Bezpečnostní zásoba ve výrobě: vypočítejte, kolik potřebujete

Domov » Zdroje » Bezpečnostní zásoba ve výrobě: vypočítejte, kolik potřebujete

Odhadovaný čas čtení: 11 minut

Nedostatek součásti může zastavit montážní linku, i když chybějící díl stojí jen pár korun. Držet ho na skladě více se zdá rozumné. Pokud ale zvýšíte zásobu každé součásti, brzy budete mít peníze vázané v zásobách, které možná ani nebudete potřebovat.

Bezpečnostní zásoba dává tomuto rozhodnutí přesnější smysl: držet zásobu navíc kvůli nejistotě, ne jen proto, že se doplňování obtížně koordinuje. Její velikost vypočítejte na základě skutečně očekávané poptávky a doby doplnění. Poté ověřte, zda může být další dávka k dispozici v termínu, kdy ji plán vyžaduje.

Pokud zásobu doplňujete vlastní výrobou, právě s tímto ověřením pomůže SkyPlanner. Arcturus naplánuje dávku společně s ostatní výrobou a v zobrazení Gantt uvidíte plánovaný termín dokončení. Strávíte méně času koordinací front práce na strojích a na hrozící nedostatek můžete reagovat dříve.

Co je bezpečnostní zásoba ve výrobě?

Bezpečnostní zásoba je zásoba navíc, která snižuje riziko nedostatku způsobeného neočekávanou poptávkou nebo zpožděním doplnění. Výrobci ji mohou držet v podobě nakupovaných materiálů, součástí používaných ve více výrobcích nebo hotových výrobků podle toho, kde je dostupnost důležitá.

Jde o množství nad rámec zásoby potřebné k pokrytí očekávané poptávky po dobu doplnění. Pokud očekáváte, že před příchodem další dávky spotřebujete 320 držáků, těchto 320 držáků pokrývá běžnou poptávku. Množství navíc pro případ, že poptávka toto očekávání překročí, tvoří bezpečnostní zásobu.

Známý sezónní nárůst patří do plánu poptávky. Trvale delší dodací lhůtu dodavatele je třeba zohlednit v předpokládané době doplnění. Ani jedno by se nemělo skrývat v rezervě bez jasného zdůvodnění.

Bezpečnostní zásoba je také určena ke spotřebě. Nemusí jít o odděleně uloženou rezervu, na kterou nikdo nesmí sáhnout. Spotřebování její části samo o sobě neznamená selhání plánování. Pokud se ale opakovaně vyčerpává celá, je třeba zjistit příčinu.

Rozhodněte, před čím má zásoba chránit

Začněte položkou, jejíž nedostatek má závažné důsledky. Levný spojovací prvek používaný v mnoha sestavách si může zasloužit více pozornosti než drahý díl, který lze snadno nahradit.

Položte si otázku, co by se stalo, kdyby chyběla: zastavila by se práce na úzkém místě, čekala by zásilka pro zákazníka, nebo by výroba mohla přejít na jinou operaci? Tyto důsledky porovnejte s náklady na kapitál vázaný v dodatečné zásobě, její skladování, znehodnocení a zastarávání.

Poté zvolte, kde v materiálovém toku zásobu držet. Společná součást může sloužit pro několik hotových výrobků, zatímco zásoba hotových výrobků umožňuje okamžitou expedici konkrétního produktu. Nepřidávejte automaticky na každé úrovni kusovníku samostatnou rezervu pro stejný výpadek. Určete, jaké riziko jednotlivé bezpečnostní zásoby pokrývají.

U součástí vycházejte z poptávky v daném místě skladování. Expedice zákazníkům nejsou vždy vhodnou náhradou za údaje o potřebě součástí: výrobní dávky mohou vytvářet odlišný průběh odběrů. Známé požadavky mají být základem plánu materiálových potřeb; bezpečnostní zásoba pokrývá nejistotu, která i po jejich zohlednění zbývá.

Jak vypočítat bezpečnostní zásobu

U položky s proměnlivou poptávkou a spolehlivou, pevnou dobou doplnění se běžně používá tento výpočet:

Bezpečnostní zásoba = z × σd × √L

Kde:

• z je koeficient pro zvolenou úroveň obsluhy v doplňovacím cyklu.
• σd je směrodatná odchylka denní poptávky, která vyjadřuje, jak výrazně se denní množství liší od svého průměru.
• L je doba doplnění vyjádřená počtem stejných dnů, z jakých vychází denní poptávka.

Tento model předpokládá, že poptávka v jednotlivých dnech je vzájemně nezávislá a poměrně stabilní a že poptávku za dobu doplnění lze vhodně aproximovat normálním rozdělením. Pro pravidelnou spotřebu je to užitečné východisko, nikoli univerzální vzorec pro každou položku ve výrobě.

Příklad výpočtu ve výrobě

Představte si závod, který pro své montážní linky vyrábí stejný typ montážního držáku. Dokončené dávky putují do skladu součástí. Následující údaje slouží jako příklad:

Vstupní údaj	Hodnota
Průměrná poptávka za pracovní den	80 držáků
Směrodatná odchylka denní poptávky	20 držáků
Pevná doba doplnění, po které je zásoba k dispozici k použití	4 pracovní dny
Cílová úroveň obsluhy v doplňovacím cyklu	95 %
Odpovídající koeficient z, zaokrouhlený	1,65

Závod sleduje potřebu doplnění průběžně, bez dodatečné prodlevy způsobené týdenní kontrolou. Každá doplňovací dávka je po čtyřech pracovních dnech k dispozici celá najednou.

Výpočet vypadá takto:

Bezpečnostní zásoba = 1,65 × 20 × √4 = 66 držáků

Těchto 66 držáků tvoří rezervu pro nejistotu. Očekávaná poptávka během doplňování se počítá samostatně:

80 × 4 = 320 držáků

Součet očekávané poptávky a bezpečnostní zásoby činí 386 držáků. V tomto příkladu bude tato hodnota sloužit jako spouštěcí hranice pro doplnění, nikoli jako velikost další dávky.

Vstupní údaje odvozujte ze správných dat

Proměnlivost denní poptávky vypočítejte z reprezentativní řady denních množství, včetně pracovních dnů se skutečně nulovou poptávkou. Použijte směrodatnou odchylku těchto denních hodnot, nikoli měsíční směrodatnou odchylku vydělenou počtem dnů. Zkontrolujte, zda nechybějí skladové pohyby a zda nezůstala neuspokojená poptávka: odběry mohou vypadat uměle nízké, pokud nedostatek součásti brání její spotřebě ve výrobě.

Předvídatelné změny zahrňte do plánu poptávky. Pokud spotřeba roste nebo je sezónní, můžete při použití neupravených historických dat zaměnit předvídatelné změny za nejistotu. Použijte metodu založenou na chybě prognózy, která po zohlednění těchto změn zbývá, místo abyste každou odchylku od dřívějšího průměru považovali za náhodnou.

Dobu doplnění měřte až do okamžiku, kdy lze položku použít. U nakupovaného materiálu může zahrnovat příjem i kontrolu. U vyráběného držáku zahrnuje čekání, všechny operace výrobního postupu i přesun do skladu součástí. Samotný čas chodu stroje není dobou doplnění.

Musí souhlasit i použitý kalendář. Pokud denní proměnlivost měříte za pracovní dny, musíte dobu doplnění vyjádřit ve stejných pracovních dnech. Kalendářní a výrobní dny nelze bez rozmyslu kombinovat.

Co když kolísá i doba doplnění?

Model se čtyřdenní dobou doplnění nepokrývá proces, který někdy trvá čtyři dny a jindy osm. Dosazením průměrné doby do L tuto dodatečnou nejistotu nezohledníte.

Použijte model, který zahrnuje proměnlivost doby doplnění, nebo odhadněte potřebnou rezervu analýzou poptávky během skutečných intervalů doplňování. Ověřte, zda v období vysokého vytížení roste spotřeba a zároveň se prodlužují fronty práce ve výrobě. Tyto jevy mohou souviset, takže vzorec předpokládající nezávislost poptávky a doby doplnění může riziko zkreslit.

U nepravidelné poptávky, velmi velkých jednotlivých odběrů nebo nedostatku použitelných historických dat ověřte jinou metodu podle skutečného průběhu spotřeby položky. Dočasná bezpečnostní zásoba stanovená podle srovnatelných položek a provozních zkušeností může být praktickým řešením, pokud zaznamenáte, z čeho vychází, a s přibývajícími daty ji znovu posoudíte.

Volte úroveň obsluhy, ne jen koeficient

V tomto výpočtu znamená 95% úroveň obsluhy v doplňovacím cyklu přibližně 95% pravděpodobnost, že za předpokladů modelu proběhne doplňovací cyklus bez vyčerpání zásoby. Neznamená to, že 95 % kusů bude dodáno okamžitě ani že 95 % zákaznických objednávek dorazí včas.

Podíl požadovaných kusů dodaných přímo ze skladu vyjadřuje míra uspokojení poptávky. Malý i velký nedostatek se mohou shodně započítat jako jeden cyklus s vyčerpáním zásoby, přestože mají velmi odlišný dopad na míru uspokojení poptávky i na výrobu.

Cílovou úroveň volte podle důsledků nedostatku a nákladů na držení bezpečnostní zásoby. Nenastavujte každé levné položce nízký cíl jen proto, že má její zásoba malou hodnotu.

Pokud u stejného držáku zvýšíte cílovou úroveň obsluhy v doplňovacím cyklu na 99 %, použijete zaokrouhlený koeficient z ve výši 2,33:

2,33 × 20 × √4 = 93,2 držáku, po zaokrouhlení nahoru 94

Jde tedy o volbu mezi 66 a 94 držáky navíc pro různé úrovně ochrany, nikoli o doporučení zajistit u každé položky 99% úroveň obsluhy. Posuďte, zda vyšší ochrana stojí za prostředky vázané v dodatečné zásobě.

O bezpečnostní zásobě, bodu objednání a velikosti dávky rozhodujte samostatně

Každá z těchto veličin odpovídá na jinou otázku:

Rozhodnutí	Co určuje	Příklad s držáky
Bezpečnostní zásoba	Množství navíc pro pokrytí nejistoty	66 držáků
Bod objednání	Kdy zahájit doplnění	Zásobovací pozice ve výši 386 držáků
Velikost dávky	Jaké množství doplnit	Příklad dávky 400 montážních držáků

Pro zde použitý systém průběžného sledování zásob platí:

Objednací bod = očekávaná spotřeba během doplňování + bezpečnostní zásoba

Objednací bod = 320 + 66 = 386 držáků

Při rozhodování o doplnění vycházejte ze zásobovací pozice: k použitelné zásobě na skladě přičtěte dosud nedodané objednané množství a odečtěte neuspokojené nebo rezervované požadavky podle pravidel vaší skladové evidence. Stejný závazek nezapočítejte dvakrát. Pokud sledujete jen aktuální stav na skladě, můžete zadat další dávku, přestože už máte objednané dostatečné množství.

Objednané množství ale nemůže zásobovat montáž, dokud skutečně nedorazí. Může sice zabránit duplicitní objednávce, ale plánovaný příjem může být příliš pozdní na to, aby zabránil nedostatku. Proto vždy kontrolujte jak množství, tak jeho dostupnost v čase.

Velikost dávky 400 držáků je samostatné výrobní rozhodnutí, které ovlivňuje seřizování, manipulace a kapacita. Minimální výrobní množství určuje dolní hranici velikosti dávky, nikoli cílovou bezpečnostní zásobu. Zvětšením dávky můžete zvýšit průměrnou zásobu, aniž byste tím správně nastavili rezervu na nejistotu.

Pokud potřebu doplnění kontrolujete jen v určitých intervalech, musí zásoba pokrýt také čekání do příští kontroly. Výpočet pro čtyřdenní doplňování při průběžném sledování proto nelze beze změny použít pro týdenní kontroly. Pozornost vyžadují i velké výdeje, při nichž zásobovací pozice jedním krokem klesne pod objednací bod. Nelze předpokládat, že doplňování začne vždy přesně při hodnotě 386.

Než bezpečnostní zásobu zvýšíte, zjistěte, proč se vyčerpala

Předpokládejme, že dokončení dávky držáků je už nyní naplánováno o dva pracovní dny později, než s čím počítají pravidla doplňování. Při průměrné spotřebě je na tyto dva dny potřeba dalších 80 × 2 = 160 držáků. Bezpečnostní zásoba 66 držáků na výkyvy spotřeby nebyla stanovena tak, aby pokryla toto známé zpoždění.

Bezprostřední nedostatek může přesto vyžadovat mimořádnou dodávku nebo dočasnou rezervu. Pouhé trvalé zvýšení bezpečnostní zásoby ale neodstraní příčinu v rozvrhu výroby.

Co pozorujete	Co zkontrolovat nebo změnit
Neočekávaná spotřeba opakovaně překračuje plánované rozmezí	Přehodnoťte variabilitu, předpoklady o spotřebě a cílovou úroveň obsluhy.
Běžné doplnění nyní trvá déle	Aktualizujte očekávanou spotřebu během doplňování a přepočítejte bezpečnostní zásobu pro upravené období, které má pokrýt.
U již zadané dávky je ve frontě před strojem patrné zpoždění	Vyřešte problém s kapacitou či materiálem nebo střet priorit a zkontrolujte dopad na ostatní operace.
Zásoba je v evidenci, ale nelze ji najít nebo použít	Než změníte cílovou zásobu, opravte skladové stavy, rezervace nebo stav z hlediska kvality.
Kvůli nižší výtěžnosti se spotřebovává více materiálu, než se plánovalo	Upravte plánovanou spotřebu tak, aby zahrnovala odpovídající ztráty, a prověřte výrobní proces. Rozlišujte mezi očekávanými ztrátami a nejistotou.

Příčin může být několik současně. Lepší rozvrhování neodstraní skutečnou nejistotu na straně dodavatelů a větší bezpečnostní zásoba nevytvoří chybějící výrobní kapacitu. Podstatné je určit, které opatření řeší právě ten nedostatek, s nímž se potýkáte.

Se SkyPlanner se můžete opřít o reálný termín doplnění

Jakmile stanovíte množství k doplnění, SkyPlanner APS vám pomůže zařadit jeho výrobu do plánu vedle zákaznických zakázek. Nemusíte vést samostatnou frontu pro doplňování zásob a ručně ji sladit s ostatní výrobou. Místo toho zařaďte dávku do stejného plánu jako ostatní práci na vašich strojích.

Arcturus vypočítá rozvrh podle nastavených pracovišť, směn, délek operací, návazností a priorit. Zobrazení Gantt ukazuje průchod dávky výrobou i plánované dokončení. Vidíte tak, zda bude doplňovací dávka držáků hotová dříve, než je bude montáž potřebovat, místo abyste nedokončený výrobní příkaz považovali za dostupnou zásobu.

Pokud urgentní zákaznická zakázka odsune dávku na později, o prioritách rozhodujete vy. Arcturus přepočítá pořadí a vy zkontrolujete termíny dotčených operací. Pokud je zapnuté rozvrhování se zohledněním materiálu, ovlivňuje zahájení operací také jeho dostupnost. Autopilot může plán aktualizovat při nastavených událostech nebo v naplánovaných časech, přičemž vaše pravidla a uzamčení zůstávají v platnosti.

To je praktický důvod, proč zvolit SkyPlanner: méně ruční koordinace zakázek, které soupeří o stejné kapacity, a včasnější přehled o zpoždění doplňování, dokud je ještě čas plán změnit.

Nastavení bezpečnostní zásoby a rozvrhování výroby jsou dva odlišné úkoly. Upozornění na nízkou zásobu ve SkyPlanner vás může vyzvat k vytvoření příkazu na doplnění; nejde o automatické vytváření příkazů při dosažení určitého stavu zásob. Výše uvedený výpočet stanovuje potřebnou rezervu v zásobách. Arcturus zajišťuje rozvrhování výroby, kterou zadáte nebo načtete prostřednictvím integrace.

Co lepší koordinace změnila ve společnosti Piristeel

Piristeel, výrobce střešních bezpečnostních prvků a systémů pro odvod dešťové vody, dříve spoléhal na velké výrobní dávky a rezervní zásoby. Jednotlivá oddělení přitom měla omezený přehled o práci ostatních. V popisu svých zkušeností se SkyPlanner společnost popisuje sdílené zobrazení Gantt napříč výrobou a lepší koordinaci menších dávek. Velké rezervní zásoby už nebyly podmínkou plynulého provozu.

Tato zkušenost ukazuje přínos přehledného a koordinovaného plánu. Nejde jednoduše o snížení všech rezerv, ale o to, abyste nemuseli držet nadbytečné zásoby jen proto, že je obtížné řídit rozvrh výroby.

Posuzujte bezpečnostní zásobu společně s plánem doplňování

U první vybrané položky si zaznamenejte podklady o spotřebě, dobu doplnění až do okamžiku použitelnosti zásoby, cílovou úroveň obsluhy, vypočtenou bezpečnostní zásobu, pravidla objednávání a velikost dávky. Sledujte, jak nastavená pravidla obstojí při následných nedostatcích a skutečném průběhu doplňování. Přehodnoťte je, když se změní spotřeba, spolehlivost dodávek, doba doplnění nebo důsledky nedostatku. Jeden cyklus bez problémů není dostatečným důkazem, že je bezpečnostní zásoba příliš vysoká.

Udržujte odůvodněnou rezervu pro pokrytí skutečné nejistoty. Se SkyPlanner získáte přehled o plánovaném termínu doplnění a sladíte výrobu zakázek, které potřebují stejné kapacity. SkyPlanner se prostřednictvím otevřeného REST API propojí s jakýmkoli ERP nebo MES, takže můžete zlepšit rozvrhování a zároveň dál používat svůj stávající systém.

Objednejte si ukázku SkyPlanner a připravte si jednu doplňovanou položku a urgentní zakázku, která nedávno odsunula její výrobní dávku. Podívejte se, jak společný rozvrh mění termín dokončení a možnosti, které má váš plánovač k dispozici. Pokud si chcete systém nejprve prohlédnout sami, vyzkoušejte SkyPlanner s ukázkovými daty.