Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Řízení podniku podle ROI, 7. část - architektura informačního systému PPROI
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Řízení podniku podle ROI, 7. část - architektura informačního systému PPROI

Švýcar Le Corbusier, považovaný za největšího architekta 20. století, charakterizoval architekturu jako „umění a praxi budování struktur“. To je aktuální i pro architekturu podnikových informačních systémů, kterou určují záměry jejích tvůrců a schopnosti je prakticky ztvárnit. Limitováni existující architekturou tvůrci IS nejsou – mohou „stavět na zelené louce“. Struktury architektury ERP systémů, vztahující se k výrobním procesům, zčásti 50 let, zčásti 100 let staré, jsou velkou brzdou rozvoje podniků. Pro podstatné zkvalitnění řízení a zvýšení výkonnosti podniků nestačí ani nadstavby nad touto základnou. Nutná je architektura s novými základními struktruami, do nichže se promítají treny vědy třetího milénia.

Pro podstatné zkvalitnění řízení a zvýšení výkonnosti podniků nestačí ani nadstavby nad touto základnou. Nutná je architektura s novými základními strukturami, do nichž se promítají trendy vědy třetího milénia.

Vztahy fyzikálních a finančních informací a jejich vliv na reálný systém

Podnik je živý systém, organismus, jehož vlastnosti utvářejí lidé prostřednictvím fyzikálních informací: konstrukčních výkresů, technologických předpisů, procesních norem, výrobních plánů aj. Vlastnosti takto vznikajících produktů, procesů a zdrojů je třeba vyhodnocovat finančními informacemi. Z fyzikálních alternativ je třeba volit nejlepší z finančního hlediska (viz obr. 1).

 
Obr. 1. Vztahy fyzikálních a finančních informací

To však vyžaduje reálnost obou druhů informací a ERP systémy v obojím selhávají. Nevyrovnané, a tudíž nereálné výrobní plány MRP ve fyzikálních jednotkách, koncipované navíc jen pro operačně izolovanou výrobu na jednotlivých dílech kusovníku, vyúsťují v jejich nahrazování nouzovými výpočty plánů mimo ERP. Finanční informace ignorují kapitálové nároky procesů a produktů na zdroje a kalkulace nákladů jsou zkreslené; pro optimalizaci fyzikálních parametrů procesů, produktů a zdrojů jsou disponibilní finanční informace zavádějící. Architektura informačního systému má tedy zásadní vliv na vlastnosti reálného systému (viz obr. 2).

 
Obr. 2. Reálný systém jako důsledek architektury IS

Konkrétní slabiny výrobních plánů i kalkulací nákladů v ERP systémech byly popsány v předchozích článcích. Čtenáři vady výrobních plánů potvrdili zkušenostmi z praxe, uvedenými vadami kalkulací nákladů produktů byli zčásti překvapeni. A ptali se, co se s tím v rámci ERP dá dělat.

(1) „Přestože znám práci v prostředí ERP včetně SAPu, nikdy jsem z nich nedostala reálný plán výroby. Nezbývalo než se spoléhat na vlastní excelový soubor a letité zkušenosti. Vidím v tom riziko lidských chyb.“

(2) „Ano, mate tie iste skusenosti ako my. Aj my sme z MRP nemohli dostat informacie, ktore by nam pomohli riadit ludske zdroje. S Oracle sa nam doteraz nepodarilo zaviest lean manufacturing.“

(3) „Články sú argumentačne podložené. Som prekvapený identifikovanými nedostatkami v bežne používaných kalkulačných princípoch, na ktoré človek v dennej praxi nemyslí.“

(4) „Váš popis případů a jejich sumarizace jednoznačně ‚přebíjí‘ zjednodušené laboratorní podmínky, kterých jsou plné učebnice controllingu.“

(5) „Lze vaši kalkulační metodu aplikovat bez dodatečné investice do přeprogramování stávajících ERP systémů?“

Problémy považujeme v rámci ERP za neřešitelné, neboť plynou ze základních struktur architektury těchto systémů. Dále tomu věnujeme předposlední podkapitolu tohoto článku.

PPROI z hlediska architektury IS podle SW inženýrství

V architektuře informačních systémů softwarové inženýrství nejčastěji rozlišuje tři základní vrstvy: prezentační, aplikační a datovou. Jádrem architektury je vrstva aplikační, pro kterou je určující logika řešení dané problematiky. Z ní vyplývají veličiny a jejich vazby, výpočty a datové manipulace na základě vstupů a uložených dat v datové vrstvě. Aplikační vrstvu architektury PPROI charakterizuje tabulka 1.


Pro zvětšení klikněte na tabulku.

Business logika

Business logika PPROI byla zdůvodněna v 1. části seriálu. Čtenáře překvapila a zaujala.

(6) „ROI je standardně využívána k hodnocení celkové ekonomické kondice firmy z pohledu jejího vlastníka. Dosud jsem se však nesetkal s názorem, že by podle ROI bylo možné hodnotit produktové portfolio. Jedná se o velmi netradiční a inspirující pohled.“

(7) „Som manažér, ktorý má zároveň strojnícke aj ekonomické univerzitné vzdelanie, a preto som nesmierne rád, že ste myšlienku vplyvu plánovania na ukazovateľ ROI uchopili, začali rozvíjať, spracovávať a že ste ju dokázali pretvoriť do nového informačného systému PPROI.“

(8) „Koncepce je výzvou pro manažery a jejich rozhodování; její přijmutí by se mělo stát obrovskou konkurenční výhodou podniku.“

Typy veličin z matematického hlediska

Promítání business logiky do informačního systému umožnila aplikace určitého integrálu pro měření kapitálu v procesech. Principu a významu tohoto měření byla věnována 2. část seriálu. Význam integrální míry kapitálu zde podtrhla analýza vlastností nákladů. Čtenáři se k tomu vyjádřili z více hledisek:

(9) „Konečně je, prostřednictvím infinitesimálního počtu, zajištěna úplná konzistence přístupu k měření efektivity na jedné straně s účelovou funkcí podnikání na straně druhé.“

(10) „Průzračný příklad rozdílných nákladů produktu v závislosti na organizaci a kooperaci podniků, uvedený v doprovodných tabulkách a vysvětlený i množinovým aparátem, zpochybňuje všechny dosavadní finanční vědomosti manažerů.“

(11) „Měření stavů jevů v průběhu času integrálem vnáší zcela nový pohled na problematiku a je významné pro rozvoj teorie a jejího přínosu pro praxi v oblasti ekonomických proměnných obecně.“

Členění veličin na fyzikální a finanční

Architekturu entit aplikační vrstvy PPROI rámcově charakterizuje obr. 3. Fyzikální informace (část Physical) jsou zobrazeny modře, finanční informace (část Financial) červeně.

Tato struktura je výhodná i z uživatelského hlediska. Většina uživatelů podnikových IS pracuje jen s fyzikálními daty. Platí to mj. pro technology, procesní inženýry, normovače, plánovače a manažery výroby i logistických procesů. Finanční informace jsou v operativním řízení zpravidla doménou finančních útvarů podniku.
Posloupnosti vazeb skupin informací v rámci základních částí jsou znázorněny plnými směrovkami, vazby skupin fyzikálních informací, vstupujících do finančních informací, charakterizují směrovky s přerušovanými čarami. Některé z uvedených skupin obsahují velké množství entit (tabulek) s poli propojenými matematickými funkcemi. Vazby příslušných polí jsou stejně jako ve schématu jednosměrné, vše se postupně skládá do ROI podniku.


Obr. 3. Skupiny informací v PPROI a jejich vazby

Struktury PPROI Physical

Výpočty v této části vyúsťují v teritoriálně vyrovnané, časově synchronizované výrobní plány, což má klíčový význam pro koordinaci všech činností podniku. Řešení problematiky s demonstracemi konkrétních plánů byly věnovány části 3 a 4.


Obr. 4. Integrály počtu operátorů v plánu MRP a v plánu práce (publikováno ve 3. části seriálu)

V základní úrovni schématu obr. 4 jsou evidovány a parametrizovány produkty, zdroje a teritoria.

O stupeň výše jsou uvedeny skupiny informací, vznikající kombinací položek základní úrovně. Zavedení procesních dílů reflektuje praktické situace, kdy některé procesy probíhají ve stejných časech pro nedělitelné kombinace různých dílů kusovníku, které mohou být i v různých počtech. Příkladem je lisování různých plastových dílů v jedné formě nebo zpracování malých dílů v elektronice na jedné desce, která se nakonec rozdělí. PPROI pak eviduje a do plánů promítá vazby procesních dílů a položek kusovníku. Není-li tomu tak, procesním dílem je díl kusovníku. Kombinacemi základních položek vzniká i skupina informací přiřazující dílům přípustné stroje a nástroje a skupina zařazující stroje a zařízení do jednotlivých výrobních teritorií.

Skupiny informací od třetí úrovně výše se vztahují k procesům. Zásadními inovacemi ve srovnání s ERP systémy jsou atomizace procesů do mikrofází, třídění operací i mikrofází, určování parametrů jedinečných mikrofází v procesech pro konkrétní díly z parametrů tříd mikrofází a automatické generování norem pro operace ve vazbě. Jsou-li operace v procesech izolované, na postupech se nic nemění, systém to vnímá jako zvláštní případ operací ve vazbě; vše je tudíž aplikovatelné i pro tradiční výrobu. Objasnění těchto postupů věnujeme následující podkapitolu dnešního článku.

Postupy sdružených dílů reflektují situace, kdy některé díly kusovníku musejí být v určitých procesních fázích z technologických důvodů vyráběny v těsné návaznosti; důvodem může být i ekonomická výhodnost.

Další skupiny dat vstupujících do tvorby vyrovnaných výrobních plánů, uvedené ve schématu, jsou z hlediska druhů standardní – od vstupů do plánů MRP se principiálně neliší. Zásadní rozdíl spočívá v algoritmech tvorby plánu a v kvalitě výstupu. Reálnost vyrovnaného plánu PPROI ve vícetýdenním horizontu se promítá i do reálnosti termínů objednávek materiálu a reakce zákazníkům na objednávky finálů při přetížení kapacit (ATP). Tato reakce je ve schématu zobrazena červenou šipkou. Oboustranné šipky mezi vyrovnaným výrobním plánem a plněním plánu se vztahují k aktualizacím plánu, respektujícím plnění v předchozím období (týdnu, dni, směně).

Struktury PPROI Financial

Kalkulacím finančních veličin v operativních plánech PPROI včetně demonstrací byla věnována 5. část seriálu.


Obr. 5. Přínosy PPROI Financial rámcové
Pro zvětšení klikněte na tabulku.

Kalkulace nákladů a kapitálových nároků ve zpracovatelských fázích vznikají evidencí a oceněním zdrojů v těchto fázích. Schéma na obr. 5 zobrazuje výpočty ve skupině „Finanční parametry podle fází procesů pro díly“ ze tří druhů vstupů:

  • z parametrů „Vyrovnaného výrobního plánu“, evidujících časy, materiály, pracovníky, stroje a zařízení ve fázích
  • z informací o nárocích zdrojů v plánu na sekundární zdroje (spotřební nástroje, energie, údržbu, ochranné pomůcky, …) a o prostorových nárocích zpracovatelských fází – obojí je evidováno ve skupině „Zdroje dle teritorií“
  • z „Cen zdrojů“, zahrnujících i ceny práce; ceny strojů a zařízení i prostorových nároků mohou být účetní a/nebo manažerské

Ceny produktů ve schématu vstupují do výpočtů „Finančních parametrů produktů“; PPROI v návaznosti na ceny produktů umožňuje oceňovat i fáze procesů, díky integrálu kapitálu. 

Kalkulace logistických a administrativních finančních nároků procesů podle produktů vznikají následovně:

  • z parametrů zdrojů ve fyzických teritoriích (skladech, kancelářích aj.) a z cen zdrojů systém vypočte prostorové náklady a kapitálové nároky teritorií v období; ty se rozpustí do zúčtovacích teritorií.
  • pro zúčtovací teritoria se v ročním plánu kalkulují náklady na pracovníky a rozpočtují náklady na jednotlivé druhy nakupovaných materiálů a služeb. Roční hodnoty lze aktualizovat. Pro operativní plán jsou přepočteny úměrně počtu kalendářních dnů v obou plánech
  • na fáze procesů pro díly jsou finanční položky zúčtovacích teritorií přiřazeny prostřednictvím alokační pyramidy

Z „Finančních parametrů podle fází procesů pro díly“ vznikají „Finanční parametry produktů“ a „Finanční parametry podniku“ postupnými agregacemi.

Atomizace, třídění a funkce v tvorbě procesních norem

Někteří respondenti na předchozí články spatřují hlavní problém v náročnosti zajišťování masy unikátních informací PPROI. Jiní pochopili naznačenou efektivní cestu, ale chtějí ji více objasnit.

(12) „Kalkulace, kterou popisujete, je takřka dokonalá, ale jak ji uvést do praxe, například v automotive, kde se dělá několik druhů výrobků relativně složitým postupem?“

(13) „Prostriedky investované do zberu reálnych dát a do výpočtů by priniesli výrazné náklady, čo by určite nemalo byť cieľom vašej metódy.“

(14) „Ve vašem systému vnímám jako průlomový krok zavedení mikrofází. Chápu nahrazení potřeby normování každého jednotlivého výrobku zvlášť, ale potřeboval bych si to osahat.“

Problematice a jejímu řešení je věnováno hodně místa v prezentačním materiálu PPROI (ke stažení na //www.pproi.com/prezentace.pdf). Nyní postup přiblížíme na příkladu.

V tabulce 2 je operace 10 na dílu 123 – Ohýbání – rozdělena do 9 mikrofází (MF) s definovanými počty pracovníků (P), časy mikrofází a odpovídajícími časy pracovníků.


Pro zvětšení klikněte na tabulku.

Pracovní časy lze určit mj. metodou MOST. Týká-li se operace ohýbání na U 2790 100 živých dílů, standardním postupem by to vyžadovalo 7 x 100 x 2 = 1 400 číselných záznamů, zatímco v ERP se pro zpracovatelskou fázi operace zaznamená jen kusový čas a počet pracovníků, tj. 2 číselné záznamy. Úspora je ovšem zdánlivá, neboť data MOST zaznamenávají a evidují normovači mimo IS; správnost dat navíc není pod kontrolou. Chybné mohou být ruční výpočty časů pro operaci z hodnot pro mikrofáze.

Běžné je i určování norem podle časových snímků. I to je nutné pro všechny konkrétní operace na dílech. Přepočty zjištěného času určité operace pro jiné operace podle nějakého parametru by byly zavádějící.

Unikátní postup PPROI

Zavedou se třídy operací a třídy mikrofází. Parametry se definují pro druhy operací a druhy mikrofází.

Jsou-li manipulační časy operátorů s díly nezávislé na jejich fyzikálních parametrech, jeden záznam pro druh mikrofáze v rámci druhu operace systém automaticky promítne k jedinečným mikrofázím pro příslušné díly (obr. 6).

Jsou-li manipulační časy operátorů s díly závislé na jejich fyzikálních parametrech, např. na délce, PPROI umožňuje zapsat funkci závislosti do systému (i uložit ji do knihovny vzorců PPROI pro jiné případné použití). V příkladu může být pro časy přenosů dílů relevantním faktorem hmotnost, pro časy čištění dílu plocha. Funkce se stanoví dedukcí (mj. v souladu s principy MOST), nebo induktivně, statistickými nástroji vyrovnávajícími data výběrových zjišťování. Funkce umožňují normovat i zakázkovou výrobu, ve které se modifikace určitého typu výrobku neopakují.

Parametry funkce lze při zvyšování praktických poznatků dolaďovat; po úpravě parametrů systém automaticky změní časy mikrofází všech dílů v rámci druhu mikrofáze. Analogicky se postupuje při změnách druhu mikrofáze v rámci druhu operace, např. při robotizaci předtím ruční manipulace.

Z parametrů mikrofází pro díly systém automaticky generuje takty pro operace ve vazbě ve štíhlé výrobě, příp. pro samostatné operace v tradiční výrobě.


Obr. 6. Promítání parametrů tříd do parametrů jedinců

Atributů vztahujících se k mikrofázím je evidováno více než v tabulce 2. Evidují se mj. zařízení v mikrofázích, pokud existují. V kombinaci s informacemi o minutových finančních nárocích jednotlivých typů zařízení evidovaných samostatně systém generuje finanční nároky mikrofází procesů pro jednotlivé díly – v příkladu mj. náklady automatického ohýbání dílu 123 na strojní elektřinu a údržbu.

Zlepšení parametru zdroje (např. snížení provozní spotřeby elektřiny) se automaticky promítne do změn parametrů příslušné mikrofáze všech dílů, ve kterých zdroj působí. Šíření změny demonstruje obr. 7.


Obr. 7. Šíření změny v PPROI

Nároky na ruční záznamy do PPROI jsou při tomto způsobu normování nízké, vše je konsistentní, snadno měnitelné a pod kontrolou.

Vztahy PPROI k základním strukturám ERP systémů

Základní struktury procesních částí ERP systémů kopírují postupy členění a normování operací na dílech kusovníku, vzniklé v prvních dekádách 20. století. Rozdíly mezi konkrétními ERP jsou marginální, obvykle terminologické. Slabiny těchto struktur demonstrujeme na příslušných atributech v SAP. Zde je klasický termín „Díl“ nahrazen termínem „Materiál“, „Kusový čas“ termínem „Strojní čas“, což je jen matoucí.

Data v tabulce 3 pro strojní a osobní čas navazují na tabulku 2, všechny časy jsou v minutách.


Pro zvětšení klikněte na tabulku.

Nutné strojní časy pro kus = 0,05 + 0,33 + 0,017 = 0,039 7 min se vztahují k MF 2,3,4. Pro kalkulaci nákladů generovaných činností stroje je relevantní automatický čas = 0,33. Zapsali jsme ho s otazníkem, neboť pole (sloupec) se používá pro tvorbu výrobního plánu, kdy je relevantní kusový čas. Ten je v příkladu totožný se součtem časů pracovníků = 0,468, ale obecně tomu tak není.

Podstatné je, že do buňky jednoho pole nelze zaznamenat různé hodnoty nutné pro fyzické plánování výroby a pro finanční kalkulace. Správné kalkulace nákladů operace vyžadují i podchycení často velmi drahých manipulačních a kontrolních zařízení a jejich aktivních časů v rámci operací. Ve strukturách ERP to možné není. Chybí i pole a algoritmy pro výpočty nákladů jednotlivých zdrojů za časovou jednotku nebo za dobu životnosti, což jsme v PPROI demonstrovali pro vrták v článku 5.

Osobní čas je v tabulce uveden s otazníkem proto, že v tradiční výrobě není vždy součtem nutných časů pracovníků podle mikrofází či podle jinak členěných pracovních úkonů normovači. Čeká-li operátor na stroj, je osobní čas součinem kusového času a počtu operátorů pro operaci, který je v některých systémech uváděn místo osobního času. Štíhlá výroba vyžaduje data podle mikrofází.

Další časy v tabulce se vztahují k dávkám. Přípravný čas a čas zakončení jsou uvedeny s otazníkem proto, že časy přeměny dávek jsou závislé na navazujících dílech a správnější je pracovat s maticí přechodových časů. Nejproblematičtější z hlediska nastavení a reálnosti je čekací doba; a priori nastavená konstanta je v realitě vždy neplatná z kapacitních důvodů.

MRP (z 60. let minulého století) automaticky promítá normativní časy do průběžných dob dávek dílů, které se původně počítaly ručně a zobrazovaly v Gantových grafech. Plán MRP průběžné doby dávek dílů umísťuje do reálného času v delším horizontu. Nezávisle vydávané zakázky dílů vztahujících se k různým finálům, nutně vedou ke kolísání souhrnných nároků zakázek na operátory, uvedenému na obr. 4. Plán MRP pro určitou zakázku je nereálný už v okamžiku jeho vydání. Především proto je nutné dílenské řízení (shop floor control), řešící permanentně různými způsoby zahajování dávek pro operace z ad hoc vznikajících front zásob dílů. Tomu trochu pomáhají Excely nebo nadstavbové APS. Vyrovnaný a synchronizovaný plán ve vícedenním horizontu tím ale nevzniká.

Slabiny procesních struktur ERP tedy spočívají v nedostatku atributů podchycených v polích systému, i v algoritmech zjednodušujících objektivní vazby atributů. Možnosti čelit těmto fundamentálním slabinám struktur ERP nadstavbami jsou velmi omezené. Struktury PPROI jsou proto koncipovány nezávisle na ERP, v souladu s principy uvedenými v tabulce 1. PPROI obsahuje mnohonásobně víc informatických polí a i mnohonásobně složitější výpočetní algoritmy než ERP systémy. Díky současným IT jsou výpočty realizovatelné v uspokojivých časech.

PPROI současně šetří práci spojenou s informacemi trojím způsobem: nahrazením periferně vedených dat evidencí v IS, aplikací efektivních nástrojů vědy (atomizace, třídění a funkce) a eliminací potřeby paralelní evidence a výpočtů v Excelech vyplývající z neakceptovatelných výpočtů ERP systémů. Z jakéhokoli ERP může PPROI přejímat všechna existující data, která jsou jako vstupy zpracování relevantní. Vstupy je PPROI schopen přejímat i z Excelů.

Trendy vědy třetího milénia v PPROI

Zahraniční experti ocenili postupy PPROI, uvedené v prezentaci systému, podobně jako čtenáři současného seriálu článků slovy relevantní, inovativní i revoluční. My sami spatřujeme základní inovace podnikového informačního systému v respektování dvou hlavních trendů vědy, stále jasněji se rýsujících v prvních dekádách třetího tisíciletí (viz obr. 8).


Obr. 8. Hlavní trendy současné vědy v PPROI

Mizení bariér mezi technickými a ekonomickými obory v podnikovém IS považujeme za nutnost proto, že sám podnik je organismem obsahujícím velké množství spolu souvisejících prvků, majících zároveň fyzikální a finanční vlastnosti. Aplikací dosud nepoužívaných prostředků matematiky v PPROI rozumíme nejen integrály, ale mj. i stochastické funkce v tvorbě norem a aplikaci množinového aparátu v interních algoritmech systému.

Klíčové z hlediska vědy je v PPROI i respektování fyzikálních a ekonomických zákonů. Vyrovnaný výrobní plán akcentujeme proto, že v opačném případě vzniká fyzikální rozpor, orientace na ROI je nutná pro respektování základního zákona podnikání.

Za potřebné považujeme zvážit, jak uvedené trendy promítnout do způsobu vzdělávání podnikových manažerů. To dosud probíhá v širokém spektru izolovaných disciplín, obsahujících v lepším případě jen jednoduché parciální matematické modely. Podle našeho názoru je třeba překročit i bariéry technických a ekonomických disciplín; není asi náhodou, že za koncepci PPROI je „nesmierne rád“ citovaný manažer (7), který absolvoval „strojnícke aj ekonomické univerzitné vzdelanie“. Vzdělávání by též mělo být spjato s informačním systémem, který jediný může vše efektivně integrovat.

Uložit

Prof. Milan Matějka, Ing. Petr Zavoral

matejka1@pproi.com

Uložit

Další články

Inovace
Štíhlá výroba a logistika
Management a řízení
Financování stroj. výroby/Podniková ekonomika

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: