Автор:
Чилингаров Константин Александрович
Руководитель разработки VOGBIT

Отправной точкой для этой статьи стал вопрос, который последнее время достаточно регулярно задают нам представители разных предприятий (что интересно, из разных стран). Есть отличия в мелких деталях подобных вопросов, но суть у них практически одинакова.

В обобщённом варианте вопрос звучит примерно так:

"Специфика нашего производства в том, что "модель" изделия определяет только его общую конструкцию. Размеры же конкретных деталей и количество материала точно не известны заранее, т.к. могут варьироваться в широких пределах по пожеланию заказчика (например, рекламный стенд, ширину и высоту которого заказчик назначает сам). Как применить VOGBIT в таких условиях? Сможем ли мы использовать его, учитывая такую специфику?"

Если ограничиться парой слов, то можно было бы сказать: Ничего страшного! VOGBIT вам подойдёт. Можно в нём хорошо всё сделать и для такого производства тоже. Известны и более «тяжёлые случаи».

Если же начинать говорить о конкретике, то получается, что прежде, чем перейти непосредственно к ответу, надо сначала разобраться тем, что именно означает указанная специфика с точки зрения VOGBIT, как системы организации эффективного производства.

Таким образом, развёрнутый ответ с необходимыми пояснениями и превратился в эту статью.

Вернёмся к обозначенному выше вопросу.

Начать, пожалуй, следует с того, что если говорить именно о производстве (выдача заданий, контроль производственных процессов, учёт движения материалов и комплектующих и т.д.), то пока что ни в одном из тех предприятий, кто задавал подобный вопрос, эта часть не показалась мне в чём-то сильно специфичной. Всё достаточно стандартно. Заказы, задания для производства, заявки на получение материалов, учёт. Всё примерно так же, как и в любом другом дискретном производстве. С этой точки зрения VOGBIT хорошо подходит всем из них. Особенно учитывая возможность выбора в программе одного из двух альтернативных методов планирования (способов организации производства) и 4 разных «уровня учёта» на выбор.

Указанная же специфика, при ближайшем рассмотрении, относится только к вопросу подготовки данных для производства. А точнее, каким образом в подобном производстве лучше вносить в программу информацию об изделиях, которые предприятие выпускает. О том, что заказали клиенты и нужно изготовить.

Чтобы разобраться в сути вопроса, давайте рассмотрим, какие вообще нужны исходные данные, если мы хотим использовать VOGBIT в качестве инструмента для организации эффективного производства, а также какая имеется специфика подготовки этих данных в зависимости от характера и особенностей производства.

Практически для всех задач, так или иначе связанных с производством, базовой исходной информацией в VOGBIT является состав изделия или заказа и технология изготовления его компонентов. То есть:

• Перечень (в виде списка или в виде дерева) всех компонентов, которые нужно изготовить или приобрести для того, чтобы получить в итоге готовое изделие (выполнить заказ);
• Для компонентов собственного производства – описание техпроцесса их изготовления: какие и в каком количестве требуются материалы или комплектующие, и какие нужно выполнить работы.

Эта информация любым удобным способом должна быть внесена в базу данных VOGBIT. Далее она уже используется:

• для расчёта плановой себестоимости;
• для генерации заявок на материалы и комплектующие для производства;
• для генерации заданий для производства;
• при сравнении фактически затрат с плановыми;
• и др.

Порядок появления в программе указанной исходной информации может в значительной мере отличаться в зависимости от типа производства.

Тип 1. Назовём его условно "серийное производство"

Особенности производства

Ключевой чертой такого производства является то, что вся продукция, которую выпускает предприятие, собирается из определённого конечного множества деталей. При этом разных деталей может быть и очень много (тысячи, или даже десятки тысяч), но количество их, всё равно, конечное. Различные модификации и исполнения продукции могут в итоге представлять собой огромное число сочетаний применения тех или иных деталей, но все они, тем не менее, получаются из одного и того же, пусть и большого, но всё же ограниченного набора заранее известных компонентов. По мере разработки новых изделий и модификаций появляются, естественно, и новые детали и узлы, но общий принцип от этого не меняется. Новые детали и узлы просто расширяют «набор» исходных компонентов, из которых собирается продукция.

Типичным примером является производство автомобилей. Хороший производитель может предложить вам не только стандартные варианты комплектации, но и множество разных опций на ваш выбор. При этом вы можете теоретически составить из этих опций и такое сочетание, что в каком-то смысле ваша машина будет уникальной. Но только в плане комплектации. Сами по себе отдельные её детали и узлы вы всё равно выбираете из тех, что предлагает производитель. И, покупая серийный автомобиль, вы не можете попросить, например, сделать вам капот сантиметров на 30 короче, а дверь сантиметров на 15 длиннее.

Особенности подготовки данных для производства

Поскольку количество объектов производства (разных деталей, узлов) в данном случае, так или иначе, конечно, то в целом, и идеология использования программы выглядит вполне понятной. Вносим в базу данных всё, что изготавливает предприятие (детали, спецификации, техпроцессы), а затем на основании этих данных выполняем расчёты, формируем заказы на производство и т.п.

Но дьявол, как обычно, кроется в деталях…

В целом, для производства подобного типа задачу подготовки исходных данных можно разделить на две составляющих:

• первоначальный ввод информации (детали, спецификации, техпроцессы);
• повседневная работа (создание из этих деталей заказов на производство, на основании заказов – заявок на материалы и комплектацию и т.д.).

Очень распространённым заблуждением является то, что проблему представляет первая часть. А про вторую многие, часто, как-то даже и не вспоминают. И это очень большая ошибка. В реальности в условиях серийного производства наибольшие сложности представляет как раз таки вторая часть. Иными словами, проблема в данном случае не в том, чтобы внести в базу детали, техпроцессы и т.д., а в том, что дальше с этим делать.

С вводом, как раз всё более-менее просто. На начальном этапе эксплуатации программы в базу данных вносятся только те детали, узлы, спецификации и техпроцессы, которые нужны непосредственно сейчас для формирования заказов на производство. При активной и правильно организованной работе в течение непродолжительного времени (от нескольких недель до нескольких месяцев) в базе данных VOGBIT в результате появляется актуальная информация по всем позициям, которые реально выпускаются в настоящее время. С точки зрения ввода данных затем остаётся только поддерживать эту базу в актуальном состоянии. То есть добавлять в неё вновь разработанные детали и узлы (новые исполнения существующих) или те отдельные позиции, которые производятся настолько редко, что из-за этого до сих пор в базу данных системы не попали. И то и другое в реальном серийном производстве происходит не часто.

Формирование производственных заказов в серийном производстве происходит путём выбора из базы данных тех позиций, которые нужно изготовить. И вот тут то, как раз и проявляется главная специфика, связанная с характером производства. Основная сложность в данном случае заключается совсем не в том, чтобы ввести в базу сами детали и технологии их производства. Отсутствие в базе данных полной информации по всей выпускаемой продукции - в серийном производстве это всего лишь вопрос времени. Некоторый «переходный» период, который, несмотря на распространённые опасения и заблуждения, на самом деле заканчивается довольно быстро. А затем остаётся только выбирать из своей базы данных, чего и сколько нужно сделать, и далее уже автоматически создаются заявки на материалы, задания и т.д.

Основная проблема в данном случае в другом – как правильно определить, какие именно позиции нужно сейчас изготавливать и в каком количестве. В условиях серийного производства это определяется далеко не только спецификацией изделия. Когда покупатель сделал очередной заказ на то или иное изделие, совсем не факт, что все детали, которые указаны в спецификации этого изделия, нужно сейчас изготавливать, и именно в том количестве, которое указано в спецификации. Часть требуемых деталей, вполне, может быть уже на складе (из партий сделанных ранее). С другой стороны, по таким "ходовым" деталям необходимо поддерживать и некоторый объём складских запасов. Плюс, как уже упоминалось выше, одни и те же изделия для разных заказчиков могут иметь разную комплектацию. И так далее.

Таким образом, для «серийного» производства в части подготовки данных актуален вопрос не столько ввода информации, сколько правильного формирования из этой информации заказов на производство. Ввести нужные данные по всем выпускаемым деталям в серийном производстве можно достаточно быстро, даже если деталей и много. А вот создание заказов (заданий) для производства – это процесс постоянный, и главное, требующий скоординированной работы с программой на уровне предприятия в целом. Как минимум, должен быть организован учёт производственных процессов (что сейчас изготавливается и на какой стадии) и движения готовых деталей и узлов (поступление готовых деталей из цехов на склад, выдача со склада на сборку).

Тип 2. Назовём его условно "единичное производство"

Особенности производства

Этот тип производства - полная противоположность предыдущему. Здесь, наоборот, нет никакого заранее определённого множества исходных деталей и узлов, из которых собирается готовая продукция. По вашему проекту вам могут сделать любые детали и конструкции из них.

Типичным примером подобного производства является изготовление строительных металлоконструкций. Такие предприятия работают по чертежам заказчика и в пределах технологических возможностей своего оборудования могут сделать вам всё, что угодно. Хоть журнальный киоск, хоть железнодорожный мост, хоть вышку сотовой связи. Любой конфигурации и размера по вашему запросу.

Особенности подготовки данных

Главной отличительной чертой «единичного» производства является то, что каждое новое изделие (заказ) в данном случае всегда, рассматривается, как новый проект. Никакие детали из предыдущих проектов в новом не используются. При этом отдельные "новые" детали или узлы могут быть очень похожи на те, что уже делали раньше для другого изделия. Или даже в точности такими же. Но при этом никто даже не пытается заимствовать компоненты одного изделия (заказа) в другом. Все детали для нового заказа всегда вводятся в базу данных системы, как новые оригинальные детали, даже если они и очень похожи на аналогичные из других проектов. В данном случае именно такой подход оптимален, и объясняется это очень просто.

Если предприятие может быстро, «с колёс», без какой-либо подготовки и освоения изготовить нужную деталь любого размера, то это означает, что сами такие детали конструктивно простые, а техпроцесс их изготовления типовой и хорошо отработанный (в противном случае для каждой новой разновидности детали требовалась бы достаточно длительная подготовка производства). В то же время, количество разных деталей даже в одном заказе может быть очень большим, не говоря уже о том, сколько их получится, если посчитать все, которые когда-либо выпускало предприятие. В таких условиях получается намного быстрее и удобнее для нового заказа просто ввести все его детали, как новые (сразу с нужными именно для этого заказа размерами, свойствами и технологией), чем выискивать в базе данных из десятков тысяч очень похожих деталей, есть ли там в точности такая деталь, как нужно, или нет.

Таким образом, в условиях «единичного» производства вопрос подготовки данных сводится в основном к тому, чтобы быстро ввести в базу данных информацию по вновь поступившему заказу: детали этого заказа, материалы для них, маршруты обработки. Для ускорения этого мероприятия могут использоваться типовые техпроцессы и быстрое укрупнённое нормирование трудозатрат. При правильно организованной работе подготовка данных для запуска первых деталей нового заказа в производство (выдача заданий производству и заявок на получение материалов) может составлять от нескольких часов до одного-двух дней.

Проблемы формирования содержания производственных заказов, характерной для «серийного» производства, в «единичном» производстве просто не существует. Состав изделия, которое заказал покупатель – это есть заказ на производство.

Тип 3. Назовём его условно «производство смешанного типа»

Особенности производства

Представляет собой нечто среднее между описанными выше типами 1 и 2. Что-то среднее между «строго серийным» и «строго единичным» производством. Когда какие-то детали применяются одни и те же в разных заказах, но есть и такие, которые изготавливаются строго индивидуально, под конкретный заказ.

Например, производство автоматических ворот для коттеджей, гаражей и т.п. Приводы, петли, кронштейны крепления, замки и т.п. применяются везде одни и те же (может быть несколько разновидностей/модификаций), а вот створки ворот изготавливаются для каждого заказа индивидуально, по размерам, предоставленным заказчиком.

Особенности подготовки данных

Так же, как и само производство, порядок подготовки данных для него в этом случае сочетает в себе какие-то приёмы от «серийного» производства, а какие-то от «единичного». Получается, что при появлении нового заказа, часть деталей в нём стандартные, которые можно просто «взять» из базы данных и вставить в заказ для производства, а часть – уникальные, которые для каждого нового заказа проще вводить новые, чем искать, делали ли когда-нибудь что-то в точности такое же.

Технически это означает следующее. В базу данных VOGBIT можно заранее ввести те детали (узлы), которые без изменений используются в разных заказах. С материалами, техпроцессами, нормами и т.д. Из этих деталей можно составить своеобразные «шаблоны» изделий - готовый состав типового изделия или заказа, но только без некоторых отдельных деталей. А точнее, без тех деталей, которые изготавливаются для каждого заказа индивидуально. В примере, приведённом выше, такими деталями будут «створки ворот». Они могут быть любого размера. Для каждого заказа «створка» будет уникальной деталью, которая применяется только в рамках данного заказа и больше нигде не используется.

В результате порядок подготовки данных в системе при появлении нового заказа будет выглядеть примерно так:

• Добавить в базу данных только детали, которые будут новыми, «уникальными» для этого нового заказа (в примере: «створки ворот» индивидуального размера). Указать для них материалы, маршрут изготовления и нормы с учётом размеров и/или других особенностей этих деталей. Если детали типовые, то можно, например, скопировать техпроцесс от похожей детали из предыдущего заказа и внести изменения. Или сделать специальную «библиотеку шаблонов» для того, чтобы путём копирования и незначительных корректировок, быстро создавать в базе данных такие новые аналогичные детали, включая описание процесса их изготовления. Для присвоения обозначений для таких деталей можно использовать методологию «префиксов» и «окончаний», характерную для единичного производства (см. ниже).
• Сформировать по «шаблону» заказ на производство (под «шаблоном» в данном случае понимается состав изделия соответствующего типа за исключением «уникальных» для каждого заказа деталей);
• Добавить вручную в сформированный производственный заказ недостающие «уникальные» детали.

Всё. Далее можно использовать все возможности программы, точно так же как и в «серийном» или в «единичном» производстве. То есть, рассчитывать плановую себестоимость этого заказа, формировать для него заявки на материалы и задания для производства и т.д.

Практическое применение VOGBIT на предприятиях с производством различного типа выявило следующие показатели (примеры с реальных проектов):

В серийном производстве

При номенклатуре деталей около 3000 деталей один человек в течение приблизительно двух месяцев сформировал в VOGBIT достаточно полную и актуальную базу данных для производства. Параллельно с отработкой процедуры выдачи заданий в цех, внесения информации об их выполнении, а также другой текущей работой.

В единичном производстве

Один специалист (инженер по подготовке производства) при ручном вводе информации на основе поступающих бумажных чертежей за один день может обеспечить производство численностью около 60 человек работой не менее, чем на неделю (подготовить информацию для выдачи заданий производству, заявок на материалы и т.д.).

Режимы «Состав изделия», «Технология» и «Технология подробно» позволяют очень быстро ввести в программу основные данные по узлу изделию или заказу: какие используются детали, какие материалы, маршруты изготовления, трудоёмкость. Есть возможность составлять новые спецификации или техпроцессы «по аналогу», т.е. копировать из похожей спецификации/технологии нужный фрагмент и на его основе делать новую спецификацию/технологию. В серийном производстве эти режимы активно используются при первоначальном наполнении базы данных, а затем только эпизодически, при появлении в «модельном ряде» предприятия чего-то нового. В единичном производстве указанные режимы используются постоянно. При появлении каждого нового заказа информация по нему вносится в базу данных. Вводятся детали нового заказа, спецификация заказа, техпроцессы на детали.

Наряду с «ручным» вводом, при наличии исходных данных в структурированном электронном виде, иногда, применяются специальные программы – загрузчики, автоматические добавляющие в базу данных VOGBIT информации по новым деталям, изделиям, заказам. Например, вот такие: http://www.vogbit.ru/examples/obshhie_priemy_raboty/VOGBIT_3D_import.php

Для единичного производства предусмотрены специальные средства, чтобы обеспечить уникальность деталей из разных проектов (изделий/договоров) в рамках системы. Дело в том, что для единичного производства характерно совпадение чертёжных номеров и названий деталей в разных заказах. Особенно, если чертежи разрабатываются не на предприятии, а приходят уже готовые от заказчика. Например, деталь «Пластина P1» в одном изделии (чертеже) и «Пластина P1» в другом изделии (в чертеже от другого заказчика) могут по факту являться физически совершенно разными деталями. С разными размерами и свойствами. Чтобы в таких случаях не возникало путаницы в производстве, учёте, отгрузке и т.п., в VOGBIT автоматически отслеживается уникальность «обозначения» объектов (деталей) в базе данных предприятия, и используется специальная технология присвоения номерам деталей специальных «префиксов» или «окончаний». По которым можно отличить, какая деталь относится к какому заказу, даже если эти детали абсолютно одинаково называются в чертежах.

Для серийного производства предусмотрен ряд специальных модулей и возможностей, которые могут в различных сочетаниях использоваться для создания заказов на производство. В частности:

«Конфигуратор» - формирование полного дерева изделия с учётом выбранных опций и варианта комплектации.

«Расчёт комплектации» - получение полного списка всех изготавливаемых и/или покупных компонентов изделий, по списку готовой продукции.

«Обеспеченность» - определение потребности в покупных компонентах, а также деталях собственного изготовления, исходя из потребностей сборочного производства, остатков на складах и в незавершённом производстве и других факторов. Формирование заявок на производство или на приобретение необходимых компонентов.

«Заявки на производство» - формирование заказов на производство, исходя из имеющихся заявок на изготовление тех или иных деталей.

«Группы планирования» - возможность разделять все компоненты сложных изделий на несколько типов. В первую очередь для удобства создания заказов на производство (планирования производства) при изготовлении сложной продукции.

Теперь вернёмся к исходному вопросу.

Теперь, после вводной части, мы можем определить, что по приведённой условной классификации, подобное производство является типичным представителем «типа 3» («смешанный тип производства»). То есть, какие-то компоненты изделий являются стандартными, а какие-то уникальными для каждого заказа (т.к. могут иметь произвольный размер по выбору заказчика).

Учитывая возможности текущей версии VOGBIT, оптимальным для такого производства будет порядок применения программы, описанный в соответствующей главе выше для производства «смешанного типа». То есть:

Добавить в базу данных выпускаемые изделия, узлы, те детали, которые используются стандартно одни и те же во всех заказах. Для этих «стандартных» деталей можно сразу прописать техпроцессы: необходимые материалы, работы, нормы расхода материалов и времени (если нужно).

Составить спецификации изделий и узлов. Спецификации могут быть конфигурируемыми (видеоролик, документация). Если в спецификации часть деталей уникальна для каждого конкретного заказа, то эти детали можно или вообще опустить в спецификации, или вставить вместо них «пустышки» - некие «виртуальные» детали (без указания конкретного размера), которые потом в каждом конкретном заказе будут заменяться на настоящие «уникальные» детали для этого конкретного заказа.

Для удобства быстрого ввода информации по новым уникальным деталям можно создать «шаблоны» техпроцессов для деталей разных типов. То есть создать в базе данных позицию «шаблон детали типа АААА», создать для неё техпроцесс, добавить в него материалы, операции и т.д., которые нужны для производства, но без тех характеристик, которые уникальны для каждой конкретной детали (например, не указывать количество материала). Чтобы потом оставалось только скопировать это в техпроцесс конкретной детали и проставить индивидуальные для неё параметры.

Дальше, порядок работы следующий (при появлении нового заказа):

1. Создать новый производственный заказ;
2. Сформировать состав производственного заказа на основании спецификаций соответствующего изделия и входящих узлов;
3. Добавить в базу данных уникальные детали, которые потребуются для данного заказа. Для ускорения заполнения в системе информации по этим деталям можно использовать «шаблоны» техпроцессов типовых деталей (скопировать, исправить);
4. Добавить в состав производственного заказа (1,2) уникальные детали (3). Если в составе изделия вместо них стояли «пустышки», то заменить их настоящими уникальными деталями.
5. Готово. Можно работать. Считать себестоимость, оформлять заявку на материалы, генерировать задания.

Единственным неудобством изложенного способа работы с программой является необходимость вручную создавать в базе данных некоторые «уникальные» детали отдельно для каждого нового заказа. Хотя на самом деле, при наличии определённого навыка это не будет занимать много времени. Но при желании данный процесс, в принципе, можно и автоматизировать.

Технически можно доработать программу и сделать в ней что-то вроде «автоматического генератора» новых узлов и деталей (спецификаций и техпроцессов) по шаблону. Описанные выше общие принципы работы с программой при этом никак не изменятся. Отличие только в том, что шаг создания в базе данных деталей (узлов), которые являются уникальными для очередного нового заказа, будет выполняться не вручную (добавление, копирование, исправление), а программно. Но основании ряда заложенных в соответствующий «шаблон» узла или детали условий и формул.

С технической точки зрения сделать такой универсальный «генератор», вполне, возможно. Если среди наших активных пользователей появятся те, кто всерьёз заинтересуется реализацией подобной задачи в VOGBIT и готов к взаимовыгодному сотрудничеству, то мы вполне можем перевести данную идею в плоскость практической реализации. Однако не стоит забывать, что чем больше будет возможностей у такого «генератора» деталей и изделий «по шаблону», чем более он будет мощный и гибкий, тем неизбежно более сложной и запутанной будет настройка для него соответствующих «шаблонов». И в какой-то момент неизбежно возникнет классический вопрос: а может, чем бесконечно настраивать «шаблоны», пытаясь автоматически получить нужный результата, проще так, руками, ввести сразу то, что нужно?

Надо отдавать себе отчёт, что чудес не бывает. Можно найти красивые рекламные ролики демонстрирующие, как в некую программу вводится пара-тройка параметров, и программа по нажатию кнопки «сама» автоматически генерирует какую-нибудь деталь (или даже целый узел), технологию его изготовления и т.д. Вот только ни в одном из этих роликов вы не увидите того, как выглядит процесс предварительной настройки. Что на самом деле должен до этого сделать пользователь для того, чтобы потом программа сделала всё это «сама». Как вы думаете, почему авторы этих роликов никогда не показывают в деталях именно этот этап?

P.S. Статья была написана в январе 2014 г.
В сентябре того же года была выпущена первая версия модуля «Генератор» для системы VOGBIT.
Видеоролик
Документация