Завод «Севкабель» — это более 700 работников, общая номенклатура готовой продукции — около 80 000 позиций, реализация порядка 2 000 заказов в месяц, при этом 95 % из них — в режиме «под заказ», что означает учет каждой длины на каждом переделе как отдельной уникальной партии, и максимальная месячная загрузка в 70 000 партий. Весь завод можно рассматривать как один огромный цех с 80 рабочими центрами, выпускающий сразу несколько принципиально разных по технологии видов продукции, которые, тем не менее, пересекаются по большинству ключевых рабочих центров.
На «Севкабеле» уже был выстроен полноценный ИТ-ландшафт: основу составляла ERP-система, внутри которой, в частности, работали модули MES и CRM. В общую архитектуру также входил ряд внешних модулей: 1С: Бухгалтерия, 1С: ЗУП, QlikView. Всё вместе складывалось в единую корпоративную систему управления с бесшовной интеграцией ПО и двусторонним обменом данных. Работавшая схема показывала удовлетворительные результаты процесса производственного планирования: она позволяла выстроить и вручную оптимизировать план производства в горизонте двух-трёх дней, но при этом не гарантировала идеального планирования для всего завода в целом на длительный период. Это, в свою очередь, означало недостаточно сбалансированное использование мощностей даже при работе в круглосуточном режиме.
Производственный план, который хотело получить руководство «Севкабеля», должен был учесть потребности всех заинтересованных служб завода — производства, сбыта и снабжения. При этом от системы требовалось уметь работать в двух временных горизонтах:
- формировать идеальный «большой» план по всем имеющимся заказам с учетом KPI всех служб,
- создавать рабочий «малый» план на ближайшие два-три дня, оптимизированный только по KPI производства.
Поэтому возникла потребность в разработке внешнего модуля оптимизации производственного планирования. Реализатором проекта выступила компания BIA Technologies — российский системный интегратор и разработчик ПО с выделенным центром экспертизы в области математического моделирования и комбинаторной оптимизации.
«Самым сложным в этом проекте было найти партнёра, который бы мог реализовать наше ТЗ, которое, к тому же, писалось итерационно, имело множество параметров и ограничений, — делится нюансами интеграции Елена Миневич, директор по ИТ и программно-проектному управлению на заводе «Севкабель. — Специалисты BIA Technologies оценили амбициозность задачи и построили свою дальнейшую работу на глубоком погружении в наши требования, включая анализ деятельности "умных цехов" на местах».
В результате работ «Севкабель» получил внешний модуль Advanced Planning and Scheduling (APS), который с помощью комбинаторной оптимизации обрабатывает все данные из информационной системы и выдает наиболее подходящий текущим условиям производственный план. В ядре системы — методы линейного программирования, эвристические методы и другие приёмы математической оптимизации. Решение BIA Technologies представлено в виде надстройки к имеющейся структуре ERP (системе управления ресурсами предприятия). Разработчики не стали создавать отдельные интерфейсы, поскольку сотрудникам завода было удобнее и привычнее работать в окне своей корпоративной информационной системы.
Модуль оптимизации помог предприятию преодолеть ряд ограничений MES-планировщика и добавить новые функции:
- строить план, оптимизирующий KPI различных служб:
-даты спецификаций, экономические параметры заказов (стоимость, маржинальность, штрафы за срыв сроков);
-производственные издержки (переналадки, простои);
-логистические издержки (пролеживание полуфабрикатов); - строить различные сценарии плана, меняя значения критериев оптимизации и/или параметры внутренней среды (например, релокацию оборудования);
- учитывать цепочку поставок критических материалов;
- существенно сократить время планирования — большой план работ более чем на 2 месяца вперёд стал считаться за 8 часов, а малый оперативный план — примерно за 1 час.
«Проект в "Севкабеле" — первый в России успешный опыт создания системы оптимизации производственного планирования для дискретного производства, — говорит Станислав Воронин, руководитель направления бизнес-аналитики и математического моделирования BIA Technologies. — Несмотря на то, что реализованный внешний модуль APS заточен под нужды "Севкабеля", он может быть адаптирован и горизонтально масштабирован на другие предприятия отрасли, так как его гибкие настройки удовлетворяют условиям разной производственной структуры».
Проект окупился в первый месяц эксплуатации за счет увеличения пяти общих KPI завода на 5 %:
- минимизация штрафов за срыв сроков спецификации,
- минимизация стоимости переналадок,
- сокращение времени пролёживания полуфабрикатов,
- максимизация суммарной маржи заказов, изготавливаемых за один период,
- минимизация простоев оборудования.
Созданное решение оказалось особенно полезно в условиях кризиса: как при переезде ряда рабочих центров, когда общий объем выполняемых заказов удалось удержать на прежнем уровне, так и при работе во время пандемии, когда резкое изменение портфеля заказов потребовало построения и анализа многочисленных сценариев, что без внедренной подсистемы оптимизации было бы невозможно.
