"Продвинутое" планирование и расписания (AP&S) в производстве и цепочках поставок

Книга состоит из двух частей, в первой из которых рассматривается построение референтных и математических моделей планирования, моделей узких мест производства и многокритериальных моделей, даются примеры таких моделей. Описываются способы прогнозирования и агрегирования спроса, приводятся справочные сведения о способах хранения и обработки данных для планирования.

Во второй части анализируются различные модели планирования запасов и правила расчета страховых запасов; описывается динамика движения запасов в цепочках поставок. Подробно рассматриваются различные методы определения размеров партий. Планирование производства изучается на нескольких уровнях: планирование поставок потребителям; объемно-календарное планирование; оперативное планирование. Оперативное планирование рассматривается отдельно для одностадийных и многостадийных задач, а также для различных многокритериальных задач. Для задач многокритериального планирования методами, изложенными в книге, разработано специальное программное обеспечение, которое может быть заказано отдельно.

Книга может использоваться в качестве справочника по современным способам планирования, также в качестве учебного пособия. Книга предназначена для работников планово-производственных служб, специалистов в области информационных систем управления предприятиями, научных работников и аспирантов, занимающихся вопросами производственного планирования. Книга может быть использована студентами технических вузов как пособие при написании курсовых и дипломных проектов.

Содержание книги

Краткое содержание книги:

ЧАСТЬ 1. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛЕЙ
Глава 1. Референтные модели
Глава 2. Математические модели
Глава 3. Модели узких мест производства
Глава 4. Многокритериальные модели и принятие решений
Глава 5. Данные для планирования
Глава 6. Прогнозирование спроса
Глава 7. Примеры моделей «продвинутого» планирования

ЧАСТЬ 2. ПРОЦЕССЫ ПЛАНИРОВАНИЯ
Глава 8. Планирование запасов в одном звене поставок
Глава 9. Динамика запасов в цепочках поставок
Глава 10. Планирование поставок потребителям
Глава 11. Определение размеров партий
Глава 12. Объемно-календарное планирование
Глава 13. Оперативное планирование: одностадийные задачи
Глава 14. Оперативное планирование: многостадийные задачи
Глава 15. Многокритериальные расписания

Полное содержание книги
Предисловие автора

«Информация является скорее делом
процесса, чем хранения»
Норберт Винер,
«Человеческое использование
человеческих существ», 1950.

Слова основателя кибернетики, приведенные в эпиграфе к этой книге, могут считаться отправной точкой возникновения большой области знаний, которая сегодня существует под названием “Industrial Engineering”. Этот широко распространенный научный термин до сих пор не имеет адекватного перевода на русский язык именно из-за заметной «размытости» его значения.

Употребляемое в русскоязычной литературе понятие «промышленный инжиниринг», использует термин «инжиниринг», т.е. «кальку» с английского языка с не вполне ясным содержанием. Поэтому на практике часто вместо исходного смысла термина “Industrial Engineering” как научной дисциплины, понимается некоторая совокупность инженерных разработок или даже продаж и поставок оборудования. Все же, смысл термина «промышленный инжиниринг», скорее всего, должен соответствовать смыслу его английского прототипа. В этом случае его следует рассматривать как творческое применение методов и принципов различных научных дисциплин для обеспечения и поддержания высокого уровня производительности и рентабельности современных промышленных предприятий.

В англоязычной литературе, как правило, полагается, что промышленный инжиниринг является той частью обычной инженерной деятельности, которая связана с оптимизацией существующих и разрабатываемых процессов и систем. Применение промышленного инжиниринга неразрывно связано с использованием количественных методов, работающих с информацией, которая циркулирует в производственной системе, причем такие методы часто имеют сложное математическое обоснование. Исторически понятие “Industrial Engineering” стало использоваться после того, как в промышленности началось достаточно широкое применение методов, известных под названием «исследование операций». Другим названием этих методов является термин “Management Science”, который в настоящее время практически адекватен более распространенному “Industrial Engineering”.

Поскольку основой промышленного инжиниринга являются достаточно сложные математические методы, возможности его применения в большой степени определяются уровнем доступной вычислительной техники. Следует отметить, что первоначально электронно-вычислительные машины были созданы именно для решения сложных научных задач. Впоследствии, по мере увеличения парка ЭВМ, эта техника стала использоваться для создания систем автоматизированного управления, в том числе и управления производством (АСУП).

Появление персональных компьютеров резко изменило как возможности, так и главное направление использования вычислительной техники. Основной задачей компьютеризации в конце 20-го века стала автоматизация учета разнообразных ресурсов и операций с ними, т.е. хранение информации. Даже системы автоматизированного управления предприятий, в основном, предназначались для сбора и учета различных данных производственного и сбытового характера. Поэтому развитие промышленного инжиниринга в это время, хотя и не остановилось, но носило, в основном, научно-теоретический характер.

В начале 21-ого столетия ситуация, однако, резко изменилась. Прежде всего, на фоне дорожающих ресурсов, все более важным становится вопрос об эффективности производства. Кроме того, выяснилось, что количество задач учета, при всем их огромном разнообразии, ограничено, и большинство этих задач уже решено, тогда как нарастающая мощность компьютерной техники позволяет решать все более сложные задачи. В результате, как исследователи, так и менеджеры производства, стали возвращаться к проблемам совершенствования управления предприятиями.

Характерным показателем стал резкий рост количества статей в области промышленного инжиниринга и быстрое увеличение количества соответствующих научных журналов. В настоящее время в мире насчитывается не менее тридцати международных англоязычных журналов, в которых в год публикуются тысячи научных статей этого направления. Кроме того, существует ряд национальных инжиниринговых журналов, причем в некоторых странах, например, Испании и Иране, эти журналы публикуются с одновременным переводом на английский язык.

К сфере промышленного инжиниринга относятся такие области управления предприятиями, как их размещение, определение номенклатуры продукции, подбор необходимых технологических процессов, организация производственных подразделений и т.д. Большая часть перечисленных задач управления, по большей части, касается подготовки производства, но не его проведения. Эффективное осуществление производства возможно только при наличии продуманного и всесторонне обоснованного планирования, которое фактически является завершающим компонентом промышленного инжиниринга.

Вплоть до конца прошлого века производственное планирование, в основном, базировалось на знаниях и опыте самих планировщиков, которые использовали вполне элементарные методы расчета планов разного назначения. Использование вычислительной техники, по большей части, ограничивалось расчетом количества производимой продукции и требуемых ресурсов.

Вследствие сложности математического описания планов, их оптимизация оказалась возможной после появления мощных персональных компьютеров в начале текущего столетия. Соответствующие методы были использованы при создании ряда новых систем управления производством, известных как APS-системы и MES-системы (приложение 2). В целом новые методы планирования, основанные на сложных математических моделях, называются методами «продвинутого планирования» и составления расписаний (Advanced Planning and Scheduling, AP&S).

В русскоязычной научной литературе, к сожалению, опубликовано очень мало работ в области современного, «продвинутого» планирования. Настоящая книга является попыткой, по возможности, заполнить этот пробел, и рассчитана на читателей, деятельность которых связана с производственным планированием, но может иметь различное направление.

Прежде всего, книга задумывалась как справочное пособие для действующих менеджеров производства. Поскольку загруженность таких специалистов не позволяет им заниматься последовательным и подробным изучением различных излагаемых методов, книга построена таким образом, что практически любой параграф, а иногда даже отдельный пункт этого параграфа, может читаться вполне независимо от других разделов книги. В то же время во всех случаях, где это возможно, при изложении того или иного метода делаются ссылки на предыдущие параграфы и пункты, в которых этот метод рассматривался ранее, что позволяет, при необходимости, изучить излагаемый материал с большей глубиной.

Для того, чтобы изложение каждого параграфа могло быть независимым от предыдущего текста, в большинстве излагаемых методов и примеров используются сквозные (одинаковые) обозначения переменных и параметров, причем эти обозначения специально перечислены в приложении 1. В тех случаях, когда применяется обозначение, не совпадающее или не упомянутое в приложении 1, оно определяется непосредственно в тексте. Каждый изложенный метод сопровождается примером, доведенным до конечного вычисления. Кроме менеджеров производства, такое построение книги, как надеется автор, будет удобно и для разработчиков программного обеспечения производственного планирования.

Хотя далеко не все методы планирования, описанные в этой книге, имеет смысл использовать на практике, они все же нашли здесь свое отражение. Это касается целого ряда задач и способов их решения, которые являются научной основой или образцом сравнения для других методов, которые уже, в свою очередь, могут быть использованы практически.

С другой стороны, изложение материала построено таким образом, чтобы обеспечить возможность его последовательного изучения. Для этого вся книга разделена на две части, в первой из которых подробно рассматриваются возможные модели планирования, а во второй – процессы, осуществляемые на основе построенных моделей. Некоторые из таких моделей являются довольно сложными, и при первом ознакомлении с материалом их изучение можно пропустить. Такое построение книги должно облегчить овладение материалом книги при ее изучении научными сотрудниками, аспирантами и студентами.

Сложной проблемой при написании настоящей книги были как отбор включаемых материалов, так и последовательность их изложения. К настоящему времени разработано очень большое количество различных методов планирования производства. В частности, в справочнике G. Halevi по методам производственного планирования от 2001г. приводятся 110 таких методов, которые, конечно, в большой степени различаются по степени распространения и использования. Поэтому в книгу включались те модели и процессы планирования, которые к моменту ее написания находились в центре внимания научной литературы. При этом полагалось, что само производственное планирование находится в неразрывной связи с планированием запасов, поскольку результатом производственного процесса и является создание запасов.

Содержание книги, по большей части, базируется на результатах научных работ, изложенных в целом ряде англоязычных учебников, монографий и статей, написанных в конце прошлого и начале нынешнего века. В то же время автор старался по возможности использовать имеющиеся, хоть и в небольшом количестве, современные русскоязычные работы. В некоторой степени были использованы также материалы, относящиеся к периоду разработки АСУП в Советском Союзе в 70-80-е гг. Построение любой книги и характер изложения всегда в значительной степени зависит от позиции автора. В данном случае при рассмотрении методов производственного планирования особое внимание было обращено на его регулярность и динамичность, т.е. на периодическую повторяемость и одновременно необходимость введения различных изменений, в том числе и срочных.

В методах производственного планирования используются различные научные дисциплины, каждая из которых имеет свой набор переменных с соответствующими традиционными обозначениями. Поскольку для использования книги как справочника было важно обеспечить сквозное применение обозначений, возник вопрос о выборе системы обозначений одной из таких дисциплин в качестве основной. В данном случае полностью используется номенклатура обозначений, принятая в теории расписаний, в других случаях некоторые обозначения могут не совпадать с традиционными.

Автор выражает глубокую благодарность профессору А.Л. Рыжко, чьи замечания и предложения помогли существенно улучшить изложение во многих разделах этой книги. 

Если Вас заинтересовала данная книга, Вы можете связаться напрямую с автором:

Мауэргауз Юрий Ефимович

e-mail: prizasu@yandex.ru