производства для выявления серьезных задержек, которые могли бы повлиять на выполнение основного плана производства (табл. 17.4, часть В.);

• отчеты об отходах производства;

• отчеты об исправлениях и переделках;

• итоговые отчеты о выполнении работ, в которых указывается количество и процент заказов, выполненных в соответствии с календарным планом, состояние невыполненных заказов, объем выходной продукции и т.д.;

• перечень дефицита.

3. Отчет о контроле "входа" и "выхода" (Input/Output Control Report), который используется руководителем для контроля соотношения "рабочая загрузка/производственная мощность" по каждой рабочей станции (табл. 17.4, часть С).

Контроль "входа" и "выхода" Контроль "входа" и "выхода" является важной функцией системы планирования и управления производством. Он предназначен для того, чтобы не допускать превышения объема запланированных работ на входе рабочего центра над запланированным объемом на выходе. Когда "вход" превышает "выход", на рабочем центре накапливаются невыполненные работы, что ведет к образованию заторов на рабочем центре, обработка становится неэффективной, а поток работ к последующим рабочим центрам становится спорадическим. Это явление наглядно иллюстрирует аналогия между управлением производственной мощностью и управлением потоком воды, представленная на рис. 17.4.

В табл. 17.4, часть С представлен отчет о контроле "входа" и "выхода" для рабочего центра, расположенного в середине потока. Взглянув сначала на нижнюю, или выходную половину отчета, можно увидеть, что ситуация на выходе весьма далека от выполнения плана. Может даже показаться, что у этого рабочего центра существуют серьезные проблемы с производительностью. Однако, если посмотреть на входную часть этого отчета, становится очевидно, что серьезные проблемы с производительностью существуют скорее у рабочего центра, расположенного вверх по потоку и "питающего" рассматриваемый нами рабочий центр. Процесс контроля должен включать в себя поиск причины возникновения проблем выше по потоку и соответствующее регулирование производительности и входов. Основное решение достаточно простое: необходимо либо увеличить производительность рабочего места, являющегося "узким местом", либо уменьшить "подачу" на его вход. Между прочим, именно сокращение "подачи" на рабочее место, создающее "заторы", как правило, и является первым шагом, который рекомендуют выполнить консультанты по управлению производством в случае, когда у предприятия возникают проблемы.

Рис. 17.3. График Ганта Коноша данных Системы цехового управления на большинстве современных предприятий компьютеризованы, причем информация о состоянии работ вводится непосредственно в компьютер, когда работа поступает в рабочий центр или покидает его. Многие предприятия широко применяют штрих-коды и оптические сканеры, что позволяет существенно ускорить процесс формирования отчетов и сократить число ошибок, связанных с вводом данных5. Как нетрудно догадаться, важнейшими проблемами цехового управления являются неточность и несвоевременность данных, передаваемых в центральную систему планирования. В результате несоответствия данных действительности принимаются неправильные производственные решения. Типичным следствием таких решений является избыточность товарно-материальных запасов, проблемы с нехваткой запасов (или то и другое вместе), несоблюдение установленных сроков и неточная оценка расходов, связанных с выполнением работ.

Разумеется, обеспечение полноты данных требует надежной системы сбора данных;

однако гораздо важнее, чтобы каждый, кому приходится так или иначе взаимодействовать с этой системой, твердо придерживался правил, которые она диктует. Большинство фирм не сомневаются в справедливости этого, однако соблюдение на практике всего того, что называется производственной дисциплиной, полнотой данных и ответственностью за предоставление достоверных данных, — не такое уж простое дело. И несмотря на периодические попытки внедрить в сознание людей понимание важности добросовестного отношения к составлению отчетов на уровне цеха, создавая соответствующие целевые группы, всевозможные не- Таблица 17.4. Некоторые базовые инструменты цехового управления А. Диспетчерский перечень Рабочий центр 1501 — день Дата № время Описание начала работы выполнения 201 15131 Вал 11, 203 15143 Штифт 20, 205 15145 Ось 4, 205 15712 Ось 8, 207 15340 Стержень дозирующего клапана 6, 208 15312 Вал 4, В. Отчет по прогнозируемым задержкам Отдел 24, 8 апреля Плановая № детали Новая дата Причина задержки Действие дата Инструментальный участок 17125 10.04 15.04 Поломка зажима вернет 4/ Установка гальванизации не Запущена новая партия 13044 11.04 1. работает — гальванотехник бастует Неправильное Технологический отдел 17653 11.04 14.04 расположение отверстий проектирует новую оснастку в новых деталях С. Отчет о контроле "входа" и "выхода" Рабочий центр Окончание недели 505 512 519 Планируемый вход 210 210 210 Фактический вход 110 150 140 Накопленное отклонение -100 -160 - Планируемый выход 210 210 210 Фактический выход 140 120 160 Накопленное отклонение -70 -160 - Некоторые компании также используют так называемые "проворные полки" (Smartshelves — бункеры для хранения запасов, под каждой полкой которых расположены специальные датчики веса). Когда с полки убирается деталь, на центральный компьютер передается сигнал, в результате чего в компьютере фиксируется точное время, дата, количественная характеристика и место соответствующего действия точности различными путями время от времени проникают в систему. Рабочий теряет деталь у себя под станком и обращается на склад за запасной деталью, даже не удосужившись зафиксировать в журнале этот факт. Складской служащий допускает ошибку во время инвентаризации запасов. Инженер производственного участка забывает зафиксировать изменение в маршруте движения детали. Руководитель подразделения решает выполнять работы в порядке, отличном от того, который указан в диспетчерском листе.

Рис. 17.4. Управление производственным потоком Источник. "Training Aid — Shop Floor Control", без указания даты. Перепечатано с разрешения APICS — The Educational Society for Resource Management, Falls Church, VA.

Пример системы цехового управления Программа Manufacturing Management II (MMII) компании Hewlett-Packard иллюстрирует функции, реализуемые системой цехового управления. Полностью интегрированная система ММII взаимодействует с различными подсистемами в рамках фирмы и с внешними потребителями6.

Материалы Hewlett-Packard, Manufacturing Management II Sales Guide 1993.

На рис. 17.5 схематически представлена логика модели цехового календарного планирования (Shop Floor Scheduling Model), которая охватывает:

• маршрутно-технологические карты и рабочие центры;

• управление незавершенным производством;

• планирование рабочих заказов;

• цеховое диспетчирование;

• отслеживание рабочих заказов;

• анализ "входа" и "выхода";

• сбор информации и выдача отчетов по труду.

С этой моделью взаимодействует система ММII, связанная с планированием потребностей в производственных мощностях, что обеспечивает соответствие календарных планов реальной производительности оборудования.

Предусмотрены различные варианты отображения на экранах мониторов маршрутов движения заказов к рабочим центрам, а также оперативного доступа к ним с помощью терминалов. С помощью совокупности заставок на мониторах, охватывающих различные производственные ситуации, осуществляется контроль производства в цехе. Заставка, называемая PARTROUTINGS, например, отображает все детали, номера операций, маршруты, действия рабочих, альтернативные рабочие станции, параллельные последовательности, общие маршруты деталей, реальную производственную мощность каждого рабочего центра, а также ремонтные и профилактические работы на маршрутах.

При составлении графиков производства функция календарного планирования заказов вычисляет моменты начала и завершения каждой производственной последовательности. Работа с системой в диалоговом режиме (On Line) и использование заставок, отображающих пробные варианты маршрутизации заказов (REVTENT ROUTING), позволяют плановику производства видеть запланированные даты и сроки того или иного рабочего заказа.

Рис. 17.5. Система цехового календарного планирования компании Hewlett-Packard Источник. Заимствовано из материалов Hewlett-Packard, Manufacturing Management II Sales Guide 1993.

Другие заставки, такие как "Цеховое диспетчирова-ние" и STEP COMPLETION, отображают непрерывную картину состояния и местоположения каждого рабочего заказа.

Любую информацию, отображаемую на экране, можно обновлять вручную или с помощью штрих-кодов.

Принципы календарного планирования рабочего центра Наше обсуждение систем календарного планирования рабочего центра можно подытожить в виде следующего перечня принципов.

1. Существует прямое соответствие между трудовым и денежным потоками.

2. Эффективность любого предприятия можно измерить скоростью потока, проходящего через это предприятие.

3. Работы планируются в виде непрерывной последовательности, этапы процесса следуют один за другим.

4. Работы не должны прерываться после начала их выполнения.

5. Скорость потока обеспечивается прежде всего за счет решения проблемы "узких мест", которыми являются определенные рабочие центры или рабочие.

6. Календарный план должен пересматриваться ежедневно.

7. Каждый день необходимо получать информацию о незавершенных работах на каждом рабочем центре.

8. Необходимо приводить в соответствие "вход" рабочего центра с его реальными возможностями.

9. Для улучшения результатов на "выходе", нужно отыскивать несоответствия между технологией и протеканием процесса.

10. В реальной производственной обстановке не стоит рассчитывать на идеальное соблюдение норм, маршрутно-технологических карт и т.п., однако к этому нужно стремиться.

Улучшение работы цеха Управление работой цеха невозможно свести лишь к использованию тех или иных приоритетов и систем — оно требует от руководителей производства определенного интегрированного подхода и внедрения этого подхода в сознание всех своих подчиненных. Пример такого подхода описан во врезке "Улучшение работы предприятия в компании Schlumberger". В этом примере акцент сделан на недостатках метода, основанного на использовании партий продукции, — "партионности" (Batching).

Календарное планирование работы персонала в сфере услуг Задача календарного планирования в большинстве сервисных организаций связана с составлением недельных, суточных и часовых графиков работы персонала. В этом разделе мы изложим простые аналитические подходы к разработке таких графиков.

Составление недельного графика работы На практике все сервисные организации обязательно должны предоставлять каждому служащему подряд два выходных дня в неделю. Важность составления графика, учитывающего эти требования, следует из того, что в Законе о справедливых стандартах на труд (Fair Labor Standards Act) указано, что часы, отрабатываемые свыше 40 часов в неделю, считаются сверхурочными (это положение касается работников с почасовой оплатой труда). Очевидно, что если каждую неделю для работника не запланировать два выходных дня подряд, вероятность сверхурочных работ резко повышается. Кроме того, большинство людей также предпочитает иметь каждую неделю два выходных дня подряд.

Изложенная ниже эвристическая процедура решения этой задачи основана на разработке Джеймса Брауна и Раджена Тибревалы (James Browne and Rajen Tibrewala)7.

James J. Browne and Rajen К. Tibrewala, "Manpower Scheduling", Industrial Engineering, August 1975, p. 22— 23.

НОВАЦИЯ Улучшение работы предприятия в компании Srtilumberger Предприятие 1IDS (Houston Downhole Sensors) компании Schlumberger выпускает электромеханические датчики (устройства регистрации), которые собирают и обрабатывают геологические данные, используемые при разведке нефти и газа. Предприятие HDS работает в условиях, характерных для классического предприятия, выпускающего продукцию по специальным заказам. Хьюстонское предприятие выпускает 200 наименований продукции, а на складах хранится 30 тысяч различных изделий, составляющих его товарно-материальные запасы.

Конструктивно-технологические изменения — иногда достаточно серьезные — неизбежны в производственной деятельности предприятия. Устройства регистрации приходится постоянно дорабатывать, приводя их в соответствие с конкретными условиями, в которых они будут использоваться (т.е. с конкретными типами бурильных установок, почв и другими геологическими, климатическими и производственными факторами). Ежемесячный выпуск каждого продукта колеблется в пределах от 1 до 20 штук, а диапазон цен — от 5 до 15 тысяч долларов. Ежемесячный объем продаж колебался от 15 миллионов долларов до менее 1 миллиона долларов, что отражает циклическую природу нефтегазового бизнеса.

Летом 1985 года HDS попала в полосу затяжного кризиса. Производство было весьма затратным, хаотичным и не соответствовало общепринятым стандартам. Потребители начали выражать недовольство. Примерно 15% устройств регистрации не могли пройти окончательные приемочные испытания. Большая часть продукции выпускалась в соответствии с уже давно разработанными календарными планами, но своевременные поставки едва достигали 70%.

Среднее время выполнения заказа превышало 12 месяцев.

Высшее руководство также выражало недовольство состоянием дел. Затраты на сбыт были неоправданно высокими (соотношение накладных расходов и живого труда, непосредственно затраченного на производство продукции, составляло почти 2:1);

объем запасов на предприятии превышал любые допустимые пределы. Одно лишь незавершенное производство в среднем равнялось пятимесячному объему выпуска продукции.

Большинство руководителей предприятий, работающих по специальным заказам, рано или поздно сталкиваются с подобными ситуациями: ситуация на HDS для таких предприятий скорее правило, чем исключением. Судя по нашему опыту, своевременные поставки изделий, охватываемые основным планом производства, редко достигают 75%, а иногда снижаются почти до 20%. Время выполнения заказов значительно выросло за последнее десятилетие, и большинство предприятий, работающих по специальным заказам, так и не научилось эффективно реагировать на резкие перепады экономического цикла. Во время экономического спада объемы невыполненных заказов (и время выполнения заказов) сокращаются, однако резко повышаются в периоды устойчивого экономического роста — явление, которое менеджеры констатируют с помощью известного изречения: "Задолженности по заказам всегда возрастают в периоды экономического подъема".

Чем же объясняется существование хронических и столь неподатливых проблем на предприятиях, работающих по специальным заказам? На HDS большая часть продукции комплектовалась для окончательной сборки и проверялась партиями, которые обычно представляли двух- или трехмесячную потребность предприятия. Таким образом, время выполнения заказов составляло не меньше двух-трех месяцев (а на практике даже больше), несмотря на то, что многие устройства регистрации можно было собирать и испытывать в течение двух недель.

Откуда же взялась эта "партионность"? Ее появление объясняется тем, что руководство предприятия стремилось как можно выше поднять уровень эффективности, которая понималась как минимизация затрат на живой труд, непосредственно затраченный на производство продукции. "Партионность" обеспечивала краткосрочную экономию практически на каждой фазе производственного процесса, т.е. по сути, обеспечивала постоянную занятость всех работников предприятия.

Однако в долгосрочной перспективе "партионность" становится серьезным препятствием для повышения той же эффективности, ради которой она и была затеяна. При выполнении заказов с продолжительным циклом, где есть крупные партии деталей и длинные очереди, неизбежно происходит раздробление партий продукции, поломки оснастки, потери деталей и появление в них различных дефектов, несвоевременные поставки и увеличение объемов незавершенного производства. Результаты всего этого нетрудно заметить на любом предприятии, работающем по специальным заказам: ежемесячные поставки, при которых значительный объем продукции выходит из предприятия в конце планового периода, ослабление соблюдения стандартов качества вследствие острой необходимости выпускать заданное количество продукции, утаивание больших объемов переделок, скрытых в незавершенном производстве, постоянно меняющиеся приоритеты продукции и бесконечная кризисная ситуация на производстве.

Мы полагаем, что истинное решение заключается в устранении "партионности", "сглаживания" и временной экономии, обусловленной ростом масштаба производства, и в такой организации работы предприятия, которая позволяла бы быстро переключаться с выпуска одного продукта на другой, не вызывая больших задержек и дополнительных расходов.

Именно таким подходом и решило воспользоваться руководство HDS. Оно делает акцент на сокращении сроков выполнения заказов (в среднем с трех месяцев, при "партионной" системе, до двух недель в настоящее время), резком сокращении очередей (вплоть до полного их устранения), сокращении запасов, быстром выявлении и устранении дефектов. Сейчас предприятие быстрее реагирует на внешние изменения, внося соответствующие коррективы в номенклатуру и объемы выпускаемой продукции. Предприятие стало более управляемым. Количество невыполненных заказов никогда не бывает большим, что позволяет легко отслеживать их состояние. Аналогично, количество "проблемных" заказов стало умеренным, что позволяет более оперативно влиять на их выполнение.

Восстановление контроля над производством позволило сократить накладные расходы.

Летом 1985 года 520 из 830 работников этого подразделения были служащими, или персоналом, непосредственно не занятым в производственном процессе. Теперь таких служащих осталось лишь 220 человек. Самые крупные сокращения произошли в трех отделах: управления качеством, отгрузки, получения и складирования, в управлении производством (агенты по связям с поставщиками и диспетчеры). Роль этих отделов существенно уменьшилась после принятия мер по повышению качества и по организации своевременного выполнения работ.

Ниже перечислены конкретные указания и рекомендации, которым следовала HDS, внедряя свой новый подход.

Качество должно стать обязательным условием производственной деятельности.

Подчеркивалось, что понятие качества включает отсутствие как дефектов в продукции, так и несвоевременных и неполных поставок продукции.

Систематически обновлять календарный план. Отмечалось, что "выполнение календарного плана" означает начало и завершение каждой работы строго по графику. Такой подход предполагает, что преждевременное начало выполнения работы не допускается.

Нельзя жертвовать достижением полной загрузки производственных мощностей во имя экономии расходов. Это означает, что менеджеры должны составлять свои планы, исходя из реальных потребностей в рабочей силе, а не из идеальных уровней производительности.

Сокращать время пуско-наладочных работ. Это требование связано с широкомасштабным "перекрестным обучением" работников, упрощением производственных инструкций и организацией работ по принципу JIT.

Главное — выпуск изделий, а не работа оборудования. Коэффициент использования оборудования был исключен из показателей эффективности работы предприятия.

Работа предприятия должна быть видна и понятна каждому работнику. Всем работникам должно быть известно о ходе выполнения каждой работы, скорости исправления дефектов, а также текущей и прогнозируемой нехватке деталей.

Повысить четкость и быстроту реагирования поставщиков продукции на внешние воздействия. Всех поставщиков нужно ознакомить с основным планом производства;

от них необходимо категорически потребовать сокращения планируемых сроков выполнения соответствующих операций.

Источник. Перепечатано с разрешения Harvard Business Review. Материал "Time to Reform Job Shop Manufacturing", подготовленный James E. Ashton и Frank X. Cook, Jr., (March/April 1989).

Copyright 1989 by the President and Fellows of Harvard College. Все права защищены.

Цель. Составить график работ, который минимизирует число служащих, работающих в режиме пятидневной недели с двумя выходными днями подряд, при условии выполнения потребностей ежедневного штатного расписания.

Процедура. Исходя из общего количества работников, требуемых в каждый день недели, составляется график с последовательным добавлением по одному работнику. Эта процедура состоит из двух этапов.

Этап 1. Назначить первого работника на все дни, которые требуют присутствия на работе. Это можно сделать, просто скопировав общие потребности на каждый день.

Положительное число означает, что в этот день данный работник должен работать.

Поскольку первого работника мы могли назначить на все семь дней, обведем рамкой два последовательных дня с наименьшей потребностью (с наименьшими числами). Эти дни будут считаться выходными первого работника. Парой дней с наименьшей потребностью является та, у которой большее число в паре не превышает большего числа в любой другой паре. Это гарантирует, что дни с наибольшими потребностями будут обеспечены требуемым персоналом. Можно выбрать понедельник и воскресенье, несмотря на то, что они находятся в разных неделях.

Этап 2. Для работника 2 вычтите единицу из каждого дня, не попавшего в рамку, и поместите результат в следующую строку для работника 2. Результаты в этой строке показывают, что в соответствующие дни потребуется на одного работника меньше, поскольку первый работник уже назначен на эти дни. При получении после вычитания отрицательных чисел приравнивайте их к нулю.

Указанных два этапа повторяются для второго работника, третьего и т.д. — пока не будет полностью удовлетворена потребность в работниках.

Пример 17.4. Планирование выходных дней См. след. табл.

Решение Решение этой задачи: пять работников охватывают 19 рабочих дней, хотя несколько иные варианты назначений также могут оказаться вполне удовлетворительными.

Итоговый рабочий график: первый работник отдыхает в субботу-воскресенье;

второй — в пятницу-субботу;

третий — в субботу-воскресенье;

четвертый — во вторник среду;

а пятый работает только в среду, поскольку потребности в другие дни полностью удовлетворены. Обратите внимание, что работники 3 и 4 отдыхают также в четверг.

Пример составления графика рабочих дней Приведенный ниже пример показывает, как банковские расчетные палаты и операционные отделы филиалов крупных банков, занимающиеся оформлением конверсионных и депозитных операций, расчетами по ценным бумагам и т.п., составляют график своего рабочего времени. В принципе, руководство банка желает составить такой график рабочего времени, который, во-первых, требовал бы наименьшего числа работников, справляющихся с ежедневной нагрузкой, во-вторых, минимизировал бы расхождение между фактическим и планируемым выходом.

Структурируя данную задачу, руководство банка определяет "входы" (чеки, информацию о платежах и поступлениях, инвестиционные документы и т.д.) как продукты, которые маршрутизируются по различным процессам, или функциям (получение, сортировка, кодирование и т.д.).

Для решения этой задачи необходимо выполнить суточный прогноз потребности по каждому "продукту" и для каждой "функции". Полученный результат преобразуется в рабочие часы, требуемые для выполнения каждой отдельной функции, которые в свою очередь преобразуются в потребность в рабочей силе (число работников, требуемых для выполнения каждой отдельной функции). Затем полученные величины сводятся в таблицы, суммируются и корректируются с учетом отсутствия на работе (по тем или иным причинам) требуемых работников и незаполненных вакансий. В результате получается плановое количество рабочих часов. Затем эти показатели делятся на продолжительность рабочего дня, в результате чего мы получаем количество требуемых работников. На основе этих данных можно определить дневную потребность в человеко-часах, пример расчета которой приведен в табл. 17.5. Полученные результаты становятся основой для составления плана рабочего времени отдела, в котором должны быть перечислены требуемые работники, работники, имеющиеся в наличии, разница между этими величинами и действия, которые собирается предпринять руководство для устранения дефицита, вызванного этой разницей (табл. 17.6).

Таблица 17.5. Показатели загрузки в человеко-часах, используемые для планирования рабочего времени на каждый день Функция Предварительная Микрофильмирование Проверка Итого Получение обработка Суточный Продукт Р/Н Hstd Р/Н Hstd Р/Н Hstd Р/Н Hstd Hstd объем Чеки 2000 1000 2,0 600 3,3 240 8,3 640 3,1 16, Информация о платежах и 1000 — — 600 1,7 250 4,0 150 6,7 12, поступлениях Краткосрочные 200 30 6,7 15 13,3 — 20, ценные бумаги Инвестиции 400 100 4,0 50 8,0 200 2,0 150 2,7 16, Инкассации 500 300 1,7 300 1,7 60 8,4 11, Общее количество 14,4 26,3 16,0 20,9 77, требуемых часов Коэффициент 1, (отсутствие на 18,0 32,9 20,0 26, работе и незанятые вакансии) — — — — Деление на часов дает количество 2,3 4,1 2,5 3,3 12, требуемого персонала Примечание. Р/Н — часовая норма выработки;

Hstd — требуемое количество часов.

Таблица 17.6. Штатное расписание Требуемый Имеющийся Расхождение Функция Действия руководства персонал персонал (±) Получение 2,3 2,0 -0,3 Сверхурочная работа Предварительная 4,1 4,0 -0,1 Сверхурочная работа обработка Использовать лишних Микрофильмирование 2,5 3,0 +0,5 работников для проверки Получить 0,3 из Проверка 3,3 3,0 -0, микрофильмирования Составление графика рабочих часов Таким предприятиям сферы обслуживания, как рестораны и кафе, приходится буквально ежечасно сталкиваться с изменением потребностей. Как правило, больше работников требуется для пиковой нагрузки. Руководству приходится постоянно подстраиваться под эти изменяющиеся потребности. Для планирования работы персонала в подобных ситуациях можно воспользоваться простым правилом, основанным на принципе "первого часа" ("First-Hour" Principle)8. Соответствующую процедуру реализации этого правила лучше всего объяснить с помощью следующего примера.

Допустим, каждый работник работает непрерывно в течение восьмичасовой смены.

Правило первого часа утверждает, что для первого часа нужно назначить число работников, равное потребности на этот час. Для каждого последующего часа нужно назначать ровно столько дополнительных работников, сколько требуется, чтобы удовлетворить соответствующие потребности. Когда в какой-либо из периодов подходит конец смены одного или нескольких работников, дополнительные работники подключаются лишь в том случае, если это необходимо для удовлетворения соответствующей потребности. В приведенной ниже таблице показаны потребности в рабочей силе на первые 12 часов работы ресторана, действующего в круглосуточном режиме.

James J. Browne and Rajen К. Tibrewala, "Manpower Scheduling", Industrial Engineering, August 1975, p. 22— 23. См. также работу Nanda Rav-inder and Jim Browne, Introduction to Employee Scheduling (New York: Van Nostrand Reinhold, 1992), посвященную планированию работы персонала, в которой обсуждается этот, а также многие другие методы и соответствующее программное обеспечение.

Период 10 11 12 13 14 15 16 11 ' 18 19 20 Потребность 4 6 8 8 6 4 4 6 8 10 10 Из этого графика следует, что четыре работника назначены на 10 часов утра;

в часов, чтобы удовлетворить изменившиеся потребности, к ним добавляются еще два работника, и еще два — в полдень. С полудня до 17.00 у нас в распоряжении восемь работников. Обратите внимание: с 14.00 до 18.00 мы располагаем избытком рабочей силы.

Четыре работника, назначенные на 10 часов утра, заканчивают свою смену в 18.00, и мы добавляем еще четверых работников, у которых в 18.00 начинается смена. Двое работников, приступивших к работе в 11.00, заканчивают свою смену в 19.00, и число работников в нашем распоряжении сокращается до шести. Таким образом, на 19.00 мы назначаем четырех новых работников. В 21.00 у нас в распоряжении десять работников, что превышает потребность, поэтому новых работников мы не добавляем. По мере возникновения новых потребностей эту процедуру можно продолжать.

Период 10 11 12 13 J 14 15 16 17 18 19 20 Потребность 4 6 8 8 6 4 4 6 8 10 10 Назначено 4 2 2 0 0 0 0 0 4 4 2 Дежурят 4 6 8 8 8 8 8 8 8 10 10 Другим возможным вариантом организации работ являются так называемые "расщепляющиеся смены". Например, работник может прийти, поработать четыре часа, уйти на два часа, а затем прийти и поработать еще четыре часа. Роль этого варианта в составлении графиков работы примерно такая же, как и роль переменного размера партии в производстве. Когда работники приступают к работе, они должны зарегистрироваться в журнале выхода на работу, переодеться и, возможно, получить новую информацию от работников предыдущей смены. В производственном сценарии такая подготовка может рассматриваться как "затраты на пуско-наладочные работы". Применение "расщепляющихся смен" похоже на использование более мелких размеров передаточных партий, а следовательно, и возникает более продолжительный период подготовки (больший объем "пуско-наладочных работ"). Эту задачу можно решить с помощью методов линейного программирования, описанных в книге Nanda Ravinder and Jim Browne, Introduction to Employee Scheduling (New York: Van Nostrand Reinhold, 1992).

Резюме В производственных подразделениях, выпускающих продукцию по специальным заказам, календарное планирование в настоящее время основано главным образом на моделировании, позволяющем оценить поток работы через систему, определить "узкие места" и правильно установить приоритеты работ. Для этого используются соответствующие пакеты программного обеспечения. В сфере обслуживания основное внимание, как правило, уделяется планированию работы персонала. Для этого использу- ются математические инструменты, пригодные для составления графиков работы с точки зрения прогнозируемого спроса со стороны потребителей. Какой бы ни была конкретная ситуация, важно избежать так называемой "субоптимизации" плана, т.е.

составления графика, удовлетворяющего одну часть организации, но создающего проблемы для других ее частей или, что гораздо хуже, — для потребителя.

Задача с решением Компания Auto Seat Cover and Paint Shop, принадлежащая Джо, желает заключить договор на выполнение ремонтных работ с дилерской компанией Улыбчивого Эда, занимающейся продажей подержанных автомобилей. Одним из основных требований для заключения этого договора являются сжатые сроки выполнения работ, поскольку Эд — по причинам, в которые мы не будем здесь вдаваться, — хотел бы, чтобы его автомобили как можно быстрее приводились в порядок и выставлялись на продажу. Эд сказал: если Джо сможет менее чем за сутки починить и перекрасить пять автомобилей, только что полученных (из неназванного источника) Эдом, то пусть Джо считает, что договор у него уже в кармане. В приведенной ниже таблице указано время (в часах), требующееся ремонтному и покрасочному цехам на каждый из этих пяти автомобилей. Допустим, что автомобили сначала поступают в ремонтный цех (переборка двигателя и т.п.), а затем — в покрасочный. Сможет ли Джо выполнить поставленное перед ним условие и заполучить контракт?

Автомобиль Время на ремонт (часы) Время на покраску (часы) А 6 В 0 С 5 D 8 Е 2 Решение Эту задачу можно рассматривать как случай цеха с двумя станками. Ее можно легко решить также с помощью правила Джонсона. Окончательный вариант плана: B-D-A-C-E.

Исходные данные Автомобиль Время на ремонт (часы) Время на покраску (часы) А 6 В 0 С 5 D 8 Е 2 Правило Джонсона Порядок выбора Место в последовательности 4-й 3-й 1-й 1-й 3-й 4-й 5-й 2-й 2-й 5-й Вопросы для контроля и обсуждения 1. Каковы цели составления календарного плана рабочего центра?

2. Укажите разницу между предприятием, работающим по специальным заказам, групповой технологической ячейкой и цеховым потоком.

3. Какие практические соображения сдерживают использование правила SOT? ' 4. Каким правилом формирования приоритетов вы пользуетесь при составлении графика своего учебного времени в период экзаменов, проводимых в середине семестра?

Сколько существует вариантов графиков, если вам предстоит сдать пять экзаменов?

5. Правило SOT гарантирует оптимальное решение по ряду оценочных критериев.

Следует ли управляющему банком пользоваться правилом SOT как своим приоритетным?

Почему?

6. Полнота данных — серьезная проблема в промышленности. Почему?

7. Почему "партионность" порождает так много проблем для предприятий, работающих по специальным заказам? (Подсказка: см. врезку "Новация", посвященную компании Schlumberger.) 8. Какие характеристики работ заставили бы вас планировать выполнение работ в соответствии с правилом "первой выполняется работа с наибольшим временем выполнения"?

9. Почему решение проблемы "узких мест" так важно при составлении календарных планов предприятий, работающих по специальным заказам?

10. При каких условиях целесообразно применять метод назначений?

11. Как может особый заказчик повлиять на график работы персонала в сфере обслуживания?

Задачи 1. У Джо есть три автомобиля, которые должен полностью отремонтировать его лучший механик Джим. Воспользуйтесь методом наименьшего оставшегося запаса времени на одну операцию и определите приоритет для каждого автомобиля, которым будет руководствоваться Джим, если известно следующее.

Срок выполнения заказа (дни Оставшееся время на Автомобиль Оставшиеся операции с данного момента) ремонт (часы) А 10 4 Покраска Выравнивание колес, В 17 покраска Никелирование, покраска, С 15 ремонт сидений 3. Гостиница должна составить график работы своих портье в соответствии с почасовой нагрузкой. Руководство гостиницы определило количество портье, необходимых для удовлетворения этих почасовых потребностей (которые меняются день ото дня). Допустим, каждый портье работает в режиме четырехчасовых смен. Воспользуйтесь правилом "первого часа" и составьте график работы персонала, если в один из дней есть следующая потребность в портье.

Пер иод 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Потребность 2 3 5 8 8 6 5 8 8 6 4 Назначено Дежурят 3. Вот семь работ, каждая из которых состоит из двух операций — А и В. Все семь работ должны выполняться в последовательности: сначала А, затем В. Определите оптимальную последовательность работ, если эти работы характеризуются следующими затратами времени.

Работа Время выполнения операции А Время выполнения операции В 1 9 2 8 3 7 4 6 5 1 6 2 7 4 4. Ресторан Джамбо пытается составить график идущих подряд выходных для своих работников, чтобы при этом использовалось минимальное количество работников.

Попробуйте составить такой график, воспользовавшись следующей информацией.

День Пн Вт Ср Чт Пт С6 Вс Потребности 2 2 1 3 3 4 5. Приведенный ниже перечень работ в одном из важных подразделений предприятия включает оценки времени их выполнения.

Время выполнения Установленный срок выполнения Работа Резерв времени (дни) работы (дни) А 8 12 В 3 9 С 7 8 D 1 11 Е 10 -10 — F 6 10 G 5 -8 — Н 4 6 a) Составьте план выполнения этих работ, воспользовавшись правилом наменьшего времени выполнения операций.

Каким должен быть этот план?

Каким будет средняя продолжительность одной работы в потоке?

b) Руководству не понравился план, составленный вами в п. а). По каким-то причинам работы Е и G необходимо выполнить в первую очередь. ("Мы и без того уже запаздываем с выполнением этих работ".) Составьте новый вариант календарного плана и сделайте все от вас зависящее, чтобы работы Е и G оказались в вашем плане на первом и втором местах соответственно.

Каким будет этот новый план?

Какой будет новая средняя продолжительность одной работы в потоке?

6. В приведенной ниже матрице указаны затраты (в тысячах долларов), связанные с назначением работников А, В, С и D на работы 1, 2, 3 и 4. Попытайтесь решить задачу минимизации затрат и покажите ваш окончательный вариант назначений.

Работы Работник 1 2 3 А 7 9 3 В 3 11 7 С 4 5 6 D 5 9 10 7. На предприятии необходимо составить календарный план выполнения пяти работ.

В приведенной ниже таблице указаны необходимые затраты времени на выполнение этих работ, плюс необходимое время ожидания и прочие неизбежные задержки, связанные с каждой из этих работ. Допустим, что сегодня — 3 апреля (установленные сроки выполнения работ указаны в таблице).

Время, необходимое Общие Неизбежные Установленный срок Работа для выполнения затраты задержки (дни) выполнения работы работ (дни) времени (дни) 1 2 12 14 30-е апреля 2 5 8 13 21-е апреля 3 9 15 24 28-е апреля 4 7 9 16 29-е апреля 5 4 22 28 27-е апреля Составьте два календарных плана, указав порядок, в котором должны выполняться работы. Для одного из них используйте приоритетное правило CR (критическое отношение). Для второго плана можете использовать любое другое правило из описанных выше правил.

8. Бухгалтерская фирма Debits 'R Us желает ограничить свое штатное расписание максимум пятью специалистами по аудиту и в то же время не испытывать проблем с выполнением текущих работ и предоставлять каждому специалисту два выходных дня в неделю. Возможно ли это, если у фирмы существуют следующие потребности (с понедельника по воскресенье): 3, 2, 3, 5, 4, 3, 4.

Каким должен быть график работы специалистов?

9. Работы А, В, С, D и Е должны проходить процессы I и II в заданной последовательности (т.е. сначала процесс I, а затем — процесс II). Воспользовавшись правилом Джонсона, определите оптимальную последовательность выполнения работ (критерием оптимальности является минимальное общее время на выполнение работ).

Необходимое время обработки в Необходимое время обработки в Работа процессе I процессе II А 4 В 16 С 8 D 12 Е 3 ' 10. На предприятии, выполняющем специальные заказы, квалификация шести рабочих позволяет им работать на любом из пяти станков, имеющихся на этом предприятии. На предприятии накопилась значительная задолженность по выполнению заказов и все пять станков работают практически непрерывно. Один из рабочих, для которого не находится свободного станка, как правило, занимается различной канцелярской работой или плановым техобслуживанием оборудования. Разработайте оптимальный вариант назначения рабочих по стоимостям обработки, приведенным в следующей таблице. (Подсказка: добавьте фиктивный столбец с нулевыми значениями стоимостей и решите задачу, воспользовавшись методом назначений.) Станок Рабочий 1 2 3 4 А 65 50 60 55 В 30 75 125 50 С 75 35 85 95 D 60 40 115 130 Е 90 85 40 80 F 145 60 55 45 11. Джо получил в учреждении, где он в настоящее время работает, должность, дающую некоторые властные полномочия. Более того, дела у него пошли столь блестяще, что он решил поделить часть своих повседневных обязанностей между четырьмя своими доверенными подчиненными: Большим Бобом, Циничным Дэйвом, Наивным Ником и Пронырой Диком. Вопрос лишь в том, как сделать, чтобы сполна воспользоваться уникальными способностями своих подчиненных и минимизировать затраты на выполнение всех видов деятельности в следующем году. В приведенной ниже матрице подытожены затраты в долларах, являющиеся результатом всех возможных сочетаний "работник—вид деятельности".

Вид деятельности Работник 1 2 3 Большой Боб 1400 1800 700 Циничный Дэйв 600 2200 1500 Наивный Ник 800 1100 1200 Проныра Дик 1000 1800 2100 12. Джо только что уволился с государственной службы. Благодаря своим способностям он когда-то превосходно составлял планы работ на автосервисном предприятии, занимающемся доработкой новых машин по желанию заказчика. Однако за те семь лет, пока он находился на государственной службе, ситуация существенно изменилась и время выполнения работ на предприятиях автосервиса значительно сократилось. Теперь подобные предприятия могут ремонтировать до 10 машин в день.

Последовательность выполнения работ теперь такова: сначала доработка по желанию заказчика, а затем перекраска автомобиля.

Автомобиль Доработка (часы) Перекраска (часы) 1 3,0 1, 2 2,0 0, 3 2,5 1, 4 0,7 0, 5 1,6 1, 6 2,1 0, 7 3,2 1, 8 0,6 1, 9 1,1 1, 10 1,8 0, В какой последовательности Джо должен спланировать обслуживание автомобилей?

13. Следующая таблица содержит информацию, касающуюся работ, которые должны быть спланированы на один станок.

Установленный срок выполнения Работа Время выполнения работы (дни) работы А 4 В 12 С 2 D 11 Е 10 F 3 G 6 a) Каким должен быть план по правилу FCFS (первым пришел — первым обслужен)?

b) Каким должен быть план по правилу SOT (кратчайшее время выполнения)?

c) Каким должен быть план по правилу STR (наименьший остающийся запас времени)?

d) Каким должен быть план по правилу DDate (установленная дата выполнения)?

e) Какова средняя продолжительность одной работы в потоке для каждого из перечисленных типов плана?

14. По правилу Джонсона составьте календарный план для следующих шести работ, выполняемых последовательно на двух станках, так, чтобы общая продолжительность потока была минимальной.

Время выполнения Время выполнения Работа Станок 1 Станок 2 Работа Станок 1 Станок А 5 2 D 13 В 16 15 Е 17 С 1 9 F 18 15. Ларри, которому принадлежит ресторан Bar and Grill, хочет составить такой график работы персонала, который обеспечивал бы каждому официанту каждую неделю два выходных дня подряд. Несмотря на то, что периоды пиковой нагрузки приходятся на пятницу и субботу, нелегко найти в своем районе временных работников, которые согласились бы работать по графику неполной рабочей недели. Составьте график работы персонала ресторана так, чтобы у каждого официанта каждую неделю было по два выходных дня подряд и чтобы количество официантов было минимальным. Потребность в официантах по отдельным дням недели выражается следующей таблицей.

Пи Вт Ср Чт Пт Сб Вс Потребность 5 2 3 4 8 9 16. Потребность в официантах для ресторана описывается приведенной ниже таблицей. Составьте график работы персонала ресторана, воспользовавшись "принципом первого часа". Продолжительность рабочей смены — 4 часа.

Период 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Потребность 4 8 5 3 2 3 5 7 5 4 Назначено Дежурят 17. Приведенная ниже матрица содержит величины затрат (в долларах), связанных с назначением работ А, В, С, D и E на станки 1, 2, 3, 4 и 5. Выполните такое назначение работ на станки, при котором обеспечивались бы минимальные затраты.

Станки Работы 1 2 3 4 А 6 11 12 3 В 5 12 10 7 С 7 14 13 8 D 4 15 16 7 Е 5 13 17 11 Ситуация для анализа Пусть пациенты подождут? Только не в моем офисе!

Хорошие взаимоотношения между врачом и пациентом начинаются со строгого соблюдения обеими сторонами графика приема больных. Это особенно важно в моей специальности — педиатрии. Матери, дети которых не страдают серьезными заболеваниями, не хотят, чтобы они ожидали приема в одной комнате с тяжелобольными детьми, а тяжелобольные дети, которым приходится долго ждать приема у врача, начинают чувствовать себя еще хуже.

Несоблюдение графика приема пациентов, по чьей бы вине оно ни происходило, может создать проблемы у врача любой специальности. Стоит вам хотя бы немного выбиться из графика, и наверстать отставание в тот же день бывает очень трудно (или вообще невозможно). И несмотря на то, что многим кажется очень негуманным держать в очереди человека, у которого, может быть, есть не менее важные дела, результаты недавно проведенного опроса показывают, что в среднем пациенту приходится ожидать приема у врача около 20 минут. Пациентам приходится мириться с этим, но можно не сомневаться, что такое ожидание не приводит их в восторг.

Я, например, как и многие другие врачи, не могу смириться с существованием очередей у себя, и мне удалось добиться, что более чем в 99 случаях из 100 пациенты попадают ко мне на прием точно в назначенное для них время. За это мне приходится выслушивать немало благодарностей со стороны признательных пациентов, которые часто говорят мне: "Вы такой пунктуальный человек! Почему это не удается другим врачам?" В таких случаях я отвечаю: "Не знаю, но, по крайней мере, я мог бы рассказать им, как это удается мне".

Реалистичный подход к планировании графика приема пациентов Ключом к рациональному планированию графика приема пациентов является выделение достаточного времени для каждого посещения (для индивидуального учета потребностей каждого пациента) и неуклонное соблюдение составленного графика. Это означает, что во время приема больных врач ни в коем случае не должен расслабляться. Кроме того, врач должен корректировать действия своего ассистента, если тот начинает выбиваться из графика, и напоминать пациентам о необходимости являться на прием без опозданий.

Проведя хронометраж ряда посещений своих пациентов, я пришел к выводу, что пациентов, вообще говоря, можно разделить на несколько категорий. На прием нового пациента я обычно отвожу полчаса, 15 минут — на осмотр младенца или тяжелобольного ребенка и от 5 до 10 минут на повторный прием по болезни или по причине травмы, в случае иммунизации или легких недомоганий (например, сыпи). Полагаясь на свой собственный опыт, вы, конечно, можете составить для себя другой вариант классификации тяжести заболеваний и времени, отводимого на прием тех или иных категорий пациентов.

При составлении графика приема пациентов каждому пациенту назначается определенное время приема, например 10.30 или 14.40. В моем офисе совершенно не принято говорить пациенту: "Зайдите через 10 минут" или "Приходите примерно через полчаса". Разные люди по разному интерпретируют такие предложения, и трудно сказать, когда именно они появятся в кабинете.

Для приема пациентов я обычно использую три смотровые комнаты, четвертая у меня зарезервирована для тинейджеров, а пятая — для больных, которым необходимо оказать неотложную помощь. Имея в своем распоряжении такое количество помещений, я не трачу понапрасну время в ожидании пациентов, а им, в свою очередь, редко приходится ожидать приема в специально отведенной для этого комнате. Более того, некоторые дети даже выражают недовольство тем, что им не удалось поиграть со всеми своими любимыми игрушками, перед тем как попасть на прием к врачу (впрочем, таким пациентам я позволяю поиграть уже после приема).

"Легким" днем считается для меня тот, когда я принимаю от 20 до 30 пациентов в промежутке от 9.00 до 17.00. Однако моя система назначений на прием вполне позволяет мне в случае необходимости принимать за то же время 40—50 пациентов. "Ужимать" график приема пациентов мне удается следующим образом.

В соответствии с действующим распорядком у двоих (в самые напряженные дни — троих) моих ассистентов предусмотрены свободные "окна" для приема пациентов с острыми заболеваниями. В зимние месяцы, а также в дни после выходных и праздников, когда мы заняты больше, чем обычно, число таких свободных "окон" увеличивается.

Первичные посещения, на которые мы отводим 30 минут, всегда планируются на начало часа или получаса. Если я заканчиваю прием такого пациента раньше, чем намечалось, мы можем изыскать время для приема пациента, который нуждается в немедленном осмотре. Кроме того, если необходимо, мы можем принять двух-трех пациентов в промежутке между приемами (обычно весьма кратковременными) уже выздоровевших пациентов. Имея определенный запас времени, я могу уделить дополнительные 10 минут (приблизительно) более "тяжелым" больным, зная, что затраченное на них время мне удастся быстро наверстать.

Родителям новых пациентов я предлагаю явиться на несколько минут раньше запланированного времени, которые будут потрачены на неизбежную в таких случаях "бумажную работу". Во время этих первичных посещений мои ассистенты обычно напоминают родителям, что здесь принято строго придерживаться графика приема пациентов. Впрочем, некоторым это уже известно — именно потому они и пришли ко мне, а не к кому-нибудь другому. Многие, напротив, даже не подозревают о существовании врачей, которые свято чтят график приема пациентов, и именно им мы должны напомнить о необходимости взаимного уважения и пунктуальности.

Как мы учитываем в своем графике прием Сильных по "скорой помощи" "Неотложные ситуации" — оправдание, которым часто пользуются врачи, постоянно выбивающиеся из графика приема больных. Что ж, когда ко мне на прием приходит ребенок со сломанной рукой или звонят из больницы с просьбой срочно сделать операцию кесарева сечения, я, естественно, откладываю в сторону все остальные свои дела. Если мне удается справиться с ситуацией достаточно быстро, есть надежда, что я сумею наверстать свой график приема. Если же ситуация оказывается довольно сложной и требует много времени, следующим пациентам я предлагаю либо подождать, пока освобожусь, либо назначаю их на другое время. Иногда моим ассистентам приходится составлять на следующий час-другой новый график приема больных.

Однако подобные чрезвычайные ситуации занимают обычно от 10 до 20 минут, и пациенты, как правило, соглашаются подождать. В таких случаях я пытаюсь сместить их в "окна", которые мы резервируем для различных острых заболеваний, требующих срочного включения в график приема.

Важно отметить, что я никогда не допускаю, чтобы подобные чрезвычайные ситуации коверкали мне график приема больных на целый день. После приема пациента по "скорой помощи" и возврата к обычному режиму работы (вхождения в график) я делаю все возможное, чтобы своевременно обслужить пациентов, назначенных мною на этот день. Единственной ситуацией, которая — насколько я могу представить — действительно была бы способна полностью поломать мой график приема пациентов, является "накладка" (весьма маловероятная — по крайней мере, в моей практике такого еще не было), когда ко мне является больной, которого нужно принять по "скорой помощи", и в это же время звонят из больницы с просьбой выехать к ним по не менее экстренному поводу.

Когда я возвращаюсь к пациенту, которого мне пришлось оставить на какое-то время, я говорю ему: "Прошу прощения за то, что заставил вас ждать, но ко мне поступил больной, который действительно нуждался в неотложной помощи — у него глубокий порез" (или что-то в этом духе). Как правило, в подобных случаях пациент мне отвечает: "Что вы, что вы, доктор! Мне уже не раз приходилось обращаться к вам, но еще никогда вы не заставляли меня ждать. Ведь на месте больного, нуждающегося в неотложной помощи, мог бы оказаться и мой ребенок".

Помимо случаев, когда пациентам требуется оказать неотложную помощь, ко мне время от времени являются, так сказать, "случайные больные", т.е. люди, которые не были предварительно записаны на прием. В нашем районе всем известно, что я принимаю больных только по предварительной записи — за исключением различных чрезвычайных ситуаций. "Случайные больные", как правило, наведываются ко мне после предварительного звонка по телефону. В таких случаях мой регистратор обычно спрашивает у звонящего, что именно тому нужно: консультация или запись на прием. В последнем случае больному предлагают запись на прием в ближайшее свободное время (если, конечно, речь не идет об остром заболевании).

"Дрессировка" по телефону Телефонные звонки от пациентов, если не предпринять никаких контрмер, способны полностью поломать график приема. Лично я научился справляться с этой проблемой. В отличие от некоторых педиатров, в моем расписании не предусмотрено специальное время для ответов на телефонные звонки, однако мои ассистенты отвечают на звонки родителей в течение всего рабочего дня. Если вопрос сравнительно простой (например, "Сколько аспирина можно давать годовалому ребенку?"), ассистент сам в состоянии ответить на него. Если же на вопрос могу ответить только я, ассистент записывает этот вопрос в карточку соответствующего пациента и показывает его мне, когда я, например, осматриваю другого ребенка. Я (или мой ассистент) записываю ответ в карточку пациента. Затем ассистент звонит родителям пациента и сообщает этот ответ.

Как быть, если родители настаивают на непосредственном общении со мною? Обычно в таких случаях ассистент отвечает: "Врач поговорит с вами лично, если разговор займет не больше одной минуты. В противном случае необходима предварительная запись на прием". Я чрезвычайно редко отвечаю на телефонные звонки в подобных случаях, но если мать очень расстроена, я говорю с нею лично. В таких случаях я даже не ограничиваю разговор одной минутой — мы можем поговорить с ней две-три минуты. Но звонящий понимает: ради разговора с ним мне пришлось оставить пациента, и поэтому разговор нужно сократить до минимума.

Как быть с опоздавшими Некоторые ЛЮДИ имеют нехорошую привычку опаздывать. У других бывают вполне обоснованные причины для опоздания, например прокол шины в автомобиле или, еще хуже: "Его вырвало прямо на меня". В любом случае у меня достаточно жесткий характер, чтобы не торопиться принять пациента, опоздавшего более чем на десять минут, — ведь в таком случае мне пришлось бы заставить ждать пациентов, которые явились вовремя. Всех, кто опаздывает менее чем на десять минут, я принимаю сразу же, однако напоминаю им о необходимости являться точно в срок.

Если прошло ровно 10 минут после времени, назначенного для пациента, но он так и не появился, регистратор звонит ему домой и назначает другое время приема. Если же по телефону никто не отвечает, а пациент является в офис несколькими минутами позже, регистратор вежливо заявляет ему: "Мы ждали вас больше десяти минут. После этого врач начал принимать следующих по очереди пациентов, однако мы постараемся выкроить для вас сегодня время при первой же возможности". Позже в карточку соответствующего пациента заносится текущая дата, время, на которое он опоздал, и указывается, был ли он принят в тот же день или время его приема было перенесено на другой день. Такой порядок позволяет нам отслеживать хронически непунктуальных людей и принимать к ним, в случае необходимости, более строгие меры воздействия.

Большинство людей не имеют ничего против того, чтобы подождать, зная, что виноваты они сами. Скорее уж я пойду на конфликт с теми, кто в подобных случаях начинает возмущаться, чем рискну утратить хорошее отношение со стороны тех пациентов, которым пришлось бы ждать в очереди, если бы я начал принимать — в назначенное для них время — всяких разгильдяев. Хотя я настроен на проявление твердости по отношению к пациентам, прибегать к жестким мерам приходится довольно редко. Моя лечебница — вовсе не казарма. Напротив, многим людям нравится такая пунктуальность и порядок, и они не стесняются говорить нам это.

Как мы поступаем с теми, кто вообще не явился на прием Что делать с пациентом, который вообще не явился на прием и не отвечает по телефону?

Эти факты также отмечаются в карточке пациента. Как правило, объяснение неявки бывает довольно простое (например, был в отъезде, а о необходимости явиться на прием к врачу просто забыл). Если такое случается повторно, мы готовы простить и на этот раз. Если же подобная забывчивость проявляется и в третий раз, "виновный" получает письмо, в котором мы напоминаем ему о том, что он уже трижды подвел нас, и мы потеряли из-за этого довольно много времени.

Если подобное повторится еще раз, мы обещаем ему выслать соответствующий счет (за потерянное время).

Это, пожалуй, максимально жесткая мера, на которую нам приходилось идти в связи с несколькими случаями, которые имели место в нашей практике. И тем не менее, даже такие пациенты — и после таких мер воздействия! — все равно обращались к нам за помощью. Тем более, что я не припомню случая, когда бы нам действительно пришлось предъявить счет подобным "уклонистам" (по-видимому, письмо с угрозой прислать счет оказывало на них отрезвляющее воздействие). И когда такие пациенты вновь обращались к нам за помощью — а такое бывало нередко — они встречали столь же радушный прием и уважительное отношение, как и все остальные пациенты.

Вопросы 1. Какие особенности описанной выше системы планирования приема пациентов оказались самыми важными для завоевания расположения пациентов?

2. Какие процедуры сделали описанную систему планирования приема достаточно гибкой (что позволяет ей учитывать всевозможные чрезвычайные ситуации) и в то же время достаточно жесткой (с точки зрения соблюдения установленного графика приема пациентов)?

3. Как было решено поступать в "особых ситуациях" (опоздавшие и не явившиеся пациенты)?

Источник. W. В. Schafer, "Keep Patients Waiting? Not in My Office", Medical Economics, May 12, 1986, p. 137-141. Copyright © 1986 and published by Medical Economics Company, Inc., Oradell, NJ 07649. Перепечатано с разрешения.

Основная библиография James E. Ashton and Frank X. Cook, Jr., "Time to Reform Job Shop Manufacturing", Harvard Business Review, March-April 1989, p. 106-111.

K.R. Baker, "The Effects of Input Control in a Simple Scheduling Model", Journal of Operations Management, February 1984, p. 99-112.

W.L. Berry, R. Penlesky and Т.Е. Vollmann, "Critical Ratio Scheduling: Dynamic Due Date Procedures under Demand Uncertainty", HE Transactions, March 1984, p. 81—89.

R.W. Conway, William L. Maxwell and Louis W. Miller, Theory of Scheduling (Reading, MA: Addison-Wesley, 1967).

I. Gershkoff, "Optimizing Flight Crew Schedules", Interfaces, July-August 1989, p. 29-43.

E.M. Goldratt and J. Cox, The Goal: Л Process of Ongoing Improvement (Great Barrington, MA: North River Press, 1992).

S.M. Johnson, "Optimal Two Stage and Three Stage Production Schedules with Setup Time Included", Naval Logistics Quarterly, March 1954, p. 61-68.

P.E.Moody, Strategic Manufacturing: Dynamic New Directions for the 1990s (Homewood, IL: Richard D. Irwin, 1990).

Ravinder Nanda and Jim Browne, Introduction to Employee Scheduling (New York: Van Nostrand Reinhold, 1992).

H. Richter, "Thirty Years of Airline Operations Research", Interfaces, July—August ), p. 3—9.

W.E. Sandman with J.P. Hayes. How to Win Productivity in Manufacturing (Dresher, PA:

Yellow Book of Pennsylvania, 1980).

Dileep R. Sule, Industrial Scheduling (Boston: PWS Publishing Company, 1997).

Ray Wild, International Handbook of Production and Operations Management (London, England: Cassell Educational Ltd., 1989).

ДОПОЛНЕНИЕ К ГЛАВЕ 17 МОДЕЛИРОВАНИЕ В этой главе...

Определение моделирования Методология моделирования Моделирование очередей Моделирование с помощью электронных таблиц Программы и языки моделирования Преимущества и недостатки имитационного моделирования Резюме Ключевые термины Время выполнения, время "прогона" (Run Length, Run Time) Компьютерная модель (Computer Model) Наращивание времени (Time Incrementing) Правила принятия решений (Decision Rules) Распределения вероятностей (Probability Distributions) Ресурсы WWW Palisade Corporation-@RISK (http://www.palisade.com) Systems Modeling Corporation (http: //www.sm.com) Моделирование превратилось в стандартный инструмент бизнеса. В производственной сфере моделирование используется для составления графиков производства, определения уровней запасов и процедур технического обслуживания, для планирования производственных мощностей, планирования потребностей в ресурсах и планирования процессов, а также для многого другого. В сфере обслуживания моделирование широко используется для анализа очередей и планирования операций.

Нередко, когда ту или иную проблему не удается решить с помощью аналитических методов, мы обращаемся к моделированию как к последнему средству решения.

Определение моделирования Несмотря на то, что термин моделирование (Simulation) имеет различные значения в зависимости от конкретного применения, в сфере бизнеса он обычно означает использование компьютера для выполнения экспериментов с моделью той или иной реальной системы1. Эти эксперименты можно выполнять еще до создания реальной системы, что должно помочь ее проектированию, показать, как эта система будет реагировать на изменения правил ее функционирования, и оценить реакцию системы на изменения в ее структуре. Моделирование особенно удобно выполнять в ситуациях, когда масштабы и сложность соответствующей проблемы затрудняют или вообще не позволяют использовать методы оптимизации. Таким образом, с помощью моделирования удалось достаточно широко изучить предприятия, работающие по специальным заказам и характеризуемые сложными проблемами с очередями. С помощью моделирования удалось также изучить определенные типы проблем, связанных с управлением запасами, организацией работ и техническим обслуживанием. Впрочем, мы упомянули лишь малую часть проблем, которые решают с помощью моделирования. Моделирование можно также использовать в сочетании с традиционными методами статистики и науки управления.

Примерами других типов моделирования являются авиационные имитаторы, видеоигры и анимация виртуальной реальности.

Кроме того, моделирование полезно при обучении менеджеров и работников принципам функционирования реальных систем, при демонстрации влияния изменений системных переменных, при управлении в реальном времени и при выработке новых идей, касающихся ведения бизнеса.

Методология моделирования На рис. 17.1 представлена блок-схема важнейших фаз проведения исследования на основе моделирования. В настоящем разделе мы опишем каждую из этих фаз, давая ссылки на ключевые факторы, перечисленные в правой части блок-схемы.

Формулирование задачи Формулирование задачи применительно к моделированию несколько отличается от определения задачи для любого другого инструмента анализа. В сущности, оно связано с указанием целей и идентификацией соответствующих управляемых и неуправляемых переменных изучаемой системы. Рассмотрим пример рыбной лавки. Цель владельца такой лавки заключается в максимизации прибыли от продажи рыбы. Соответствующей управляемой переменной (т.е. переменной, на которую может оказывать влияние лицо, принимающее решения) является правило формирования заказов;

соответствующими неуправляемыми переменными являются уровни суточной потребности в рыбе и количество проданной рыбы. Можно указать и другие цели, например максимизацию прибыли от продажи крабов или максимизацию доходов от продаж.

Построение имитационной модели Особенностью моделирования, которая отличает ее от таких методов, как линейное программирование или обслуживание очередей, является то, что имитационную модель нужно "настраивать" на каждую конкретную ситуацию. В противоположность имитационной модели, при использовании в различных ситуациях модели линейного программирования нужно только переопределять целевую функцию и уравнения ограничений. Более того, уникальная природа каждой имитационной модели проявляется в том, что процедуры построения и "прогона" модели, о которых мы поговорим несколько позже, представляют собой синтез различных подходов к моделированию;

это скорее рекомендации, а не жесткие правила.

Определение переменных и параметров. С самого начала построения имитационной модели нужно определить, какие свойства реальной системы должны быть зафиксированы в виде параметров, а какие могут изменяться в ходе моделирования, т.е.

служить переменными. Если вернуться к нашему примеру с рыбной лавкой, то переменными будут заказанное количество рыбы, потребность и объем продажи, а параметрами — стоимость рыбы и продажная цена рыбы. При моделировании основное внимание, как правило, уделяется состоянию переменных в различные моменты времени, например, ежедневная потребность в рыбе, выраженная в тоннах, и ежедневное количество проданной рыбы (также в тоннах).

Определение правил принятия решений. Совокупности условий, при которых изучается поведение модели, — это и есть правила принятия решений или, иначе, операционные правила. Эти правила, прямо или косвенно, становятся объектом большинства исследований в моделировании. Во многих моделях правилами принятия решений выступают правила формирования приоритетов, например, какого потребителя обслужить первым, какую работу выполнять первой и т.п. В определенных ситуациях они имеют немаловажное значение, учитывая большое количество переменных в системе.

Например, правило формирования заказов на товарно-материальные запасы можно сформулировать так, чтобы объем заказа зависел от общей величины запаса, от количества изделий, уже заказанных, но не полученных, от количества изделий, заказанных из-за неполучения изделий по предыдущим заказам, и величины желательного резервного запаса.

Рис. 17.1. Важнейшие фазы моделирования Определение распределений вероятностей. Для имитационного моделирования можно использовать две категории распределений — эмпирические плотности распределения вероятностей и стандартные математические распределения.

Эмпирическая (фактическая) плотность распределения выводится из наблюдения относительной частоты того или иного события (например, поступления в очередь или спроса на определенный продукт). Иными словами, это "узкоспециализированное" распределение, относящееся лишь к конкретной ситуации (пример показан на рис. \7.2,А).

Такие распределения должны определяться непосредственным наблюдением или подробным анализом записей. (Как это делается, мы покажем на примере моделирования очереди в этой главе.) Но зачастую, например спрос, можно довольно точно аппроксимировать тем или иным стандартным математическим распределением, нормальным или пуассоновским. Такой подход существенно упрощает сбор данных и последующую реализацию модели на компьютере.

Пример 17д.1. Сопоставление случайных чисел со стандартным распределением Чтобы проиллюстрировать, как случайные числа сопоставляются со стандартным распределением, допустим, что дневной спрос на газеты, продаваемые через автомат розничной продажи газет, имеет нормальное распределение (среднее значение — 55, стандартное отклонение — 10). Это распределение показано на рис. 17.2,B. Сделав такое предположение, для определения дневного спроса можно использовать таблицу случайно распределенных нормальных чисел (или отклонений) в сочетании со статистической формулой D„ = xav + Znй (о членах этой формулы мы поговорим ниже), полученной из Z-преобразования, используемого для входа в стандартную таблицу нормальных чисел2. Для сопоставления случайных чисел со стандартным распределением используется указанная ниже последовательность действий.

. Если эту формулу преобразовать относительно х, она Базовая формула имеет такой вид:

примет следующий вид: х = fi + Z. Затем, чтобы нагляднее связать этот метод с задачей, рассматриваемой в данном примере, мы подставляем D„ вместо х и хav вместо.

Решение 1. Извлеките пяти- или шестизначное число из табл. 17.1. Входами в эту таблицу являются случайные значения отклонений, принадлежащие нормальному распределению со средним значением, равным нулю, и стандартным отклонением, равным 1. Термин отклонение от среднего значения обозначает число стандартных отклонений некоторой величины от ее среднего значения и — в данном случае — представляет собой число стандартных отклонений спроса в тот или иной день от среднего спроса. В приведенной выше формуле для D„ этим отклонением будет значение для Z в n-й день. Если мы моделируем первый день и используем первый ввод в табл. 17.1, то Z1 = 1,23481.

Отрицательное значение отклонения в этой таблице означает лишь то, что соответствующий уровень спроса (который мы хотим найти с помощью этой величины) будет меньше, чем среднее значение, а вовсе не то, что спрос будет отрицательной величиной.

2. Подставим указанное значение Z1, а также заданные значения х и в Формулу:

где D„ — дневной спрос в n-й день;

2 X — IX Рис. 17.2. Фактическое и нормальное распределение спроса с одним и тем же средним значением Таблица 17.1. Случайные нормально распределенные числа 1,23481 -1,66161 1,49673 -0,26990 -0,23812 0, 1,54221 0,02629 1,22318 0,52304 0,18124 0, 0,19126 1,18250 1,00826 0,24826 -1,35882 0, -0,54929 -0,87214 -2,75470 -1,19941 -1,45402 0, 1,14463 -0,23153 1,11241 1,08497 -0,28185 -0, -0,63248 -0,04776 -0,55806 0,04496 1,16515 2, -0,29988 0,31052 -0,49094 -0,00926 -0,28278 -0, -0,32855 -0,93166 -0,04187 -0,94171 1,64410 -0, 0,35331 0,56176 -0,98726 0,82752 0,32468 0, 0, 0, Xav— средний спрос (в данном примере — 55);

й — значение стандартного отклонения (в данном примере—10);

Z„ — число стандартных отклонений от среднего значения в n-й день.

Таким образом, D„ = 55 + (1,23481 х 10).

3. Решаем относительно D„:

4. Используя различные числа из таблицы, повторяем пп. 1-3 до тех пор, пока не промоделируем требуемое количество дней.

Выбор способа наращивания времени (Time Incrementing). В имитационной модели время можно наращивать фиксированными или переменными приращениями (порциями) времени. При использовании фиксированных приращений времени устанавливаются одинаковые приращения таймера (например, минуты, часы, дни) и процесс моделирования продвигается через фиксированные интервалы времени — от одного периода времени к следующему. В каждый момент, отсчитываемый таймером, проводится сканирование системы, чтобы выяснить, не произошли ли за это время какие либо события. Если произошли, то события фиксируются и выполняется наращивание времени;

если же никаких событий не было, то только выполняется следующее наращивание времени на одну единицу.

При использовании переменных приращений время, имитируемое таймером, наращивается на величину, которая требуется для инициирования очередного события.

Какому из способов следует отдать предпочтение? Опыт показывает, что использование фиксированных приращений времени оказывается предпочтительным в том случае, когда интересующие нас события происходят достаточно регулярно или когда количество событий велико (как правило, за один и тот же период времени происходит несколько событий). Вообще говоря, использовать способ переменных приращений времени предпочтительнее в тех случаях, когда приходится моделировать относительно небольшое количество событий, происходящих на протяжении значительного промежутка времени, поскольку при использовании этого метода требуется меньшее время работы компьютера3.

Этот способ пропускает интервалы времени, в течение которых ничего не происходит, и сразу же переходит к следующему моменту, когда наступает то или иное событие (события).

Инсталляция начальных значений переменных и параметров Значение переменной по определению меняется в ходе моделирования;

однако для любой переменной нужно задать начальное значение. Значение параметра, напомним, остается постоянным;

однако оно также может изменяться, если в ряде "прогонов" одной и той же модели изучаются несколько вариантов.

Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 || 17 | 18 |   ...   | 20 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.