Системы визуального планирования и составления расписаний

(Перевод статьи с английского)

Октябрь 2006

Введение

Целью данного документа является предоставление потенциальным покупателям информации о визуальном планировании и системах визуального составления расписаний, различий между ними и возможностей системы обеспечивать высокую доходность от инвестиций в ИТ инфраструктуру. Достижения в области программного обеспечения и небольших компьютерах сформировали мощную комбинацию для создания систем календарного планирования, которые наглядно демонстрируют усовершенствованный пользовательский интерфейс по сравнению с их предшественниками. Эта возросшая производительность позволила системам более чутко реагировать в режиме реального времени на проблемы в производстве и сфере услуг. Новые системы планирования начали стирать различия между планированием и составлением расписаний в умах конечных пользователей, так как графические интерфейсы в этих приложениях становится более похожими с каждым годом. К сожалению, это внешнее сходство скрывает факт того, что системы планирования остались неизмененными со времен универсального ЭВМ, в то время как системы календарного планирования чрезвычайно усовершенствовались. Система визуального составления расписаний превзошла визуальные системы планирования по своей эффективности и практичности.

Планирование вместо Составления расписаний

Как и в любой дискуссии, определение значения терминов имеет важное значение для формирования лучшего понимания вопросов планирования и составления расписаний. Программное обеспечение на предприятии значительно усовершенствовалось и, руководствуясь благими намерениями, в попытке сделать сложные системы понятными (и, к сожалению, также из-за усилий отделов продаж по сбыту неподходящих систем), упрощения привели к синонимичному восприятию некоторыми пользователями этих понятий.

Для обзора:

Планирование:  Сбор заказов из различных источников и формирование графика, определяющего, какой продукт должен быть произведен, количество каждого продукта, и, когда продукция должна быть произведена в течение горизонта планирования.

Составление расписаний:  Исходя из целей, установленных в цикле планирования и на основе производственного процесса и производственной среды, определяется, как будет удовлетворен спрос путем установления последовательности работ по каждому ресурсу в пределах горизонта планирования.

В типичной архитектуре системы планирования ресурсов предприятия (ERP), спрос формулируется путем сочетания прогнозируемого и фактического спроса, также определен главный план-график производства (MPS). Хотя использование устаревшего термина 1950-х годов все еще правомерно, путаница между планированием и составлением расписаний начинается именно здесь. Хотя главный план-график производства (MPS) устанавливает конечные сроки по операциям, эти данные являются только требованиями в главном плане-графике производства, и фактическая последовательность шагов маршрута для получения готового продукта не рассматривается. По сути, MPS — это только план.

Затем MPS размещается в функцию планирования материальных ресурсов (MRP), которая формирует план закупок и реализации материалов, создает рабочие заказы посредством ведомости материалов, и этот цикл планирования может использовать функцию примерного эскизного плана (RCCP).

Примерный эскизный план (RCCP) использует производственную мощность, выраженную в часах в пределах одного интервала (или промежутка времени) такого как неделя, день или смена; и, исходя из времени, необходимого для производства одного изделия, определяет, в какой промежуток времени оно будет изготовлено. В некоторых случаях будет использоваться алгоритм для минимизации задержек выполнения заказов, когда производство превышает мощность. Планы загрузки разработаны в обратном порядке от срока выполнения заказа.

Как только определены план загрузки и план по материалам, может быть сгенерирован производственный график. Ключевыми данными для формирования расписания является маршрут (в некоторых случаях необходим основной план производства, который является объединением маршрутов и плана производства), который описывает каждый операционный шаг, время выполнения программ, время подготовки к работе (время вхождения в режим), ограничения использования. Ограничениями могут быть любые дополнительные ресурсы, такие как трудовые и/или инструменты, необходимые для выполнения следующего этапа производства. Даты выпуска могут быть включены в производственный план, часто отражая временные ограничения в системе, такие как наличие материала. Принципиальная разница между составлением расписаний и планированием деятельности в том, что составление расписаний происходит вне промежутка времени для получения точного времени начала и окончания для каждой операции в каждой рабочем заказе.

Замкнутый контур ERP позволит судить о правильности времени начала и окончания каждого этапа работ, сообщая эти данные в MRP для точной настройки плана закупок и реализации материалов в целях сведения к минимуму приобретение запасов материала.

Следя за этим технологическим процессом, пользователь может видеть, как общий спрос снижается от общих целей производства (MPS), основанных на базе данных, к работе, которая должна быть выполнена в течение запланированных промежутков времени (планирование) к определенным задачам, которые должны быть выполнены в определенные моменты времени (составление расписаний). Этот процесс свидетельствует о важнейших различиях между планированием и составлением расписаний.

Преимущества планирования и составления расписаний

До составления расписаний в реальном времени системы планирования ресурсов были наиболее эффективным средством, чтобы соответствовать требованиям производства в пределах возможностей производственной среды. Планирование загрузки производственных мощностей является легкой задачей, часто выполняется при помощи карандаша и бумаги или с использованием электронных таблиц. Планирование загрузки лучше, чем бесконечная загрузка ресурсов, общих для MRP функций.

Однако существуют многочисленные недостатки планирования, заключающиеся в том, что многие обобщения в ресурсах и процессах в совокупности обеспечивают в лучшем случае первоначальную оценку (оценку первого заказа), если производство может быть завершено в рамках объема оболочки. Далее могут происходить сбои в точности процесса планирования, которые не позволяют производить оптимизацию работы по заказам для достижения лучших результатов производственных целей компании.

Хорошая система составления расписаний не только исправляет возможные ошибки из обобщений планирования загрузки, но и в режиме реального времени планировщика заменяет цикл планирования, устраняя уровень обработки данных и создавая более гибкую ERP или MES-систему. Системы планирования качества могут одновременно рассматривать последовательность операций по ресурсам с ограничениями, а также выходить за рамки планирования, объединяя более сложные задачи планирования, такие как параллельные загрузки, сводя к минимуму работу по учету незавершенного производства, настройки и переналадки, используя последовательность зависимых начальных установок между продуктами. Кроме того, система планирования сообщит более точные данные о стоимости исполнения, чем план загрузки.

Преобладающее различие системы составления расписаний по сравнению с системой планирования — это программа распределения (диспетчеризации) или перечень выполнения работ. Этот список описывает последовательность работ, которые должны быть выполнены за период работы многоцелевого станка, обозначая не только порядок работ, но также прогнозируемое время начала и окончания.

В системе с участками времени, как система планирования, невозможно определить порядок работ, что делает задачу максимизации эффективности производства в отношении заявленной цели производства невозможной, так как не существует способа точного отслеживания влияние проблем в работе станка и последствий для остальных рабочих мест на производственной площадке. Работы находятся в виртуальном перечне работ в системе планирования.

Точность, которую система составления расписаний привносит в производственную среду, обеспечивает преимущества, которые невозможны в системе планирования (с участками времени), например:

• Повышение уверенности в сроках поставки;
• Более эффективное использование ресурсов, выявляя потенциал, скрытый в системах планирования;
• Более своевременное использование материалов, сокращая материально-производственные запасы, маскирующие вопросы производства;
• Сокращение незавершенного производства.

Распознавание систем визуального планировании и систем составления расписаний

Улучшенные пользовательские интерфейсы в прикладном программном обеспечении увеличили производительность, которая оказалась выше автоматизированного планирования и алгоритмов составления расписаний. С увеличением вычислительной мощности компьютеров все большее количество функций были добавлено в системы планирования и составления расписаний, в результате чего увеличилось сходство в том, каким образом планирование и составление графиков расписаний выглядело для конечного пользователя. Одним из последствий является то, что некоторое количество систем визуального планирования рекламировались как системы составления расписаний, создавая путаницу в рамках сообщества пользователей и ведя к разочарованию после покупки программного обеспечения для планирования, думая, что оно решит проблемы составления расписаний.

Есть несколько характеристик, которые потенциальный покупатель программного обеспечения может искать при выборе системы, которые помогут различить ПО для составления расписаний и системы планирования. Первым сигналом при поиске отличий между системами являются визуальные отличия. Когда пользователь открывает окна программы, чтобы заглянуть в распределение рабочих заказов по ресурсам, система планирования отобразит работу как вертикальную столбиковую диаграмму (см. рис. 1), в то время как в системе составления расписаний отобразит работу, распределенную по ресурсам в виде диаграммы Ганта (см. рис. 2), в формате, знакомом пользователям инструментов для управления проектами, таких как Microsoft Project.