На судостроительном производстве риски по ресурсам практически ежедневные: какое-то оборудование не доставляется вовремя, что-то приходит, но не с теми характеристиками, что заложены в проект. Дефицит рабочей силы тоже не позволяет взаимодействовать так, как указано в производственной программе. Это требует динамической системы управления.
В данной статье рассмотрена целевая модель производства судостроительного предприятия от получения документов до работы производственных цехов: как происходит управление, какие алгоритмы и системы задействованы. Один из основных элементов динамического управления системой – рабочий сетевой график (РСГ). При развитой цифровизации производства, он позволяет отслеживать все данные производственного процесса, включая график поставки материалов. Отталкиваясь от него, машина в ежедневном режиме должна подсказывать строителю заказа, как нужно корректировать график работы, учитывая свершившиеся события и риски, равномерность использования ресурсов, производственную программу и прочее. Это позволит перейти с уровня статического управления на адекватное, соответствующее реальности текущего дня.
Для адаптации "сухопутных" программных продуктов и достижения позитивного результата был изучен опыт управления судостроительной отраслью в СССР и определены изменения в процессе строительства в результате отказа от централизованного государственного планового управления.
В СССР управление строилось на генеральных, каскадных и технологических графиках, основы создания и применения которых описаны в отраслевом стандарте ОСТ5.0360-86 и основных положениях 299046-07-ОП-81. Данные стандарты устанавливали номенклатуру и правила выполнения документов технологического графика постройки судов при автоматизированном и неавтоматизированном технологическом проектировании и являлись руководством для работников предприятий отрасли и главных производственных управлений при работе в автоматизированной системе контроля за ходом создания головных и строительства серийных заказов с использованием генеральных и каскадных графиков на уровне Минсудпрома.
Современный РСГ во многом базируется на нормах этого стандарта. Анализ показывает, что ОСТ5.0360-86 создавался для оценки деятельности завода и централизованной закупки оборудования предприятиями судовой промышленности страны, а единственными рисками являлись собственные проблемы предприятия, вроде выхода из строя металлообрабатывающего станка. Сегодня риски, в основном, стали внешними: срыв поставок оборудования, некачественная РКД и прочее. Это требует более гибкого, динамического управления. Система должна ежедневно отражать изменения в автоматическом режиме, определять приоритеты и предлагать судостроителю, что нужно поправить. Это позволит существенно упростить управление строительством судов.
Сильной стороной существующих систем автоматического управления производством в судостроении ("1С-Производство", 1C:ERP, Global Marine, Tronix и т.п.) является удобство введения конструкторской и технологической документации, создание планово-учетных единиц, работа с движением товарно-материальных ценностей (ТМЦ). Эти программные продукты имеют возможность создания структуры проекта. Однако в части производственного планирования и отчётности, по моему мнению, они имеют существенные пробелы.
Рассмотрев производственные процессы на таких предприятиях судостроения, как ПАО "ЯСЗ", АО "Завод имени Б.Е. Бутомы", АО "ЛОТОС", АО "АСПО", ОАО "ВГСЗ", АО "Красные баррикады", была разработана целевая модель производства. Она представлена на рис.1;
Целевая модель производства
(рис.1)
Целевая модель охватывает взаимодействие цехов, служб и отделов при постройке заказов с учетом оптимальных маршрутов на горизонтальных и вертикальных уровнях. Но к любому описанию управления производства необходимо иметь и модель постройки заказа. Эта задача была решена и составлена технологическая структура показанная на рис.2, подходящая к любому виду судов и кораблей.
Теперь появляется вопрос синтеза управления производством при постройке заказов. Для решения этой задачи применили методы цифрового проектного менеджмента с итеративным подходом. Проведя анализ интегрированных систем управления судостроением, было выявлено, что статическое управление не отвечает современным условиям и приводит к дополнительным издержкам. С учетом ежедневного влияния рисков, гарантированное решение — это использование динамического рабочего сетевого графика (РСГ). Его образец представлен на рис.3.
Динамический рабочий сетевой график
(рис.3)
РСГ — это динамическая структура с отображением фактического состояния дел и влияния рисков. Она выполняет роль цифрового двойника для моделирования различных сценариев и оптимизации производственных процессов.
В рабочем сетевом графике предусмотрены пять основных видов взаимосвязей для оперативного управления событиями:
- окончание-начало;
- начало-окончание;
- окончание-окончание;
- начало-начало;
- приоритет.
Для внедрения РСГ требуется создание или доработка цифрового управления предприятия. Необходимо организовать отслеживание промежуточных контрольных точек, таких как отметка в системе в реальном времени заверения работ (проект был выполнен на АО "ЮЦСС", результаты представлены в альманахе ОСК за четвертый квартал 2020 года), передача ТМЦ в производственные цеха в разрезе планово-учетных единиц, занесения характеристик РКД в систему и пр.
В РСГ присутствуют два вида событий – процессы и вехи. Информационная система в режиме реального времени предлагает решение по сдвигам сроков в зависимости от влияния рисков и недопустимости календарных сдвигов вех с учетом ограничения и равномерного использования трудовых ресурсов. Контроль принятия решения остается за строителем заказа. Также РСГ позволяет отслеживать валовое (незавершенное) производство при помощи учета табельного времени и контроля расстановки производственных рабочих.
В 2024 году проводились попытки применить в качестве инструмента цифрового производственного управления на основе автоматизированных систем "ОМЕГА", Tronix, Rightstep, MS Office, 1С.
Считаю, что архитектура 1С является достаточной и приоритетной для создания цифрового программного обеспечения управления производством на базе представленной целевой модели и управления динамического РСГ.
Элементы предложенного управления частично внедрены на ПАО "ЯСЗ" (стандартизированы генеральные и каскадные графики строительства в электронном виде, введена технологическая структура в ИС Tronix, разработаны технологические графики строящихся проектов, используются выгрузки и последующие обработки в MS Excel для получения дефицитов ТМЦ и управления своевременного обеспечения МСЧ, организован валовый учет использования рабочих в разрезе цехов и участков).
На данный момент разработано и передано задание на Всероссийский промышленно-энергетический хакатон "Лидеры инноваций 2025" в раздел "2. Инструментарий и пилотный кейс - разработка цифрового двойника производственного предприятия: Создание модели, полностью отражающей технологические и производственные процессы предприятия в цифровом виде". Результатом решения должна появиться архитектура 1С для одного конкретного проекта. Это позволит реализовать в дальнейшем практическое использование для освоения производственной программы в разрезе предприятия, а в дальнейшем и отрасли. Для безусловной организации решения на хакатоне необходимо дополнительное финансирование-вознаграждение. Пока источник финансирования не найден.
Практическое внедрение комплекса позволит своевременно учитывать влияния рисков, уменьшить запасы ТМЦ, оптимизировать финансовую составляющую проектов, снизить простои и значительно повысить производительность труда.
Ганигин В.Б., заместитель генерального директора
по цифровизации ПАО "Ярославский судостроительный завод"
