Управление операциями - Operations management

Операционный менеджмент - это область управления, связанная с проектированием и контролем процесса производства и изменением бизнес-операций при производстве товаров или услуг . Он включает в себя ответственность за то, чтобы бизнес- операции были эффективными с точки зрения использования минимального количества ресурсов по мере необходимости и эффективности для удовлетворения требований клиентов.

Он связан с управлением всей производственной или сервисной системой, которая представляет собой процесс, который преобразует вводимые ресурсы (в форме сырья , рабочей силы , потребителей и энергии ) в результаты (в форме товаров и / или услуг для потребителей). Операции производят продукты, управляют качеством и создают услуги. Операционное управление охватывает такие сектора, как банковские системы, больницы, компании, работу с поставщиками, клиентами и использование технологий. Операционная деятельность - одна из основных функций организации наряду с цепочками поставок, маркетингом, финансами и человеческими ресурсами. Операционная функция требует управления как стратегическим, так и повседневным производством товаров и услуг.

Линия сборки автомобилей Ford Motor: классический пример производственно-производственной системы.

При управлении производственными или сервисными операциями принимается несколько типов решений, включая операционную стратегию, проектирование продукции, проектирование процессов, управление качеством, производственные мощности, планирование производственных мощностей, планирование производства и управление запасами. Каждый из них требует способности анализировать текущую ситуацию и находить лучшие решения для повышения эффективности и результативности производства или обслуживания.

Очередь в почтовое отделение . Управление операциями изучает как производство, так и услуги .

История

История производственных и операционных систем начинается примерно в 5000 году до нашей эры, когда шумерские жрецы разработали древнюю систему учета запасов, ссуд, налогов и деловых операций. Следующее крупное историческое применение операционных систем произошло в 4000 году до нашей эры. Именно в это время египтяне начали использовать планирование , организацию и контроль в крупных проектах, таких как строительство пирамид. К 1100 году до нашей эры рабочая сила специализировалась в Китае ; Примерно к 370 г. до н.э. Ксенофонт описал преимущества разделения различных операций, необходимых для производства обуви, между разными людьми в Древней Греции :

«... В больших городах, с другой стороны, поскольку многие люди предъявляют требования к каждой отрасли промышленности, одной профессии, а очень часто даже меньше, чем целая профессия, достаточно, чтобы содержать человека: один человек , например, делает обувь для мужчин, а другой - для женщин; и есть места, где даже один мужчина зарабатывает на жизнь только шитьем туфель, другой - вырезанием их, третий - сшиванием верха, а есть еще один, который ничего не делает. этих операций, но только собирает части. Отсюда, как само собой разумеется, следует, что тот, кто посвящает себя очень узкоспециализированному направлению работы, обязан делать это наилучшим образом ».

Сапожники , 1568 г.

В средние века короли и королевы правили большими землями. Верные дворяне удерживали большие участки территории монарха. Эта иерархическая организация, в которой люди были разделены на классы на основе социального положения и богатства, стала известна как феодальная система . В феодальной системе вассалы и крепостные производили продукцию для себя и людей высших классов, используя землю и ресурсы правителя. Хотя большая часть рабочей силы была занята в сельском хозяйстве, ремесленники вносили свой вклад в производство продукции и создавали гильдии . Система гильдий, действовавшая в основном между 1100 и 1500 годами, состояла из двух типов: торговые гильдии, которые покупали и продавали товары, и ремесленные гильдии, которые производили товары. Хотя в гильдиях регулировалось качество выполняемой работы, полученная система была довольно жесткой , например, сапожникам было запрещено дубить шкуры.

Службы также выполнялись в средние века слугами. Они предоставляли услуги знати в виде приготовления пищи, уборки и развлечения. Судебных шутов считали поставщиками услуг. Средневековая армия также могла считаться службой, поскольку она защищала дворянство.

Промышленный переворот способствовали два элемента: взаимозаменяемости деталей и разделения труда. Разделение труда было характерной чертой с самого начала цивилизации , и степень, в которой это разделение осуществляется, значительно варьировалась в зависимости от периода и местоположения. По сравнению со средневековьем, эпоха Возрождения и эпохи открытий характеризовались большей специализацией в рабочей силе, что было характерно для растущих городов и торговых сетей Европы. Важный скачок в эффективности производства произошел в конце восемнадцатого века, когда Эли Уитни популяризировал концепцию взаимозаменяемости деталей, когда он произвел 10 000 мушкетов. До этого момента в истории производства каждый продукт (например, каждый мушкет) считался особым заказом, что означало, что части данного мушкета были приспособлены только для этого конкретного мушкета и не могли использоваться в других мушкетах. Взаимозаменяемость деталей позволила массовое производство деталей независимо от конечных продуктов, в которых они будут использоваться. В это время начался совершенно новый рынок сбыта и производства мушкетов.

В 1883 году Фредерик Уинслоу Тейлор представил метод секундомера для точного измерения времени на выполнение каждой отдельной задачи сложной работы. Он разработал научное исследование производительности и определения того, как координировать различные задачи, чтобы избежать потери времени и повысить качество работы. Следующее поколение научных исследований произошло с разработкой систем выборки работы и заданного времени движения (PMTS). Выборка работы используется для измерения случайной переменной, связанной со временем выполнения каждой задачи. PMTS позволяет использовать стандартные заранее заданные таблицы мельчайших движений тела (например, поворот левого запястья на 90 °) и интегрировать их для прогнозирования времени, необходимого для выполнения простой задачи. PMTS приобрел существенное значение в связи с тем, что он может прогнозировать рабочие измерения, не наблюдая за фактической работой. Основа PMTS была заложена исследованиями и разработками Фрэнка Б. и Лилиан М. Гилбрет примерно в 1912 году. Семья Гилбретов воспользовалась возможностью снимать кинофильмы через известные интервалы времени, пока операторы выполняли данную задачу.

Сфера услуг: на рубеже двадцатого века отрасли услуг уже были развиты, но в значительной степени фрагментированы. В 1900 году сфера услуг США состояла из банков, профессиональных служб, школ, универсальных магазинов, железных дорог и телеграфа. Услуги в основном носили местный характер (за исключением железных дорог и телеграфа) и принадлежали предпринимателям и семьям. В США в 1900 году 31% был занят в сфере услуг, 31% в обрабатывающей промышленности и 38% в сельском хозяйстве.

Идея производственной линии многократно использовалась в истории до Генри Форда: Венецианский арсенал (1104 г.); Производство булавок Смита на фабриках « Богатство народов» (1776 г.) или Портсмутских блочных мельницах Брюнеля (1802 г.). Рэнсом Олдс был первым, кто начал производить автомобили с использованием системы конвейерной сборки, но Генри Форд разработал первую систему сборки автомобилей, в которой шасси автомобиля перемещалось по сборочной линии с помощью конвейерной ленты, в то время как рабочие добавляли в него компоненты до тех пор, пока машина не была завершена. Во время Второй мировой войны рост вычислительной мощности привел к дальнейшему развитию эффективных методов производства и использованию передовых математических и статистических инструментов. Это было поддержано развитием академических программ в дисциплинах промышленной и системной инженерии , а также в областях исследования операций и науки управления (как междисциплинарных областей решения проблем). В то время как системная инженерия концентрировалась на широких характеристиках взаимосвязей между входами и выходами общих систем, исследователи операций концентрировались на решении конкретных и целенаправленных проблем. Синергия исследования операций и системной инженерии позволила реализовать решение крупномасштабных и сложных проблем в современную эпоху. В последнее время разработка более быстрых и компактных компьютеров, интеллектуальных систем и всемирной паутины открыла новые возможности для операционных, производственных, производственных и сервисных систем.

Индустриальная революция

Льнокомбинат Маршалла в Гольбеке . Текстильная промышленность является прототипом английской промышленной революции.

До Первой промышленной революции работа в основном осуществлялась через две системы: домашнюю систему и ремесленные гильдии . В рамках домашней системы торговцы доставляли материалы в дома, где ремесленники выполняли необходимую работу, ремесленные гильдии, с другой стороны, были ассоциациями ремесленников, которые передавали работу из одного магазина в другой, например: кожа дубилась дубильщиком , передавалась курьерам и наконец добрались до сапожников и шорников .

Начало промышленной революции обычно ассоциируются с 18 - го века английского текстильной промышленностью , с изобретением летающего челнока по Джону Кею в 1733 году, в прядильной Jenny по Джеймс Hargreaves в 1765 году, в кадре воды по Аркрайту в 1769 году и паровой двигателем по Джеймс Ватт в 1765 году. В 1851 году на выставке « Хрустальный дворец» термин « американская система производства» использовался для описания нового подхода, который развивался в Соединенных Штатах Америки и основывался на двух основных чертах: взаимозаменяемых частях и широкомасштабном использовании механизации для производят их.

Вторая промышленная революция и постиндустриальное общество

Генри Форду было 39 лет, когда он основал Ford Motor Company в 1903 году с капиталом в 28 000 долларов от двенадцати инвесторов. Автомобиль модели T был представлен в 1908 году, однако только после того, как Форд реализовал концепцию сборочной линии, его видение сделать популярный автомобиль доступным для каждого американского гражданина среднего класса было реализовано. Первым заводом, на котором Генри Форд использовал концепцию конвейерной линии, был Хайленд-Парк (1913 г.), он охарактеризовал систему следующим образом:

«Дело в том, чтобы держать все в движении и доводить работу до человека, а не от человека к работе. Это реальный принцип нашего производства, а конвейеры - лишь одно из многих средств для достижения цели»

Это стало одной из центральных идей, которые привели к массовому производству , одному из основных элементов Второй промышленной революции , наряду с появлением электротехнической и нефтяной промышленности .

Постиндустриальная экономика была отмечена в 1973 году Дэниэл Белл. Он заявил, что будущая экономика обеспечит больший ВВП и занятость за счет услуг, чем за счет производства, и окажет большое влияние на общество. Поскольку все секторы тесно взаимосвязаны, это не отражало меньшую важность для обрабатывающей промышленности, сельского хозяйства и горнодобывающей промышленности, а просто изменение типа экономической деятельности.

Управление операциями

Хотя технологические изобретения и разделение труда значительно повысили производительность, проблема систематического измерения производительности и ее расчета с помощью формул оставалась в некоторой степени неисследованной до Фредерика Тейлора , чья ранняя работа была сосредоточена на разработке того, что он называл «дифференциальной штучной продукцией». система ставок »и серия экспериментов, измерений и формул, касающихся резки металлов и ручного труда. Система дифференцированной сдельной оплаты труда заключалась в предложении двух различных ставок оплаты за выполнение работы: более высокая ставка для работников с высокой производительностью (эффективность) и тех, кто производил товары высокого качества (эффективность), и более низкая ставка для тех, кто не может достичь стандарта. . Одной из проблем, которые, по мнению Тейлора, можно было решить с помощью этой системы, была проблема солдатского состава : более быстрые рабочие снижали свою производительность до уровня самого медленного рабочего. В 1911 году Тейлор опубликовал свои « Принципы научного менеджмента », в которых охарактеризовал научный менеджмент (также известный как тейлоризм ) как:

1. Развитие истинной науки ;
2. Научный отбор работника ;
3. Научное образование и развитие рабочего;
4. Тесное дружеское сотрудничество между руководством и работниками.

Тейлору также приписывают разработку исследования времени с помощью секундомера , которое в сочетании с исследованием движения Фрэнка и Лилиан Гилбрет уступило место исследованию времени и движения, которое сосредоточено на концепциях стандартного метода и стандартного времени . Фрэнк Гилбрет также отвечает за внедрение блок-схемы процесса в 1921 году. Другими современниками Тейлора, заслуживающими внимания, являются Моррис Кук (электрификация сельской местности в 1920-х годах и исполнитель принципов научного управления Тейлора в Департаменте общественных работ Филадельфии), Карл Барт (скорость скользящие правила для расчета-и-подачи) и Генри Ганта (диаграмма Ганта). Также в 1910 году Хьюго Димер опубликовал первую книгу по промышленной инженерии : «Организация и управление фабрикой».

В 1913 году Форд Уитмен Харрис опубликовал свою книгу «Сколько деталей производить одновременно», в которой представил идею количественной модели экономического заказа . Он описал проблему следующим образом:

« Процент на капитал, связанный с заработной платой , материалами и накладными расходами, устанавливает максимальный предел количества деталей, которые могут быть выгодно изготовлены за один раз;« затраты на установку »на рабочем месте устанавливают минимум. Опыт показал одному менеджеру способ определения экономичный размер лотов »

Эта статья вдохновила на создание большого количества математической литературы, посвященной проблеме планирования производства и управления запасами .

В 1924 году Уолтер Шухарт представил контрольную диаграмму через технический меморандум во время работы в Bell Labs. Центральным в его методе было различие между общей причиной и особой причиной отклонений. В 1931 году Шухарт опубликовал свой «Экономический контроль качества производимой продукции», первое систематическое рассмотрение предмета статистического управления процессами (SPC). Он определил контроль:

"Для нашей нынешней цели явление будет считаться управляемым, когда, используя прошлый опыт, мы сможем предсказать, по крайней мере в определенных пределах , как можно ожидать изменения этого явления в будущем. Здесь подразумевается, что предсказание в пределах пределы означает, что мы можем утверждать, по крайней мере приблизительно, вероятность того, что наблюдаемое явление будет находиться в заданных пределах ».

В 1940 - х годах методы измерения времени (MTM) были разработаны HB Maynard , JL Schwab и GJ Stegemerten. MTM была первой из серии заранее определенных систем времени движения , предопределенных в том смысле, что оценки времени не определяются локомотивом, а выводятся из отраслевого стандарта. Это объяснили его создатели в опубликованной ими в 1948 году книге под названием «Метод измерения времени».

Методы измерения времени можно определить следующим образом:

Методы - измерение времени - это процедура, которая анализирует любую ручную операцию или метод на основные движения, необходимые для их выполнения, и присваивает каждому движению заранее определенный стандарт времени, который определяется характером движения и условиями, в которых оно совершается.

Таким образом, можно видеть, что измерение времени методами - это, по сути, инструмент анализа методов, который дает ответы в терминах времени без необходимости проводить исследования времени с помощью секундомера.

Вплоть до этого исторического момента методы оптимизации были известны очень давно: от простых методов, применявшихся Ф.У. Харрисом, до более сложных методов вариационного исчисления, разработанных Эйлером в 1733 году, или множителей, использованных Лагранжем в 1811 году, и компьютеров. медленно развивается, сначала в качестве аналоговых компьютеров по сэром Уильямом Томсоном (1872 г.) и Джеймс Томсон (1876 г.) , движущихся к eletromechanical компьютеров Конрада Цузе (1939 и 1941). Однако во время Второй мировой войны развитие математической оптимизации значительно ускорилось с появлением компьютера Colossus , первого полностью программируемого электронного цифрового компьютера, а также возможности вычислительного решения больших задач линейного программирования , впервые предложенным Канторовичем в 1939 году. работая для советского правительства и последние на в 1947 году с симплексным методом из Данцига . Эти методы известны сегодня как принадлежащие к области исследования операций .

С этого момента произошло любопытное развитие: в то время как в Соединенных Штатах возможность применения компьютера для бизнес-операций привела к развитию архитектуры программного обеспечения управления, такой как MRP и последовательные модификации, а также все более совершенные методы оптимизации и программное обеспечение для моделирования производства , в послевоенной Японии ряд событий в Toyota Motor привел к развитию производственной системы Toyota (TPS) и бережливого производства .

В 1943 году в Японии Тайити Оно прибыл в компанию Toyota Motor . Toyota разработала уникальную производственную систему, основанную на двух взаимодополняющих понятиях: точно вовремя (производить только то, что необходимо) и автономности (автоматизация с участием человека). Что касается JIT, Оно был вдохновлен американскими супермаркетами : рабочие станции функционировали как полки в супермаркетах, где покупатель мог получить нужные продукты, в нужное время и в необходимом количестве, а затем пополняли рабочую станцию ​​(полку). Автономность была разработана Toyoda Sakichi в Toyoda Spinning and Weaving: автоматически активируемый ткацкий станок, который также был надежным и автоматически обнаруживал проблемы. В 1983 году Дж. Н. Эдвардс опубликовал свое «MRP и канбан-американский стиль», в котором он описал цели JIT с точки зрения семи нулей: ноль дефектов, нулевой (избыточный) размер партии, нулевые настройки, нулевые поломки, нулевое обслуживание, нулевое время выполнения заказа и ноль. помпаж. Этот период также знаменует распространение в Японии концепции Total Quality Management (TQM), идей, первоначально разработанных американскими авторами, такими как Деминг , Джуран и Арманд В. Фейгенбаум . TQM - это стратегия внедрения и управления повышением качества на организационной основе, которая включает в себя: участие, культуру работы, ориентацию на клиента, улучшение качества поставщиков и интеграцию системы качества с бизнес-целями. Шнонбергер выделил семь основных принципов японского подхода:

1. Контроль процесса: ответственность SPC и работников за качество
2. Легко видеть качество: доски, калибры, метры и т. Д. И пока-коромысло.
3. Требование соответствия: "качество прежде всего"
4. Остановка линии: остановите линию, чтобы устранить проблемы с качеством
5. Исправление собственных ошибок: рабочий исправил дефектную деталь, если он ее изготовил
6. 100% проверка: автоматизированные методы проверки и надежные машины
7. Постоянное совершенствование: в идеале нулевые дефекты

В то же время, в шестидесятые годы, другой подход был разработан Джорджем У. Plossl и Оливер У. Уайт, этот подход был продолжен Джозеф Orlický как ответ на программу TOYOTA Manufacturing , которая привела к потребности в материалах планирования (MRP) в IBM , последний набирает обороты в 1972 году, когда Американское общество по контролю за производством и товарно-материальными запасами начало «Крестовый поход MRP». Одним из ключевых выводов этой системы управления было различие между зависимым спросом и независимым спросом . Независимый спрос - это спрос, который возникает вне производственной системы, поэтому не может быть напрямую контролируемым, а зависимый спрос - это спрос на компоненты конечной продукции, поэтому он напрямую контролируется руководством через спецификацию материалов , через дизайн продукта . Орлики написал «Планирование требований к материалам» в 1975 году, первую книгу в твердом переплете по этой теме. MRP II был разработан Джином Томасом в IBM и расширил исходное программное обеспечение MRP, включив в него дополнительные производственные функции. Планирование ресурсов предприятия (ERP) - это современная архитектура программного обеспечения, которая помимо производственных операций занимается распределением , бухгалтерским учетом , человеческими ресурсами и закупками .

Кардинальные изменения произошли и в сфере услуг. Начиная с 1955 года компания McDonald's представила одну из первых инноваций в сфере обслуживания. McDonald's основан на идее производственного подхода к обслуживанию. Для этого требуется стандартное и ограниченное меню, производственный процесс по типу конвейера в подсобке, высокое обслуживание клиентов в передней с чистотой, вежливостью и быстрым обслуживанием. Будучи смоделированной по образцу производства при производстве продуктов питания в подсобном помещении, обслуживание в передней было определено и ориентировано на потребителя. Все дело в операционной системе производства и обслуживания McDonald's. McDonald's также был пионером идеи франчайзинга этой операционной системы для быстрого распространения бизнеса по стране, а затем и по всему миру.

FedEx в 1971 году обеспечила первую доставку посылок в США за ночь. Это было основано на новаторской идее доставлять все посылки в единый аэропорт Мемфиса, штат Теннесси, каждый день к полуночи, прибегая к отправке посылок в пункты назначения, а затем отправляя их обратно. на следующее утро для доставки в различные места. Эта концепция быстрой системы доставки посылок создала совершенно новую отрасль и в конечном итоге позволила Amazon и другим розничным торговцам быстро доставлять онлайн-заказы.

Компания Walmart представила первый пример розничной торговли с очень низкими затратами благодаря дизайну своих магазинов и эффективному управлению всей цепочкой поставок. Начав с единственного магазина в Роджере, штат Арканзас, в 1962 году, Walmart теперь стал крупнейшей компанией в мире. Это было достигнуто путем соблюдения их системы доставки товаров и услуг клиентам по минимально возможным ценам. Операционная система включала в себя тщательный отбор товаров, низкую стоимость поставщиков, владение транспортом, кросс-докинг, эффективное расположение магазинов и дружелюбное обслуживание клиентов в родном городе.

В 1987 году Международная организация по стандартизации (ISO), признавая растущее значение качества, выпустила ISO 9000 , семейство стандартов, относящихся к системам управления качеством. Эти стандарты распространяются как на производственные, так и на обслуживающие организации. Были некоторые разногласия относительно надлежащих процедур, которым нужно следовать, и объема необходимой документации, но многие из них были улучшены в текущих редакциях ISO 9000.

С появлением Интернета в 1994 году Amazon разработала сервисную систему розничной торговли и распространения через Интернет. С помощью этой инновационной системы клиенты могли искать продукты, которые они могли бы купить, вводить заказ на продукт, оплачивать покупки онлайн и отслеживать доставку продукта к месту их приобретения - и все это в течение двух дней. Для этого требовались не только очень большие компьютерные операции, но и рассредоточенные склады, а также эффективная транспортная система. Обслуживание клиентов, включая широкий ассортимент товаров, услуги по возврату покупок и быструю доставку, находится на переднем крае этого бизнеса. Именно клиент, присутствующий в системе во время производства и предоставления услуги, отличает все услуги от производства.

Последние тенденции в этой области связаны с такими концепциями, как:

• Реинжиниринг бизнес-процессов (запущен Майклом Хаммером в 1993 г.): стратегия управления бизнесом, направленная на анализ и проектирование рабочих процессов и бизнес-процессов в организации. BPR стремится помочь компаниям радикально реструктурировать свои организации, сосредоточив внимание на разработке бизнес-процессов с нуля.
• Бережливые системы - это системный метод устранения потерь (« муда ») в процессе производства или обслуживания. Бережливое производство также учитывает отходы, образующиеся из-за вскрыши (« Мури »), и отходы, образующиеся из-за неравномерности рабочих нагрузок (« Мура »). Термин бережливое производство был введен в обращение в книге «Машина, которая изменила мир» . Впоследствии бережливые услуги получили широкое распространение.
• Шесть сигм (подход к качеству, разработанный в Motorola в период с 1985 по 1987 год): Шесть сигм относится к контрольным пределам, установленным на шесть стандартных отклонений от среднего значения нормального распределения , это стало очень известным после того, как Джек Уэлч из General Electric запустил общекорпоративный инициатива 1995 года по внедрению этого набора методов во все производственные, сервисные и административные процессы. Совсем недавно Six Sigma включила DMAIC (для улучшения процессов) и DFSS (для разработки новых продуктов и новых процессов).
• Реконфигурируемые производственные системы : производственная система, изначально разработанная для быстрого изменения ее структуры, а также ее аппаратных и программных компонентов, чтобы быстро отрегулировать ее производственные мощности и функциональность в рамках семейства деталей в ответ на внезапные рыночные изменения или внутреннюю систему. изменение.
• Управление производством проекта : применение аналитических инструментов и методов, разработанных для управления операциями, как описано в Factory Physics, к деятельности в рамках крупных капитальных проектов, таких как нефтегазовая и гражданская инфраструктура.

Темы

Производственные системы

В рабочем цехе машины сгруппированы по технологическому сходству в отношении процессов трансформации, поэтому в одном цехе могут обрабатываться очень разные продукты (на этом рисунке четыре цвета). Также обратите внимание, что на этом чертеже каждый магазин содержит одну машину.

Гибкая производственная система: посередине есть две направляющие для шаттла для перемещения поддонов между обрабатывающими центрами (есть также FMS, которые используют AGV ), перед каждым обрабатывающим центром есть буфер, а слева у нас есть полка для хранения поддонов. . Обычно в задней части находится аналогичная система для управления набором инструментов, необходимых для различных операций обработки .

Производственная система включает в себя как технологические элементы (машины и инструменты), так и организационное поведение (разделение труда и информационные потоки). Отдельная производственная система обычно анализируется в литературе, относящейся к отдельному бизнесу, поэтому обычно неправильно включать в данную производственную систему операции, необходимые для обработки товаров, полученных в результате закупок, или операций, выполняемых покупателем в отношении проданных продуктов. Причина проста в том, что, поскольку предприятиям необходимо разрабатывать свои собственные производственные системы, они становятся центром анализа, моделирования и принятия решений (также называемых «конфигурированием» производственной системы).

Первое возможное различие в производственных системах (технологическая классификация) - это непрерывное непрерывное производство и производство отдельных деталей ( производство ).

• Технологическое производство означает, что продукт претерпевает физико-химические преобразования и не требует операций сборки, поэтому исходное сырье не может быть легко получено из конечного продукта, например: бумага , цемент , нейлон и нефтепродукты .
• Производство деталей (например, автомобилей и печей) включает как производственные , так и сборочные системы. В первой категории мы находим рабочие места , производственные ячейки , гибкие производственные системы и передаточные линии , в категории сборки у нас есть системы с фиксированным положением , сборочные линии и сборочные цеха (как ручные, так и / или автоматизированные).

Срок поставки - синяя полоса, время изготовления - вся полоса, зеленая полоса - разница между ними.

Другая возможная классификация основана на времени выполнения (время выполнения заказа по сравнению со сроком поставки): разработка на заказ (ETO), закупка на заказ (PTO), изготовление на заказ (MTO), сборка на заказ (ATO) и изготовление на склад. (МТС). Согласно этой классификации различных видов систем будут иметь разные точки заказа клиента (развязывающие) ХОБЛ , , а это означает , что в стадии разработки (WIP) уровни цикла акций практически отсутствует в отношении операций , расположенных после ХОБЛ , (за исключением незавершенного из - за очереди). (См. Выполнение заказа )

Концепция производственных систем может быть расширена на мир сектора услуг, имея в виду, что услуги имеют некоторые фундаментальные различия в отношении материальных благ: нематериальность, клиент всегда присутствует во время процессов трансформации, нет запасов «готовой продукции». Услуги можно классифицировать в соответствии с матрицей процесса обслуживания: степень трудоемкости (объем) vs степень настройки (разнообразие). С высокой степенью трудоемкости существуют массовые услуги (например, оплата счетов коммерческих банков и государственные школы ) и профессиональные услуги (например, личные врачи и юристы ), а с низкой степенью трудоемкости - фабрики услуг (например, авиакомпании и гостиницы ) и сервисные центры (например, больницы и автомеханики ).

Описанные выше системы являются идеальными типами : реальные системы могут представлять собой гибриды этих категорий. Рассмотрим, например, что производство джинсов включает в себя сначала прочесывание , прядение , крашение и ткачество , затем разрезание ткани различной формы и сборку деталей в брюки или куртку, комбинируя ткань с нитками, молниями и пуговицами, и, наконец, отделку и стачивание. брюки / куртки перед отправкой в ​​магазины. Начало можно рассматривать как непрерывное производство, середину как производство деталей и конец снова как непрерывное производство: маловероятно, что одна компания будет держать все этапы производства под одной крышей, поэтому возникает проблема вертикальной интеграции и аутсорсинга . Для большинства продуктов с точки зрения цепочки поставок требуется как непрерывное производство, так и изготовление деталей.

Метрики: эффективность и результативность

Операционная стратегия касается политики и планов использования производственных ресурсов фирмы с целью поддержки долгосрочной конкурентной стратегии. Метрики в управлении операциями можно подразделить на эффективности показателей и эффективности показателей. Показатели эффективности включают:

1. Цена (фактически фиксированная маркетингом, но меньшая, ограниченная производственными затратами): закупочная цена, затраты на использование, затраты на обслуживание, затраты на модернизацию, затраты на утилизацию.
2. Качество : спецификация и соответствие
3. Время : продуктивное время выполнения , время выполнения заказа , пунктуальность
4. Гибкость : смесь (способность изменять пропорции между величинами , произведенных в системе), объем (емкость системы для увеличения выхода ), гамма (мощности , чтобы расширить семейство продуктов в системе)
5. Наличие на складе
6. Экологическая устойчивость: биологические и экологические воздействия исследуемой системы.

Более поздний подход, представленный Терри Хиллом, включает различение конкурентных переменных в порядке победителя и квалификаторах порядка при определении стратегии операций. Победители заказа - это переменные, которые позволяют отличить компанию от конкурентов, а квалификаторы заказа являются предпосылками для участия в транзакции. Это представление можно рассматривать как объединяющий подход между операционным менеджментом и маркетингом (см. Сегментацию и позиционирование ).

Производительность - это стандартная метрика эффективности для оценки производственных систем, в широком смысле соотношение между выходами и входами, и может принимать многие конкретные формы, например: производительность машины, производительность рабочей силы, производительность сырья, производительность склада (= оборачиваемость запасов ). Также полезно разбить продуктивность использования U (продуктивный процент от общего времени) и выхода η (соотношение между произведенным объемом и продуктивным временем), чтобы лучше оценить производительность производственных систем. Время цикла может быть смоделировано с помощью технологического проектирования, если отдельные операции в значительной степени автоматизированы, если ручной компонент является преобладающим, используемые методы включают: исследование времени и движения , предварительно определенные системы времени движения и выборку работы .

Накопленная кривая ABC. Обычно одна кривая строится для выручки (потребления), а другая - для запасов (запасов).

Анализ ABC - это метод анализа запасов, основанный на распределении Парето , он утверждает, что, поскольку выручка от товаров в запасах будет распределена по степенному закону, имеет смысл управлять товарами по-разному в зависимости от их положения в матрице уровней доходов и запасов, то есть 3 класса. построены (A, B и C) из совокупной выручки по предметам, поэтому в матрице каждому предмету будет присвоена буква (A, B или C) для выручки и запасов. Этот метод предполагает, что с предметами, удаленными от диагонали, следует управлять по-другому: предметы в верхней части подвержены риску устаревания, предметы в нижней части подвержены риску дефицита .

Производительность - это переменная, которая определяет количество деталей, произведенных в единицу времени. Хотя оценка пропускной способности для одного процесса может быть довольно простой, выполнение этого для всей производственной системы сопряжено с дополнительными трудностями из-за наличия очередей, которые могут возникать из-за: поломок оборудования , изменчивости времени обработки, браков, настроек, времени обслуживания , отсутствия заказов. , отсутствие материалов, забастовки , плохая координация между ресурсами, вариативность состава, плюс все эти неэффективности, как правило, усугубляются в зависимости от характера производственной системы. Одним из важных примеров того, как пропускная способность системы связана с ее дизайном, являются узкие места : в мастерских по ремонту узкие места обычно динамичны и зависят от расписания, в то время как на линиях передачи имеет смысл говорить о "узком месте", поскольку оно может быть однозначно связано с конкретной станцией. на линии. Это приводит к проблеме определения показателей мощности , то есть оценки максимальной производительности данной производственной системы и использования производственных мощностей .

Общая эффективность оборудования (OEE) определяется как произведение между доступностью системы, эффективностью времени цикла и показателем качества. OEE обычно используется в качестве ключевого показателя эффективности (KPI) в сочетании с подходом бережливого производства.

Конфигурация и управление

При проектировании конфигурации производственных систем используются как технологические, так и организационные переменные. Выбор производственной технологии включает: определение мощности , фракционирование, расположение мощностей, процессы аутсорсинга , технологические процессы, автоматизацию операций, компромисс между объемом и разнообразием (см. Матрицу Хейса-Уилрайта ). Выбор в организационной области включает: определение навыков и обязанностей работников , координацию команды, стимулы для работников и поток информации.

В производственном планировании существует принципиальное различие между методом выталкивания и методом вытягивания , при этом последний включает единичный подход точно в срок . Притягивание означает, что производственная система разрешает производство на основе уровня запасов; push означает, что производство происходит на основе спроса (прогнозируемого или настоящего, то есть заказов на поставку ). Индивидуальная производственная система может быть как выталкивающей, так и вытягивающей; например, действия до CODP могут работать в выталкивающей системе, а действия после CODP могут работать в выталкивающей системе.

Классическая модель EOQ: компромисс между стоимостью заказа (синий) и стоимостью хранения (красный). Общая стоимость (зеленый) допускает глобальный оптимум .

Для традиционного подхода к управлению запасами был разработан ряд методов, основанных на работе Форда У. Харриса (1913), которая стала известна как модель экономического количества заказов (EOQ). Эта модель знаменует начало теории запасов , которая включает в себя Вагнер-В процедуре , то модель newsvendor , базовая модель фондовой и модель фиксированного периода времени . Эти модели обычно включают расчет циклических и буферных запасов , которые обычно моделируются как функция изменчивости спроса. Объем экономичного производства (EPQ) отличается от модели EOQ только тем, что он предполагает постоянную скорость заполнения производимой детали вместо мгновенного заполнения модели EOQ.

Типичная конструкция MRPII: общее планирование (вверху), связанное с прогнозами, планирование мощностей и уровни запасов, программирование (в центре), связанное с расчетом рабочих нагрузок , предварительное планирование мощностей, MPS, планирование требований к мощности , традиционное планирование MRP, контроль (внизу) занимается планированием .

Джозеф Орликли и другие сотрудники IBM разработали метод проталкивания к управлению запасами и производственному планированию, теперь известный как планирование потребности в материалах (MRP), который принимает в качестве входных данных как основной производственный график (MPS), так и спецификацию материалов (BOM) и дает как вывести график материалов (комплектующих), необходимых в производственном процессе. Таким образом, MRP - это инструмент планирования для управления заказами на поставку и производственными заказами (также называемыми заданиями).

MPS можно рассматривать как своего рода совокупное планирование производства, состоящее из двух принципиально противоположных разновидностей: планы, которые пытаются преследовать спрос, и планы выравнивания, которые пытаются поддерживать равномерное использование производственных мощностей. Для решения проблем MPS было предложено множество моделей:

• Аналитические модели (например, модель Маги Будмана)
• Точные алгоритмические модели оптимизации (например, LP и ILP )
• Эвристические модели (например, модель Aucamp).

ППМ можно кратко описать как процедуру из трех частей: сумма (разные заказы), разделение (по партиям), смещение (по времени в соответствии со сроком поставки товара). Чтобы избежать «взрывного роста» обработки данных в MRP (количество спецификаций, требуемых на входе ), может быть полезно планирование счетов (таких как семейные счета или суперсчета), поскольку они позволяют рационализировать входные данные в общие коды. У MRP были некоторые известные проблемы, такие как бесконечная емкость и фиксированное время выполнения , которые повлияли на последовательные модификации исходной архитектуры программного обеспечения в форме MRP II , планирования ресурсов предприятия (ERP) и расширенного планирования и составления расписаний (APS).

В этом контексте важную роль играют проблемы планирования (последовательность производства) , загрузки (инструменты для использования), выбора типа детали (детали для работы) и прикладных исследований операций .

Бережливое производство - это подход к производству, который возник в Toyota между концом Второй мировой войны и семидесятыми. Он поставляется в основном из идей Тайити Оно и Toyoda Сакичей , которые сосредоточены на взаимодополняющих понятиях только во время и автономизациях (Дзидок), все они направлены на сокращение отходов ( как правило , применяется в PDCA стиле). Некоторые дополнительные элементы также являются фундаментальными: сглаживание производства (Heijunka), буферы емкости, сокращение настройки, перекрестное обучение и компоновка завода.

• Хейдзунка : сглаживание производства предполагает стратегию уровня для MPS и график окончательной сборки, разработанный на основе MPS путем сглаживания совокупных производственных требований в меньшие периоды времени и упорядочения окончательной сборки для достижения серийного производства. Если эти условия соблюдены , ожидаемая пропускная способность может быть приравнена к обратному времени такта . Помимо объема, хейдзунка также означает производство смешанных моделей , что, однако, возможно только за счет сокращения производственных мощностей . Стандартный инструмент для этого - ящик Хейдзунка .
• Буферы емкости: в идеале система JIT должна работать с нулевыми поломками, однако на практике этого очень трудно достичь, тем не менее, Toyota предпочитает приобретение дополнительной емкости по сравнению с дополнительным WIP, чтобы справиться с голодом.
• Сокращение наладки : обычно необходимо для производства смешанных моделей, ключевое различие может быть сделано между внутренней и внешней установкой. Внутренние настройки (например, удаление штампа) относятся к задачам, когда машина не работает, в то время как внешние настройки могут быть выполнены во время работы машины (например, транспортировка штампов).
• Перекрестное обучение : важно как элемент автономности, Toyota перекрестно обучала своих сотрудников посредством ротации, это служило элементом производственной гибкости, целостного мышления и уменьшения скуки.
• Планировка : U-образные линии или ячейки являются обычным явлением для бережливого подхода, поскольку они позволяют минимизировать ходьбу, повысить эффективность работы и гибкость.

При внедрении канбанов в реальные производственные системы получение единой партии с самого начала может оказаться невозможным, поэтому канбан будет представлять данный размер партии, определенный руководством.

Ряд инструментов был разработан в основном с целью повторить успех Toyota: очень распространенная реализация включает небольшие карты, известные как канбаны ; они также бывают нескольких разновидностей: переупорядочивание канбанов, сигнальных канбанов, треугольных канбанов и т. д. В классической процедуре канбана с одной картой:

• Детали хранятся в контейнерах с соответствующими канбанами.
• Станция ниже по потоку перемещает канбан на станцию ​​выше по потоку и начинает производство детали на станции ниже по потоку.
• Оператор восходящего потока берет самый срочный канбан из своего списка (сравните с дисциплиной очереди из теории очередей), создает его и прикрепляет соответствующий канбан.

Процедура двухкарточного канбана немного отличается:

• Последующий оператор берет производственный канбан из своего списка.
• Если требуемые детали доступны, он удаляет канбан перемещения и помещает их в другую коробку, в противном случае он выбирает другую производственную карту.
• Он производит деталь и прикрепляет соответствующий производственный канбан.
• Периодически движущийся подбирает канбаны перемещения на вышестоящих станциях и ищет соответствующие части, когда обнаруживается, что он обменивает производственные канбаны на перемещение канбанов и перемещение деталей на станции ниже по потоку.

Так как число канбан в системе производства устанавливается менеджерами в качестве постоянного числа, канбан процедура работает как WIP управляющего устройства, которое для данной скорости прибытия в закон Литтла , работает в качестве ведущего время контрольного устройства.

Отображение потока создания ценности , представление материалов и информационных потоков внутри компании, в основном используется в подходе бережливого производства. Расчет временной шкалы (внизу) обычно включает использование закона Литтла для определения времени выполнения заказа из уровней запасов и времени такта .

В Toyota TPS представляет собой скорее философию производства, чем набор конкретных инструментов бережливого производства, последний будет включать:

• SMED : метод сокращения времени переналадки
• Отображение потока создания ценности : графический метод анализа текущего состояния и проектирования будущего состояния
• уменьшение размера партии
• устранение временного дозирования
• Кластеризация порядка ранжирования : алгоритм, объединяющий машины и семейства продуктов, используемый для проектирования производственных ячеек.
• одноточечное планирование , противоположное традиционному push-подходу
• многопроцессная обработка : когда один оператор отвечает за управление несколькими машинами или процессами
• poka-yoke : любой механизм в бережливом производстве, который помогает оператору оборудования избегать ( yokeru ) ошибок ( poka )
• 5S : описывает, как организовать рабочее пространство для повышения эффективности и результативности путем выявления и хранения используемых предметов, поддержания площади и предметов и поддержания нового порядка.
• Бухгалтерский учет с подтверждением : подход к калькуляции затрат на продукт, при котором калькуляция затрат откладывается до тех пор, пока товары не будут закончены.

Видел в более широком смысле, JIT может включать в себя такие методы, как: стандартизация продукции и модульность , групповой технология , общее производительное обслуживание , расширение рабочего мест , обогащение труда , плоская организация и рейтинг поставщика (производство JIT очень чувствительно к условиям пополнения).

В сильно автоматизированных производственных системах планирование производства и сбор информации могут выполняться через систему управления , однако следует обращать внимание на то, чтобы избежать таких проблем, как тупиковые ситуации , поскольку они могут привести к снижению производительности.

Управление производством проектов (PPM) применяет концепции управления операциями к реализации капитальных проектов, рассматривая последовательность действий в проекте как производственной системе. Принципы управления операциями, заключающиеся в сокращении вариативности и управлении, применяются путем буферизации за счет сочетания емкости, времени и запасов.

Сервисные операции

Сфера услуг составляет основную часть экономической деятельности и занятости во всех промышленно развитых странах, составляя 80 процентов занятости и ВВП в США. Управление операциями в этих услугах, в отличие от производства, развивается с 1970-х годов за счет публикации уникальных практик и научных исследований. . Обратите внимание, что этот раздел не включает в себя «Фирмы по оказанию профессиональных услуг» и профессиональные услуги, предоставляемые на основе этого опыта (специализированное обучение и образование внутри).

Согласно Fitzsimmons, Fitzsimmons and Bordoloi (2014), различия между промышленными товарами и услугами заключаются в следующем:

• Одновременное производство и потребление. Услуги с высокой степенью контакта (например, здравоохранение) должны предоставляться в присутствии потребителя, поскольку они потребляются в том виде, в котором они произведены. В результате услуги не могут быть произведены в одном месте и доставлены в другое, как товары. Таким образом, сервисные операции географически сильно рассредоточены рядом с клиентами. Кроме того, одновременное производство и потребление дает возможность самообслуживания с привлечением потребителя в точке потребления (например, на заправочных станциях). Только услуги с малым количеством контактов, производимые в «закулисной» комнате (например, клиринг чеков), могут быть предоставлены вдали от клиента.
• Скоропортящийся. Поскольку услуги скоропортящиеся, их нельзя хранить для дальнейшего использования. В производственных компаниях запасы можно использовать для сдерживания спроса и предложения. Поскольку в услугах буферизация невозможна, очень изменчивый спрос должен удовлетворяться операциями, или спрос должен быть изменен для удовлетворения предложения.
• Право собственности. При производстве право собственности переходит к заказчику. Право собственности на обслуживание не передается. В результате услуги нельзя владеть или перепродавать.
• Ощутимость. Услуга нематериальна, поэтому клиенту сложно заранее оценить услугу. В случае произведенного товара покупатели могут его увидеть и оценить. Гарантия качества услуг часто обеспечивается лицензированием, государственным регулированием и брендингом, чтобы гарантировать клиентам, что они получат качественные услуги.

Эти четыре сравнения показывают, насколько управление сервисными операциями сильно отличается от производства в отношении таких вопросов, как требования к мощности (сильно различающиеся), обеспечение качества (трудно поддается количественной оценке), расположение объектов (рассредоточено) и взаимодействие с клиентом во время оказания услуги. (дизайн продукта и процесса).

Хотя есть различия, есть и много общего. Например, подходы к управлению качеством, используемые в производстве, такие как премия Болдриджа и шесть сигм, широко применяются в сфере услуг. Точно так же принципы и методы бережливого обслуживания также применяются в операциях по обслуживанию. Важное отличие состоит в том, что клиент находится в системе, пока предоставляется услуга, и это необходимо учитывать при применении этих методов.

Одним из важных отличий является восстановление службы. Если при предоставлении услуги возникает ошибка, восстановление должно быть доставлено на месте поставщиком услуг. Если официант в ресторане пролит суп на колени покупателя, то выздоровление может включать в себя бесплатную еду и обещание бесплатной химчистки. Другое отличие заключается в способности планирования. Поскольку продукт не может храниться, сервисный центр должен управляться с учетом пикового спроса, что требует большей гибкости, чем производство. Расположение объектов должно быть рядом с потребителями, при этом может отсутствовать экономия на масштабе. Планирование должно учитывать, что клиент может ждать в очереди. Теория массового обслуживания была разработана для помощи в проектировании очередей на объектах обслуживания. Управление доходами важно для сервисных операций, поскольку пустые места в самолете теряют прибыль при отправлении самолета и не могут быть сохранены для будущего использования.

Математическое моделирование

Сети очередей - это системы, в которых отдельные очереди соединены сетью маршрутизации. На этом изображении серверы представлены кружками, очереди - серией прямоугольников, а сеть маршрутизации - стрелками. При изучении сетей очередей обычно пытаются получить равновесное распределение сети.

Иллюстрация симплекс-метода , классического подхода к решению задач оптимизации LP, а также целочисленного программирования (например, ветвление и разрез ). Этот метод в основном используется в push-подходе, но также и в конфигурации производственной системы. Внутренняя часть и поверхность зеленого многогранника геометрически представляют допустимую область , в то время как красная линия указывает оптимально выбранную последовательность операций поворота, используемых для достижения оптимального решения .

Есть также области математической теории, которые нашли применение в области управления операциями, такие как исследование операций : в основном задачи математической оптимизации и теория очередей . Теория очередей используется при моделировании очередей и времени обработки в производственных системах, в то время как математическая оптимизация во многом опирается на многомерное исчисление и линейную алгебру . Теория массового обслуживания основана на цепях Маркова и случайных процессах . Вычисления страховых запасов обычно основаны на моделировании спроса как нормального распределения и MRP, и некоторые проблемы инвентаризации могут быть сформулированы с использованием оптимального управления .

Когда аналитических моделей недостаточно, менеджеры могут прибегнуть к использованию моделирования . Моделирование традиционно выполнялось с помощью парадигмы моделирования дискретных событий , где имитационная модель обладает состоянием, которое может измениться только при возникновении дискретного события, которое состоит из часов и списка событий. Более поздняя парадигма моделирования на уровне транзакций состоит из набора ресурсов и набора транзакций: транзакции перемещаются через сеть ресурсов (узлов) в соответствии с кодом, называемым процессом.

Контрольная карта: процесс выходной переменный моделируются с помощью функции плотности вероятности и для каждой статистики в образце верхней линия управления и нижняя линия управления являются фиксированными. Когда статистика выходит за допустимые пределы, подается сигнал тревоги и исследуются возможные причины. На этом чертеже статистикой выбора является среднее значение, а красные точки представляют точки срабатывания сигнализации.

Поскольку на реальные производственные процессы всегда влияют нарушения как на входе, так и на выходе, многие компании внедряют те или иные формы управления качеством или контроля качества . Обозначение « Семь основных инструментов качества» содержит краткое описание наиболее часто используемых инструментов:

• контрольные листы
• Диаграммы Парето
• Диаграммы Исикавы (причинно-следственная диаграмма)
• контрольные карты
• гистограмма
• корреляционная диаграмма
• стратификация

Они используются в таких подходах, как полное управление качеством и шесть сигм . Контроль качества важен как для повышения удовлетворенности клиентов, так и для сокращения производственных отходов.

Учебники по операционному менеджменту обычно охватывают прогнозирование спроса , хотя, строго говоря, это не операционная проблема, потому что спрос связан с некоторыми переменными производственной системы. Например, классический подход в определении размеров запасов безопасности требует вычисления стандартного отклонения от прогнозных ошибок . Прогнозирование спроса также является важной частью push-систем, поскольку выпуск заказов должен планироваться раньше, чем фактические заказы клиентов. Кроме того, любое серьезное обсуждение планирования мощностей предполагает корректировку результатов компании в соответствии с требованиями рынка.

Безопасность, риск и обслуживание

Другие важные проблемы управления включают политику технического обслуживания (см. Также принципы проектирования надежности и технического обслуживания ), системы управления безопасностью (см. Также технику безопасности и управление рисками ), управление оборудованием и интеграцию цепочки поставок.

Организации

Следующие организации поддерживают и продвигают управление операциями:

• Ассоциация управления операциями (APICS), которая поддерживает журнал управления производством и запасами
• Европейская ассоциация управления операциями (EurOMA), поддерживающая Международный журнал управления операциями и производством
• Общество управления производством и операциями (POMS), поддерживающее журнал: Управление производством и операциями
• Институт исследований операций и управленческих наук (ИНФОРМС)
• Общество управления производством и обслуживанием (MSOM) ИНФОРМС, которое поддерживает журнал: Управление производством и обслуживанием
• Институт операционного менеджмента (Великобритания)
• Ассоциация технологий, менеджмента и прикладной инженерии (ATMAE)

Журналы

Следующие ведущие академические журналы посвящены вопросам управления операциями:

• Наука управления
• Управление производством и обслуживанием
• Исследование операций
• Международный журнал по операциям и управлению производством
• Управление производством и операциями
• Транспортные исследования - Часть E
• Журнал оперативного управления
• Европейский журнал операционных исследований
• Анналы исследований операций

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

• Дэниел Рен , Эволюция управленческой мысли , 3-е издание, New York Wiley, 1987.
• W. Hopp, M. Spearman, Factory Physics , 3-е изд. Waveland Press, 2011 онлайн (Часть 1 содержит как описание, так и критическую оценку исторического развития месторождения).
• РБ Чейз , Ф. Р. Джейкобс, Нью-Джерси Аквилано, Управление операциями для достижения конкурентных преимуществ , 11-е издание, McGraw-Hill, 2007.
• Аскин, Р.Г., Стандридж К.Р., Моделирование и анализ производственных систем , Джон Вили и сыновья, Нью-Йорк, 1993.
• JA Buzacott, JG Shanthikumar, Стохастические модели производственных систем , Prentice Hall, 1993.
• Д.К. Монтгомери, Статистический контроль качества: современное введение , 7-е издание, 2012 г.
• Р.Г. Полуха: Квинтэссенция управления цепочками поставок: что действительно нужно знать для управления процессами в сфере закупок, производства, складирования и логистики (серия «Квинтэссенция») . Первое издание. Springer Heidelberg New York Dordrecht London 2016. ISBN  978-3662485132 .