(С)
В. Когаловский
Концепция ERP предложена аналитической фирмой GartnerGroup не так давно, в начале
90-х [Keller96], и уже подтвердила свою жизнеспособность. Но и ERP — не последнее
слово в концепциях управления предприятиями. К тому же наряду с ERP в публикациях
можно встретить множество иноязычных названий и аббревиатур, например, MRP и MRP
II, CAD/CAM/CAE, PDM, MES, OPT, CIM, SCM, CRM, CALS, COMMS и другие. Откуда они
взялись? Какая идея лежит в сердцевине каждой концепции? Иногда стоящая за неким
сокращением система является частью другой из указанного списка, иногда — нет,
и эти системы должны взаимодействовать. В одном случае они могут относиться к
разным идейным поколениям, в другом — к одному поколению, но даже не к смежным
слоям в архитектуре информационно-управляющей системы.
Все же из всех “кличек” ERP еще значительное время будет одной из основных,
и хотя бы даже поэтому справедливо выбрать ее в качестве фокуса внимания. Но
для того, чтобы сознательно принять решение о целесообразности внедрения на
предприятии новых методов управления и планирования на основе концепции ERP
и получить эффект, надо не только учитывать, для решения каких задач создавалась
концепция, но и выяснить, в чем ее отличия от “предшественников”. А начать полезно
с истории возникновения и становления этих самых предшественников.
Развитие методов управления промышленными предприятиями в начале ХХ века связывают
прежде всего с именами Фредерика Тейлора и Генри Гантта. Ф. Тейлор
(Frederick W. Taylor), запомнившийся многим читателям по... “‘научной’ системе
выжимания пота”, является создателем производственного планирования как дисциплины.
Он исследовал факторы, влияющие на производительность, и методы рациональной организации
рабочего времени. На основе анализа тысяч экспериментов были сформулированы рекомендации
по организации промышленного производства и по обучению кадров. Фредерик Тейлор
выдвинул идею узкой специализации, выделил планирование как важнейший элемент
организации производства и считал, что производственным планированием должны заниматься
профессиональные менеджеры.
Генри Гантт (Henry L. Gantt) работал вместе с Ф. Тейлором над количественными
методами организации производства. Один из методов наглядного упорядочения работ
— диаграммы Гантта (Gantt Charts) — и сегодня считается одним из стандартов
де-факто. Идея Гантта состояла в том, что главным ресурсом планирования является
время, а основой принятия управленческих решений — сравнение запланированного
и фактического состояния работ. На диаграммах Гантта по горизонтали обычно показывают
интервалы времени, а по вертикали — работы, операции, оборудование. Горизонтальные
отрезки отражают длительность выполнения работ. Выбрав по горизонтальной оси
текущий момент времени и получив оперативную информацию о ходе производства,
можно сопоставить фактическое состояние дел и планировавшееся.
Все современные системы управления проектами и планирования предлагают представление
графиков работ в виде диаграмм Гантта. В то же время диаграммы Гантта имеют
ряд очевидных недостатков. Например, с помощью диаграмм Гантта неудобно планировать
многовариантные взаимосвязанные цепочки работ (в строительных, военных, государственных
проектах, производстве). Для таких задач в военном ведомстве США в 50-е годы
были предложены методы сетевого планирования, или методы выбора “критического
пути”. Кроме того, диаграммы Гантта удобно применять только для одного критического
ресурса — времени. При необходимости учета еще нескольких ресурсов, например,
технологической оснастки – диаграммы Гантта надо воспринимать как “объемные”,
приобретающие ряд измерений по числу учитываемых ресурсов. Это удобно для визуальной
интерпретации планов, но затрудняет их анализ.
Работы Ф. Тейлора и Г. Гантта легли в основу научных дисциплин, возникших в
середине ХХ века, — промышленной инженерии (Industrial Engineering),
занимающейся управлением и организацией производства, а также исследования
операций (Operations Research). С исследованием операций связаны работы
по применению математических методов формализации человеческой деятельности,
в том числе в производстве и планировании. Разработаны многие статистические
и оптимизационные алгоритмы планирования, используемые в современных системах.
Например, в SAP R/3 [SAP96] для прогнозирования потребностей в продукции
(функция Forecast) с учетом информации о фактическом спросе за предыдущие
периоды, используются статистические и эвристические методы (расчеты сезонных
колебаний спроса, расчеты по трендам). Еще одним примером являются методы оперативного
планирования (функция Scheduling), подсистемы планирования производства
(PP) SAP R/3, в которых “зашиты” алгоритмы расчета даты выполнения заказа, сокращения
длительности производственного цикла, минимизации переналадок оборудования и
др. (Заметим, что SAP R/3 упоминается как пример реализации упоминаемых здесь
и далее функций.)
В начале 60-х в США начались работы по автоматизации управления запасами
(Inventory Control). В результате активного роста крупносерийного и массового
производства товаров народного потребления и торговли после Второй мировой войны
стало очевидно, что использование математических моделей планирования спроса
и управления запасами ведет к существенной экономии средств, замороженных в
виде запасов и незавершенного производства. Невозможно разработать “абсолютно
оптимальные методы планирования запасов”, поэтому следует выбирать и адаптировать
алгоритмы к специфике конкретных складских задач в зависимости от цикла производства
или поставок хранимой номенклатуры, стоимости, размеров изделий, расфасовки,
применяемости и спроса, объемов складов и др. Было установлено, что выбор оптимального
объема партии заказа — одно из важнейших условий повышения эффективности предприятия,
так как их недостаточный объем ведет к росту административных расходов при повторных
заказах, а избыточный — к замораживанию средств. Управление складами (Inventory
Control) в современных системах управления основано на математических методах
управления запасами. Например, в подсистеме MM управления материальными потоками
SAP R/3 может использоваться планирование пополнения склада на основе прогноза
или по достижении минимального уровня запаса (по “точке заказа”). Предлагаются
более десяти вариантов расчета оптимальной партии заказа, а также возможности
включения в систему алгоритмов, разработанных пользователем.
Первые автоматизированные системы управления запасами в промышленном производстве
основывались на расчетах по спецификации состава изделия (Bill of Materials).
По плану выпуска изделия формировались планы производства и рассчитывался объем
закупки материалов и комплектующих изделий [APICS92].
Конец 60-х связан с работами Оливера Уайта (Oliver Wight) [Уайт78],
который в условиях автоматизации промышленных предприятий предлагал рассматривать
в комплексе производственные, снабженческие и сбытовые подразделения. Такой
подход и применение вычислительной техники впервые позволили оперативно корректировать
плановые задания в процессе производства (при изменении потребностей, корректировке
заказов, недостатке ресурсов, отказах оборудования).
В публикациях Оливера Уайта и Американского общества по управлению запасами
и управлению производством [APICS92] были сформулированы алгоритмы планирования,
сегодня известные как MRP (Material Requirements Planning) — планирование
потребностей в материалах — в конце 60-х годов, и MRP II (Manufacturing
Resource Planning) — планирование ресурсов производства — в конце 70-х —
начале 80-х гг.
Методы планирования на заданные интервалы времени потребностей в материалах,
необходимых для изготовления изделий (MRP), учитывают информацию о составе изделия,
состоянии складов и незавершенного производства, а также заказов и планов-графиков
производства, и состоят в следующем [Уайт78], [Родников95].
Заказы (Orders) упорядочиваются, например, по приоритетам или по срокам
отгрузки.
Формируется объемный план-график производства (Master Schedule). Обычно
он создается по группам продукции и может быть использован для планирования
загрузки производственных мощностей.
Для каждого изделия, попавшего в план-график производства, состав изделия
“детализируются” до уровня заготовок, полуфабрикатов, узлов и комплектующих
изделий.
В соответствии с планом-графиком производства определяется график выпуска
узлов и полуфабрикатов, а также оценивается потребность в материалах и комплектующих
изделиях и назначаются сроки их поставки в производственные подразделения.
В отличие от методов теории управления запасами, предполагающих независимый спрос
на всю номенклатуру, MRP часто называют методом расчетов для номенклатуры “зависимого
спроса” (то есть формирования заказов на узлы и комплектующие изделия в зависимости
от заказа на готовую продукцию). Алгоритм MRP не только выдает заказы на пополнение
запасов, но и позволяет корректировать производственные задания с учетом изменяющейся
потребности в готовых изделиях. Заметим, что методы MRP получили распространение
в США и практически не применялись в Японии. Дело в том, что японские методы управления
в машиностроении в основном были ориентированы на массовое производство, а американские
— на мелкосерийное. В условиях мелкосерийного производства может меняться номенклатура
и структура заказов. Изменение потребностей в готовой продукции ведет к изменению
потребностей в комплектующих изделиях, сырье и материалах. В массовом производстве
можно достаточно эффективно использовать более простые, объемные методы учета
и планирования.
Рис. 1.
MRP II — это замкнутая система планирования, относящаяся к детальному планированию
производства, к финансовому планированию себестоимости материалов и производственных
затрат, а также к моделированию хода производства. Планируется не только выпуск
изделий, но и ресурсы для выполнения плана. Начальным этапом планирования является
прогнозирование и оценка производственных мощностей (Capacity Requirements
Planning). Присутствует также этап объемного планирования (Master Production
Scheduling). Результаты объемного планирования являются исходной информацией
для планирования потребностей в материалах (MRP), изготавливаемых и поступающих
по кооперации.
Замкнутость системы MRP II означает наличие обратных связей для планирования
в модулях, отвечающих за управление производством и учет производства (Execution,
Production activity control), а также то, что модули оценки производственных
мощностей, снабжения, планирования и учета функционируют как компоненты единой
системы с использованием интегрированной базы данных.
Не все современные концепции управления возникали в США. Так, метод планирования
и управления Just-in-time (JIT — Точно вовремя) появился на предприятиях
автомобильного концерна в 50-х годах. Он охватывает проектирование изделий, выбор
поставщиков, обеспечение качества, планирование, учет производства и контроль
(с использованием специальных бирок-ярлыков Kanban). Одна из важнейших концепций
метода “точно вовремя” связана с минимизацией страховых и межоперационных заделов
за счет стабилизации поставок, а также обеспечения резерва производственных мощностей.
Метод “точно вовремя” не противоречит MRP и MRP II и часто предлагается в современных
системах как одна из форм организации производства. Однако до сих пор он не соответствовал
традиции отечественной промышленности, так как именно заделы и запасы сырья служат
буфером от нестабильности поставок, смежников и растущих цен комплектующих изделий.
Кроме того, в СССР считалось, то полезнее повышать значение коэффициента использования
оборудования (вместо создания задела мощностей), чем рационально планировать объем
межоперационных заделов, а эти два показателя — взаимосвязаны.
Методы OPT (Optimised Production Technology — оптимизированная технология
производства) созданы в Израиле в 70-х годах (работы Эли Голдрайт). На их основе
был разработан ряд программных пакетов. Методы OPT предназначены для максимизации
выпуска продукции при сокращении объема запасов и производственных затрат. В
их основе лежит определение “узких мест” (производственных мощностей или материальных
ресурсов) и наиболее точный их учет при планировании. Методика оценки “узких
мест” сохраняет актуальность и применяется в алгоритмах планирования и определения
ресурсов производственных мощностей MRP II.
Концепция компьютеризированного интегрированного производства (CIM, Computer
Integrated Manufacturing) возникла в начале 80-х годов и связана с интеграцией
гибкого производства и систем управления им. CIM с точки зрения систем управления
и планирования (в качестве которых используются ERP и MRP II) предполагает интеграцию
всех подсистем системы управления (управления снабжением, проектированием и
подготовкой производства; планирования и изготовления; управления производственными
участками и цехами; управления транспортно-складскими системами; управления
обеспечением оборудованием, инструментом и оснасткой; систем обеспечения качества,
сбыта, а также финансовых подсистем) [APICS92].
Методы CALS (Computer-aided Acquisition and Logistics Support — компьютерная
поддержка процесса поставок и логистики) [CALS99] [Родников95] возникли
в 80-х годах в военном ведомстве США для повышения эффективности управления
и планирования в процессе заказа, разработки, организации производства, поставок
и эксплуатации военной техники. CALS предусматривает однократный ввод данных,
их хранение в стандартных форматах, стандартизацию интерфейсов и электронный
обмен информацией между всеми организациями и их подразделениями — участниками
проекта. Методы доказали свою эффективность и переносятся в настоящее время
на “гражданские” отрасли промышленности. Новая концепция сохранила аббревиатуру
CALS с более широким смыслом (Continuous Acquisition and Life circle Support
— поддержка непрерывного жизненного цикла продукции). Проводится стандартизация
ряда аспектов CALS в международной организации стандартизации ISO. Методы CALS
могут использоваться вместе с MRP II/ERP и CIM. В отличие от них CALS позволяет
управлять всем жизненным циклом продукции, включая маркетинг, управление комплексными
проектами, обслуживанием при эксплуатации.
Системы ERP предназначены для управления финансовой и хозяйственной деятельностью
предприятий. Это “верхний уровень” в иерархии систем управления предприятием,
затрагивающий ключевые аспекты его производственной и коммерческой деятельности,
такие как производство, планирование, финансы и бухгалтерия, материально-техническое
снабжение и управление кадрами, сбыт, управление запасами, ведение заказов на
изготовление (поставку) продукции и предоставление услуг. Такие системы создаются
для предоставления руководству информации для принятия управленческих решений,
а также для создания инфраструктуры электронного обмена данными предприятия с
поставщиками и потребителями.
Очевидно, что все предприятия уникальны в своей финансовой и хозяйственной
деятельности. В то же время прогресс в разработке программных решений для задач
ERP связан с тем, что наряду со спецификой удается выделить задачи, общие для
предприятий самых разных видов деятельности (различные отрасли промышленности,
сфера услуг, телекоммуникации, банки, государственные учреждения и др.). К таким
общим задачам можно отнести управление материальными и финансовыми ресурсами,
закупками, сбытом, заказами потребителей и поставками, управление кадрами, основными
фондами, складами, бизнес-планирование и учет, бухгалтерия, расчеты с покупателями
и поставщиками, ведение банковских счетов и др.
Основные отличия систем управления предприятиями, построенных на основе концепции
ERP [Keller96], следующие.
В ERP, в отличие от MRP II, больше внимания уделяется финансовым подсистемам.
Системы ERP, в отличие от MRP II, ориентированы на управление “виртуальным
предприятием”. Виртуальное предприятие, отражающее взаимодействие производства,
поставщиков, партнеров и потребителей, может состоять из автономно работающих
предприятий, или корпорации, или географически распределенного предприятия,
или временного объединения предприятий, работающих над проектом, государственной
программой и др. [CALS99].
В ERP добавляются механизмы управления транснациональными корпорациями, включая
поддержку нескольких часовых поясов, языков, валют, систем бухгалтерского учета
и отчетности.
Эти отличия в меньшей степени затрагивают логику и функциональность систем,
и в большей степени определяют их инфраструктуру (Internet/intranet) и масштабируемость
– до нескольких тысяч пользователей. Требования к гибкости, надежности и производительности
программного обеспечения и вычислительных платформ неуклонно растут.
Растут требования к интеграции систем ERP с приложениями, уже используемыми
на предприятии (например, системами проектирования, подготовки производства,
учета хода производства и управления технологическими процессами, биллинга
и расчета с клиентами и др.), а также с новыми разработками. Система ERP не
может решить всех задач управления промышленным предприятием и часто воспринимается
как хребет, на основе которого выполняется интеграция с другими приложениями.
В новых системах ERP больше внимания уделяется средствам поддержки принятия
решений и средствам интеграции с хранилищами данных (иногда включаемых в систему
как новый модуль).
В системах ERP разработаны развитые средства настройки (конфигурирования)
и адаптации, в том числе применяемые динамически в процессе эксплуатации систем.
В этом обзоре концепция ERP представлена только с одной стороны — с точки зрения
развития производственного планирования. Предложенный анализ концепций выстроен
в историческом ракурсе и не является описанием алгоритмов. Опираясь на этот аналитический
материал, более удобно говорить и о перспективах ERP, и о новых концепциях, появившихся
в более позднее время.
Литература
[APICS92] APICS dictionary//edit. Cox J. F., etc. American Production and
Inventory Control Society, 1992. P. 54.
[Keller96] Keller, Erik L. Enterprise Resource Planning. The changing application
model // GartnerGroup, February 5, 1996, White paper. P. 8.
[CALS99] Компьютерно-интегрированные производства и CALS технологии в машиностроении.
М.: Федеральный информационно-аналитический центр оборонной промышленности.
1999. C. 510.
[Родников95] Родников А. Н. Логистика. Терминологический словарь. М.: Экономика.
1995. C. 251.
[Уайт78] Уайт О. У. Управление производством и материальными запасами в
век ЭВМ. М.: Прогресс. 1978, C. 302. //Oliver W. Wight. Production and inventory
management in the computer age. Macmillan of Canada, 1974
[SAP96] SAP R/3 System. Function in detail. Material Management / Production
Planning, SAP. 1994 / Управление материальными потоками. Перевод на русск.
яз. 1996 г.
