PPS systémy - systémy pre plánovanie a riadenie výroby


  Doc..Ing.Branislav Mičieta,CSc.
Kristína Debnárová

Pracovisko:
  Žilinská univerzita, Strojnícka fakulta, Žílina
Katedra priemyslového inžinierstva
     
Kontakt:
  micieta@fstroj.utc.sk
tel.: ++421-89-535 41
fax::++421-89-652 940
     
Kľúčové slová:   PPS, CA 
     
Anotácia:   Príspevok sa zaoberá systémami pre plánovanie a riadenie výroby (PPS systémy), ich charakteristikou, vývojom, úlohami a výberom vhodného PPS systému pre podnik.
       
Summary:   Paper deals with Production Planning System (PPS) systems.
     
   

Článok bol prijatý 12.6.1998

 

Úvod

Výrobné podniky sú pod vplyvom silnej domácej i zahraničnej konkurencie, ktorá neustále narastá s globalizáciou trhového prostredia. Uvedená situácia núti výrobcov prispôsobiť sa novým okolnostiam a pružne reagovať na požiadavky svojho okolia. Pružnosť vzhľadom na trh je podmienená pružnosťou výroby a skracovaním výrobných cyklov výrobkov.

Splnenie požiadavky na skrátenie celkového výrobného cyklu výrobku, od jeho návrhu až po jeho dodávku k zákazníkovi s čo najmenšími nákladmi vo výrobe, je najdôležitejší predpoklad úspechu podniku. Ďalšie požiadavky, ktoré sú kladené na podnik a modernú priemyselnú výrobu, sú orientované hlavne na:

Závažným faktorom úspechu a budúcnosti podniku je zdokonaľovanie ponúkaných výrobkov a rýchlosť ich zavádzania na trh. Paralelne s týmito požiadavkami sa “zostrujú” podmienky v oblasti zaobstarávania a nákupu zdrojov pre výrobu, najmä z dôvodu kolísania cien. V tejto zložitej situácii zohráva dôležitú úlohu použitý systém pre plánovanie a riadenie výroby.

Veľké množstvo informácií, ktoré je žiadúce spracovať pri úlohách plánovania a riadenia výroby vyžaduje nevyhnutne podporu výpočtovej techniky v tejto oblasti. Hoci boli systémy plánovania a riadenia výroby (pre odbornú verejnosť známe ako PPS systémy) v minulosti orientované prioritne na veľké podniky, dnes sa aplikujú stále viac práve do oblasti malého a stredného podnikania. Zavedenie PPS systémov do praxe vytvára pre podniky nemalú konkurenčnú výhodu.

 

Čo znamená PPS?

Systémy plánovania a riadenia výroby sú v anglickej a americkej literatúre najčastejšie prezentované pod názvami:

Jednoznačne je chápaná daná problematika v nemeckej literatúre, kde sú systémy plánovania a riadenia výroby prezentované jednoznačne ako systémy PPS, čo je skratka z nemeckého výrazu:

Obdobne i v českej literatúre sa začína vyskytovať skratka PPS pre oblasť plánovania a riadenia výroby, ktorá je odvodená z rozširujúceho sa výrazu:

Cez literárne zdroje a obchodné aktivity softwarových firiem sa rozšíril výraz “PPS systém” v našej odbornej literatúre a medzi odbornou verejnosťou. PPS systém sa stal pri projektovaní a realizácii informačných tokov podniku i v našom prostredí fixným odborným výrazom pre označenie systémov, ktoré obsahujú a riešia funkcie patriace do oblasti plánovania a riadenia výroby.

Algoritmizácia jednotlivých funkcií v oblasti plánovania a riadenia výroby našla rýchlu odozvu v tvorbe softwarových produktov pre túto oblasť. Z toho dôvodu PPS systémy v súčasnom období vnímajú užívatelia hlavne vo forme softwarových produktov, ktoré vychádzajú z doteraz zaužívaných postupov riešenia v oblasti plánovania a riadenia výroby. Množstvo možných algoritmov pre riešenie tejto oblasti sa prenieslo i do veľkého množstva ponúkaných PPS systémov na trhu.

 

Vývoj PPS systémov

PPS systémy majú svoj pôvod v 50-tych rokoch v USA, kde boli rozvíjané koncepcie počítačovej podpory orientovanej na zásobovaciu politiku podniku. V 60-tych rokoch vznikajú prvé počítačové systémy pre plánovanie materiálových požiadaviek tzv. systémy MRP (Material Resource Planning – plánovanie materiálových zdrojov). Tieto systémy na základe potreby konečných výrobkov určujú primárne požiadavky na zabezpečenie výroby. Uvedené systémy už vyžadovali počítačovú podporu na spracovanie údajov. V prípade konceptu MRP je pri plánovaní výroby zohľadňované prioritne materiálové hľadisko. V dôsledku narastajúcich požiadaviek na plánovanie výroby nielen z hľadiska dostatočného objemu materiálu, ale aj z hľadiska zohľadnenia potrebných výrobných kapacít, vznikajú v 70-tych rokoch systémy MRP II (Manufactoring Resource Planning). Tieto systémy sa snažia pomocou spätnej väzby medzi plánovaním kapacít a množstvom materiálu odstrániť nedostatok systémov MRP. Ďalší stupeň vývoja PPS systémov je orientovaný na plánovanie všetkých použiteľných zdrojov výroby a ich optimalizáciu v súlade s aktuálnymi cieľmi výrobného podniku.

 

Úlohy PPS systémov

PPS systém musí zabezpečiť rozplánovanie priebehu objednávky (požiadavky) zákazníka výrobou a nadväzne na to musí koordinovať priebeh objednávky výrobou tak, aby sa v optimálnych reláciách splnila jej realizácia. Základom, z ktorého vychádzajú tieto aktivity, sú trhové požiadavky, výstupy z realizovanej konštrukčnej a technologickej prípravy výroby, známe objemové a termínové požiadavky a kapacitné možnosti výroby. PPS systém rieši dve základné oblasti - plánovanie výroby a riadenie výroby (obr.č.1).

Plánovanie výroby - vychádzajúc z objednávok zákazníkov, ktoré majú byť realizované počas špecifikovaného časového obdobia vo výrobnom systéme, stanovuje sortiment a množstvo výrobných objednávok, ktoré sa majú uvoľniť, t. j. zadať do výroby (vyrobiť) a zabezpečuje ich termínové rozvrhnutie pre dostupné výrobné zariadenie.

Riadenie výroby - nadväzuje na úlohy plánovania výroby a koordinuje vzájomné pôsobenie základných elementov výrobného procesu tak, aby boli splnené požiadavky plánovania výroby. Koordinuje vzájomné pôsobenie hlavných a pomocných výrobných procesov. Okrem podkladov z plánovania výroby vyžaduje riadenie výroby aktuálne informácie v reálnom čase o skutočnom priebehu výrobného procesu (spätná väzba z výrobného procesu).

Úlohy PPS systému ktoré by mal podnik zabezpečovať v rámci uvedených dvoch základných oblastí, je možné kumulovať najčastejšie do šiestich základných funkcií (obr.č.1) Treba uviesť, že uvedené funkcie môžu byť v praxi rôzne modifikované čo býva spôsobené:

 

Obr.1. Základná štruktúra PPS systému

Správa údajov – PPS systém slúži na optimalizáciu informačných tokov v podniku. Z toho dôvodu jeho exekutívou je vhodná informačná podpora, čo je úlohou tejto funkcie. Správa údajov je spoločná pre obidve oblasti PPS. Obsahuje zber, spracovanie, ale aj správu všetkých údajov potrebných pre PPS systém. Medzi základné údaje s ktorými disponuje správa údajov možno zaradiť:

K týmto údajom majú priamy prístup aj ostatné CA systémy (CAD, CAPP, CAM, CAQ) v prípade realizácie počítačom podporovanej výroby v podniku.

Plánovanie výrobného programu – realizuje tvorbu výrobného programu (výrobné množstvá, dávky a termíny) pričom sa zohľadňuje obsadenosť a stav kapacít. K tejto funkcii patria nasledovné činnosti:

Plánovanie množstva (hospodárenie s materiálom) - zahrňuje všetky opatrenia, ktoré sú potrebné pre materiálové zabezpečenie výroby vzhľadom na typ výrobku, množstvá a termíny. Východzím podkladom je výrobná dokumentácia a veľkosť zásob. Medzi charakteristické činnosti tejto funkcie patrí:

Termínové a kapacitné plánovanie - určuje kapacitnú potrebu a časový rozvrh výroby. Pri výpočte sa zohľadňujú už obsadené kapacity. Východzím podkladom sú technologické postupy. Termínové a kapacitné plánovanie pozostáva z:

Riadenie výrobných objednávok – aktívne sa podieľa na priebehu výrobných objednávok výrobou. Medzi charakteristické činnosti tejto funkcie patrí:

Monitorovanie výrobných objednávok – kontrola priebehu výrobnej objednávky vo výrobe. Do popredia vystupujú nasledovné činnosti:

 

Čo sa očakáva od nasadenia PPS systémov?

Od PPS systémov užívatelia predovšetkým očakávajú:

Očakávania užívateľov sú protichodné a vzájomne si konkurujúce. Vždy sa jedná o konkurujúce si požiadavky výroby a odbytu (resp. logistiky), tak ako ukazuje obr.č.2.

Od PPS systému sa očakáva, že dokáže tieto konkurujúce požiadavky dať do prijateľného súladu vo väzbe na prioritné ciele podniku. Úroveň optimalizácie týchto požiadaviek je závislá na vhodnom návrhu a implementácii PPS systému.

 

Obr.2. Konkurujúce požiadavky na PPS systém

 

Výber a zavedenie PPS systému

Zavedenie PPS systému do podniku znamená pre každý podnik vysoké náklady. Z toho dôvodu je treba venovať výberu, príprave na zavedenie a samotnému zavedeniu PPS systému adekvátnu pozornosť.

Základným krokom pred zavedením PPS systému je analýza skutočnej situácie v podniku. V praktických podmienkach je malá pravdepodobnosť, že nájdeme v trhovej ponuke ideálny PPS systém pre konkrétny podnik. Vždy ho treba prispôsobiť na reálne podmienky podniku, ktoré sú najviac modifikované:

Úzkym miestom v podnikoch býva často základných údajov. Základné údaje by mali mať takú štruktúru, že s ich pomocou by bolo možné presne a reálne popísať aktuálne dianie v podniku. PPS systémy môžu svoje funkcie plniť len vtedy, ak používajú kvalitnú údajovú základňu, so spoľahlivým systémom aktualizácie zmien.

Pred implementáciou PPS systému je treba u užívateľa uskutočniť nasledujúce opatrenia:

  1. analýzu aktuálnej situácie v podniku,
  2. stanovenie cieľov, ktoré chceme zavedením PPS systému dosiahnuť,
  3. prípadná reorganizácia podniku v oblasti:
  1. návrh štruktúry počítačom podporovaného zberu a spracovania údajov,
  2. samotné zavedenie PPS systému:

 

Integrácia PPS systémov v rámci CA systémov

PPS systém spoločne so systémami CAx (Computer Aided ...) tvorí základ počítačom integrovanej výroby. Obr.č.3. naznačuje základný model vzájomnej integrácie PPS systému s inými CAx systémami.

Obr.3. Integrácia PPS systému so systémami CAx

 

Záver

Podcenenie problematiky PPS systémov má v podniku po jeho zakúpení a implementácii často za následok nepríjemné zistenie, že:

  1. kúpil sa mohutný a drahý systém (programový produkt), z ktorého podnik v skutočnosti využíva iba nepatrnú časť .
  2. zakúpený PPS systém častokrát rieši iba čiastkové problémy vychádzajúce z požiadaviek jednotlivých oddelení. Výsledkom býva nehomogénny systém pracujúci na rozličných počítačových platformách, ktorý požíva odlišné spôsoby spracovania údajov.
  3. PPS systém sa prispôsobuje nedostatkom v podniku, čím sa do celého riešenia zabudovali mnohé problémy namiesto toho, aby sa odstránili. Celé riešenie sa tým predražuje.
  4. chýbajú odborníci pre rýchly rozbeh systému, príp. jednotliví špecialisti nemajú vyčlenený dostatočný čas pre aktualizáciu databáz, školenia a pod.
  5. výber systému sa vykonal na základe povrchných kritérií, bez hlbšej znalosti ďalších systémov, ale predovšetkým bez dôkladných analýz vlastného podniku, jeho výrobkovej a výrobnej štruktúry
  6. nesplnilo sa očakávanie, že nové integrované riešenie automaticky vyrieši problémy, ktoré existujú v podniku, pričom ale ich príčina môže byť v úplne inej oblasti.
  7. naďalej existuje nedostatočná integrácia medzi jednotlivými komponentmi, ktorá obyčajne spôsobuje obrovské problémy v celom podnikovom systéme plánovania a riadenie výroby s negatívnymi dôsledkami na oblasť výrobných nákladov, priebežných časov a pod.

Veľa podnikov vo svete už zistilo, že za veľké peniaze si nakúpili iba nové problémy. PPS systém ale potrebuje každý výrobný podnik. Základ spokojnosti podniku s PPS systémom spočíva "iba" v jeho správnom výbere z veľmi rozsiahlej trhovej ponuky.


Článok lektoroval: I.Kuric, ŽU v Žiline