Plánování kapacitních požadavků: Jak řešit přetížení pracovišť

Domov » Zdroje » Plánování kapacitních požadavků: Jak řešit přetížení pracovišť

Odhadovaný čas čtení: 11 minut

Materiálový plán navrhuje další výrobní příkazy. O strojní čas se přitom už dělí stávající zakázky. Než uvolníte do výroby další práci, potřebujete vědět, která pracoviště ji zvládnou a na kterých se začne tvořit fronta zpožděných zakázek.

Plánování kapacitních požadavků (CRP) převádí plánované a otevřené výrobní příkazy na požadavky na výrobní zdroje v jednotlivých obdobích a poté tuto zátěž porovnává s dostupnou kapacitou. Ukazuje, kde je třeba upravit podrobný výrobní plán: u kterého zdroje, v jakém období a kvůli kterým zakázkám kapacita chybí.

Užitečným výsledkem není jen červeně zobrazené procento vytížení. Je jím rozhodnutí, co přesunout, jakou kapacitu přidat nebo který závazek upravit. SkyPlanner APS vám pomůže toto rozhodnutí promítnout do výrobního rozvrhu. Arcturus vypočítá načasování operací podle vašich výrobních zdrojů a priorit; Ganttův diagram ukáže, jak změna ovlivní ostatní práci.

Co ověřuje plánování kapacitních požadavků?

CRP ověřuje, zda kapacita strojů a pracovníků postačuje na výrobu vyplývající z materiálového plánu. Podrobnosti čerpá ze zakázek a jejich operací: z množství, technologických postupů, časů seřízení a zpracování, zbývající práce a termínů, kdy jsou jednotlivé výrobní zdroje potřeba.

Pracovištěm může být stroj, skupina srovnatelných strojů nebo výrobní tým. Porovnávejte kapacitu a zatížení dostatečně podrobně, aby se ukázalo skutečné omezení. Volné hodiny na kontrole kvality nevyrovnají přetížení obráběcího centra.

CRP doplňuje ostatní plánovací činnosti, nenahrazuje je:

Činnost	Co ověřuje nebo o čem rozhoduje
Plánování materiálových potřeb (MRP)	Jaké materiály a komponenty jsou potřeba, v jakém množství a kdy, po zohlednění zásob a dodávek
Hrubé kapacitní plánování (RCCP)	Zda kapacita kritických výrobních zdrojů postačuje pro hlavní výrobní plán
Plánování kapacitních požadavků (CRP)	Podrobné zatížení výrobních zdrojů vyplývající z plánovaných a otevřených výrobních příkazů
Rozvrhování s omezenými kapacitami	Kde a kdy budou jednotlivé operace probíhat v rámci dostupného času výrobních zdrojů

Tradiční CRP dokáže odhalit přetížení, aniž by automaticky odstranilo souběh požadavků, který je způsobil. Přehled, který ukazuje 44 požadovaných hodin oproti 36 dostupným, je cenný právě tím, že nedostatek kapacity zůstává viditelný. K jeho vyřešení je potřeba rozhodnout o změnách ve výrobě a upravit plán.

Zatížení počítejte z práce, která ještě zbývá

Začněte jednoznačně vymezeným souborem zakázek. Zahrňte posuzované návrhy výrobních příkazů i zbývající operace na otevřených zakázkách. Jakmile se návrh změní na uvolněný výrobní příkaz, nesmí ve výpočtu zůstat jako druhá kopie téže práce.

Vycházejte z čistých výrobních požadavků materiálového plánu a nepřičítejte k nim navíc hrubou poptávku od zákazníků. Množství, které už pokrývají skladové zásoby, není třeba znovu vyrábět. Otevřený výrobní příkaz však stále spotřebovává kapacitu na svou nedokončenou práci.

U každé operace potřebujete znát:

• Zbývající množství a stav operace, včetně všech známých požadavků na přepracování.
• Technologický postup, způsobilé pracoviště a pořadí operací.
• Zbývající čas seřízení a čas zpracování ve shodných jednotkách.
• Plánované termíny operací nebo časové posuny odvozené z průběžné doby výroby, podle kterých požadavek zařadíte do příslušného období.
• Kalendář výrobního zdroje, personální zajištění a známá období nedostupnosti.

Kusovník říká, z čeho se výrobek skládá. Technologický postup určuje, kde výroba probíhá a kolik času výrobních zdrojů vyžaduje. CRP potřebuje vedle množství z materiálového plánování i tento druhý pohled.

Spočítejte čas potřebný k dokončení operací

Pro jednoduchou operaci s časem zpracování na kus platí:

Zbývající zatížení operace = zbývající čas seřízení + zbývající množství × čas zpracování na kus.

Sečtěte zatížení jednotlivých operací pro každé pracoviště a období. Již dokončené seřízení není dalším budoucím požadavkem na kapacitu. Pokud je nutné zbytek zakázky rozdělit do dávek se samostatným seřízením, započítejte dodatečné seřízení, místo abyste předpokládali, že rozdělení nevyžaduje žádný čas navíc.

Ne každý proces se řídí časem na kus. Cyklus pece může zabírat kapacitu po pevně stanovenou dobu zpracování dávky. Použijte skutečný způsob stanovení času dané operace a nenásobte každou dobu počtem kusů.

Strojní hodiny a člověkohodiny počítejte odděleně. Stroj může po část operace běžet bez obsluhy, zatímco montážní úkon může vyžadovat několik pracovníků. Tyto rozdíly se nesmějí ztratit v jediném součtu hodin za celý závod.

Zařaďte požadavek do období, kdy operace kapacitu potřebuje

Nezařazujte všechny operace do týdne, kdy se má hotová zakázka dodat. Obrábění může být potřeba provést dříve, aby na něj mohly navázat dokončovací operace a montáž. Rozložte zatížení v čase podle termínů operací nebo časových posunů v technologickém postupu. Pokud operace zasahuje do více období, řiďte se pravidly rozdělení zatížení ve svém plánovacím modelu.

Denní období odhalí kolize, které se v týdenních součtech mohou skrýt. Týdenní období zase mohou posloužit k posouzení vývoje zatížení v delším horizontu. Zvolte podrobnost potřebnou pro dané rozhodnutí. Než však na základě kapacitně vyváženého období slíbíte termín dodání, ověřte skutečnou návaznost operací.

Porovnejte zatížení s využitelnou kapacitou

Dostupnost vypočítejte z pracovního kalendáře pro konkrétní termíny, nikoli z pouhé existence stroje. Vycházejte z naplánovaných hodin výrobního zdroje a zohledněte údržbu, svátky, personální zajištění i další známá omezení.

Pro jednoduché porovnání v hodinách platí:

Kapacitní bilance = dostupné hodiny − požadované hodiny.

Míra vytížení kapacity = požadované hodiny ÷ dostupné hodiny × 100 %.

Záporná bilance nebo vytížení nad 100 % znamená přetížení. Pokud je dostupná kapacita nulová, označte požadavek jako nezařaditelný do rozvrhu v daném období, místo abyste se pokoušeli dělit nulou.

Používejte jednotný základ pro výpočet času. Pokud jsou časy zpracování uvedeny v normohodinách a dostupnou kapacitu upravujete podle výkonnosti, tuto úpravu zdokumentujte. Jestliže časy zpracování již stejné očekávané ztráty zahrnují, neodečítejte je podruhé. Historické údaje o skutečné produkci pomohou ověřit, zda nejsou předpoklady o kapacitě příliš optimistické.

Příklad CRP: odhalte osmihodinové přetížení obrábění

Představme si výrobce, který posuzuje práci na jednom obráběcím centru na příští týden. V každém z pěti pracovních dnů má jednu osmihodinovou směnu, tedy 40 strojních hodin. Po odečtení čtyř hodin plánované údržby zbývá 36 dostupných strojních hodin. V tomto zjednodušeném příkladu se kapacita dále nesnižuje o ztráty účinnosti.

V daném týdnu vyžadují obrábění tři zakázky:

Zakázka	Stav a zbývající práce	Zbývající čas seřízení	Čas zpracování na kus	Požadované hodiny obrábění
J101	Otevřená zakázka: zbývá 60 kusů	0 h	0,25 h	15 h
J202	Plánovaná zakázka: 80 kusů	2 h	0,20 h	18 h
J203	Plánovaná zakázka: 40 kusů	1 h	0,25 h	11 h
Celkem				44 h

Zakázka J101 původně obsahovala 100 kusů. Čtyřicet kusů je již obrobeno a seřízení je dokončeno. Do zatížení obrábění vstupuje pouze zbývajících 60 kusů: 60 × 0,25 = 15 hodin.

Pro J202 je výpočet 2 + (80 × 0,20) = 18 hodin. J203 přidává 1 + (40 × 0,25) = 11 hodin.

Obráběcí centrum má tedy 44 požadovaných hodin oproti 36 dostupným. To znamená přetížení o osm hodin a vytížení 122,2 %, zaokrouhlené na jedno desetinné místo.

Tytéž zakázky vyžadují na samostatném pracovišti odjehlování postupně 6, 8 a 4 člověkohodiny. Jeho zatížení 18 hodin se vejde do 28 dostupných člověkohodin. Těchto deset volných člověkohodin je užitečných, chybějící obrábění však nenahradí.

Posuzujte skutečné opatření, ne jen kratší červený sloupec

Předpokládejme, že zakázku J203 lze zpracovat na vhodném alternativním stroji, který má v požadovaném období k dispozici 16 hodin. Výroba na něm ale trvá déle: seřízení zabere 1,5 hodiny a každý kus 0,30 hodiny.

Po přesunu bude operace na alternativním stroji vyžadovat 1,5 + (40 × 0,30) = 13,5 hodiny, nikoli původních 11 hodin.

Výrobní zdroj	Zatížení po přesunu J203	Dostupná kapacita	Zbývající kapacita
Původní obráběcí centrum	33 h	36 h	3 h
Alternativní stroj	13,5 h	16 h	2,5 h
Pracoviště odjehlování	18 člověkohodin	28 člověkohodin	10 člověkohodin

Zatížení obou strojů se nyní vejde do dostupné kapacity. Přesun ale zvyšuje celkový čas obrábění ze 44 na 46,5 hodiny. Kvůli dodržení termínu dodání se to může vyplatit, nejde však o zvýšení produktivity. Porovnejte náklady na dodatečný strojní čas, nástroje a další náklady spojené s přesunem s náklady na přesčasy nebo na zpoždění zakázky.

Poté ověřte návaznost operací. Alternativní stroj musí zakázku J203 dokončit dostatečně brzy, aby před expedicí zbyly čtyři hodiny na odjehlování. Volná kapacita až po potřebném termínu předání nepomůže. Vyrovnané kapacitní požadavky v CRP nabízejí možné řešení; podrobný rozvrh ověří, zda funguje i časově.

Rozhodněte, jak vyřešit jednotlivá přetížení

Než pořídíte další kapacitu, otevřete zakázky, které způsobují špičku zatížení. Zkontrolujte, zda nejsou návrhy duplicitní, zda se dokončené operace stále nepočítají jako neuzavřené a zda jsou množství i časy v technologických postupech aktuální a správné. Opravou chybných dat se vyhnete placení přesčasů, které ve skutečnosti nebyly potřeba.

Pokud je nedostatek kapacity skutečný, porovnejte u dotčených zakázek možné způsoby řešení:

• Přesuňte operaci na vhodný alternativní zdroj. Použijte skutečný čas seřízení a zpracování na daném zdroji, stejně jako v příkladu J203. Kromě volných hodin ověřte i dostupnost nástrojů a obsluhy.
• Přesuňte práci do jiného období. Dřívější výroba vyžaduje dřívější dostupnost materiálu i kapacity; pozdější výroba může změnit slíbený termín dodání. Znovu zkontrolujte předcházející i navazující operace.
• Přidejte pracovní hodiny a zajistěte obsluhu. Zaměřte se na konkrétní zdroj a období, kde kapacita chybí. Další směna jinde v závodě toto přetížení nevyřeší.
• Zadejte vhodnou práci do kooperace. Započítejte průběžnou dobu výroby u dodavatele, dopravu a případnou kontrolu před další interní operací.
• Upravte dohodnuté podmínky dodání. Pokud se práce stále nevejde do dostupné kapacity, dohodněte jiný termín, množství nebo dílčí dodávky, místo abyste potvrdili nesplnitelný slib.

Zvláštní pozornost věnujte změnám priorit. Mohou pomoci dodržet termín důležité zakázky tím, že jiná počká; novou kapacitu ale nevytvoří. Než urgentní zakázku označíte za vyřešenou, ověřte, které další slíbené termíny se tím posunou.

Zaznamenejte zvolené opatření u dotčených zakázek či operací, aktualizujte příslušné údaje o zakázkách nebo kapacitě a proveďte nový výpočet. Pokud změny termínů či množství ovlivní materiálové potřeby, promítněte rozhodnutí také do materiálového plánování. CRP funguje jako zpětnovazební proces, nikoli jako report, který po poradě založíte.

Promítněte rozhodnutí o kapacitě do rozvrhu v systému SkyPlanner

SkyPlanner využijete tam, kde plánovači dokážou přetížení odhalit, ale následným sestavováním nového pořadí operací tráví příliš velkou část dne. Přínosem je méně ruční koordinace, lepší využití stávající kapacity a jasnější podklady pro rozhodnutí, zda se dodatečné hodiny vyplatí.

Váš ERP může i nadále zůstat zdrojem obchodních a výrobních dat. SkyPlanner lze propojit s libovolným ERP nebo MES prostřednictvím otevřeného REST API. Tím se zakázky a údaje o operacích propojí s podrobným rozvrhováním.

Základem rozvrhování ve SkyPlanner jsou pracoviště, směny, obsluha, operace a priority. Plánovaná údržba blokuje dostupnost příslušného zdroje. Arcturus vypočítává rozvrh podle nastavené kapacity, návazností operací a priorit. Pokud je zapnuté rozvrhování se zohledněním materiálu, ovlivňuje termíny také evidovaná dostupnost materiálu.

V příkladu s obráběním je vhodné nejprve do rozvrhu zadat schválený zdroj a dostupné směny, přepočítat rozvrh a poté v Ganttově diagramu společně zkontrolovat obrábění i odjehlování. Uvidíte, kdy operace skončí a kterých dalších zakázek se změna dotkne. Pokud bude alternativní stroj dostupný až koncem týdne, dopad na dodání můžete posoudit v rozvrhu, místo abyste spoléhali na předpoklad skrytý v součtech hodin.

Vy rozhodnete, zda tento dopad přijmete, změníte priority, nebo zajistíte další kapacitu. Arcturus se postará o výpočet rozvrhu. Proto je SkyPlanner pro navazující řízení výroby lepším řešením než samostatný report zatížení a ruční úpravy všech front práce po každé změně.

Co se změnilo ve společnosti Mamec

Finská společnost Mamec, která vyrábí míchací techniku a zakázkové výrobky s vysokou technologickou náročností, řešila tisíce vzájemně provázaných pracovních příkazů. Nepružné plánovací funkce jejího ERP neposkytovaly týmu potřebný celkový přehled. Mistři ve výrobním provozu určovali priority podle termínů dodání na papírových příkazech, zatímco vedení si vytvářelo představu o zatížení na základě subjektivních odhadů.

Mamec propojila SkyPlanner se svým systémem Oscar ERP a zavedla rozvrhování s omezenými kapacitami podporované umělou inteligencí. V jejím nasazení se fronty práce uzamykají vždy na týden. Zaměstnanci si mohou vyhledat průběh i rozvrh zakázky a vedení sleduje zatížení výroby na základě stejných sdílených informací.

Mamec uvádí výrazně menší pracnost plánování, méně prostojů na pracovištích díky lepšímu pořadí práce a lepší včasnost dodávek. Její zkušenost ukazuje, jaký přínos má propojení přehledu o zatížení s konkrétní prací: plánovači musí méně věcí koordinovat ručně a změny se snáze vysvětlují lidem, kteří na plánu závisejí.

Proměňte příští vyhodnocení CRP v realizovatelný plán

Vyberte z aktuálního materiálového plánu jedno přetížené pracoviště. Určete, které neuzavřené zakázky a návrhy zakázek ho zatěžují, ověřte zbývající hodiny jejich operací a porovnejte praktické možnosti řešení. Poté zkontrolujte upravené operace v rámci provázaného rozvrhu, včetně operací navazujících na přetížený zdroj.

SkyPlanner vám s tímto rozvrhováním pomůže, aniž byste museli rozvrh opakovaně sestavovat ručně. Vyzkoušejte si práci s ukázkovými daty a seznamte se s funkcemi Arcturus a Ganttovým diagramem, nebo si objednejte ukázku zaměřenou na vaše přetížené pracoviště. Připravte si jeho směny, typický technologický postup a rozhodnutí ohledně dodání, které potřebujete učinit. To je správný výchozí bod pro ověření, jak může SkyPlanner proměnit vaše rozhodnutí o kapacitě ve výrobní plán použitelný pro celý tým.