ERP-система IT-Предприятие: планирование группового производства в машиностроении

В статье рассматриваются подходы к планированию современных машиностроительных производств с групповой обработкой деталей. Она продолжает цикл статей о методах решения задач управления производством в ERP-системе IT-Предприятие.

Под термином "групповое производство" будем понимать организацию производственного процесса, планирование и учет отдельных технологических операций, при которых на одном рабочем центре выполняется обработка сразу нескольких деталей (полуфабрикатов), причем технологическое время единое и загрузка/выгрузка всех деталей с рабочего центра выполняется одновременно. Совокупность обрабатываемых на одной технологической операции вместе деталей назовем групповым комплектом, а такую операцию – групповой операцией.

К таким производствам относятся участки лазерной и плазменной резки, гибочные и штамповочные комплексы, механо-обрабатывающие станки с ЧПУ и многопалетными кассетами с заготовками и инструментом, нанесение покрытий, термообработка и т.д.

ОСОБЕННОСТИ ПЛАНИРОВАНИЯ ГРУППОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Одной из основных проблем использования классических методов планирования MRPII и MES для планирования групповых производств является их ориентация на подетальный подход, при котором в качестве одного из допущений адекватности методов планирования реальному производству принимается то, что каждая деталь (полуфабрикат) может изготавливаться отдельно от других в заданных количествах. Для планирования мощностей при таком допущении применяется термин "единичная загрузка" рабочих центров.

Планирование групповых операций требует другого подхода к планированию и выбора планово-учетной единицы. Такой подход основан на планировании производства непосредственно в групповых комплектах (например, картах раскроя на участках плазменной резки или штамповки).

Это определяется тем, что:

  • технологическое оборудование, ориентированное на групповую обработку, обладает существенно более высокой производительностью при условии планирования обработки группового комплекта деталей в целом, с заданной партионностью;
  • при групповой обработке достигается существенная оптимизация расхода материала по сравнению с традиционной единичной обработкой.

Однако, планирование в групповых комплектах может иметь и обратную сторону:

  • возможное увеличение незавершенного производства при неоптимальном составе групповых комплектов;
  • повышенная и заранее определенная партионность изготовления деталей;
  • для некоторого оборудования, которое до сих пор еще встречается на отечественных предприятиях, существенно больше времени занимают подготовительно-заключительные операции и т.д.

МЕТОДЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ГРУППОВОЙ ОБРАБОТКИ

Для получения максимальных преимуществ и минимизации отрицательных факторов (таких как возможное увеличение НЗП, которое минимизируется самой идеологией планирования MRPII) нужно решить следующие вопросы:

  • максимально приблизить состав группового комплекта (комплектов) к нетто-потребности производства по MRPII;
  • при невозможности по ряду технологических, производственных или организационных причин выполнить предыдущий пункт – минимизировать отклонение от MRP-потребности либо минимизировать пролеживание деталей в НЗП. Таким образом, задача сводится к определению составов групповых комплектов в определенный момент времени для конкретного рабочего центра. Для решения этой задачи в ERP-системе IT-Предприятие (www.it.ua) применяются два подхода – использование статических и динамических составов групповых комплектов (для заготовительных участков в машиностроении это постоянные карты раскроя или динамические карты раскроя). При этом выбор того или иного варианта зависит в основном от типа оборудования, скорости разработки состава группового комплекта (карты раскроя), наличия технологической оснастки, времени и стоимости переналадки.

Вариант 1. Традиционный способ решения этой задачи для операций штамповки и гибки, связанный со сложностью и дороговизной изготовления новых штампов, заключается в создании статических групповых комплектов, ведению их архива, который должен соответствовать наличию на предприятии специализированной оснастки. Методы планирования статических групповых комплектов в системе IT-Предприятие являются надстройкой над MRPII-планированием и рассмотрены ниже.

Вариант 2. Для операций нанесения покрытий и термообработки не требуется, как правило, специализированной дорогостоящей оснастки. По этой, и по ряду других технологических особенностей, допускается любой состав группового комплекта, соответствующий MRP-потребности или сменно-суточному заданию. Но важен учет ограничений – например, по химическому составу и по площади покрытия. То есть задача номенклатурного планирования группового комплекта для указанных операций не изменяется, но на стадии планирования групповой схемы загрузки рабочего центра в системе IT-Предприятие накладываются ограничения в виде математических зависимостей.

Вариант 3. Для раскройных участков и для ряда других операций на сегодняшний день (при условии оснащения их гибкими комплексами лазерной или плазменной резки) допускается и первый, и второй подход. Это определяется, в большей мере, не временем переналадки, а возможностью быстро подготовить новые карты раскроя. При наличии систем автоматизации раскроя (таких как cncKad, JetCam и ряда других) и системы централизованных архивов конструкторской документации время подготовки карт раскроя минимизируется и поэтому вариант 1 может быть сведен к варианту 2, а именно динамическому формированию состава комплекта по MRP-потребности или сменно-суточному заданию.

ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ

Планирование статических групповых комплектов. При таком подходе (указанный выше вариант 1) порядок планирования следующий:

(1) Карты раскроя (групповые комплекты) готовятся заблаговременно и их состав из системы раскроя (в данном примере JetCam) конвертируется в ERP-систему IT-Предприятие, в которой ведется архив карт раскроя (рис. 1).


Рис. 1. Реестр карт раскроя

Если карты раскроя спроектированы вручную, то в IT-Предприятие обеспечивается их ввод в систему.

Есть несколько вариантов организации архива карт раскроя:

  • Карта раскроя создается на узел (детали, входящие в узел изделия). Этот подход наиболее традиционен для машино- и приборостроения, так как обеспечивает комплектность изготовления деталей на планируемый узел (т. е. вопрос приближения состава группового комплекта к MRP-потребности решается автоматически). Однако при таком подходе, как правило, заполнить лист только деталями, входящими в узел, не всегда удается, поэтому в карту раскроя добавляются мелкие детали из других узлов или изделий, что ведет к постоянному увеличению коэффициента использования материала, но с другой стороны и к увеличению НЗП и наполнению склада готовых деталей. Для такого похода необходимо указать в системе IT-предпри-ятие код узла для карты раскроя.
  • Карта раскроя создается без привязки к узлу на партию однотипных деталей, которые не удалось распределить по узлам, либо деталям постоянного спроса и выпускаемым большими партиями (например, шайбы, шпонки).

(2) Далее выполняется традиционное MRPII-планирование и рассчитывается нетто-потребность или сменно-суточное задание.

(3) После этого система IT-Предприятие в автоматическом либо автоматизированном режиме выполняет расширение номенклатуры выпускаемых деталей для групповых операций до составов групповых комплектов (номеров карт раскроя) с одновременной привязкой каждой детали входящей в карту раскроя к соответствующей позиции MRP и MES-планов (рис. 2).


Рис. 2. Привязка к позиции плана

(4) Так как для операций с групповой обработкой задания на рабочие центры выдаются в любом случае в номерах карт раскроя, после выполнения процедуры перевода номенклатурного плана в план групповых комплектов могут остаться не отнесенные ни к одному комплекту детали. Для совокупности таких оставшихся деталей необходимо разработать новую карту раскроя, конвертировать ее из CAM-системы в IT-Предприятие (либо ввести вручную) и перейти к пункту 3.

Планирование динамическихгрупповых комплектов. При этом подходе состав групповых комплектов не постоянен, а динамически определяется исходя из MRP-потребности или сменно-суточных заданий на производство. Так как от времени выпуска ежедневных сменных заданий до выдачи их на участки и начала обработки проходит минимальное время, то такое планирование невозможно без интеграции с CAM/CAE-системами и архивом конструкторской документации предприятия.

Порядок планирования следующий:

  • выполняется расчет пооперационной MRP-потребности нетто и/или сменно-суточного задания по заданному в системе планирования критерию оптимизации, т.е. получается номенклатурный пооперационный план;
  • из архива технической документации ERP-системы IT-Предприятие извлекаются 3D-модели соответствующих деталей, которые запланированы для изготовления на предыдущем шаге), из модуля учета материалов в цехе/на складе извлекается количество и размеры имеющегося материала и эта информация передается в CAM-систему оптимизации раскроя;
  • САМ-система выполняет оптимальный раскрой по заданной номенклатуре и результаты (состав карт раскроя) возвращаются в ERP-систему IT-Предприятие (т. е. принципиально достигается соответствие номенклатуры MRP-потребности и сменного планирования заданию на изготовление).

Организация архива управляющих программ и карт раскроя. После формирования карты раскроя и управляющей программы в CAM-системе соответствующие файлы (графический файл чертежа карты раскроя, файл управляющей программы, файл состава карты раскроя) помещается в соответствующий раздел архива техдокументации системы IT-Предприятие. Более детально организация архива техдокументации системы IT-Предприятие будет рассмотрена в одном из следующих номеров журнала.


Рис. 3. Интеграция с CAM / CAE-системами и архивом конструкторской документации предприятия

Исполнение сменных заданий. Для обоих вариантов планирования, при условии что рабочий центр, выполняющий групповые операции включен в состав вычислительной сети предприятия, после формирования карты раскроя и/или программы для ЧПУ и помещения ее в архив, техдокументации система IT-Предприятие может передать сформированную карту и/или программу непосредственно на рабочий центр для загрузки.

Учет фактического выполнения групповых операций. В конце смены с рабочего центра в ERP-систему IT-Предприятие передается перечень исполненных программ (карт раскроя), по которым выполняется автоматическое заполнение актов выработки и расчет фактического списания материалов на основании КИМ из карт раскроя. Вместе с этим в IT-Предприятие выполняется калькулирование себестоимости по прямым статьям затрат для изготовленных деталей.

— Владимир Михайлов, Виктор Прокопенко, Антон Авринский

2008.11.18
19.03.2009
В IV квартале 2008 г. украинский рынок серверов по сравнению с аналогичным периодом прошлого года сократился в денежном выражении на 34% – до $30 млн (в ценах для конечных пользователей), а за весь календарный год – более чем на 5%, до 132 млн долл.


12.03.2009
4 марта в Киеве компания Telco провела конференцию "Инновационные телекоммуникации", посвященную новым эффективным телекоммуникационным технологиям для решения задач современного бизнеса.


05.03.2009
25 февраля в Киеве компания IBM, при информационной поддержке "1С" и Canonical, провела конференцию "Как сохранить деньги в условиях кризиса?"


26.02.2009
18-19 февраля в Киеве прошел юбилейный съезд ИТ-директоров Украины. Участниками данного мероприятия стали ИТ-директора, ИТ-менеджеры, поставщики ИТ-решений из Киева, Николаева, Днепропетровска, Чернигова и других городов Украины...


19.02.2009
10 февраля в Киеве состоялась пресс-конференция, посвященная итогам деятельности компании "DiaWest – Комп’ютерний світ" в 2008 году.


12.02.2009
С 5 февраля 2009 г. в Киеве начали работу учебные курсы по использованию услуг "электронного предприятия/ учреждения" на базе сети информационно-маркетинговых центров (ИМЦ).


04.02.2009
29 января 2009 года в редакции еженедельника "Computer World/Украина" состоялось награждение победителей акции "Оформи подписку – получи приз!".


29.01.2009
22 января в Киеве компания "МУК" и представительство компании Cisco в Украине провели семинар для партнеров "Обзор продуктов и решений Cisco Small Business"

 

 
 
Copyright © 1997-2008 ИД "Комиздат".