Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические подходы к обеспечению сбалансированного взаимодействия элементов производственной системы 19
1.1 Проблемы сбалансированного взаимодействия процессов производственной системы, влияющих на производительность и качество 19
1.2 Моделирование условий сбалансированного взаимодействия элементов производственной системы 31
1.3 Особенности обеспечения производительности и качества производственных процессов машиностроительного предприятия 39
1.4 Направления обеспечения сбалансированного взаимодействия элементов производственной системы 48
1.5 Выводы по главе 58
Глава 2. Разработка методологии организации и управления сбалансированным взаимодействием элементов производственной системы 61
2.1 Разработка структурной модели методологии организации и управления сбалансированным взаимодействием элементов производственной системы 61
2.2 Разработка целевых функций для производственного процесса производственной системы 67
2.3 Совершенствование подходов к организации производственных процессов для обеспечения производительности и качества 81
2.4 Разработка методики оперативного управления производственными процессами, обеспечивающей сбалансированное взаимодействие 100
2.5 Выводы по главе 136
Глава 3. Разработка технологии и инструментария обеспечения сбалансированного взаимодействия процессов производственной системы 138
3.1 Разработка методики процессного управления производительностью и качеством процессов производственной системы 138
3.2 Разработка системы оценочных показателей результативности, эффективности и продуктивности производственных процессов 153
3.3 Оценка целостности управления как системного свойства, влияющего сбалансированное взаимодействие 159
3.4 Выводы по главе 167
Глава 4. Разработка технологии и инструментария опережающего устранения системных ограничений, влияющих на сбалансированность взаимодействия процессов производственной системы 169
4.1 Разработка методики устранения системных ограничений, влияющих на сбалансированное взаимодействие 169
4.2 Совершенствование системы оплаты труда рабочего персонала и ИТР, задействованного в производстве продукции 180
4.3 Разработка методики динамического регулирования параметров качества выпускаемой продукции в производственном процессе 184
4.4 Разработка методики оценки адаптивности
управления производственной системы 196
4.5 Выводы по главе 200
Глава 5. Разработка технология и инструментария организационного развития производственной системы 202
5.1 Инструментарий обеспечения устойчивости функционирования процессов производственной системы 202
5.2 Разработка методики повышения уровня организационного развития производственной
системы 208
5.3 Разработка методики комплексной диагностики производственной системы, позволяющей выявить системные ограничения, влияющие на устойчивость функционирования 225
5.4 Выводы по главе 239
Заключение 241
Список использованной литературы
- Моделирование условий сбалансированного взаимодействия элементов производственной системы
- Разработка целевых функций для производственного процесса производственной системы
- Разработка методики оперативного управления производственными процессами, обеспечивающей сбалансированное взаимодействие
- Разработка системы оценочных показателей результативности, эффективности и продуктивности производственных процессов
Моделирование условий сбалансированного взаимодействия элементов производственной системы
Данная стратегия обеспечит снижение уровня НЗП и повышение пропускной способности, что повысит продуктивность производственного процесса. При этом произойдет снижение времени изготовления заказа за счет эффективного оперативного планирования, диспетчеризации и применении современных организационно-технических методов повышения эффективности производственного процесса.
Анализ реализации стратегий машиностроительных предприятий показал, что в большинстве случаев элементы ПС не отвечают требованиям сбалансированности взаимодействия [80, 81, 97]. На сбалансированное взаимодействие элементов ПС влияют внешние и внутренние системные ограничения, тем самым снижая вероятность эффективного выполнения производственной программы. Производственная система представляет собой иерархическую двухуровневую структуру, состоящую из подсистемы организации и управления, и объекта управления - элементов ПС. Под элементами ПС понимаются процессы производства продукции, включающие в себя производственный персонал, необходимое технологическое оборудование, оснастку и инструмент, применяемый на производственных участках, а также объекты инфраструктуры и производственной среды, информационную систему и другие средства труда, необходимые для эффективного функционирования данных процессов [169, 181]. Таким образом, для обеспечения сбалансированного взаимодействия элементов ПС необходимо создать механизмы сбалансированного взаимодействия процессов ПС относительно друг друга и относительно подсистемы управления - процессов организации и управления производством.
Целью функционирования ПС является эффективная реализация производственной программы, выраженная через непрерывное увеличение объемов реализации продукции, снижение издержек при производстве и поставки продукции, снижение затрат на утилизацию брака и доработку и устранение несоответствий продукции (дополнительная трудоемкость), снижение издержек при хранении запасов ТМЦ (сырье и материалы, НЗП, готовая продукция) и сокращение времени выполнения заказа. Производственная система представляет собой иерархическую двухуровневую структуру, состоящую из подсистемы организации и управления (центра) и объекта управления - элементов ПС (рисунок 1.7).
Разработанная структурная модель ПС представляет собой иерархическую двухуровневую структуру, состоящую из подсистемы организации и управления (центра), и объекта управления - элементов «производственной цепи» (рисунок 1.7).
Система организации и управления производством Блок планирования Блок обратной связи Координационный блок 1, Формирование целевой функции F (х,у) ПС целом с позиции центра.F(x,y)- p(F) = - 1. Оценка противоречий ДЧ1! между центром иэлементами ПС.2. Оценка эффектов функционирования элементов ПС 1. Формирование координирующего параметра П (ЛІ.УІ) = г; + йг,(х,,у,) 2. Формирование целевых функций элементов и их оптимальных целевых значений с позиции gc(Xc,fc) Y g,(X,,f,) gc(Xc,fc) 2. Механизм сбалансированного взаимодействия между центром и элементами элементов.« )-» «Уі) с(Ус),nff\ — argmaxF(x,y) W і yePif) 3. Оценка противоречий между целевыми функциями элементов и их эффектамиAgi = giOi,fi)-f(yi) 0 4. Оценка противоречий между эффектами элемента «узкого» места производственной цепи и эффектами остальных элементовugii=gi(xitfi}-gc(xofJ 0 ПС (F(?i ж.у. Дг) -ипадлг.Дг хе У(г)пР(г, ,Дг)( Дг є дя п дя Структурная модель производственной системы машиностроительного предприятия Все элементы ПС взаимосвязаны между собой и представляют собой «производственную цепь», направленную на создание продукции. Из-за отличий в индивидуальных характеристиках элементах при функционировании ПС возникают «узкие места», определяющие эффективность ПС в целом [80, 81].
Эффект ПС в целом, выраженный в реализации производственной программы, обеспечивается достижением эффектов функционирования ее элементов, которые должны быть взаимосвязаны и согласованы между собой, т.е. сбалансированы.
Однако эффект ПС в целом не является простой суммой составляющих ее элементов. Из этого следует, что элементы ПС не являются сбалансированными по своим характеристикам, что приводит к получению неполного эффекта функционирования элементов ПС.
Если же все элементы системы нацелить на получения максимального собственного эффекта, то в системе возникнут потери, связанные с избыточностью мощностей и используемых ресурсов, что приведет к увеличению экономических издержек и снизит эффективность ПС в целом.
Возникает ситуация, когда некоторым элементам ПС необходимо ограничивать (оптимизировать) свои эффекты функционирования для обеспечения максимума эффекта всей ПС. При этом элементы системы с ограничением эффекта функционирования несут потери, связанные с неполным использованием своего потенциала.
Для обеспечения максимальной эффективности ПС в целом необходимо максимально использовать интересы «узких» мест «производственной цепи» и сбалансировать их взаимодействие относительно остальных элементов ПС.
Модель оценки сбалансированного взаимодействия включает в себя оценку двух типов: оценку сбалансированности между центром и элементами ПС (вертикальное взаимодействие); оценку сбалансированности между элементами ПС (горизонтальное взаимодействие).
Разработка целевых функций для производственного процесса производственной системы
Усовершенствованный подход к формированию бюджета позволит наделить владельцев процессов необходимыми для постижения стратегических и тактических целей организации и бизнес-процессов полномочиями и эффективно управлять всеми видами ресурсов. В стандартах по системам менеджмента и процессному подходу определен подход к определению уровня зрелости процессов в организации. Данный подход опирается на теорию организационного развития.
Требование постоянного совершенствования процессов позволяет предложить простой путь для оценки их зрелости и выбора стратегии улучшения процесса.
Развитие процессного управления в организации предполагает реализацию нескольких уровней. Нами предложено шесть уровней развития (зрелости) процессов (таблица 3.3). Для оценки уровня зрелости внедренного процессного управления предложена методика качественной и количественной оценки. Качественная оценка проводится по установленным критериям. Для каждого уровня зрелости определена балльная оценка. Каждое описание уровней зрелости разбивается на составные части. Разделение каждого уровня зрелости, кроме первого, варьируется от кратких обзоров уровня до его рабочего определения в ключевых практиках.
1. «Начальный»: Процессы управляются не формализовано в хаотичном режиме 4. «Управляемый»: Процессы демонстрируют повышение скорости и гибкости. Конфликты при взаимодействии процессов результативно решаются.
2. «Определенный»: Формализованы процессы, имеющие отношение к удовлетворенности потребителей и производству продукции. Взаимодействие между процессами определено. 5. «Эффективный»: Процессы обеспечивают снижение операционных затрат и повышение продуктивности при их управлении.
3. «Повторяемый»: Процессы согласованы со стратегией организации и дают предсказуемые результаты 6. «Устойчивый»: Оценивается целостность управления, выявляются системные ограничения, и проводится глобальная оптимизация процесса
Описание каждого уровня зрелости состоит из нескольких групп ключевых процессов. Каждая группа ключевых процессов состоит из пяти разделов. В них приводятся ключевые практики, при совместном выполнении которых достигаются цели группы ключевых процессов. Суть данного подхода заключается в выявлении и повышении уровня зрелости процессов для обеспечения результативности и эффективности.
Относительную зрелость процессов можно оценивать по шестиуровневой шкале (таблица 3.4). Каждый уровень определен в терминах реальной практики управления процессами: стандартизация, измерение, корректирующие действия; а также в терминах результатов функционирования: удовлетворенность потребителя, способности процесса и его эффективность [51, 276].
Данная модель зрелости процесса позволяет определить текущее состояние организации определенной деятельности, выбрать приемлемый для организации уровень зрелости процесса и определить ключевые действия, которые необходимо произвести для достижения требуемого качества деятельности.
Наименованиеуровня зрелостипроцесса Характеристики процесса, соответствующие определенномууровню зрелости «Начальный» (уровень 1) Осознание проблем управления рассматриваемой деятельностью отсутствует. Описание процессов отсутствует. «Определенный» (уровень 2) Имеется наличие документально зафиксированных свидетельств осознания организацией проблем управления рассматриваемой деятельности. Однако используемые процессы управления определенной деятельностью не стандартизованы, применяются эпизодически и бессистемно. Общий подход к управлению рассматриваемой деятельностью не выработан.
«Повторяемый» (уровень 3) Процессы проработаны до уровня, когда их выполнение обеспечивается различными людьми, решающими одну и ту же задачу. Однако отсутствуют регулярное обучение и тренировки по стандартным процедурам, а ответственность возложена на исполнителя. Руководство организации в значительной степени полагается на знания исполнителей, что влечет за собой высокую вероятность возможных ошибок.
«Управляемый» (уровень 4) Процессы стандартизированы, документированы и доведены до персонала посредством обучения. Однако порядок использования данных процессов оставлен на усмотрение самого персонала. Это определяет вероятность отклонений от стандартных процедур, которые могут быть не выявлены. Применяемые процедуры не оптимальны и недостаточно современны, но являются отражением практики, используемой в организации.
«Эффективный» (уровень 5) Обеспечиваются мониторинг и оценка соответствия используемых в организации процессов. При выявлении низкой эффективности реализуемых процессов управления рассматриваемой деятельностью обеспечивается их оптимизация. Процессы управления деятельностью находятся в стадии непрерывного совершенствования и основываются на хорошей практике. Средства автоматизации управления деятельностью используются частично и в ограниченном объеме.
«Устойчивый» (уровень 6) Процессы управления рассматриваемой деятельностью проработаны до уровня лучшей практики, основанной на результатах непрерывного совершенствования и сравнения уровня зрелости относительно других организаций. Организация способна к быстрой адаптации процессов при изменениях в окружении и бизнесе.
Такой подход создает предпосылки для проведения работы по улучшению процессов, потому что формирует основу для сравнения процессов, определяет характеристики, необходимые для создания «хороших» процессов, и позволяет правильно выбрать стратегии по улучшению.
Важной задачей при оценке и повышении уровня зрелости процессов является разработка качественных и количественных критериев, по которым можно измерить и оценить уровень зрелости процессов. Нами предложена модель критериев оценки уровня зрелости процессов, которую можно использовать при проведении комплексной диагностики устойчивого развития организации, а также при аудите процессов организации.
Разработка методики оперативного управления производственными процессами, обеспечивающей сбалансированное взаимодействие
Логистика в общем смысле является наукой о потоковых процессах. А поскольку технологический процесс изготовления продукции имеет потоковую природу, то применение логистических принципов и подходов к управлению качеством этих потоков становится актуальнейшей задачей [30].
Здесь необходимо вести речь об интеграции подходов, основанных на методологии «6 сигма» и логистики. И в одном, и в другом случае объект управления рассматривается как поток, и в качестве критериев управления выступают потоковые характеристики.
Предлагаемая нами методика обеспечивает интеграцию логистических подходов и принципов управления, а также методологии «6 сигма» в действующую систему управления производством. Поскольку объектом управления в логистике является поток, то первоочередная задача при реализации методики - это выделение потока.
Технологический процесс априори имеет структуру потока. Поток -последовательное движение рассматриваемых элементов. На каждой операции технологического процесса происходит постепенное формирование параметров качества будущего изделия. При комплексном подходе к оценке технологического процесса формирование качества рассматривается как сквозной процесс или, иначе говоря, поток, проникающий через все операции и отражающий в конечном итоге качество полученного продукта.
Для организации управления этим потоком необходимо определить критерии функционирования этого потока (показатели качества).
Осуществляя оценку значения этих показателей после каждой операции технологического потока, мы сможем определить, соответствует ли формируемое качество целевому значению, заложенному в чертеже и технологической документации.
При выявлении отклонения от заданных значений необходимо внести корректировки в процесс на последующих операциях, чтобы выравнить формируемый поток по качеству и привести его в соответствие с целевой установкой. Возникает задача: как формировать качество на этапах технологического процесса, чтобы конечный результат соответствовал требованиям, заложенным нормативной документацией. Предлагаемая методика состоит из 6 шагов реализации (рисунок 4.7).
На первом этапе необходимо провести анализ требований к качеству, установленных в технологической документации, выявить ключевые параметры. Конструктор задает на чертеже требуемые значения геометрических параметров и параметров шероховатости поверхности. Эти значения будут зафиксированы в маршрутной технологии для каждой операции технологического процесса. Однако одних значений параметров недостаточно, поскольку в маршрутной карте не отражены «рекомендации», что делать в случае получения параметра, не отвечающего требованиям, и как добиться максимально близкого к номинальному значению параметра.
Возникает еще одна проблема - это увеличение трудоемкости последних операций, когда любой ценой необходимо «исправить» все несоответствия, допущенные на предыдущих операциях. Поскольку у каждого рабочего на отдельно взятой операции есть определенная задача, например, точить диаметр до определенного размера с установленным допуском. Задача оператора в этом случае - попасть в допустимые границы, поэтому рабочий при обработке снимает малую величину припуска, тогда как его задача -максимально приблизиться к размеру, соответствующему номинальному значению. На следующей операции рабочему требуется обработать поверхность (черновая обработка) и получить определенное значение шероховатости. Поскольку на предыдущей операции рабочий снял лишь небольшую часть материала, то в рамках данной операции необходимо довести значение диаметра до требуемого значения и учесть при этом значение шероховатости, заданное технологией. То есть трудоемкость данной операции была увеличена за счет необходимости «доделки» работы, не выполненной в полном объеме во время предыдущей операции.
Обычно на финишной операции рабочий вынужден исправить все подобные несоответствия и выйти на размер, заложенный нормативной документацией, что увеличивает трудоемкость последней операции, в итоге приводит к снижению пропускной способности и невыполнению плана производства. Попытка уложиться в поставленные сроки приведет к «ускорению» процесса и вынужденному изменению режимов обработки, которые не соответствуют прописанным в технологии режимам. Это в свою очередь приведет к быстрому изнашиванию инструмента и появлению брака [33,34,226,229].
Схематичное изображение детали в разрезе, формируемых геометрических параметров поверхности представлено на рисунке 4.9.
На втором этапе реализации необходимо спланировать межоперационные переходы по показателям: геометрия, микротвердость, шероховатость, прочность поверхностного слоя. Для этого нужно проконтролировать выполненную операцию и сделать заключение о том, насколько точно выполнены требуемые значения и можно ли их «скорректировать» в случае неполучения заданных значений на последующих операциях технологического процесса. Эту задачу должен выполнить технолог. Для этого разрабатывается матрица планирования межоперационных переходов (таблица 4.8).
В графах таблицы заданы режимы обработки, в которых заложены значения параметров, которым должны соответствовать параметры конечного продукта. При обнаружении появления расхождений в формируемых значениях параметров оператор может принять решение о возможности «корректировки» полученного несоответствия на последующих операциях.
Разработка системы оценочных показателей результативности, эффективности и продуктивности производственных процессов
Адаптивность управления - системное свойство системы управления -способность организации приспосабливаться к воздействию внешних и внутренних факторов, не теряя при этом стабильности функционирования.
Проблема адаптивности управления процессами - это проблема адекватности применяемых современных методов и технологий. Для обеспечения стабильности процессов и минимизации изменчивости руководство предпочитает не проводить изменения. Но для обеспечения адекватной реакции на изменения внутренних и внешних факторов необходимо проведение организационных изменений. Поэтому приходится внедрять современные подходы к управлению деятельностью. Проблемы возникают при неосознанном внедрении современных подходов и проведении организационных изменений. При этом возникают системные ограничения, влияющие на дальнейшее развитие организации и повышение эффективности. Зная методику управления системными ограничениями и применяя ее на основе процессного подхода, можно повысить качество управления процессов и повысить эффективность бизнес-процессов.
Любой организации свойственно триединство целей, определенное В.В. Щипановым [38]. Триединство целей организации заключается в обеспечении самосохранения, функционирования и развития организации.
Основной задачей руководителей является эффективное управление организацией для обеспечения поставленных целей. В современной рыночной среде организация подвержена влиянию большого числа внешних (внешняя среда) и внутренних (внутренняя среда) факторов, которые влияют на обеспечение самосохранения, функционирования и развития.
Проводить анализ влияния внутренних и внешних факторов можно, применяя инструменты SWOT и PEST анализа.
Для эффективного управления функционированием и развитием организации руководство должно «приспосабливаться» к изменению влияния внутренних и внешних факторов посредством управления изменениями -внедряя современные управленческие и организационно-технические методики, технологии, касающиеся как процессов создания продукции, так и управленческих процессов.
На наш взгляд, существует системное противоречие, ведущее к появлению системной проблемы, изображенное на рисунке 4.10.
С одной стороны, эффективное управление напрямую зависит от способности организации приспосабливаться к изменению влияния различных факторов. С другой стороны, эффективное управление направлено на уменьшение вариаций (изменчивости) в процессах. Любые процессы, протекающие в организациях, подвержены изменчивости. На стабильность процессов, в частности, влияют применяемые современные методы.
Для того чтобы не подвергать рискам потери управляемости, руководители предпочитают не вмешиваться в «стабильные» процессы и не проводить организационные изменения.
Таким образом, противоречие возникает между необходимостью обеспечивать стабильность функционирования организации, не подвергая организацию рискам, которые могут возникнуть при внедрении современных управленческих методов, и необходимостью приспосабливаться к изменяющимся условиям и факторам, вынуждающим организацию искать эффективные управленческие подходы и методы. Данное противоречие приводит к тому, что руководители, не желающие что-либо менять в управлении, чтобы не подвергать организацию рискам, влияющим на стабильность функционирования, отвергают современные управленческие подходы. Чтобы устранить системную проблему, необходимо обеспечить соответствующей управленческой компетентностью руководителей организации для осознанного внедрения современных управленческих теорий, подходов, методик и технологий.
Ключевой причиной возникновения вышеописанного противоречия, ведущего к появлению проблемы адекватности управления, является то, что при проведении улучшений нарушается целостность управления, т.е. при проведении организационных изменений улучшается какая-либо часть системы или бизнес-процесса. Причем, в большинстве случаев проведенные улучшения не улучшают всю систему (организацию), а значит, не решают возникшую проблему - не устраняют системное ограничение, вызванное изменением внешних и внутренних факторов. Это обстоятельство и приводит к потере стабильности функционирования.
Чтобы обеспечивать адекватное управление, необходимо выполнить два условия: чтобы в организации проводились организационные изменения за счет внедрения современных методов менеджмента и чтобы проводимые улучшения не снижали устойчивость функционирования. Для этого необходимо разработать методологию комплексного подхода к улучшению бизнес-процессов, позволяющую проводить организационные изменения за счет внедрения инструментов и методов менеджмента, обеспечивая целостность и устойчивость функционирования организации.
Таким образом, обеспечить качество управления бизнес-процессов и их эффективность можно на основе внедрения процессного подхода, так как обеспечить стабильность функционирования и минимизировать изменчивость, возникающую в процессах, можно только на основе взаимосвязанной и взаимодействующей деятельность (процессного подхода). Для этого необходимо разработать методику внедрения процессного подхода в деятельность промышленного предприятия. Важным моментом при внедрении процессного подхода является разрабатываемая система показателей, характеризующая стабильность функционирования, результативность и эффективность процессов.
Нами предлагается разработанная технология управления по системным ограничениям, основанная на процессном и системном подходах [147, 200, 206]. Для эффективной реализации данной технологии необходимо, чтобы все этапы внедрения процессного подхода к управлению были полностью реализованы.
Данная технология предполагает устранение существующих на большинстве предприятий ограничений, но не является универсальной, так как последовательность и виды ограничений для разных организаций могут отличаться. Однако данный подход является принципиальным и показывает суть разработанной технологии.
