Výroba s vysokou variabilitou a nízkými objemy: Jak zvládnout pestrost sortimentu

Domov » Zdroje » Výroba s vysokou variabilitou a nízkými objemy: Jak zvládnout pestrost sortimentu

Odhadovaný čas čtení: 10 minut

Výroba s vysokou variabilitou a nízkými objemy (HMLV) znamená výrobu širokého sortimentu v malém množství od každého výrobku. Závod tak může vyrábět mnoho typů součástí, variant zařízení nebo specializovaných sestav, aniž by kterýkoli z těchto výrobků vyráběl v množství obvyklém pro hromadnou výrobu.

Právě šíře nabídky je často důvodem, proč si vás zákazníci vybírají. Potřebují výrobek podle správné specifikace v množství, které využijí, nikoli velkou objednávku standardního výrobku, který jejich požadavkům vyhovuje jen přibližně. Pro výrobce je výzvou nabídnout tento výběr, aniž by příprava, čekání a neustálé přeplánovávání ukrojily celou marži.

SkyPlanner APS pomáhá s tím, co je s rostoucí pestrostí sortimentu stále obtížnější: sladit rozdílné požadavky na sdílené výrobní zdroje. Jeho umělá inteligence pro rozvrhování výroby, Arcturus, vypočítává pořadí operací s ohledem na vaše zdroje, materiály a priority. Místo dalších front, které musíte ručně přeskládávat, tak získáte přehledný plán.

Čím se vyznačuje výroba s vysokou variabilitou a nízkými objemy?

„Vysoká variabilita“ označuje šíři sortimentu výrobků nebo jejich variant. „Nízké objemy“ se vztahují k množství vyráběnému od každého z nich. Neznamená to nutně, že má závod málo práce: mnoho malých zakázek dokáže vytížit i velký provoz.

Neexistuje jednotná hranice velikosti dávky, podle které by se dala výroba ve všech odvětvích označit za HMLV. V praxi záleží na tom, zda pestrost sortimentu a časté změny určují, jak výrobu připravujete, personálně zajišťujete a rozvrhujete. Malá opakovaná zakázka může být pro takové prostředí stejně typická jako prototyp.

Charakteristika výroby	Vysoká variabilita, nízké objemy	Nízká variabilita, vysoké objemy
Sortiment	Mnoho výrobků nebo variant	Užší sortiment vyráběný opakovaně
Výrobní série	Menší množství každého výrobku	Delší série stejného výrobku
Využití výrobních zdrojů	Sdílená zařízení se přizpůsobují různým operacím	Zařízení lze vyhradit pro opakovanou výrobu
Hlavní úkol plánování	Sladit měnící se požadavky a přetypování	Udržovat spolehlivý a efektivní tok opakované výroby

S HMLV se setkáte například v zakázkovém obrábění, elektronice, výrobě průmyslových zařízení nebo specializované montáži. Některé výrobky procházejí různými výrobními postupy. Jiné mají stejnou posloupnost operací, ale vyžadují odlišné nástroje, materiály nebo testovací programy.

HMLV proto není jiné označení pro dílenskou výrobu. Dílenská výroba popisuje uspořádání, v němž zakázky procházejí různými výrobními postupy a využívají sdílené zdroje. HMLV popisuje skladbu sortimentu a vyráběná množství. Podobně výroba na zakázku vyjadřuje, co je podnětem k zahájení výroby, zatímco dávková výroba znamená společné zpracování stanoveného množství. Jeden závod může odpovídat všem čtyřem popisům, každý z nich ale odpovídá na jinou otázku.

Kdy je HMLV dobrou obchodní volbou?

HMLV dává smysl tehdy, když zákazníci oceňují šíři nabídky natolik, že se vyplatí práce potřebná k jejímu zajištění. Může jít o součást pro konkrétní použití, volitelnou variantu zařízení, malou objednávku náhradních dílů nebo výrobek, jehož konstrukce se ještě průběžně upravuje.

Obchodní přínosy jsou konkrétní:

• Obsloužíte poptávku, pro kterou se hromadná výroba nevyplatí. Malá množství mohou pokrýt potřeby specializovaných zákazníků i opakované požadavky na úzce zaměřené aplikace.
• Nabídnete výběr, aniž byste museli předem vyrobit všechny hotové varianty. Výroba menších množství může omezit riziko, že vám zůstanou neprodané nebo již překonané výrobky.
• Mezi sériemi můžete zavádět změny. Když je ve výrobě vázáno menší množství, zbývá více prostoru pro úpravu konstrukce nebo jiný požadavek zákazníka.
• Díky pružné reakci získáte opakované zakázky. Spolehlivé dodávky malých objednávek mohou mít pro zákazníka větší hodnotu než nejnižší jednotková cena za mnohem větší dávku.

Protiváhou je vyšší náročnost přípravy v přepočtu na kus. I krátká série může vyžadovat programování, přípravky, dokumentaci a kontrolu prvního kusu. Cena i slíbený termín dodání musí tuto práci zohlednit, nejen čas, po který stroj vyrábí díly.

I v podniku s pestrým sortimentem může být vhodné vyhradit pro stabilní výrobek s vysokou poptávkou samostatný proces nebo průběžně doplňovat jeho skladové zásoby. Zřídka objednávanou variantu může být naopak lepší vyrábět až podle potřeby. Tento přístup volte podle skupin výrobků a charakteru poptávky, nikoli jedním pravidlem pro celý katalog.

HMLV tedy neslibuje nulové zásoby ani okamžité přizpůsobení výrobku. Je to způsob, jak pokrýt různorodou poptávku. Ziskovost závisí na tom, zda udržíte náklady na tuto pružnost pod kontrolou.

Zvládněte práci navíc, kterou přináší pestrý sortiment

Řešením není dělat ze všech výrobků totožné produkty, ale zjednodušit opakovatelné části výroby, aby skutečné rozdíly mezi výrobky nevedly ke zbytečným komplikacím.

Připravujte skupiny podobných výrobků, ne každý výrobek od nuly

Hledejte výrobky, které mají společné materiály, přípravky, nástroje, montážní metody nebo uspořádání zkoušek. Tyto podobnosti mohou umožnit společnou přípravu, i když se hotové výrobky liší.

Uchovávejte osvědčené postupy seřízení a určete, co se mezi variantami mění. Kde to proces dovoluje, připravte nástroje, programy a materiály ještě před uvolněním daného výrobního zdroje. Rychloupínací přípravky a příprava mimo stroj, který by jinak musel stát, mohou zkrátit přerušení mezi sériemi.

Stejná zásada platí i pro lidi. Zaškolujte pracovníky pro více příbuzných skupin výrobků a zajistěte, aby snadno našli aktuální výkres, jeho revizi a požadavky na kontrolu. Pokud umí určitou skupinu výrobků připravit jen jeden člověk, musí se jeho dostupnost zohlednit už při rozhodování o výrobě, ne až při domluvě na poslední chvíli v provozu.

Omezte přetypování, aniž byste ohrozili dodávky

Řazením podobných operací za sebe lze předejít opakovaným výměnám nástrojů, materiálů nebo barev. Dlouhý blok takové výroby ale může také zdržet urgentní zakázku na jiný výrobek.

Nestačí se ptát: „Při jakém pořadí bude nejméně přetypování?“ Užitečnější otázka zní: „Kde můžeme ušetřit čas seřízení a přitom dodržet důležité termíny dodání?“

SkyPlanner pomáhá tuto rovnováhu najít pomocí vlastností výrobků a pravidel podobnosti pro jednotlivá pracoviště. Můžete upřednostnit řazení operací se společnou vlastností, například nástrojem nebo materiálem, za sebe a nastavit, jak silně má toto seskupování ovlivňovat rozvrh. Matice časů seřízení umožňuje definovat délku přetypování mezi různými hodnotami vlastností. Náročnost přechodu tak vstupuje přímo do výpočtu plánu a nezůstává jen na dodatečné neformální úpravě.

Omezením zbytečných přetypování uvolníte čas pro samotnou výrobu. Zkrácení samotného seřizování zase usnadní zařazování menších sérií. Rozvrhování a zlepšování výrobních postupů se vzájemně podporují.

Uvolňujte zakázky tak, aby výroba plynula, ne jen aby měli všichni práci

Zahájení další malé zakázky může působit produktivně. Pokud je ale navazující operace již přetížená, možná jen přidáváte další rozpracovaný výrobek do fronty.

Při uvolňování zakázek zohledněte materiály, přípravu a kapacitu navazujících pracovišť. Zajistěte připravenou práci pro operace, které omezují dodávky, ale nezahlcujte je vším, co by se dalo zahájit v předchozích krocích.

Tím omezíte nepřehlednost způsobenou množstvím rozpracovaných operací, které soupeří o pozornost. Snáze také odhalíte výjimky: chybějící součást, nedostupného specialistu nebo zakázku, jejíž zbývající operace už nelze stihnout ve slíbeném termínu.

Stejné množství může znamenat úplně jiný výrobní týden

Představte si výrobce průmyslových řídicích jednotek. V katalogu má mnoho variant, většina z nich ale využívá stejné montážní zdroje a prochází závěrečným testováním.

V jednom týdnu převažují objednávky na dobře známé jednotky s jednoduchými testy. Největší tlak je na montáž. V jiném týdnu zákazníci objednají stejný celkový počet jednotek, ale více variant vyžaduje delší specializované testy a jiné přípravky. Montáž má nyní volnou kapacitu, zatímco před testovacím pracovištěm vzniká fronta.

Podle cílového počtu kusů za týden vypadají oba týdny podobně. Jejich nároky na výrobní zdroje se ale liší.

Ve druhém týdnu může pomoci seskupení testů s kompatibilním seřízením. Stejně tak může pomoci přiřazení vhodných operací jinému způsobilému zdroji nebo prodloužení doby testování se zajištěnou obsluhou. Pouhé zvýšení výkonu montáže by znamenalo jen více jednotek čekajících před stejným úzkým místem.

Právě v tom spočívá hlavní problém plánování HMLV: to, co dostupná kapacita zvládne, závisí na skladbě výroby, nejen na celkovém množství. Než přislíbíte další variantu nebo dřívější termín, potřebujete vidět, kam lze její operace zařadit vedle již přijatých závazků. Úzké místo, které jste řešili minulý týden, nemusí být tím, co omezuje dodávky tento týden.

Plánujte měnící se skladbu výroby v jednom rozvrhu

SkyPlanner propojuje skladbu výroby se zdroji potřebnými k jejímu zajištění. Definujete jednotlivé kroky výrobního postupu, jejich délku a způsobilá pracoviště spolu se směnami, obsluhou, materiály a výrobními prioritami. Arcturus pak rozvrhne operace podle nastavených kapacit a návazností.

U našeho smyšleného výrobce řídicích jednotek je specializované testování součástí plánu od začátku. Čas na něj se nehledá až po dokončení montáže. Ganttův diagram zobrazuje návazné operace napříč výrobními zdroji a pomáhá plánovači vidět očekávaný termín dokončení i místa, kde zakázka čeká.

Při častých změnách výrobního mixu jsou obzvlášť užitečné tři funkce:

• Rozvrhování podle dostupnosti materiálu. Pokud je toto pravidlo zapnuté, dostupnost materiálu vstupuje do výpočtu. Chybějící součást tak může ovlivnit, které operace lze naplánovat, místo aby se na její nedostatek přišlo až těsně před zahájením operace.
• Priority a uzamčení. Nastavujete faktory, které určují pořadí rozvrhování, a chráníte operace, jejichž pozice v plánu musí zůstat pevná. Vy rozhodujete, které závazky jsou důležité; Arcturus vypočítá, jak kolem nich rozvrhnout ostatní operace, které soutěží o stejné kapacity.
• Řízené přeplánování. Když se změní zakázky, kapacita nebo stav rozpracovanosti, Arcturus může přepočítat dotčený plán. Je-li zapnutý Autopilot, přeplánování mohou spustit nastavené události nebo časovač. Pravidla i uzamčení přitom zůstávají v platnosti.

Díky tomu strávíte méně času opětovným přiřazováním operací a získáte jasnější podklady pro závazky vůči zákazníkům. Než se rozhodnete, zda můžete slíbit nový termín, můžete posoudit, jak změna priority ovlivní ostatní práci.

SkyPlanner se propojí s jakýmkoli ERP nebo MES prostřednictvím svého otevřeného REST API. Plán tak může vycházet ze stávajících dat o zakázkách a výrobě. Abyste zvládli širší výrobní mix, nemusíte nejprve měnit ERP.

Eskomatic: jasnější dodací termíny i při širokém výrobním mixu

Finská společnost Eskomatic se zabývá zakázkovým obráběním a dodává široký sortiment výrobků v různě velkých dávkách pro několik průmyslových odvětví. Její předchozí systém řízení výroby se do značné míry opíral o ručně sestavované fronty operací. Kvůli omezenému přehledu o materiálu bylo obtížnější předvídat jeho nedostatek.

Po propojení systému SkyPlanner se stávajícím ERP získal tým přehlednější zobrazení nadcházejícího vytížení v Ganttově diagramu a automatické rozvrhování operací. Eskomatic uvádí přesnější stanovování dodacích termínů a méně přerušení výroby kvůli chybějícímu materiálu. Vedoucí plánování výroby oceňuje zejména to, že se na nástroj může každý den spolehnout při určování dodacích termínů.

To má význam i daleko za hranicemi obrábění: rozmanitou výrobu lze zvládat snáze, když tým vidí práci, která ho čeká, i to, zda jsou splněné předpoklady pro uskutečnění plánu. Jak se tato změna projevuje v každodenní praxi, popisuje hodnocení systému SkyPlanner od společnosti Eskomatic.

Měřte, zda se flexibilita vyplácí

Samotný údaj o objemu výroby nebo využití kapacit může zakrýt, že je výrobní mix stále náročnější. Sledujte několik ukazatelů společně, ideálně po skupinách příbuzných výrobků:

• Včasné dodávky: plníte slíbené termíny i u malých a neobvyklých zakázek, nebo je v plánu opakovaně odsouváte?
• Náročnost seřízení: kolik času kapacitně omezených výrobních zdrojů zabírá příprava a která přetypování ho spotřebovávají?
• Průběžná doba výroby a rozpracovanost: procházejí zakázky výrobou plynule, nebo tráví stále více času čekáním mezi operacemi?
• Marže opakovaných zakázek: odpovídá účtovaná cena skutečným nákladům na přípravu, výrobu a opravy?

Sledujte také pracovní zátěž plánovače. Pokud širší sortiment znamená, že každé ráno tráví novým sestavováním front operací, přibylo podniku vedle fyzických omezení i omezení administrativní.

Na základě těchto zjištění zlepšete přípravu, upravte pravidla pro některou skupinu příbuzných výrobků nebo změňte priority rozvrhování. Cílem není co největší rozmanitost za každou cenu. Jde o sortiment, který zákazníci chtějí a který dokážete dodávat s dlouhodobě udržitelnými náklady a průběžnou dobou výroby.

Usnadněte si dodávky napříč sortimentem

Zvolte SkyPlanner, když už je ruční koordinace různorodých operací na sdílených výrobních zdrojích příliš náročná. Arcturus provádí výpočet rozvrhu, seskupování s ohledem na seřízení omezuje zbytečná přetypování a sdílený přehled v diagramu Gantt vám pomáhá rozhodovat o dodávkách v návaznosti na výrobu.

Rezervujte si ukázku systému SkyPlanner a připravte si dva kontrastní příklady ze skupin příbuzných výrobků: známý, opakovaně vyráběný produkt a variantu, která pravidelně narušuje plán. Přineste údaje o jejich nárocích na přípravu, sdílených výrobních zdrojích a požadavcích na dodání. Podívejte se, jak změna výrobního mixu ovlivní rozvrh a co s tím můžete dělat.

Chcete se nejprve rozhlédnout sami? Vyzkoušejte SkyPlanner s ukázkovými daty a podívejte se, jak se zakázky, priority a kapacity propojují v jednom plánu.