Модуль «Мониторинг и контроль производственных процессов (СТС)»

Описание модуля

Описание модуля

Модуль «Мониторинг и контроль производственных процессов (СТС)» представляет собой многоуровневую систему, основанную на ресурсно-балансовой модели. Модель охватывает все уровни производственной цепочки — от отдельных станков до бизнес-сферы в целом, что позволяет анализировать и управлять потоками сырья, ресурсов, себестоимостью, временем и обязательствами. Все узлы, описывающие предприятие, связаны между собой дифференциальными уравнениями, моделирующими перетоки ресурсов во времени.

Структурно-технологическая схема

Целью модуля является управление производственными мощностями и оптимизация себестоимости выпускаемой продукции через детализированный расчет всех затрат. Интеграция с прогнозами рынков и подрядчиков для обеспечения поставок сырья позволяет модулю учитывать не только производственные данные, но и прогнозы цен, спроса и объема поставок, предоставляя полную картину для управления производственными процессами.

Модуль СТС поддерживает расчет системы показателей, включая динамику себестоимости и рентабельности производства, что позволяет в реальном времени отслеживать отклонения от плановых значений и оптимизировать производственные процессы.

Структурно-технологические схемы служат основой (каркасом) для настройки условий задач имитационного моделирования (подробнее об этом в модуле «Стратегическая оптимизация и инвестиционное планирование»). Отображая основные компоненты и потоки производства, они предоставляют удобный способ визуализации производственных процессов.

Перечень данных, необходимых для составления СТС

Нормативно-техническая и научно-методическая документация

Методики и регламенты по производственному планированию, расчеты мощностей и ТОиР.

Источник: заказчик, внутренние регламенты предприятия, отраслевые стандарты.

Проектная и исполнительная документация

Схемы организации производства, основные производственно-технологические характеристики.

Источник: заказчик, проектная документация, инженерные отделы предприятия.

Эксплуатационная документация

Данные о текущих мощностях, остаточных ресурсах оборудования, плановых и внеплановых простоях.

Источник: заказчик, отдел эксплуатации, внутренние отчеты по работе оборудования.

Фактические данные по выполнению производственных программ

Информация о производственных затратах, выполнении заказов, данные о мощности производственных линий.

Источник: заказчик, ERP-системы, системы управления производственными процессами (MES).

Планы сбыта и закупок сырья

Текущие и прогнозируемые данные о поставщиках, закупках, себестоимости и сроках поставок сырья.

Источник: заказчик, отдел закупок, логистические системы предприятия, прогнозные данные от партнеров.

Информация о финансовых потоках

Прогнозы финансовых потоков, себестоимость продукции, данные по выручке и расходам.

Источник: заказчик, системы управления финансами, бухгалтерия, ERP-системы.

Данные о ценах на продукцию и сырье

Данные о текущих и прогнозируемых ценах на сырье и готовую продукцию.

Источник: заказчик, банк данных ЦД, внешние рыночные источники, прогнозы от подрядчиков.

Технические и экономические показатели оборудования

Данные о производительности оборудования, его загрузке, остаточных ресурсах и себестоимости технического обслуживания.

Источник: отдел эксплуатации, системы ТОиР (CMMS), внутренние отчеты по состоянию оборудования.

Данные о производственных мощностях

Информация о загрузке производственных мощностей, их текущем состоянии и прогнозируемом времени простоя.

Источник: заказчик, системы управления производственными мощностями, инженерные отделы предприятия.

Данные по объемам и срокам выполнения заказов

Плановые и фактические данные по объемам выпуска продукции, сроки выполнения производственных заказов.

Источник: заказчик, отделы продаж, ERP-системы, системы управления производством.

Данные по логистическим цепочкам

Информация о поставках сырья и отгрузке готовой продукции, сроки доставки, договоры с логистическими партнерами.

Источник: отдел логистики, ERP-системы, системы управления поставками (SCM), договора с подрядчиками.

Отчетность по качеству продукции

Данные о результатах тестирования и проверки качества готовой продукции, выявленные дефекты и их устранение.

Источник: отдел качества, внутренние отчеты по проверке продукции, системы управления качеством (QMS).

Рыночные прогнозы спроса и предложения

Прогнозы спроса на продукцию, данные о рыночных трендах и ценах на сырье.

Источник: внешние рыночные источники, банк данных ЦД предприятия, прогнозы и отчеты аналитических агентств.

Ключевые показатели эффективности (KPI)

Данные о производительности, рентабельности и других ключевых показателях эффективности предприятия.

Источник: ERP-системы, системы мониторинга KPI, внутренние отчеты по управлению предприятием.

Функции модуля

Составление многоуровневой схемы предприятия

Создание детализированной структурно-технологической схемы предприятия с взаимосвязями между подразделениями. Модель охватывает все уровни производственной цепочки — от отдельных станков до бизнес-сферы в целом, что позволяет анализировать и управлять потоками сырья, ресурсов, себестоимостью, временем и обязательствами. Все узлы, описывающие предприятие, связаны между собой дифференциальными уравнениями, которые моделируют перетоки ресурсов во времени.

Результат: создание многоуровневой математической модели работы предприятия. Визуализация всех уровней производственных процессов, улучшение координации и планирования на всех уровнях предприятия.

Мониторинг производственных мощностей

Контроль использования и загрузки мощностей, моделирование перетоков ресурсов и времени между узлами системы.

Результат: повышение эффективности использования мощностей, снижение простоев и потерь.

Контроль производственных процессов

Моделирование и мониторинг процессов. Модуль составляет модели производственных процессов, показывая взаимосвязи между этапами, подразделениями и использованными ресурсами.

Результат: представление предприятия как единой системы, объединяя все взаимосвязи между подразделениями, процессами и ресурсами.

Расчет себестоимости в разрезе СТС

Автоматизированный расчет всех компонентов себестоимости на основе ресурсно-балансовой модели.

Результат: детализированный расчет себестоимости с учетом всех затрат, улучшение контроля затрат на всех этапах производства.

Управление сырьем и поставщиками

Интеграция с данными о подрядчиках, расчет прогнозов спроса и цен на сырье для планирования закупок.

Результат: обеспечение стабильных поставок сырья, оптимизация стоимости закупок на основе анализа рыночных данных.

Система показателей (KPI)

Поддержка расчетов ключевых показателей эффективности для мониторинга состояния предприятия в реальном времени.

Результат: быстрый доступ к показателям рентабельности, производительности и себестоимости для оперативного принятия решений.

Финансовая модель

Связь с финансовыми потоками для учета прибыли, затрат, финансовых коэффициентов и рентабельности при мониторинге производства.

Результат: мониторинг финансовых ресурсов, интеграция с реальными данными производства.

Оценка спроса и рыночных цен

Расчет рыночных данных о спросе и рыночных ценах, интеграция с внешними аналитическими системами.

Результат: актуальные данные для планирования выпуска и корректировки производственных мощностей в зависимости от рыночной ситуации.

Моделирование имитационной задачи

Предоставление возможности пользователю задавать параметры имитационной задачи на СТС.

Результат: предоставление пользователю возможности запускать решение задач имитационного моделирования с пользовательскими настройками.

Методология и математико-экономическое обеспечение модуля

Моделирование структуры предприятия

Модель предприятия основана на построении единой системы показателей, объединенных дифференциальными уравнениями во времени. Описывает динамическое поведение предприятия, связывая операционную деятельность, доходы, расходы и финансовые потоки в единую систему.

Особенности

1. Модель включает операционные показатели, такие как доходы, расходы и рентабельность.

2. Использует дифференциальные уравнения для описания временных изменений ключевых показателей.

3. Включает такие переменные, как коэффициенты эффективности, маржинальная прибыль и переменные затраты.

Ресурсно-балансовая модель

Предназначена для оценки и балансировки потребностей в ресурсах на разных уровнях производственной цепочки. Она позволяет находить оптимальные пути для обеспечения предприятия необходимыми ресурсами, минимизируя затраты и избегая дефицита.

Особенности

1. Оценка потребностей в сырье, материалах и других ресурсах для производства.

2. Балансировка объемов ресурсов в зависимости от производственных планов и заказов.

3. Включение анализа затрат на закупки и логистику.

Финансовая модель предприятия

Финансовая модель предприятия строится на основе анализа ретроспективной финансовой отчетности и прогнозирования будущих финансовых потоков. Модель учитывает доходы, расходы, инвестиции и риски.

Особенности

1. Модель основана на анализе четырех сводных показателей: доходы, переменные расходы, постоянные расходы и операционная прибыль.

2. Используются коэффициенты, такие как маржинальный доход, операционная прибыль и коэффициент рентабельности.

3. Прогнозирование на основе математических формул, описывающих операционные циклы и инвестиционные процессы.

Система дифференциальных уравнений

Описание взаимосвязей процессов предприятия через динамическую модель потоков сырья и ресурсов во времени.

Особенность

Использование многоуровневой системы уравнений, позволяющей связывать различные этапы производства, от отдельных станков до стратегического управления, через единую модель. Это решение позволяет учитывать все факторы, влияющие на производство, и корректировать их по мере изменения внешних и внутренних условий.

Моделирование рынков

Интеграция с рыночными данными и прогнозами спроса для анализа изменений цен на сырье и готовую продукцию.

Особенность

Внедрена расширенная аналитическая система, которая не только интегрирует рыночные данные, но и автоматически обновляет расчеты показателей с использованием машинного обучения.

Система управления мощностями

Мониторинг и планирование использования производственных мощностей на основе реальных и прогнозируемых данных.

Особенность

Возможность не только мониторинга мощностей, но и автоматизированное перераспределение ресурсов между подразделениями. Платформа предлагает гибкое управление мощностями, используя алгоритмы оптимизации, что особенно важно в условиях динамического спроса на продукцию.

Список литературы

1. Forrester, J.W. (1961). Industrial Dynamics. Cambridge, MA: MIT Press.

2. Sterman, J.D. (2000). Business Dynamics: Systems Thinking and Modeling for a Complex World. Boston: McGraw-Hill.

3. Coyle, R.G. (1996). System Dynamics Modelling: A Practical Approach. London: Chapman & Hall.

4. Meadows, D.H., Meadows, D.L., Randers, J., Behrens III, W.W. (1972). The Limits to Growth. New York: Universe Books.

5. Hopp, W.J., Spearman, M.L. (2001). Factory Physics. Boston: McGraw-Hill.