{"id":13470,"url":"\/distributions\/13470\/click?bit=1&hash=a5471878bb4d0020b0094d731712468a57a3ba05caae1b96f57d2bce7097f8ad","title":"\u041a\u0430\u043a \u0444\u0438\u043d\u0430\u043d\u0441\u0438\u0440\u043e\u0432\u0430\u0442\u044c \u0441\u043e\u0446\u0438\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0439 \u043f\u0440\u043e\u0435\u043a\u0442","buttonText":"","imageUuid":"","isPaidAndBannersEnabled":false}
Будущее
BIA Technologies

Как по маслу: оптимизация работы молочного завода

Широкий ассортимент, короткие сроки годности и большие штрафы — как учесть все особенности молочной отрасли и создать оптимальный производственный план рассказывает руководитель направления систем бизнес-аналитики BIA Technologies Станислав Воронин.

Источник: Freepik

Что оптимизировать: ограничения и узкие места работы молочного завода

Узкое место («бутылочное горлышко», bottleneck) — это любой производственный фактор или процесс, который накладывает ограничения на общую производительность и который — в случае неэффективного управления — может привести к замедлению работы и лишним расходам для всего предприятия в целом. В молочной индустрии узкие места встречаются на всех этапах производственного цикла.

1. Приём сырья

Молочный завод (он же молочный комбинат) производит пакетированное молоко и молочные продукты. Деятельность комбината завязана на постоянном поступлении свежего сырья — молока, которое ежедневно привозится с близлежащих ферм. Хозяйств-поставщиков может быть десяток, тогда как мощности по приёмке молоковозов на заводе ограничены.

Обработка каждой машины может занять до часа времени: перед собственно сливом молока из цистерны завод обязательно проводит лабораторные анализы сырья в соответствии с ГОСТами и прочими нормативами. Если процесс приёмки организован плохо, то на въезде образуется очередь. Ситуацию осложняет тот факт, что непастеризованное молоко — очень скоропортящийся продукт. При нагревании оно быстро киснет. Стоит ли говорить, что прокисшее молоко — это прямые убытки для предприятия.

Задача оптимизации: исходя из текущих остатков сырья, имеющегося пула заказов и прогноза покупательского спроса, определить, какой объём сырья потребуется в каждый конкретный день/смену и сформировать оптимальный график приёмки молоковозов, при котором все машины будут вовремя обработаны, а сами они не будут выстраиваться в длинную очередь.

2. Сепарация, нормализация и пастеризация

Сырое молоко поступает на переработку в молочный цех. Сначала сепаратор разделяет цельное молоко на две фракции: сливки 35% и молоко обезжиренное 0,05%. Затем наступает черёд нормализации. Цель этого этапа — довести плотность, кислотность и массовую долю белков и жиров до требуемых значений. Чаще всего на прилавках можно встретить молоко жирностью 3,2%, 2,5% и 1,5%, но вариантов здесь может быть гораздо больше. Разную жирность получают путём смешивания сливок и обезжиренного молока.

Далее продукт тщательно перемешивают, чтобы добиться однородности массы без отслоения жира, (этот процесс называется «гомогенизация») и подвергают термической обработке (пастеризация). Только после этого молоко можно отправлять на расфасовку.

А теперь давайте представим, что на заводе стоят цистерны с молоком 3%-, 3,5%- и 4%-жирности. При этом у завода есть срочные заказы на молоко и йогурт с одинаковой жирностью в 3,5%. Планировщики должны оперативно сделать выбор: произвести йогурт из готового молока 3,5% или получить его путём смешивания. Решение будет зависеть от стандартных сроков изготовления и срочности заказов.

Задача оптимизации: минимизировать количество манипуляций с молоком на уровне сепараторов и смешивателей, чтобы повысить эффективность использования производственных мощностей и сократить сроки производства.

3. Ферментация и производство молочных продуктов

Конечно, молоко — далеко не единственный вид продукции, который выпускается на молочном заводе. Как известно, из молока также можно получить масло, творог, сметану, кефир, глазированные сырки, сгущёнку, ряженку, простоквашу и самые разные виды сыра. У каждой из этих номенклатур — своя многоступенчатая технология производства.

В молочном цеху располагается множество крупных стальных ёмкостей, где сливки или молоко подвергаются ферментации и дальнейшей переработке и превращаются в тот или иной молочный продукт. Все эти процессы занимают определённое время, а количество ёмкостей для ферментации ограничено. Представим, что завод, который имеет в своём распоряжении 5 ёмкостей, получил заказ на 10 различных видов продукции. Произвести их одновременно никак не получится.

Задача оптимизации: сформировать оптимальную последовательность производства разной номенклатуры с учётом технологических карт, ожидаемой потребности в готовой продукции и необходимости чистить ёмкости между процессами (если таковая имеется).

4. Расфасовка

Последней участок производства — линяя розлива и упаковки. Оборудование здесь достаточно универсально, хотя и требует определённых переналадок, поэтому на линии отпускается самая разная номенклатура. Предприятию важно максимально эффективно использовать имеющееся оборудование. Борьба здесь идёт за каждый процент роста OEE (Overall Equipment Effectiveness — общая эффективность оборудования). Если управление не отлажено, на участке расфасовки тоже может формироваться очередь.

Задача оптимизации: определить оптимальную последовательность запуска той или иной партии товара на линию розлива и упаковки.

5. Сбыт

При штучной отгрузке товара в магазины, партии состоят из всей номенклатуры. Молочный завод ежедневно поставляет широкий, но маленький по объёму ассортимент продукции (скажем, поддон молока, планшетку сметаны, ящик сыров и т. д.). Производителю нужно подгадать, чтобы к моменту отправки машины на складе собралась вся необходимая продукция.

Помимо непосредственно готовности товара на стороне производства, на этапе отгрузки также должны учитываться требования заказчиков по разным каналам сбыта (а это розничные сети, собственные фирменные магазины и оптовая продажа).

В розничных сетях — особенно федерального уровня — есть строгие окна приёма товара. Как правило, магазины не принимают на реализацию продукты питания, у которых уже прошло более 30% от допустимого срока хранения (скажем, если срок годности молока — 7 дней, то магазин примет молоко, произведённое не раньше, чем 2 дня назад). Если производитель не успеет сдать заказанный товар, то получит штраф за недопоставку. У крупных федеральных игроков он может достигать 100% от стоимости непоставленной в срок продукции. Чтобы не утилизировать непринятый товар с истекающим сроком годности, завод будет вынужден сбыть его в собственные сети существенно сниженной цене.

Также нельзя забывать и о конечном потребителе: покупатели склонны выбирать наиболее свежие продукты. Если на полке есть молоко, произведённое вчера, и молоко, произведённое сегодня, покупатель положит в корзину последнее.

Жёсткие временные рамки по сбыту вынуждают некоторых производителей брать доставку в свои руки, чтобы максимально сократить логистическое плечо. Так, например, Danone делает прямую доставку своей продукции в магазины, минуя дистрибьютеров и распределительные центры крупных федеральных сетей.

Задача оптимизации: составить оптимальный график отгрузки готовой продукции так, чтобы вовремя реализовать всё, что было произведено, принимая во внимание временные окна приёмки и пропускную способность склада.

Интегрированная система производственного планирования

Итак, перед нами сложная комбинаторная задача: молочный завод должен удовлетворить спрос и произвести требуемые объёмы продукции в кратчайший срок, с учётом имеющегося сырья и мощностей оборудования. Если предприятие работает на пике своей производительности, какой-то участок непременно будет выступать узким местом.

Добиться максимальной эффективности работы завода можно лишь применяя интегрированную систему управления производством — сквозного планирования всех вышеназванных процессов, начиная с закупок сырья и заканчивая отгрузкой готовой продукции. Автоматизированная система оптимизации производственного планирования позволяет расширить любые узкие места.

Первый модуль системы — предиктивный. Планировщики завода должны иметь на руках точный прогноз спроса, чтобы оптимально спланировать производство и закупки сырья. Предиктивная модель оценивает рынок, анализирует историю продаж и прогнозирует структуру спроса в разрезе конкретных торговых сетей с учётом проводимых промоакций. При этом прогноз может осуществляться как на день, так и на месяц вперёд.

Второй модуль системы — это модуль собственно планирования. На вход для оптимизационной модели подаётся информация по прогнозу спроса, текущим заказам, имеющемуся и ожидаемому сырью, технологическим картам, оборудованию и логистическим ограничениям. Математический модуль просчитывает множество сценариев в рамках заданных ограничений и выдаёт оптимальный производственный план на неделю вперёд.

Третий модуль — сменно-суточное планирование. Система детализирует недельный план, анализирует его исполнение, при необходимости вносит корректировки и формирует точную последовательность выполнения заказов в рамках производственной смены, закрепляя конкретные задания за каждой единицей оборудования. Отмечу, что благодаря автоматизированной системе планирования, логисты располагают информацией о конкретном времени готовности той или иной продукции, чтобы повышает ритмичность отгрузок (при планировании в ручном режиме или с помощью MES-систем учитывается только день выпуска, но не его время).

Применение автоматизированной оптимизационной системы позволяет достичь молочному заводу следующих результатов:

- до 5% увеличить общий выпуск продукции за счёт роста эффективности участков, являющихся узким местом на производстве;

- до 80% сократить объём штрафных санкций со стороны торговых сетей за недопоставку;

- почти полностью исключить случаи поставок с опозданием за счёт синхронизации производственного плана с ограничениями по логистике;

- до 50% сократить трудоёмкость процесса планирования.

Сейчас повышать эффективность производства и сокращать расходы важно как никогда: молочная промышленность — одна из отраслей, которая особенно остро ощутит на себе изменившиеся экономические условия. Слом логистических цепочек, рост курса валюты, стоимости запчастей и упаковки — всё это значительно повышает себестоимость продукции. Эксперты предрекают серьёзный рост цен на молоко во всём мире. Молочные заводы будут вынуждены бросить все силы сокращение издержек и сдерживание конечной стоимости. Математическая оптимизация может им в этом помочь.

0
1 комментарий
Дмитрий

Предлагаю рассмотреть ТАКСИФОЛИН Байкальский, он же дигидрокверцетин, как агент увеличивающий сроки хранения раза эдак в полтора. Ну, или держите первый коммент.)

Ответить
Развернуть ветку
Читать все 1 комментарий
null