Кейс реализации объёмного производственного планирования в металлургии

Задача

К нам обратилась металлургическая компания, выпускающая широкий ассортимент изделий из металла. Для оптимизации деятельности требовалось понять, какой максимальный объём продукции можно произвести для обеспечения заказов и продаж при текущей конфигурации производственных мощностей и структуре спроса. Дополнительно стояли задачи по оценке того, какие технологические маршруты позволяют выполнить план производства и продаж с наименьшими затратами, а также по выбору и обоснованию решений о развитии, модернизации производств и устранении производственных участков, являющихся «узкими» местами.

Это классическая задача объёмного производственного планирования (rough cut capacity planning), при которой на укрупнённом уровне оцениваются возможности производственной системы без детализации до смен и суточных графиков.

Что было?

Компания имеет несколько заводов, которые последовательно вовлечены в технологическую цепочку: от выплавки металлических заготовок до выпуска готовой продукции. Одни и те же изделия могут производиться разными маршрутами, с разной эффективностью, расходом ресурсов и загрузкой оборудования. Промежуточная продукция (например, заготовки, штрипсы, ленты, слябы) перемещается между переделами, и на каждом этапе есть технологические и производственные ограничения: мощность, длительность и необходимость переналадок, сменность, совместимость партий.

На момент обращения в компании существовал укрупнённый план продаж, но не было инструментов, которые позволяли бы:

• проверить, какие технологические маршруты обеспечат этот план при существующих ограничениях;
• оценить оперативно экономическую целесообразность выбора одного маршрута вместо другого;
• смоделировать изменения: что произойдёт при росте спроса, модернизации оборудования или остановке участка.

Решение

На первом этапе мы построили цифровую модель производственной структуры. Совместно с технологами и плановиками были собраны и согласованы:

• технологические схемы для каждой группы продукции;
• коэффициенты выхода промежуточной продукции на каждом этапе;
• производственные мощности участков, включая сменность, ремонты, ограничения по маршрутам;
• параметры загрузки вспомогательных участков: переналадки, минимальные партии, логистика;
• план продаж в разрезе номенклатуры, горизонта и регионов.

Модель учитывает всю технологическую цепочку и позволяет имитировать выполнение плана продаж заданными производственными мощностями. Результат – прогнозируемые объёмы выпуска, загрузка каждого участка и, главное, возможность сравнивать, какие маршруты обеспечивают тот же результат с меньшими затратами или меньшим вовлечением дефицитных ресурсов.

В дополнение был реализован механизм сценарного анализа. Теперь компания может, например:

• смоделировать рост спроса на определённую группу изделий и оценить, где не хватает различного вида ресурсов;
• оценить, как изменится выпуск при установке нового оборудования;
• проверить, что даст перенос части объёмов на другое предприятие или маршрут;
• найти «узкие» горлышки в цепочке, которые сдерживают рост объёмов производства.

Модель не просто показывает результат, а позволяет понять, почему одна конфигурация работает лучше другой: где перерасходуется ресурс, где возникает конфликт по мощности, где задействованы ограниченные участки.

Результаты

Внедрение объёмного планирования позволит компании получить:

• возможность обоснованно выбирать, какие производственные маршруты использовать, не только исходя из технологических возможностей, но и по принципу наименьших затрат;
• чёткое понимание, как текущая структура производственных мощностей влияет на реализацию плана продаж;
• механизм для сравнения сценариев «что - если» при изменениях в спросе, конфигурациях, инвестициях;
• инструмент для обоснования технических решений модернизации и реконструкции: появляется возможность оперативно и более очевидно выявить связь между выбранным техническим решением, приростом объёмов производства и рентабельностью продаж;
• согласованность между продажами, производством и инвестиционным блоком на основе единой модели.

Сейчас на первом этапе внедрения модель планируется использовать как первый фильтр: прежде чем запускать детальное календарное планирование, предприятие проверяет, насколько план реалистичен и какой конфигурацией его можно обеспечить эффективнее.