Производственное планирование: повышение эффективности предприятий

Виктория Шубочкина - Основатель и генеральный директор консалтинговой компании Excellence Expert и IT-компании «Тайга» – разработчика ПО для горнодобывающих активов. В условиях, когда рынки сбыта ограничены и цены на продукцию диктует рынок, ключевыми рычагами влияния на финансовый результат компании остаются устранение потерь на производстве, оптимизация удельных затрат и оптимизация состава портфеля продукции с целью максимизации маржинальности — то есть достижение оптимального соотношения полученного результата к затраченным ресурсам. Изображение от freepik Производственное планирование: коротко о главном Производственное планирование — это фундаментальный этап производственного цикла, отвечающий за обеспечение эффективного использования ресурсов, организацию и оптимизацию производственных процессов, минимизацию затрат и постановку целей. Виды производственного планирования традиционно классифицируют по срокам, целям и уровням. Наиболее распространенным является разделение по срокам и глубине проработки расчетов: выделяют стратегическое (среднесрочное и долгосрочное), годовое и оперативное (сменное, суточное, недельное, месячное, квартальное) виды планирования. Оперативное планирование может быть самостоятельным процессом или завершающей стадией стратегического. Его внедрение позволяет синхронизировать планы на всех этапах цепочки создания стоимости, обеспечить равномерную нагрузку на оборудование и персонал и значительно повысить операционную эффективность за счет сокращения потерь. Оперативное планирование: реализация амбиций Как эксперты в области повышения эффективности производственных компаний, в рамках диагностики предприятий мы регулярно выявляем проблемы, связанные с низкой эффективностью оперативного планирования. Один из проектов, реализованных командой, был связан с внедрением инструмента оперативного планирования работы оборудования в крупном угольном холдинге. Предприятие столкнулось с рядом вызовов. Плановые показатели (производственные и объемные) систематически не достигались: производство опиралось на устаревшие, непрозрачные нормы выработки, которые не отражали реальное состояние техники, условия на разрезе и существующие ограничения. Ещё одной проблемой было отсутствие факторного анализа причин невыполнения плана: качественный разбор отклонений и понимания коренных причин был возможен только при планировании от производственных рычагов — с возможностью сравнивать план и факт отдельных факторов. Кроме того, из-за некорректного распределения техники возникали организационные простои, что, в свою очередь, негативно повлияло на объемы производства. В ходе работы командой была создана совокупная модель оперативного планирования нагрузок экскаваторов и автосамосвалов, включая планирование провозной способности. Применение унифицированного подхода позволило осуществлять расчет нагрузок на экскаваторный парк с привязкой к провозной способности автосамосвалов: изменение планового объема выемки горной массы экскаваторами в модели оперативного планирования приводит к взаимосвязанному изменению необходимого количества машино-смен автосамосвалов. Формирование оперативного плана производства с высоким уровнем детализации горнотехнических показателей позволило сформировать каскад отчетности для проведения план-факт анализа. Для обеспечения приживаемости план-факт анализа работы оборудования была выполнена комплексная автоматизация сбора и построения отчетности на базе Power BI (возможно использование аналогов). Плановые показатели извлекались из модели оперативного планирования, фактические показатели — из системы диспетчеризации и ERP-системы. Внедрение инструмента оперативного планирования работы разреза с использованием производственных рычагов позволило повысить эффективность работы предприятия за счет достижения закладываемых в план амбиций. Другим примером повышения эффективности планирования является кейс, реализованный командой в Дальневосточном федеральном округе. В рамках проекта по операционной трансформации крупного золотодобывающего актива команда проанализировала текущие параметры производства и разработала дерево факторов — графическое представление с математической взаимосвязью структурно построенной совокупности факторов, оказывающих влияние на производственный процесс. Команда спрогнозировала плановый объем добычи горной массы на следующий год на основании фактических и прогнозных показателей: коэффициент технологической готовности (КТГ), коэффициент использования оборудования (КИО), коэффициент использования грузоподъемности (КИГ), часовая производительность техники, плечо откатки и др. Прогнозное значение, полученное командой, показало, что первоначальный план предприятия является нереализуемым (первоначальное значение превысило прогнозное на 20%) и существует значительный риск недополучение прибыли. Разница была вызвана тем, что при планировании предприятие использовало нормативы по грузоподъемности и скорости горнотранспортного оборудования, которые не соответствовали фактическим показателям. Планирование «по нормативам» часто встречается в отрасли, и вкупе с постановкой производственных целей «сверху-вниз» приводит к нереалистичным ожиданиям, построенных на недостоверных данных. На системном уровне проблема решается построением системы планирования от фактических данных. Команда разработала комплекс инициатив, благодаря которому предприятие смогло нарастить потенциально упущенные объемы. Мнение о том, что планирование — это избыточная бюрократия, которая ограничивает гибкость бизнеса, устарело. Сегодня предприятия осознают, что некачественное производственное планирование приводит к росту себестоимости продукции. Это связано с неэффективным использованием ресурсов, увеличением затрат на хранение и персонал, а также снижением объемов выпуска из-за простоев, дефицита материалов и низкой производительности труда. В долгосрочной перспективе такие проблемы оказывают негативное влияние на конкурентоспособность компании и ее финансовую устойчивость. Понимание, будут выполнены плановые показатели или нет, позволяет своевременно митигировать часть рисков по невыполнению плана: перестроить внутренние процессы, привлечь дополнительную технику и т.д. Более того, в условиях ограниченных инвестиций инструменты планирования имеют сильную доказательную базу за счет высокой детализации производственных метрик для достижения плановых объемов и позволяют обосновать бюджет на привлечения подрядчика или приобретение дополнительной техники перед инвесторами, акционерами и менеджментом компании. Чтобы справляться с возрастающей сложностью производственных процессов, предприятия всё чаще обращаются к цифровым инструментам. Они позволяют не только структурировать и автоматизировать планирование, но и сделать его более точным, гибким и адаптивным. Современный подход к цифровизации планирования предполагает одновременную автоматизацию процессов и обучение персонала, что позволяет сократить время адаптации, минимизировать риски потери экспертных знаний и обеспечить более плавный переход на новые технологии. Цифровизация процессов планирования По мере усложнения бизнес-процессов и роста объемов производства, ручное или разрозненное («лоскутное») планирование становится неэффективным. В таком случае предприятия внедряют информационные системы классов ERP (Enterprise Resource Planning), APS (Advanced Planning and Scheduling) и MES (Manufacturing Execution System), которые автоматизируют и интегрируют все уровни планирования, позволяя не только выстраивать кратко- и долгосрочные стратегии, но и оперативно корректировать процессы в реальном времени. ​ERP-системы представляют собой программные решения, предназначенные для интеграции и управления ключевыми бизнес-процессами предприятия, включая производство, закупки, запасы, персонал, маркетинг и сбыт. Для повышения точности планирования и управления производством используют системы APS и MES. Системы APS, также называемые системами синхронного планирования производства, позволяют предприятиям быстро создавать и сравнивать различные сценарии производственного плана, используя алгоритмы оптимизации. Они могут работать как отдельные решения или встраиваться в ERP- и MES-системы. Уход иностранных вендоров оказал негативное влияние на ряд систем класса MES и ERP — они перестали поддерживаться и рано или поздно потребуют замены. К началу 2020-х годов около 25% крупных российских предприятий использовали APS, причём 90% решений также принадлежали иностранным вендорам (Siemens Opcenter, Delmia Ortems, SAP APO PPDS, Aspen). Однако уход зарубежных поставщиков поставил под угрозу как дальнейшее внедрение APS, так и поддержку уже работающих решений, что усилило спрос на отечественные аналоги. Около 85% российских промышленных предприятий сегодня имеют низкий уровень автоматизации, когда она либо находится в начальной стадии, либо охватывает только ключевые процессы. Это утверждение релевантно и для процессов планирования: низкий уровень автоматизации связан с тем, что процесс планирования опирается не на крепкую базу из достоверных и своевременных данных, а на экспертную оценку и нормативные значения, не совпадающие с фактическими. Наличие ошибок при планировании, отсутствие автоматизированной проверки и инструментов контроля приводят к отсутствию возможности сопоставления и анализа данных, необходимости в ручной выверке данных и ошибках в результатах последующего анализа. Отсутствие механизмов оперативного пересчета распределения ресурсов приводит к тому, что время получения данных, качественного анализа и оформления изменений увеличено, а визуализация показателей имеет низкий уровень зрелости, затрудняя принятие управленческих решений. То, что мы привыкли понимать под термином «цифровизация», является одним из последних этапов в порядке зрелости (см. рис. 1). Рис. 1 — Цифровые инструменты на производстве можно структурировать на 4 уровня зрелости и согласно цепочке создания ценности Передовые технологические решения для планирования Передовые решения и современные инструменты в области планирования стремятся включать в себя углубленные параметры, обеспечивающие эффективность и гибкость на всех его уровнях и горизонтах. Среди таких опций — параметрическое планирование и имитационное моделирование, автоматизированное планирование работы техники с индивидуальными целями, а также автоматическая проверка выполнения плана с использованием фактических данных из систем диспетчеризации. Эти функции формируют основу для более точного и адаптивного среднесрочного планирования. На краткосрочном горизонте внимание уделяется таким параметрам, как использование производственных рычагов (КТГ, КИО, расстояние транспортировки, время погрузки, средняя техническая скорость и др.) при сценарном планировании, автоматическое распределение выемочного оборудования по объектам на основе их характеристик и ограничений, а также обратная связь от системы выполнения работ и интеграция с системой планирования и управления ремонтами, позволяющие замыкать контур управления и обеспечивать высокую точность исполнения. К реализации подобных функциональных возможностей сегодня стремятся такие компании, как RPM, Micromine, Datamine, «Цифра», «Тайга» и другие. В частности, все вышеперечисленные параметры реализованы нашей компанией в системе краткосрочного и среднесрочного сценарного планирования ресурсов открытых горных работ, которая позволяет оперативно контролировать и управлять рычагами эффективности и эффективно и быстро принимать управленческие решения, а также снижает человеческий фактор в планировании работ. Результатом является оптимизация работы техники и повышение коэффициента использования оборудования (КИО), а следовательно, объема горной массы; а также снижение трудозатрат на подготовку отчетности и проведение план-факт анализа работы оборудования, систематизация процессов улучшения производства и повышение прозрачности процесса планирования за счет использования достоверных данных. Концепция имитационного моделирования — основа новых экономических и производственных моделей, позволяющая помочь специалистам на местах с принятием верных решений, что в конечном итоге повышает скорость и точность реакций, а значит снижает затраты и повышает эффективность производства. Такой подход позволяет сделать производственное планирование динамическим процессом и обеспечить прямую линию связи между оперативным планированием и стратегией производства.