EPEI: Jak vypočítat reálný interval opakování výroby

Domov » Zdroje » EPEI: Jak vypočítat reálný interval opakování výroby

Odhadovaný čas čtení: 11 minut

Chcete každý díl z jedné výrobkové rodiny vyrábět častěji a v menších dávkách. Opakující se sled výroby vypadá přehledně: nejprve A, pak B, poté C a zpět k A. Na stroji je ale potřeba dokončit i zákaznické zakázky a při každém opakování tohoto sledu znovu provést všechna přetypování.

EPEI (Every Part Every Interval) pomáhá posoudit, jak často lze výrobu celé rodiny opakovat. Nejde jen o to, jak krátký interval byste si přáli. Podstatné je, zda se do něj vejde samotná výroba, seřízení i ostatní práce.

Začněte tímto ověřením kapacity. Poté zařaďte opakované zakázky do společného plánu s ostatní výrobou. SkyPlanner APS vám s tím pomůže, aniž byste museli neustále přestavovat samostatné fronty práce pro jednotlivé stroje, aby zvolený rytmus vycházel.

Co je EPEI?

EPEI je časový interval mezi po sobě následujícími výrobními běhy každého dílu z vymezené rodiny v konkrétním procesu. Cílový interval EPEI v délce dvou pracovních dnů znamená vracet se ke každému dílu z této rodiny každé dva pracovní dny a vyrobit množství potřebné pro tento rytmus doplňování.

Můžete se setkat také s označením „every product every interval“ nebo EPEx, kde x představuje zvolený časový interval. Důležitá je četnost opakování výroby, nikoli zkratka, kterou závod používá.

Než uvedete konkrétní hodnotu, vymezte, čeho se týká. Údaj „dva dny“ je užitečný pouze tehdy, když všichni vědí, o které díly, výrobní zdroj a pracovní kalendář jde. Rodina dílů, jejíž obrábění se opakuje každé dva dny, může přesto čekat na navazující proces, který probíhá jednou týdně.

Rozlišujte také tyto tři hodnoty:

• Vypočtená dolní mez: nejkratší interval, který vyhovuje danému kapacitnímu výpočtu.
• Plánovaný cíl: rytmus, který zvolíte s ohledem na proveditelnost, poptávku a provozní podmínky.
• Skutečně dosažený interval: doba, která reálně uplynula mezi po sobě následujícími výrobními běhy každého dílu.

Cíl uvedený v opakujícím se výrobním sledu ještě nedokazuje, že ho výroba dosáhla. EPEI také není čas cyklu na výrobu jednoho kusu, takt určovaný poptávkou ani celková průběžná doba výroby zakázky.

Jak vypočítat dolní mez EPEI podle kapacity

U jednoduché rodiny dílů vyráběných postupně na jednom výrobním zdroji začněte třemi vstupy:

1. Dostupný čas pro tuto rodinu za pracovní den. Odečtěte plánovaný nevýrobní čas a kapacitu výrobního zdroje vyhrazenou pro ostatní práci.

2. Denní výrobní čas potřebný k pokrytí poptávky. U každého dílu vynásobte průměrnou denní poptávku časem zpracování jednoho kusu a výsledky sečtěte.

3. Čas seřízení pro jeden úplný opakující se sled výroby. Započítejte všechny přechody včetně přetypování z posledního dílu zpět na první.

Rozdíl mezi dostupným časem a denním výrobním časem představuje kapacitu zbývající na seřízení. Základní výpočet je následující:

Minimální interval v pracovních dnech = celkový čas seřízení za jeden opakující se cyklus ÷ denní kapacita zbývající na seřízení

Označme A jako dostupný čas v minutách za den, R jako potřebný výrobní čas v minutách za den a S jako čas seřízení v minutách za celý cyklus:

T ≥ S ÷ (A − R)

Odvození je jednoduché. Za T pracovních dnů potřebujete R × T minut na zpracování a S minut na seřízení. To vše se musí vejít do A × T dostupných minut. Úpravou této podmínky získáte výše uvedený vztah pro interval.

Používejte jednotky konzistentně. Pokud je poptávka v kusech za den a čas zpracování v sekundách na kus, převeďte výsledný počet sekund na minuty, než jej odečtete od dostupných minut za den.

Záměrně ponechte rezervu na výkyvy

Při základní dolní mezi spotřebují přetypování veškerou zbývající kapacitu. Pokud nezbývá prostor pro běžné výkyvy, je takový provozní cíl snadno ohrozitelný.

Před výpočtem intervalu si můžete vyhradit konkrétní počet minut denně na dohnání skluzu nebo výkyvy poptávky. Tuto rezervu odečtěte od A. Stejnou časovou rezervu neodečítejte dvakrát: přestávky, známé odstávky, ostatní práci a čas na dohnání skluzu je potřeba započítávat jasně a odděleně.

Pokud je A − R nulové nebo záporné, nezbývá na seřízení žádný kladný časový fond. Prodloužení intervalu nevyřeší trvalé výrobní zatížení, které už samo spotřebovává veškerou dostupnou kapacitu. Musíte změnit zatížení, časovou náročnost zpracování nebo kapacitu.

Jde o mez danou kapacitou, nikoli o ekonomické optimum. Výpočet předpokládá stabilní, reprezentativní skladbu poptávky, jeden výrobní běh každého dílu za cyklus a uvedené pořadí. Minimální velikosti dávek, procesy s pevně danou dobou trvání, dostupnost materiálu a další operace mohou vyžadovat delší interval.

Příklad výpočtu EPEI: tři díly na jednom stroji

Představte si obráběcí buňku, ve které se opakuje výroba tří dílů. Po odečtení plánovaného nevýrobního času a času vyhrazeného na ostatní práci má tato rodina k dispozici 420 minut za pracovní den.

Díl	Poptávka za pracovní den	Čas zpracování jednoho kusu	Potřebný výrobní čas za pracovní den
A	100 kusů	2 minuty	200 minut
B	60 kusů	1,5 minuty	90 minut
C	40 kusů	1 minuta	40 minut
Celkem	200 kusů	—	330 minut

Přetypování v celém sledu A–B–C–A zaberou 90 minut. Tento součet zahrnuje i návrat z C na A. Jinak by další cyklus začínal seřízením, které ve výpočtu chybí.

Bez rezervy zbývá na seřízení denně 420 − 330 = 90 minut. Vypočtený minimální interval je tedy 90 ÷ 90 = jeden pracovní den. Denní výroba by se vešla přesně, bez jakéhokoli prostoru na dohnání skluzu.

Nyní vyhraďte rezervu 45 minut denně. Na seřízení pak zbývá 420 − 45 − 330 = 45 minut denně, takže:

Dolní mez EPEI podle kapacity = 90 ÷ 45 = dva pracovní dny

V tomto rytmu se za jeden cyklus vyrobí 200 kusů A, 120 kusů B a 80 kusů C. Zpracování zabere 660 minut a seřízení dalších 90. Celkem jde o 750 minut za dva dny, během nichž je k dispozici 840 minut. Zbývá tedy zamýšlená rezerva 90 minut.

Dva pracovní dny jsou tedy reálnou variantou, nikoli zatím ověřeným rozvrhem. Zkontrolujte, zda se sled výroby vejde do skutečných směn, zda jsou díly a nástroje připravené a zda navazující operace mohou práci převzít. Pokud do intervalu zasáhne víkend, mohou dva pracovní dny znamenat více než dva kalendářní dny.

Co může interval zkrátit, nebo naopak prodloužit?

Pokud se celkový čas seřízení za celý cyklus sníží z 90 na 45 minut a vše ostatní zůstane stejné, dolní mez se započtením rezervy bude 45 ÷ 45 = jeden pracovní den. Zkrácení seřízení tedy umožnilo častější návrat k výrobě každého dílu, nejen rychlejší přetypování.

Opačný vliv se snadno přehlédne. Pokud denní potřeba času na zpracování vzroste z 330 na 360 minut, při stejné rezervě zbývá na seřízení jen 420 − 45 − 360 = 15 minut denně. Při původních 90 minutách seřízení za celý cyklus se dolní mez prodlouží na šest pracovních dnů.

Pokud na seřízení zbývá jen malá část kapacity, může i mírný nárůst výrobního zatížení interval výrazně prodloužit. EPEI přepočítejte při změně výrobního mixu nebo zatížení sdíleného výrobního zdroje, nejen po projektu zaměřeném na zkrácení seřízení.

Zvolte rytmus podle poptávky, ne jen podle výrobního cyklu

Kratší interval opakování umožňuje dříve doplnit zásobu dílu a překlenout kratší dobu mezi jeho výrobními dávkami. Díky tomu lze vyrábět menší doplňovací dávky a mezi jednotlivými běhy držet méně zásob. Zkrácení intervalu ale také znamená častější opakování seřízení.

Při stabilní poptávce lze výchozí množství pro každý výrobní běh určit jako poptávku za pracovní den vynásobenou zvoleným intervalem. V našem příkladu je pro díl A potřeba 100 × 2 = 200 kusů na jeden běh. Toto množství pokrývá poptávku za cyklus; samo o sobě však neurčuje ucelená pravidla pro bezpečnostní zásobu ani doplňování. Stále je nutné zohlednit aktuální zásoby, chybějící množství, minimální dávky a změny poptávky.

Při volbě rytmu se vyhněte třem častým chybám.

Nezaměňujte dobu krytí zásob s výrobními možnostmi. Vydělením zásoby denní poptávkou zjistíte, na jak dlouho by zásoba mohla pokrýt spotřebu. Nezjistíte tím ale, zda výrobní zdroj zvládne dostatečně často vyrobit celou rodinu dílů včetně všech přetypování, aby bylo možné zásoby doplňovat.

Nevyrábějte v každém cyklu všechny máloobrátkové položky. Pro skupinu pravidelně vyráběných dílů může mít krátký interval smysl, zatímco položky s nepravidelnou poptávkou lze vyrábět méně často podle skutečné potřeby. Jasně vymezte, na které položky se daný interval vztahuje. Pokud se položka vyrábí jen každý třetí cyklus, nemá stejné EPEI jako díly vyráběné v každém cyklu.

Neoptimalizujte seřízení bez ohledu na ostatní požadavky. Pokud záleží na směru přetypování, počítejte se skutečnými přechody ve zvoleném pořadí. Efektivnější pořadí vám může pomoci najít matice seřizovacích časů. Příliš dlouhá výrobní kampaň zaměřená na úsporu přetypování ale může způsobit, že jiný díl bude na další výrobní běh čekat příliš dlouho.

Vyrovnávání výroby řeší širší úkol: rozložení objemu výroby a výrobního mixu. EPEI v tomto rámci klade konkrétní otázku: jak často se můžeme vracet k výrobě těchto dílů? Hledejte odpověď, aniž byste celý sortiment vtěsnali do pevného schématu.

Zařaďte opakovanou výrobu do skutečného výrobního plánu

Výpočet kapacity je záměrně jednoduchý. Výrobní plán vašeho závodu ale jednoduchý není. Stejné stroje využívají i jiné zakázky, obsluha pracuje v konkrétních směnách a chybějící materiál může přerušit další plánovaný výrobní běh.

Právě zde se uplatní APS systém SkyPlanner. Místo abyste opakující se sled výroby plánovali samostatně a ostatní práci mu ručně přizpůsobovali, rozvrhujte vybrané doplňovací zakázky společně s ostatními zakázkami. Získáte jasnější přehled o tom, zda lze sladit opakovanou výrobu se závazky vůči zákazníkům, a omezíte každodenní práci s koordinací front zakázek na strojích.

Modelujte skutečnou časovou potřebu rodiny dílů

SkyPlanner umožňuje na úrovni jednotlivých operací zadávat čas zpracování na kus, výrobní výkon i pevnou dobu trvání, spolu s časy seřízení a vhodnými pracovišti. Pro každou operaci použijte odpovídající metodu, místo abyste každou dávku počítali jen jako počet kusů vynásobený časem cyklu.

Do rozvrhu zahrňte zvolená množství, výrobní postupy a termíny dokončení spolu s příslušnými směnami a kapacitami výrobních zdrojů. Plánovací jádro Arcturus systému SkyPlanner vypočítá zařazení operací podle nastavených priorit a závislostí mezi operacemi. Pokud je zapnuto rozvrhování se zohledněním materiálu, ovlivňuje výpočet také jeho dostupnost. Výsledné pořadí práce uvidíte na časové ose Ganttova diagramu.

Plánovací rozhodnutí zůstávají na vás: která rodina dílů se má opakovat, jaký cílový interval dává smysl a jakou prioritu mají mít výjimky. Pokud se zakázka nemá vyrábět předčasně, datum nejdřívějšího možného zahájení může zabránit jejímu naplánování před tímto datem. Jde o omezení nejdřívějšího zahájení, nikoli o záruku dalšího návratu k výrobě dílu.

Zkracujte čas seřízení, ale hlídejte, kdy je třeba díl znovu vyrábět

SkyPlanner dokáže seskupovat zakázky podle společných vlastností, jako jsou nástroje, materiál nebo barva. Pravidla podobnosti pro pracoviště zohledňují zvolenou vlastnost i čas seřízení při přechodu mezi odlišnými zakázkami. Význam seskupování se nastavuje pomocí dynamických priorit.

To pomáhá získat zpět čas, který by jinak zabralo zbytečné přetypování. Úspora času seřízení a krátký interval opakování ale nejsou vždy totožné cíle. Pokud podobné zakázky držíte pohromadě příliš dlouho, můžete oddálit další běh jiného dílu. Váhu seskupování nastavujte společně s dodacími prioritami a výsledné pořadí pak porovnejte se zvoleným intervalem.

Ve společnosti KJH-Comp se dříve kapacitní zatížení plánovalo v ERP po týdnech a v tabulkách; každodenní přidělování práce na stroje zůstávalo na mistrech. Se systémem SkyPlanner se rozvrhování s omezenými kapacitami i přidělování na stroje zautomatizovalo. V oblasti ohýbání firma popisuje seskupování zakázek se stejnými nástroji a tloušťkou materiálu, které zkracuje seřízení a omezuje prostoje.

Stejné přínosy jsou důležité i pro opakovaně vyráběnou rodinu dílů: méně zbytečných seřízení a méně času stráveného přepracováváním denního plánu. Dalším krokem je ověřit zvolený interval návratu s ohledem na celkové zatížení výroby.

Ověřujte interval návratu při změnách ve výrobě

Jakmile stanovíte cílový interval, zaznamenávejte pro každý díl ve vymezeném procesu jednotným způsobem časy po sobě jdoucích výrobních běhů. Vždy sledujte stejnou událost, například zahájení běhu, a používejte stejný pracovní kalendář. Vyhodnocujte rozestupy, zejména případy, kdy se plánovaný návrat neuskutečnil; samotný průměr může skrýt díl, který opakovaně čeká příliš dlouho.

Pokud se návrat k výrobě dílu opozdí, zjistěte příčinu dříve, než změníte cílový interval. Byl původně vyhrazený čas na seřízení příliš optimistický? Využila kapacitu jiná zakázka? Chyběl materiál, nebo plánovanému toku zabránilo omezení v navazující výrobě?

Aktualizujte příslušné údaje o kapacitě, materiálu nebo prioritách a přepočítejte rozvrh v systému SkyPlanner. Poté společně posuďte nejbližší výrobu pro doplnění zásob i dotčené zákaznické zakázky. Cílem je odstranit skutečný konflikt, nikoli zachovávat zdání platnosti včerejšího cyklu, zatímco se od něj fronty zakázek stále více odchylují.

Ověřte opakovanou výrobu jedné rodiny dílů se systémem SkyPlanner

Prakticky využitelné EPEI propojuje tři rozhodnutí: jaký interval dovoluje vaše kapacita, jaký rytmus doplňování vyžaduje poptávka a jak sestavit rozvrh, který obojí zajistí vedle ostatních zakázek.

SkyPlanner vám poskytuje základ pro rozvrhování, který potřebujete pro třetí rozhodnutí. Díky otevřenému REST API jej lze propojit s jakýmkoli systémem ERP nebo MES. Můžete si tak ponechat stávající podnikový systém a zařadit opakovanou výrobu do stejného rozvrhu s omezenými kapacitami jako ostatní práci v provozu.

Objednejte si ukázku systému SkyPlanner a připravte si jednu rodinu dílů, její časy zpracování a přetypování, směnový kalendář a další zakázky využívající stejný výrobní zdroj. Při konzultaci zjistíte, jak by navržený rytmus zapadl do skutečného zatížení výroby. Pokud si chcete prostředí nejprve prohlédnout sami, vyzkoušejte SkyPlanner s ukázkovými daty nebo využijte úvodního průvodce v asistentovi s podporou umělé inteligence.