KONCEPCJA INFORMACYJNEGO SYSTEMU PLANOWANIA PRODUKCJI W ODLEWNI

Transkrypt

1 9/8 ARCHIWUM ODLEWNICTWA Rok 2003, Rocznik 3, Nr 8 Archives of Foundry Year 2003, Volume 3, Book 8 PAN - Katowice PL ISSN KONCEPCJA INFORMACYJNEGO SYSTEMU PLANOWANIA PRODUKCJI W ODLEWNI A. MACIOŁ 1, A. STAWOWY 2, R. WRONA 3 1,2. Wydział Zarządzania, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 3. Wydział Odlewnictwa, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków STRESZCZENIE Celem artykułu jest przedstawienie zasad optymalnej organizacji zarządzania produkcją odlewni w warunkach stosowania zintegrowanego systemu informatycznego. Zaprezentowano koncepcję planowania produkcji zaprojektowaną zgodnie z zasadami analizy strukturalnej. Koncepcję tę zilustrowano przykładowym rozwiązaniem, które autorzy opracowali dla jednej z polskich odlewni. Key words: Enterprise modelling and integration, production planning in foundry 1. WPROWADZENIE Warunkiem powodzenia przedsiębiorstwa przemysłowego w warunkach globalizacji rynku i rosnącej konkurencji jest nie tylko stosowanie nowoczesnych techn o- logii ale także sprawny i ciągle doskonalony system zarządzania. W związku z tym, problem zarządzania produkcją i sprzedażą w odlewni jest obecnie kluczowym zagadnieniem wynikającym z konieczności dostosowania przedsiębiorstw do wymagań ry n- ku. W powszechnej opinii [3] jedyną racjonalną drogą do osiągnięcia tego celu jest zainstalowanie zintegrowanego systemu informatycznego zarządzania klasy ERP. Skutecznie wdrożenie zintegrowanych systemów informatycznych nie jest mo ż- liwe bez przeprowadzenia kompleksowych prac badawczo-wdrożeniowych, których wynikiem winno być efektywne wykorzystanie możliwości technik informatycznych. 1 dr inż., amaciol@wzn4.zarz.agh.edu.pl 2 dr inż., astawowy@wzn4.zarz.agh.edu.pl 3 prof. dr hab. inż., wrona@uci.agh.edu.pl 91

2 Jak się ocenia nakłady na prace związane z wdrażaniem systemu ERP (consulting, szkolenia itp.) przekraczają 80% nakładów ogółem ponoszonych na system [5]. Funkcjonujące w większości polskich odlewni systemy zarządzania nie są spójne i nie gwarantują optymalnego wykorzystania potencjału rynkowego i produkcyjnego. Wobec braku odpowiednich narzędzi informatycznych oraz tradycyjnej, funkcjonalnej struktury informacyjno-decyzyjnej - występuje szereg niesprawności niemożliwych do usunięcia w obecnych warunkach. Ich skutkiem jest: nie zawsze optymalny dobór technologii powodujący nieuzasadniony wzrost kos z- tów i trudności z uzyskaniem założonych parametrów jakościowych, długi cykl realizacji zamówień, niepełne i nierytmiczne wykorzystanie zdolności produkcyjnych, niedostosowany do wielkości produkcji i s przedaży poziom zapasów materiałów i surowców, zakłócenia w płynności finansowej spowodowane nietrafną oceną zdolności płatn i- czej kontrahentów, relatywnie wysokie koszty wytwarzania. Bezpośrednimi przyczynami tych zjawisk są: niesformalizowany i nieoptymalny system planowania produkcji, niespójny system informacyjno-decyzyjny zarządzania sprzedażą i produkcją, niepełna informacja niezbędna do podejmowania decyzji operacyjnych i strategicznych, brak zorganizowanego systemu zarządzania kontaktami z klientem, technicznego przygotowania produkcji, doskonalenia jakości i technologii. Rozwiązaniem problemów organizacyjnych związanych z zarządzaniem odlewnią jest reorganizacja procesów biznesowych związana z kompleksową komputeryzacją zarządzania. 2. SYSTEM PLANOWANIA PRODUKCJI W ODLEWNI System planowania produkcji w odlewni musi uwzględniać szereg podstawowych uwarunkowań. złożony i nieliniowy charakter procesów technologicznych, bardzo zróżnicowany charakter realizowanego programu produkcyjnego w zakresie technologii jak i organizacji procesów wytwarzania, konieczność harmonizacji zróżnicowanych procesów technologicznych (wytapianie metalu, wykonywanie form, wytwarzanie rdzeni, obróbka cieplna, wykańczanie), zmienność i niestabilność rynku, istotny wkład wartości niematerialnych w wartości dodanej produktów wymagający ponoszenia nakładów na technologiczne przygotowanie produkcji, doskonalenie jakości i organizacji produkcji itd., ścisłe powiązania z kooperantami i dostawcami spoza przedsiębiorstwa. 92

3 ARCHIWUM ODLEWNICTWA Pierwszym i podstawowym problemem jest określenie organizacji struktury informacyjno-decyzyjnej systemu zarządzania produkcją. Komputeryzacja przepływów informacyjnych przy zachowaniu istniejących struktur jest nie tylko nieskuteczna ale wręcz może utrudnić proces dostosowywania przedsiębiorstwa do nowych warunków działania poprzez zamrożenie istniejących struktur i standardów działania [2, 6]. Jedynym narzędziem pozwalającym na kompleksową analizę i doskonalenie struktur zarządzania z uwzględnieniem wszelkich zewnętrznych wymagań oraz z zastosowaniem podejścia systemowego uniezależniającego przyjęte rozwiązania od zastanego stanu rzeczy jest analiza strukturalna przedstawiona przez DeMarco, Gane i Sarsona oraz Weinberga a twórczo rozwinięta i rozpowszechniona przez You rdona [7]. Rozwinięciem koncepcji projektowania strukturalna jest metodyka SADT, której egzemplifikacją są narzędzia IDEF [1, 4]. Pozwala ona zidentyfikować wymagania, opisać ograniczenia i uwarunkowania oraz w rezultacie - zbudować optymalną strukturę decyzyjną i informacyjną. W jej wyniku powstaje ogólny model systemu zarządzania produkcją. Analiza strukturalna wskazuje te procedury, których realizacja determinuje skuteczność zarządzania sprzedażą i produkcją. Część z nich realizowana jest przez standardowe pakiety sterowania produkcją (obliczenia technologiczne, rozliczanie kosztów, ewidencja przepływów materiałowych itp.). Jednak systemy takie, ze względu na swą uniwersalność, nie są wyposażone w narzędzia do rozwiązywania problemów związanych z organizacją produkcji w specyficznej branży, jaką jest odlewnictwo. Jednocześnie dzięki swej elastyczności i otwartości stwarzają doskonałe warunki do budowy dodatkowych modułów wspomagających procesy decyzyjne, których uruchomienie w warunkach ograniczonej komputeryzacji jest zazwyczaj niemożliwe. Kolejnym etapem prac jest więc opracowanie algorytmów realizacji tych procedur, które tylko w ograniczonym stopniu mogą być realizowane przez system klasy MRP II. Prace te objąć powinny takie zagadnienia jak: dobór technologii, planowanie długookresowe, planowanie międzyoddziałowe, harmonogramowanie produkcji, analizy marketingowe, analiza i opracowanie zamówień, analiza kosztów produkcji. W rezultacie możliwe jest zaprojektowanie systemu charakteryzującego się n a- stępującymi cechami: daleko idąca integracja na poziomie aplikacji i procedur informacyjno-decyzyjnych, pewność działania zagwarantowana z jednej strony wykorzystaniem cech systemu MRP II i modułów uzupełniających, a z drugiej - daleko idącą standaryzacją działań wymuszoną przez odpowiednie instrukcje organizacyjne, efektywność wykorzystania informacji, co oznacza, że każda dana niezależnie od miejsca jej wprowadzenia jest dostępna dla każdego uprawnionego użytkownika, 93

4 otwartość, czyli możliwość dobudowywania modułów programowych oraz zapewnienie integracji pomiędzy różnego rodzaju aplikacjami informatycznymi i procedurami manualnymi a także zapewnienie możliwości korzystania z sieci lokalnych i globalnych (internet). Osiągnięte rozwiązania odpowiadają potrzebom sprawnego zarządzania działalnością podstawową przedsiębiorstwa i dają pełną możliwość wykorzystania zintegrowanego systemu informatycznego do wspomagania procesów pracy. 3. PRZYKŁAD SYSTEMU PLANOWANIA PRODUKCJI W ODLEWNI Autorzy zastosowali przedstawioną powyżej metodykę podczas opracowania optymalnej organizacji zarządzania w warunkach stosowania zintegrowanego systemu informatycznego w jednej z polskich odlewni. Odlewnia zakupiła system GUSS INFO, który jednak nie realizował wszystkich funkcji niezbędnych do sprawnego zarządzania przedsiębiorstwem. Prace obejmowały następujące zadania: 1. opracowanie założeń zarządzania sprzedażą i produkcją, 2. opracowanie modelu struktury informacyjno-decyzyjnej zarządzania odlewnią, 3. identyfikacja procesów decyzyjnych i procesów pracy (workflow) oraz optymalizacja ich przebiegu, 4. optymalizacja podstawowych procedur decyzyjnych, 5. opracowanie struktury i zasad realizacji procesu planowania produkcji w układzie międzyoddziałowym i oddziałowym, 6. opracowanie metodyki sterowania sprzedażą i zarządzania kontaktami z klientem, 7. opracowanie metodyki budżetowania, rozliczania i kontroli kosztów w oparciu o dane z systemu informatycznego, 8. zaprojektowanie modułów uzupełniających funkcje systemu GUSS INFO. Zmodyfikowanie procesów decyzyjnych i procesów pracy wymogło przebudowy struktury informacyjno-decyzyjnej zarządzania odlewnią. Model podstawowy struktury informacyjno-decyzyjnej przedstawia rysunek 1; wyróżniono na nim: 1. zgrubne planowanie zdolności produkcyjnych; funkcja ta polega na określaniu w cyklu rocznym planów zdolności produkcyjnych wyrażonych w czasie dyspon o- wanym dla każdego z agregatów, 2. opracowywanie planu głównego sprzedaży czyli ustalanie roczno-kwartalnych projekcji sprzedaży wyrażonych w jednostkach wartościowych i wg plano wanej pracochłonności dla wyróżnionych grup asortymentowych; opracowywany jest ta k- że roczno-kwartalny budżet kosztów bezpośrednich i pośrednich, 3. miesięczno-kwartalne planowanie produkcji; w ramach tej funkcji kwartalne plany sprzedaży przekształcane są w plany produkcji wyrażone w jednostkach pracochłonności; funkcja realizowana jest w sposób kroczący z cyklem jednomiesięc z- nym i sprowadza się do bilansowania planów sprzedaży z aktualizowanymi na bieżąco szczegółowymi planami zdolności produkcyjnych oraz ustalania planu zaopatrzenia materiałowego; plan miesięczny obejmuje także budżet kosztów, 94

5 ARCHIWUM ODLEWNICTWA 4. planowanie operacyjne, którego zadaniem jest obsługa zamówień (tzw. przegląd umowy) oraz planowanie kroczące w cyklu miesięczno-tygodniowym; w ramach funkcji korygowane są na bieżąco plany tygodniowe w oparciu o wyniki realizacji zadań wcześniej przeznaczonych do produkcji i ewentualne korekty planów sprzedaży, 5. harmonogramowanie zadań, które polega na ustalaniu zadań na kolejne doby tygodnia i ich kroczącym korygowaniu w oparciu o wyniki produkcyjne; jednocześnie dokonywana jest ewidencja i raportowanie produkcji oraz kosztów operacy j- nych. W uzgodnieniu z odpowiedzialnymi członkami Zarządu Przedsiębiorstwa oraz pracownikami funkcyjnymi ustalono założenia implementacyjne dotyczące realizacji podstawowych procedur decyzyjnych. Przyjęto że: zgrubne planowanie zdolności produkcyjnych oraz opracowywanie planu głównego sprzedaży realizowane będzie poza systemem informatycznym przy wykorzystaniu podstawowych narzędzi oprogramowania biurowego w oparciu o wypracowane w projekcie standardy działania, miesięczno-kwartalne planowanie produkcji nie będzie wchodziło w skład zintegrowanego systemu informatycznego lecz będzie realizowane narzędziami oprogramowania biurowego z wykorzystaniem danych importowanych z systemu GUSS INFO, planowanie operacyjne będzie realizowane przez system GUSS INFO z wykorzystaniem zewnętrznych procedur optymalizacyjnych, harmonogramowanie zadań stanowić będzie moduł uzupełniający funkcje systemu GUSS INFO, opracowane zostaną dodatkowe moduły uzupełniające system GUSS INFO wspomagające wybrane elementy planowania operacyjnego. Podstawowa różnica pomiędzy organizacją procesu planowania wg proponowanego rozwiązania a rozwiązaniami tradycyjnymi polega na wprowadzeniu do praktyki operacyjnej zintegrowanego systemu informatycznego, który udostępnia informacje o wszystkich zamówieniach i zleceniach. Dzięki temu zagwarantowany jest bezpośredni on-line dostęp do informacji niezbędnych do podejmowania decyzji na każdym szczeblu. Jak widać na schemacie nie ma potrzeby konstruowania średniookresowego planu produkcji jako odrębnego zamkniętego dokumentu stanowiącego podstawę do bud o- wania planów operacyjnych. Każde zamówienie zawarte w bazie systemu ma wstępnie określony termin realizacji, który może być modyfikowany aż do chwili zamrożenia planu. Istotne jest również to, że centralny planista nie traci z oczu informacji o zlec e- niach, które przeznaczone zostały do realizacji ze ściśle określonym terminem. Dzięki temu może oceniać aktualną sytuację produkcyjną, a także potwierdzać stan zaawans o- wania zadań w negocjacjach z klientami. 95

6 Umowy kooperacyjne Zgrubne planowanie zdolności produkcyjnych Biznes plan Umowy handlowe służby marketingowe Prognozy sprzedaży Zapytania ofertowe A1 Zamówienia Roczno-kwartalny plan zdolności prod. służby sprzedaży Opracowywanie planu głównego sprzedaży A2 Ewidencja sprzedaży centralne służby planowania Kwartalno-miesięczny plan sprzedaży Miesięczno kwartalne planowanie produkcji A3 Kwartalno-miesięczny plan produkcji Planowanie operacyjne wydziałowe służby planowania A4 Miesięczno-tygodniowy plan sprzedaży Stany zapasów produktów Raporty produkcyjne Plan inwestycji Oferty Harmonogramowanie zadań A5 Tygodniowo-dobowy plan produkcji Ewidencja kosztów Rys. 1. Model podstawowy struktury informacyjno-decyzyjnej Fig. 1. Basic model of information-decision structure

7 ARCHIWUM ODLEWNICTWA Ustalono, że proces planowania produkcji w układzie międzyoddziałowym i o d- działowym może być skutecznie wspomagany metodami programowania matematyc z- nego. Ustalono trzy poziomy optymalizacji: ustalanie miesięcznych planów produkcji, tygodniowe planowanie zleceń produkcyjnych, harmonogramowanie zleceń w horyzoncie dobowo-zmianowym. Dla każdego z poziomów optymalizacji opracowano formalny model ograniczeń i kryteriów. Dokonano także doboru odpowiednich metod i technik optymalizacyjnych: w przypadku planowania miesięcznego i tygodniowego programowanie liniowe w przypadku harmonogramowania zleceń - programowanie z ograniczeniami. 4. WNIOSKI Niniejsza praca miała na celu przedstawienie metody analizy strukturalnej oraz pokazanie możliwości jej zastosowania do projektowania systemu zarządzania produkcją w odlewni. Wyniki przeprowadzonych prac pozwalają wysnuć następujące wnioski odn o- śnie funkcjonalności systemów zarządzania produkcją: na etapie projektowania konieczne jest stosowanie sformalizowanych metod definiowania procedur, metoda IDEF0 jest skutecznym narzędziem analizy procesów zarządzania, formalizacja opisu procesów pracy oraz przypisanie jednoznacznej odpowiedzialn o- ści za realizację poszczególnych działań pozwala na zbudowanie spójnego systemu informacji wewnętrznej, podstawowy problem związany z rozszerzeniem funkcjonalności firmowych systemów informatycznych zarządzania wynika z konieczności konwersji danych oraz koordynacji transmisji plików z i do systemu, wdrożenie zaproponowanego systemu daje możliwość znacznego uproszczenia procesów pracy i eliminacji znacznej części obecnie obowiązujących dokumentów, w oparciu o zaproponowaną koncepcję można stworzyć zintegrowany system wspomagania zarządzania sprzedażą i produkcją spełniający standardy MRP II oraz umożliwiający dodatkowo operacyjne wspomaganie decyzji planistycznych i marketingowych, w warunkach proponowanego systemu nie ma potrzeby konstruowania średniookresowego planu produkcji jako odrębnego dokumentu stanowiącego podstawę do b u- dowania planów operacyjnych, symulacja metod optymalizacyjnych wykazała, że programowanie liniowe i programowanie z ograniczeniami są efektywnymi metodami planowania produkcji. 97

8 LITERATURA [1] Announcing the standard for integration definition for function modeling (IDEF0). Draft Federal Information. Processing Standards Publication (1993). [2] P. Bernus: Architecture for Enterprise Integration. Chapman and Hall (1996). [3] A. Macioł: Problemy organizacyjne realizacji zintegrowanych systemów zarządzania na przykładzie sektora hutniczego, [w:] Zarządzanie w przemyśle. Teoria i praktyka, wyzwania XXI wieku, str , Kraków (1999). [4] R.J. Mayer, P.S. dewitte: Delivering results: evolving BPR from art to engineering, College Station, Texas, Knowledge Based Systems Inc. (1997). [5] Norris G., Hurley J.R., Hartley K.M., E-Business and ERP Transforming the Enterprise; John Wiley & Sons Inc., New York (2000). [6] F.B. Vernandat: Enterprise Modelling and Integration. Principles and Applications. Chapman and Hall (1996). [7] E. Yourdon: Współczesna analiza strukturalna. Wydawnictwa Naukowo- Techniczne, Warszawa (1996). SUMMARY THE IDEA OF PRODUCTION PLANNING SYSTEM IN FOUNDRY In this paper the principles of optimal production planning in foundry which uses integrated information system are presented. We propose to implement IDEF0 model for designing the production planning system. This concept is illustrated with example project which was developed for one of polish foundries. Recenzował: prof. dr hab. inż. Jerzy Mutwil 98