Интегрированное оптимизационное планирование цепей поставок с помощью SCM-систем

Процессы планирования на предприятиях различаются по многим параметрам: целям и назначению, дальности горизонта, глубине проработки, принципам определения оптимального варианта плана, частоте изменений. При этом все планы должны быть взаимосвязаны: в противном случае невозможно рассчитать, сколько и какой продукции необходимо произвести, чтобы выполнить план продаж, достаточно ли будет мощностей на линиях упаковки и погрузки, какие виды и количество транспортных средств потребуется для перевозки.

Только при наличии четкой организации цепи поставок можно говорить о том, что:

• бизнес-цели компании трансформируются в четкие приоритеты принятия решений на оперативном уровне;

• работа всех подразделений компании синхронизирована и направлена на достижение корпоративных целей по продуктам, рынкам, уровню маржинальности;

• при планировании и корректировке планов учитывается опыт прошлых периодов, а также текущая и ожидаемая ситуация на рынке, в цепочке поставок, в среде производства и т. п.

Не менее важной является экономика планов — компании стремятся оптимизировать затраты, минимизировать прямые и косвенные потери, увеличивая тем самым прибыль и получая явные конкурентные преимущества.

Внедрение комплексного планирования цепей поставок требует методологической и технологической поддержки. Для этого используются современные ИТ-инструменты, которые помогают организовать интегрированное оптимизационное планирование производственно-логистической деятельности цепочки поставок.

Интегрированный комплексный подход к планированию

Интегрированное планирование цепей поставок объединяет такие процессы, как:

• проектирование сети цепочек поставок,

• прогнозирование спроса,

• оптимизация запасов,

• планирование операций и продаж,

• объемно-календарное планирование производства, поставок и дистрибуции,

• оперативное планирование производства, отгрузок, поставок,

• управление заказами.

Важно, чтобы все они синхронизировались друг с другом. Например, рассчитанный или скорректированный прогноз должен быть доступен для расчета или корректировок реалистичных планов продаж и закупок (производства); новые данные по спросу — для пересчета страховых запасов; скорректированная политика запасов — использована для планирования дистрибуции и производства.

В этом может помочь внедрение систем APS (Advanced Planning & Scheduling) и SCM (Supply Chain Management). Такие решения объединяют процессы планирования на единой платформе, формируя общую модель и базу данных. Для специалиста по планированию это дает возможность выполнять в одной системе различные процессы планирования: например, получать на одном экране таблицы прогнозирования спроса, действующего плана продаж и операций и объемно-календарного плана, взаимосвязанных друг с другом.

Решая задачу автоматизации процессов планирования, важно действовать последовательно: начать с наиболее критичных для компании процессов и далее расширять границы — как по горизонтали, включая новые узлы цепочки поставок, так и по вертикали, добавляя новые процессы планирования. При этом работа в единой среде планирования минимизирует риск противоречивости данных, дает возможность управлять и контролировать процесс их подготовки, сокращает трудоемкость масштабирования.

Рассмотрим различные виды планирования в цепях поставок, входящие в систему интегрированного планирования.

Выталкивающее и вытягивающее планирование

Существует два основных подхода к планированию — от спроса (вытягивающее) и от сырья (выталкивающее). Наиболее эффективным является поиск компромиссного варианта между этими разнонаправленными силами, которые инициируют и определяют производство. При этом необходимо учитывать все технологические ограничения, доступные мощности, ресурсы и их ограничения, принятые в компании правила производства — т.е. все то, что определяет реалистичность плана.

Планирование от спроса

В этом случае производство инициируется спросом — заказами, прогнозами, контрактами, а также потребностью пополнить запасы. Акцент ставится на выполнение спроса в срок в полном объеме, а сырье или компоненты являются ограничением. Дефицит сырья может восприниматься как мягкое ограничение, если его дозакупка не является сложным или длительным процессом, или жесткое ограничение, если количество сырья ограничено и запас невозможно пополнить к плановым срокам.

В рамках вытягивающего планирования важно:

• рассчитывать реалистичные планы, направленные на максимальное соблюдение сроков спроса с учетом всех ограничений;

• определить календарную потребность в сырье (компонентах);

• своевременно выявить дефицит сырья с его текущих запасов, плановых поступлений, плана производства;

• принять оптимальное решение по закупке сырья, учитывая ограничения поставщиков, стоимости сырья и закупок, политики запасов по сырью;

• внести изменения в производственный план, если нельзя скорректировать график поставок сырья.

Планирование от сырья

В таком варианте доступность и качество сырья являются определяющим фактором для определения того, какая продукция и сколько может быть изготовлена. Этот тип планирования часто используется в нефтехимической, молокоперерабатывающей отрасли, цветной металлургии (передел переработки) и др.

Сырье становится жестким ограничением, и при расчете плана производства учитывается доступность сырья и его ожидаемые поставки. Главная задача — определить, как это сырье, с учетом его качественных характеристик, может быть использовано наиболее эффективно, чтобы план давал наибольшую маржинальность.

Выталкивающее планирование позволяет предприятиям:

• оптимально распределять доступное сырье с учетом его качества под потребности/запасы в готовой продукции с целью увеличения маржинальности;

• оптимально смешивать сырье для получения готового продукта нужного качества (качество может быть описано на уровне элементного состава) учесть вариативность выхода с переработки сырья на последующих переделах обработки (динамические рецептуры);

• сформировать среднесрочные планы в отношении базовых рецептур и скорректировать их на оперативном планировании с учетом результатов анализа качества сырья.

Прогнозирование спроса и расчет страховых запасов

Прогнозирование — это предположительная оценка спроса, который возможен в перспективе. Такую оценку рассчитывают исходя из данных за предыдущие годы, рыночной аналитики и оценки причинно-следственных связей. От того, насколько точен прогноз, во многом зависит эффективность производства, так как на основе прогноза рассчитываются страховые запасы, планируются производственные и логистические процессы и в среднесрочном, и в долгосрочном горизонте.

Ориентированность на спрос является главным параметром эффективной цепочки поставок. Если процесс прогнозирования в компании не ведется, если прогноз имеет низкую точность, погрешности прогноза не измеряются и не учитываются, это приводит к неприятным последствиям:

• отсутствие запасов на ходовые товары и формирование запасов на невостребованную продукцию;

• упущенная прибыль из-за нереализованных возможностей

• излишние замороженные средства;

• закупка ненужных материалов и производство ненужных полуфабрикатов, затаривание складов и т.п.

Оптимизация процесса прогнозирования с помощью программных комплексов позволит:

• рассчитывать более детальный прогноз спроса на готовую продукцию;

• повысить точность прогноза (исключить эффект хлыста), а значит, повысить качество плана продаж;

• организовать совместное прогнозирование: подключение к процессу прогнозирования региональных центров продаж и менеджеров;

• анализировать точность создаваемых прогнозов, что позволит учитывать погрешность в последующих процессах планирования;

• моделировать различные сценарии прогнозов спроса (например, пессимистические/оптимистические);

• более точно рассчитывать страховые запасы, а значит, минимизировать замороженные средства без потери уровня клиентского сервиса;

• оптимизировать инвестиции в запасы через категоризацию продукции и дифференциацию уровней страховых запасов;

• обеспечить прозрачность в среде прогнозирования между всеми участниками данного процесса (отделами логистики, маркетинга, продаж);

• снизить трудоемкость процессов расчета прогноза спроса.

Планирование продаж и операций

Задача планирования продаж и операций — найти баланс между потенциальным спросом и возможным объемом производства и поставок на горизонте от 1 года. Базой такого планирования служит прогноз спроса, то есть оценка будущей потребности на рынке. Если не провести прогнозирование спроса или сделать его плохо, это повлечет ошибки на дальнейших этапах планирования. Особенно критичны ошибки в планировании продаж и операций, так как этот процесс создает связь между стратегическими планами и операционной деятельностью и призван координировать работу компании для выполнения корпоративных целей.

Если при планировании продаж и операций не будут учтены снижение или рост спроса, ставшие известны специалистам по продажам, или новые планы по продвижению продукции, обновленная ценовая политика и другие изменения, это приведет к некорректной работе всей цепочки поставок:

• недостаточное производство определенной продукции;

• планирование не самых выгодных товаров к продажам;

• накопление запасов, не обеспеченных потребностями;

• мощности, зарезервированные под невостребованную продукцию или не тех клиентов, и т.п.

Поэтому тесная интеграция прогнозирования и планирования продаж и операций совершенно необходима. В этом может помочь комплексная система, которая объединяет процессы прогнозирования и планирования продаж и операций.

Такая технология позволяет:

• рассчитывать более точные прогнозы спроса и оптимальные объемы страховых запасов для достижения заданного уровня клиентского сервиса;

• повысить экономическую эффективность плана продаж и операций, т.к. система просчитывает и оптимизирует экономику плана посредством математического оптимизатора;

• сделать прозрачной экономическую составляющую плана: система покажет, какие ожидаются издержки по всем узлам с любой детализацией, какие потребуются инвестиции и каковы возможности по поступлению денежных средств;

• обеспечить онлайн-актуализацию данных о спросе для внесения оперативных обоснованных корректировок в план продаж и операций — таким образом будет устранен разрыв в данных о спросе между подразделениями компании;

• прослеживать, какой спрос остается неудовлетворенным, анализировать последствия и возможности по устранению этой ситуации;

• более реалистично оценивать возможности цепочки поставок;

• создать единое информационное пространство для планирования, доступное всем подразделениям, участвующим в прогнозировании и планировании продаж и операций. Таким образом значительно снизится трудоемкость накопления и преобразования данных, а также уменьшится риск их противоречивости;

• снизить трудоемкость процессов расчета прогноза спроса и согласования плана продаж и операций (от нескольких недель до нескольких дней);

• управлять и контролировать все этапы прогнозирования и планирования продаж и операций (воркфлоу).

Поэтому тесная интеграция прогнозирования и планирования продаж и операций совершенно необходима. В этом может помочь комплексная система, которая объединяет процессы прогнозирования и планирования продаж и операций.

Объемно-календарное планирование производства и дистрибуции

Объемно-календарное планирование формирует связь между тактическим (годовым) и оперативным планированием. Такой план обычно составляется на один или несколько месяцев, детально прорабатывается в масштабе дней или недель. При этом в нем есть некоторая степень погрешности, так как при его построении используются как утвержденные заказы, так и долгосрочные оценки, ориентировочные графики поставок сырья, а ограничения учитываются лишь по основным узким местам.

Такое планирование позволяет:

• удостовериться, что обязательства по клиентским заказам действительно могут быть выполнены в срок (как минимум, с точностью до недели);

• давать реалистичные обещания о сроках выполнения новых заказов;

• более точно определять потребность в сырье, компонентах, транспортных и прочих ресурсах, для того чтобы вовремя передать эту информацию в соответствующие подразделения компании;

• и уже на этом уровне планировать максимально эффективное использование агрегатов.

Автоматизированные системы, которые поддерживают процесс объемно-календарного планирования и производства, и дистрибуции, могут помочь:

• интегрировать производственные планы с планами дистрибуции (планирование в едином цикле);

• минимизировать издержки, обусловленные производственно-логистическими операциями;

• повысить эффективность использования производственных мощностей, а также рассчитать оптимальные производственные кампании;

• более точно рассчитывать потребности в закупках, в полуфабрикатах и специализированных инструментах (оснастке), что позволит сократить издержки;

• убедиться, что заказы можно выполнить в желаемые сроки, и контролировать плановые сроки их выполнения — а значит, поддерживать высокий уровень обслуживания клиентов;

• резервировать производственные мощности и запасы;

• автоматически поддерживать запасы согласно политике запасов;

• оперативно реагировать на перемены в производственной среде или в структуре рынка (потребностях), оценивать их последствия и принимать обоснованные управленческие решения по устранению потенциальных конфликтов;

• создать интегрированный и синхронизированный процесс планирования между центральными подразделениями планирования (например, на уровне управляющей компании) и локальными службами планирования (например, плановое бюро завода);

• одновременно учитывать множественные ограничения, существующие в узлах производства, дистрибуции, поставок и транспорта.

В рамках объемно-календарного планирования система может с заданной детальностью рассчитать: какую продукцию, в какие сроки и в каком объеме необходимо произвести (или транспортировать), какие мощности и ресурсы при этом должны быть задействованы. Степень детальности плана определяется потребностями: например, планировать можно на группы агрегатов или индивидуальные агрегаты, с суточной детализацией, недельной, месячной или комбинированной детализацией.

Оперативное планирование

Оперативное планирование цепей поставок — наиболее детально проработанная ступень в системе процессов планирования. Оно отличается максимальной точностью и динамичностью, так как является наиболее приближенным к реальной. Вместе с тем оно является самым трудоемким: здесь необходимо учитывать одновременно все ограничения, которые связаны с множеством операций в технологическом процессе и большим количеством производственных ресурсов.

Использование программных комплексов для автоматизации оперативного планирования позволит:

• повысить эффективность использования мощностей благодаря выбору оптимальной последовательности заданий как на индивидуальных агрегатах, так и в ходе производственных кампаний;

• повысить уровень клиентского сервиса: рассчитывать более точный и реалистичный план за счет учета детальных технологических и логических ограничений, актуальной ситуации в цеху и уточненных графиков доступности агрегатов;

• учесть приоритеты клиентов и срочность заказов;

• увидеть все конфликты, связанные с изменением заказов, поломкой оборудования, срывом поставки сырья и т.п., а также оперативно принять правильное управленческое решение;

• автоматически поддерживать оперативный план в актуальном состоянии;

• соблюдать ограничения по уровню незавершенного производства;

• контролировать заказы: следить за прохождением заказа по агрегатам по процессу, более точно рассчитывать срок выполнения заказа, отслеживать статус выполнения заказа и т.п.;

• детально планировать резервуары, учитывая ограничения самих резервуаров и их связей с линиями;

• автоматически формировать сменно-суточные задания для агрегатов и передавать в MES-систему.

Система может рассчитать детальный план с точностью до минут и секунд. И разместить производственные заказы на индивидуальных агрегатах согласно технологическому маршруту, с учетом возможных альтернатив, множества ограничений и технологических правил, доступности ресурсов.

Возможности систем планирования для оптимизации цепей поставок

Управление цепочкой поставок означает управление потоком продукции, которое запускается на стадии производства и заканчивается попаданием к потребителю. Этот путь включает многие промежуточные звенья — от закупок сырья до транспортировки готовых товаров. Цель оптимизации цепи поставок — свести к минимуму затраты и риски, повысить производительность предприятия, улучшить качество продукта и сервиса.

Сегодня сложно представить организацию всех этих процессов и взаимодействия между ними без специализированных ИТ-решений. Архитектура и технологии, заложенные в APS и SCM-системах, позволяют:

• избегать противоречий в планах, создаваемых разными структурами планирования. Система поддерживает целостность и синхронность этих планов;

• отслеживать и анализировать влияние изменений, произошедших вследствие перепланирования или детализации плана;

• более реалистично оценивать загрузку оборудования, а значит, выполнять обещания, данные клиентам;

• объединить роли в процессах планирования, т.е. различные процессы планирования могут выполняться одним человеком;

• создать единую среду планирования, где риск противоречивости данных сведен к минимуму;

• управлять процессом подготовки данных;

• создать единый источник данных для формирования отчетов по всем планам.

В конечном итоге все это позволяет перейти от традиционного, последовательного и трудоемкого цикла планирования к интегрированному и синхронизированному процессу.