Planowanie przep ywów pracy w warunkach ograniczeƒ zasobowych przedsi biorstwa produkcyjnego

Transkrypt

1 Wyniki obliczeƒ zmodyfikowanego dêwigara pierêcieniowego analizowanej maszyny wykaza y znaczny spadek napr eƒ maksymalnych oraz zakresów napr eƒ zm czeniowych, które uwzgl dniajàc wytrzyma oêç zm czeniowà osiàgajà wartoêci zapewniajàce d ugoletnià i bezawaryjnà prac Rys 10 Propozycja usztywnienia dêwigara pierêcieniowego portalu ebra pionowego dla przypadku (I + 50) i wynosi y σ red = 71 MPa, natomiast maksymalne napr enia pod ko ami wózka by y równe σ z = 74 MPa LITERATURA 1 Praca zbiorowa: Przeprowadzenie badaƒ i analiz wytrzyma oêciowych w celu ustalenia przyczyn p kni cia dêwigara pierêcieniowego koparki KWK-1500s oraz opracowanie technologii skutecznej naprawy Raport serii SP nr 008/01, IKiEM Politechniki Wroc awskiej, Wroc aw, I-DEAS Master Series Exploring I-DEAS Drafting Structural Dynamics Research Corporation 1994, I-DEAS Master Series, Exploring I-DEAS Design Vol I and Vol II, Structural Dynamics Research Corporation Rusiƒski E: Metoda elementów skoƒczonych System COS- MOS/M WK Warszawa Zienkiewicz OC, Taylor RL: The finite element method Vol 1, Vol 2, McGraw-Hill Book Company, London DIN 22261, Bagger, Absetzer und Zusatzgeräte in Braunkohlentagebauen Planowanie przep ywów pracy w warunkach ograniczeƒ zasobowych przedsi biorstwa produkcyjnego S AWOMIR K OS ZBIGNIEW BANASZAK W przedsi biorstwach produkcyjnych (równie tych, które osiàgajà doskona e wyniki) zachodzà procesy informacyjno-decyzyjne oraz realizowane sà procedury, których celowoêç budzi powa ne zastrze enia Implikuje to potrzeb usprawniania (niezb dnego dla sprostania wymogom konkurencji) przep ywów pracy (ang workflow) Polega to min na wdra aniu systemów automatyzujàcych i usprawniajàcych przep ywy produkcyjno-informacyjne i systemów zarzàdzania przep ywami pracy Efektywne zarzàdzanie przebiegiem przep ywów pracy wymaga systemów zarzàdzania, których oprogramowanie (tzn implementowane w nich modele i procedury) uwzgl dnia specyfik zarzàdzanych obiektów atwo zauwa yç, e nawet w przypadku firm o podobnym programie produkcji i asortymencie, przep ywy pracy charakteryzujà si okreêlonà specyfikà i sà przez to niepowtarzalne Oznacza to, e unikatowoêç oprogramowania stanowi zarówno o sukcesie jego wdro enia, jak i o zwiàzanych z nim kosztach System zarzàdzania, uwzgl dniajàcy wszystkie niuanse funkcjonowania firmy, musi byç projektowany dok adnie do jej potrzeb Oznacza to, e brak mo liwoêci wykorzystania wczeêniej opracowanych modu ów programowych (powsta ych np przy okazji Dr in S awomir K os i prof dr hab in Zbigniew Banaszak sà pracownikami Instytutu Informatyki i Zarzàdzania Uniwersytetu Zielonogórskiego innych aplikacji) podra a jego koszty Budowa zaê systemu zarzàdzania uwzgl dniajàcego potrzeby wszystkich potencjalnych jego u ytkowników (pomijajàc ju stopieƒ jego póêniejszego wykorzystania) jest nierealna, ze wzgl du na niezb dne koszty i mo liwoêci wykonania Wielu producentów systemów klasy ERP (takich jak np SAP, BAAN, IFS) oferuje gotowe rozwiàzania systemów zarzàdzania przep ywami pracy Oferowany w nich poziom szczegó owoêci specyfikacji nie pozwala jednak na dok adnà identyfikacj i modelowanie procesów wp ywajàcych na funkcjonowanie przedsi biorstwa atwo zauwa yç, e analiza przebiegu poszczególnych procesów nie pozwala na wyciàganie ogólnych wniosków, z kolei analiza ca oêciowa, uwzgl dniajàca zwiàzki zachodzàce pomi dzy wszystkimi procesami przedsi biorstwa, wymaga czasoch onnej budowy kosztownego modelu symulacyjnego W przypadku dynamicznie zmieniajàcych si przedsi biorstw rozwiàzanie takie mo e okazaç si bardzo czasoch onne, zaê koszty budowy modelu mogà przekroczyç ewentualne zyski wynikajàce z przewidywanego usprawnienia przep ywów pracy Alternatywne do przedstawionego podejêcie zak ada osiàganie zadanej jakoêci przep ywów pracy przy spe nieniu okreêlonych wymagaƒ na sk adowe procesy biznesowe oraz àczàce je relacje PodejÊcie to zak ada mo liwoêç syntezy po àdanego przep ywu pracy przy spe nieniu wielu warunków zwiàzanych 32

2 min z ograniczeniami zasobowymi rozwa anego przedsi biorstwa Celem niniejszego opracowania jest propozycja pewnej metodyki planowania przep ywów pracy w przedsi biorstwie przemys owym, którego ocena funkcjonowania obejmuje takie kryteria, jak [1, 2, 3]: czas realizacji i koszty wykonania Przep yw pracy Potrzeba wyznaczania harmonijnego przep ywu pracy (optymalnie koordynujàcego przep yw materia ów, energii, si y roboczej, informacji, kapita u itd) wymusza koniecznoêç automatyzacji procedur regulujàcych przep ywy dokumentów, informacji oraz zadaƒ krà àcych pomi dzy poszczególnymi u ytkownikami Procedury takie obejmujà zazwyczaj zbiory ustalonych regu, których przestrzeganie gwarantuje osiàgni cie planowanego celu przedsi biorstwa Systemy zarzàdzania przep ywami pracy (ang Workflow Management Systems) umo liwiajà definiowanie, zarzàdzanie i automatycznà realizacj przep ywów pracy na podstawie ich zadanej specyfikacji Systemy tego typu okreêlajà, tworzà i zarzàdzajà przep ywami pracy za pomocà wykorzystywania specjalistycznego oprogramowania, dzia- ajàcego zwykle na kilku zbiorach procedur podstawowych [ang engine], b dàcych w stanie interpretowaç definicje procesu, wspó dzia aç z uczestnikami i, jeêli jest taka potrzeba, odwo ywaç si do u ycia informatycznych narz dzi i aplikacji Stosowana terminologia, opracowana przez organizacj zrzeszajàcà producentów i u ytkowników systemów zarzàdzania przep ywami pracy wwwaiimorg/ [4, 5], korzysta min z poj cia procesu biznesowego oraz przep ywu pracy Przez proces biznesowy rozumiany jest zwykle zbiór po àczonych procedur lub dzia aƒ, które wspólnie realizujà cel biznesu (lub jego polityk ), zazwyczaj w kontekêcie zadanej struktury organizacyjnej okreêlajàcej role i zwiàzki funkcjonalne W tym kontekêcie, przep yw pracy kojarzony jest z globalnà bàdê cz Êciowà automatyzacjà procesu biznesowego, w którym dokumenty, informacje lub zadania, zgodnie ze zbiorem sformalizowanych zasad post powania, sà przesy ane mi dzy uczestnikami w celu ich realizacji Dzi ki zastosowaniu tak zorganizowanych systemów zarzàdzania pracownicy poszczególnych wydzia ów sà automatycznie, w odpowiednim czasie (zsynchronizowanym z ca ym procesem), powiadamiani o oczekujàcych ich zadaniach Oznacza to mo liwoêç uzyskania przewagi nad konkurencjà, mi dzy innymi w zakresie poziomu obs ugi zleceƒ (terminowoêç, zgodnoêç ze specyfikacjà, serwis, wdro enie, koszty itd), w efekcie sprawnego zarzàdzania przep ywami pracy w przedsi biorstwie produkcyjnym Modelowanie Istnieje wiele technik modelowania przep ywów pracy, w których odpowiednie procesy modelowane sà jako [5]: Êcie ki kierowania dokumentów pomi dzy okreêlonymi u ytkownikami, stanowiskami lub grupami struktury organizacyjnej, ciàg punktów kontrolnych i zwiàzanych z nimi punktów podejmowania decyzji przez u ytkownika, ciàg zdarzeƒ, takich jak: decyzje podejmowane przez cz owieka i zdarzenia automatyczne, zbiór powiàzanych punktów kontrolnych, dokumentów, ról i zale noêci, struktura organizacyjna dost pnych zasobów produkcyjnych, zbiory czynnoêci, opisane przez przep ywy obiektów, ich akumulacj oraz regu y przetwarzania produktu wejêciowego w wyjêciowy, kompleksowe transakcje obejmujàce klienta, wykonawców i warunki do spe nienia ( àcznie z ograniczeniami czasowymi) Wymienione techniki modelowania procesów biznesowych umo liwiajà analiz ich przep ywu z uwzgl dnieniem realizacji poszczególnych funkcji, jakie spe niajà w przedsi biorstwie Oznacza to, e w celu uzyskania pe nego, rzeczywistego obrazu funkcjonowania przedsi biorstwa nale y stosowaç je równoczeênie, co w praktyce nigdy nie jest osiàgalne W przedstawionym kontekêcie problem wyznaczania struktury efektywnych procesów biznesowych mo na rozwa aç, zak adajàc oddzia ywanie ograniczeƒ zasobowych przedsi biorstwa, ograniczeƒ zwiàzanych z liczbà pracowników i maszyn, dost pnymi finansami, materia ami itp Mo na przyjàç, e rozwa ane przedsi biorstwo realizuje produkcj jednostkowà, a procesy biznesowe zwiàzane z obs ugà zlecenia produkcyjnego O j obejmujà poni sze zadania: 1 Klient przesy a zapytanie ofertowe do dzia u handlowego 2 Dzia handlowy sprawdza w dziale technicznego przygotowania produkcji (TPP), czy zamówienie jest wykonalne i ile czasu zajmie projektowanie 3 W przypadku gdy zlecenie jest wykonalne, dzia handlowy przygotowuje wst pnà kalkulacj kosztów i udziela odpowiedzi na zapytanie klienta 4 JeÊli klient akceptuje warunki oferty, podpisuje umow, zaê dzia handlowy otwiera zlecenie sprzeda y i powiadamia dzia TPP o koniecznoêci wykonania projektu 5 Dzia TPP opracowuje projekt i technologi wytworzenia wyrobu 6 Na podstawie dokumentacji TPP planista tworzy harmonogram produkcji 7 Dzia zakupów planuje zapotrzebowanie materia- owe w systemie MRP (Material Requirements Planning) 8 Zg oszone zapotrzebowanie jest przetwarzane przez dzia zaopatrzenia, wystawiane sà zamówienia i materia y zostajà zakupione Przyj cie materia ów odbywa si na podstawie zamówieƒ 9 Na podstawie informacji o dost pnoêci materia- ów dzia produkcji rozpoczyna realizacj zlecenia 10 W trakcie realizacji zlecenia, poszczególne etapy produkcji sà rejestrowane przez dzia produkcji 11 W przypadku wystàpienia zak óceƒ, powodujàcych przekroczenie planowanych terminów, zawiadamiany jest zarówno dzia handlowy, jak i klient 12 Dzia handlowy jest powiadamiany o zakoƒczeniu produkcji, wystawia dokumenty dostawy produktu do klienta, dokumenty WZ oraz faktur VAT 13 Dzia serwisu jest powiadamiany o zakoƒczeniu produkcji, przeprowadza monta u klienta, podpisuje 33

3 protoko y odbioru i otwiera zlecenie na obs ug gwarancyjnà 14 Dzia finansowy, którego zadaniem jest rozliczanie p atnoêci i ewentualne monitowanie klientów, których nale noêci nie zosta y jeszcze uregulowane, powiadamiany jest o wystawieniu faktury i podpisaniu protoko ów odbioru Wydawa oby si, e planowanie przebiegu przedstawionych procesów biznesowych mo e si odbywaç z zastosowaniem dost pnych narz dzi typu MS Project Nie jest to jednak mo liwe Problem polega na tym, e efektywne sterowanie realizacjà z o onego projektu w przedsi biorstwie (projektu uwzgl dniajàcego obcià enia zasobów wykorzystywanych przy realizacji innych projektów oraz uwzgl dniajàcego bie àce przep ywy materia ów) jest mo liwe dopiero wówczas, gdy sà dost pne dane z systemu ERP (Enterprise Resource Planning) To zaê jest mo liwe dopiero wtedy, gdy wszystkie procesy biznesowe sà ju w aêciwie zamodelowane, a procedury odpowiedzialne za ich realizacj w pe ni zdeterminowane (zautomatyzowane) Mo na przyjàç, e realizowane zlecenie O j opisane jest przez nast pujàce atrybuty: termin rozpocz cia, T Bj T Ej termin zakoƒczenia zlecenia produkcyjnego, R j = (R 1j, R 2j, R Mj ) wektor zasobów niezb dnych do realizacji zlecenia, gdzie M liczba klas zasobów, zaê R ij liczba zasobów potrzebna do wykonania zlecenia O j, V j = (t 1j, t 2j, t Mj ) wektor czasów obcià enia poszczególnych zasobów, gdzie M ca kowita liczba zasobów, C(l, t) j dyskretna funkcja p atnoêci za zlecenie O j, okreêlajàca wysokoêç raty dla okreêlonej liczby p atnoêci l, w okreêlonych terminach t Poni ej przedstawiono przyk adowà dyskretnà funkcj p atnoêci (patrz rys 1) (okresie) czasu t Zerowa wartoêç funkcji oznacza niedost pnoêç zasobu w danym czasie Funkcja ta powstaje (przy u yciu systemu ERP) na podstawie oszacowania kosztów wykorzystania zasobów, które zale à od stawki akordowej, stawki amortyzacyjnej oraz aktualnego obcià enia zmiany roboczej, podczas której dany zasób jest dost pny, a tak e kosztów transportu itd Na podstawie planowanych obcià eƒ (zleceƒ produkcyjnych) oraz kalkulacji kosztów wykorzystania zasobów produkcyjnych, dla wszystkich zasobów nale àcych do wczeêniej wyszczególnionych klas, korzystajàc z systemu ERP mo na sporzàdziç wykres pokazany na rys 2 R i (k), gdzie n = 1, 2,, K, oznacza koszt wykorzystania k-tego zasobu nale àcego do zasobów Jak wynika z rys 2, w 26 i 27 tygodniu roku, zasób R i (1) jest niedost pny (jest np maksymalnie obcià- ony, poddany procesowi remontowemu, obs uga ma urlop itd) KolejnoÊci przebiegu procesów biznesowych zwiàzanych z realizacj zlecenia O j przedstawia graf na rys 3 Rys 3 Graf kolejnoêci wykonywania procesów biznesowych obs ugujàcych zlecenie O j Przy za o eniu, e dana jest liczba R ij zasobów wykorzystywanych w ka dym procesie biznesowym, czasy obcià enia zasobów oraz terminy rozpocz cia T Bj i zakoƒczenia zlecenia produkcyjnego T Ej, mo na wyznaczyç czas trwania ka dego czàstkowego procesu biznesowego Mo na równie wyznaczyç diagram Gantta; harmonogram realizacji zlecenia O j (rys 4) Rys 1 Dyskretna funkcja p atnoêci za zlecenie O j Procesy biznesowe obs ugujàce zlecenie O j oznaczane sà jako P 1j, P 2j, P Nj R Pkj liczba zasobów R 1j, R 2j, R Mj koniecznych do realizacji procesu biznesowego P j Opisu stanu systemu dokonuje si za pomocà dyskretnej funkcji kosztów wykorzystania zasobów F(R i, t) Funkcja ta umo liwia okreêlenie kosztów u ycia zasobów nale àcych do w jednostce Rys 4 Harmonogram przebiegu procesów biznesowych Rys 2 Dyskretna funkcja kosztów wykorzystania zasobów atwo zauwa yç, e je eli harmonogram przebiegu procesów biznesowych zosta wyznaczony za pomocà metody CPM (ang Critical Path Method), to dla ka dego procesu biznesowego P kj, gdzie k =1, 2,, N; j = 1, 2,, M, mo na wyznaczyç najwczeêniejszy mo liwy termin rozpocz cia procesu T BPkj i najpóêniejszy mo liwy termin rozpocz cia procesu T Epkj 34

4 Przedstawiony sposób wyznaczania przebiegu procesów biznesowych, wykorzystujàcy koncepcj teorii ograniczeƒ [6], mo na ujàç w postaci zautomatyzowanej procedury syntezy przep ywu pracy, przep ywu zwiàzanego z obs ugà O j zlecenia produkcyjnego (rys 7) Parametry przep ywu pracy determinujà ograniczenia czasowo-kosztowe warunkujàce obs ug zlecenia produkcyjnego w zadanym terminie i po przyj tych kosztach (uwzgl dniajàc ewentualne koszty obs ugi kredytu zwiàzane z jego realizacjà) Rys 5 Koszty przebiegu procesu P 6 w zale noêci od terminu rozpocz cia Na podstawie dyskretnej funkcji kosztów wykorzystania zasobów oraz liczby zasobów w zadanych klasach potrzebnych do realizacji zlecenia O j w przedziale czasu T Pkj = (T Epkj T BPkj ) (tzn w przedziale czasu wyznaczanym przez terminy rozpocz cia i zakoƒczenia zlecenia produkcyjnego) mo na wyznaczyç najni szy koszt przebiegu procesu biznesowego Procedur wyznaczania kosztów przebiegu zleceƒ nale y rozpoczàç od procesów, które sà najbardziej kosztowne, najd u ej trwajà i mogà powodowaç najwi kszà liczb zak óceƒ (np zwiàzanych z produkcjà lub jej technicznym przygotowaniem) Przyk adowy proces przeszukiwania przedzia u czasu dla procesu P 6 przedstawiono na rys 5 W ramach dost pnego limitu czasu, dla danego procesu, mo na rozwa yç wykorzystanie ró nej liczby zasobów Mniejsza liczba zasobów powoduje wyd u enie czasu realizacji procesu, mo e jednak wp ynàç na obni enie kosztów jego realizacji W wyniku okreêlenia kosztów realizacji procesów (kosztów wykorzystania zasobów w okresie czasu) mo liwe jest wyznaczenie dyskretnej funkcji obrazujàcej zapotrzebowanie na Êrodki w trakcie realizacji zlecenia produkcyjnego (rys 6) Rys 6 Zestawienie kosztów i p atnoêci podczas realizacji zlecenia O j Na podstawie przyk adowego zestawienia, przedstawionego na rys 6, mo liwe jest oszacowanie obcià eƒ kredytowych i podatkowych zwiàzanych z obs ugà zlecenia produkcyjnego O j Planowanie przep ywów pracy Rys 7 Metodyka syntezy procesu pracy realizacji zlecenia produkcyjnego Przedstawionà metodyk mo na stosowaç w przypadku produkcji jednostkowej Zak ada ona dost pnoêç danych charakteryzujàcych koszty wykorzystania zasobów w rozwa anym, obj tym planami okresie Zatem, tak jak w przypadku wi kszoêci systemów zarzàdzania przep ywami pracy, wymaga wdro enia systemu ERP w przedsi biorstwie Nale y zwróciç uwag na fakt, e kolejne etapy przedstawionej metodyki dajà si w pe ni zautomatyzowaç Wyznaczenie funkcji C(l, t) j oraz F(R i, t) jest mo liwe przy za o eniu dost pu do aktualnych danych charakteryzujàcych zlecenie O j oraz informacji (pochodzàcych z systemu ERP) o przebiegu aktualnie realizowanej produkcji i zwiàzanym z nià obcià eniu zasobów Wyznaczenie kosztów realizacji poszczególnych procesów odbywa si na podstawie aktualnych stawek godzinowych, amortyzacyjnych, cen materia ów lub wykorzystaniu zasobów kooperacji Podsumowanie Przedsi biorstwo jest obiektem dynamicznym i wszystkie interakcje zwiàzane ze zmieniajàcym si profilem produkcji, za o eniami dotyczàcymi terminów, jakoêci i cenà wyrobów oraz szybkimi zmianami na rynku muszà mieç swoje odzwierciedlenie w transformacji przep ywów pracy Ka dy przep yw pracy wymaga zatem koordynacji wielu czynnoêci, co decyduje o jego cyklu i kosztach, a zatem o wielkoêci generowanej wartoêci dodanej LITERATURA 1 K os S, Woêniak W, Sko ud B: The conditions of maximization charges of resources in the system of repeti- 35

5 tive workflows Institute of Control Engineering, Technical University of Szczecin, August, Mi dzyzdroje, Poland 2000, pp K os S, Woêniak W: Planowanie przep ywu produkcji w przedsi biorstwie wirtualnym Komputerowo Zintegrowane Zarzàdzanie Zakopane stycznia WNT, Warszawa 2000, ss Sko ud B, K os S, Gattner D: Prototyping Organisation Variants of the Repetitive Production Journal of Contemporary Management Issues, Spilt Croatia, Vol 5, No 2 December 2000, pp Hollingsworth D: Workflow Management Coalision The Workflow Reference Model, 1995, wwwwfmcorg, 5 Kobelus JG: Strategie Obs uga przep ywów pracy IDG Poland SA, Warszawa Lepore D, Cohen O: The theory of constraints and the system of profound knowledge The North River Press, Great Barrington, USA 1999