Ökonoomne tootmispartii suurus: valem, näide ja piirangud

Avaleht » Ressursid » Ökonoomne tootmispartii suurus: valem, näide ja piirangud

Hinnanguline lugemisaeg: 9 minutit

Ökonoomne tootmispartii suurus (EPQ) on partii suurus, mille korral seadistus- ja varude hoidmise kulude summa on väikseim. Mudel eeldab, et toodang valmib järk-järgult ning samal ajal jätkub selle tarbimine. See aitab vastata tuttavale küsimusele: kui palju peaksime tootma, enne kui tootmise peatame ja seadmed uuesti seadistame?

Suuremate partiide puhul on seadistusi vähem, kuid hoiustatavaid varusid rohkem. Väiksemad partiid vähendavad varusid, ent nõuavad sagedasemat seadistamist. EPQ annab sellele kompromissile arvulise väärtuse stabiilsetes ja prognoositavates tingimustes.

Järgmine küsimus on, kas see kogus sobib teie tehasele. Arvutuslikult ökonoomne partii võib siiski takistada teise toote valmimist samal masinal. SkyPlanner APS seob teie valitud kogused materjalide, tootmisvõimsuse ja tarneprioriteetidega. Nii saate hinnata mõju tootmisplaanile, ilma et peaksite iga masina tööjärjekorra käsitsi ümber tegema.

Mille poolest erineb EPQ mudelist EOQ?

Ökonoomse tellimiskoguse (EOQ) põhimudel eeldab, et kogu täiendustarne muutub korraga kättesaadavaks. Tarne saabumisel suureneb laovaru hüppeliselt ning seejärel väheneb tarbimise käigus.

EPQ puhul asendab kohest saabumist piiratud tootmiskiirus. Tootmise ajal tarbitakse osa valmivast toodangust juba ära. Seetõttu kasvab laovaru tootmis- ja tarbimiskiiruse vahe võrra, mitte kogu tootmiskiiruse ulatuses. Kui partii tootmine lõpeb, kaetakse nõudlus kogunenud varust kuni järgmise varude täiendamise tsüklini.

Seetõttu sobib EPQ korduvalt toodetava komponendi jaoks, mida saab järk-järgult lattu või järgmisele operatsioonile üle anda. Selles kontekstis nimetatakse seda ka ökonoomseks tootmiskoguseks või ökonoomseks partiisuuruseks. Otsustav erinevus EOQ põhimudelist on toodangu järkjärguline kättesaadavus, mitte pelgalt see, kas tellimus on sisemine või väline.

Ökonoomse tootmispartii suuruse valem

Aastase nõudluse ja aastase varude hoidmise kulu korral kasutage järgmist valemit:

EPQ = √[2 × D × S / (H × (1 − d/p))]

Tähis	Tähendus	Siin kasutatud ühikud
D	Aastane kogunõudlus	Ühikut aastas
S	Ühe tootmispartii fikseeritud seadistuskulu	Rahaühikut partii kohta
H	Ühe ühiku hoidmise kulu aastas	Rahaühikut ühiku kohta aastas
d	Nõudluse või tarbimise kiirus	Ühikut tööpäevas
p	Tootmiskiirus toote valmistamise ajal	Ühikut tööpäevas
Q	Ühes partiis toodetav kogus	Ühikut

Kasutage kooskõlalisi ajavahemikke ja ajaühikuid. D ja H käivad sama aastase ajavahemiku kohta; d ja p peavad olema väljendatud samas ajaühikus. Kui tootmist mõõdetakse tööpäeva kohta, jagage d leidmiseks aastane nõudlus tööpäevade, mitte kalendripäevade arvuga.

Kasutage p väärtusena toote tootmiskiirust selle valmistamise ajal, mitte aasta keskmist, millesse on arvestatud ka nädalad, mil masin valmistab teisi tooteid. Mudeli kasutamiseks peab p olema suurem kui d.

S on kulu, mitte kestus. See tähistab partii tootmiseks ettevalmistamise püsikulu, mis ei sõltu partii ühikute arvust. H on rahaline summa ühe ühiku kohta aastas, mitte üksnes varude hoidmise kulumäär protsentides. Kui teie lähteandmetes on see kulu esitatud protsendina, teisendage see rahasummaks, lähtudes vastava ühiku väärtusest ja sellest, milliseid kulusid arvestate.

Miks on piiratud tootmiskiirust arvestav tegur oluline?

Q ühikust koosneva partii tootmiseks kulub Q/p tööpäeva. Selle aja jooksul jätkub tarbimine, mistõttu tsüklivaru maksimum on:

Maksimaalne laovaru = Q × (1 − d/p)

Põhimudelis on keskmine tsüklivaru pool maksimumvarust. Seega on partii suurusest sõltuvad aastased kulud järgmised:

Aastane seadistuskulu = (D/Q) × S

Aastane varude hoidmise kulu = (Q/2) × (1 − d/p) × H

Nende liitmisel saate vaadeldava Q väärtuse jaoks asjakohase aastase kulu. EPQ minimeerib selle summa. Arvutatud optimumi korral on need kaks kulu võrdsed.

See ei ole tootja kogu aastane tootmiskulu. Kui ühiku tootmiskulu kogusest ei sõltu, ei mõjuta see parimat Q väärtust ning selle võib võrdlusest välja jätta. Kogusepõhised allahindlused, ületunnitasud või muud kogusest sõltuvad kulud muudaksid ülesannet.

EPQ arvutusnäide: partii suurus ei võrdu maksimaalse laovaruga

Azim Abbase ja Seyed Gooshehi õpiku Fundamentals of Operations Management käigukastide õppenäites kasutatakse järgmisi lähteandmeid:

• Aastane nõudlus D: 48 000 käigukasti.
• Tootmiskiirus p: 800 käigukasti tööpäevas.
• Tööpäevi: 240 aastas.
• Seadistuskulu S: $45 partii kohta.
• Aastane varude hoidmise kulu H: $1 käigukasti kohta.

Need on õppimiseks mõeldud lähteandmed, mitte tootmiskulude võrdlusnäitajad ega SkyPlanneri kliendi tulemused.

Päevane nõudlus on 48 000 ÷ 240 = 200 käigukasti. Piiratud tootmiskiirust arvestav tegur on 1 − 200/800 = 0,75.

EPQ = √[(2 × 48 000 × 45) / (1 × 0,75)] = 2 400 käigukasti

Selle koguse korral on aastane seadistuskulu (48 000 / 2 400) × $45 = $900. Aastane varude hoidmise kulu on (2 400 / 2) × 0,75 × $1 = $900. Mudeli järgi on need kulud kokku $1 800 aastas.

Partii tootmiseks kulub seadistust arvestamata 3 tööpäeva: 2 400 / 800. Kogu varude täiendamise tsükkel kestab 12 tööpäeva: 2 400 / 200. Ülejäänud üheksa tööpäeva jooksul tootmist ei toimu ning nõudlus kaetakse laovarust.

Maksimaalne laovaru on 1 800 käigukasti, mitte 2 400. Kolmepäevase tootmise jooksul on 600 käigukasti juba ära tarbitud. Keskmine tsüklivaru on 900.

Samade lähteandmete abil saame võrrelda erinevaid partiisuurusi:

Partii suurus	Aastane seadistuskulu	Aastane varude hoidmise kulu	Aastased kulud kokku
1 200	$1 800	$450	$2 250
2 400	$900	$900	$1 800
4 800	$450	$1 800	$2 250

Tabel selgitab, miks üksnes seadistuste vähendamisest ei piisa. Ökonoomse partii suuruse kahekordistamine vähendab seadistuskulu poole võrra, kuid kahekordistab varude hoidmise kulu. Samuti näitab see, mida planeerija võrdleb, kui teise tarne täitmiseks on vaja väiksemat partiid: tegu on mudeli abil hinnatud kulukompromissiga, mitte reegliga, et iga tehas peab alati tootma 2 400 ühiku kaupa.

Millal on EPQ põhimudelist kasu?

EPQ on kasulik võrdlusalus, kui toote nõudlus kordub, varud täienevad järk-järgult ning koguse valikul on peamine leida tasakaal fikseeritud seadistuskulu ja tsüklivaru hoidmise kulu vahel.

Enne tulemuse kasutamist kontrollige järgmisi tingimusi:

• Nõudlus on teada ja küllaltki püsiv. Aastane kogunõudlus võib varjata hooajalisi tippe või üksikute projektide vajadusi. Ühtlane aasta keskmine ei näita nende tellimuste tähtaegu.
• Tootmine on ühtlane ja tarbimisest kiirem. Kui p ei ole suurem kui d, ei saa selles mudelis tekkida varu, millest katta nõudlus partiide tootmise vahel.
• Seadistus- ja varude hoidmise kulud on stabiilsed. Arvestage kulusid ühtsetel alustel. Kui ümberseadistused sõltuvad tööde järjekorrast või tootmiskulud kogusest, ei piisa ühest fikseeritud seadistuskulust.
• Toodang muutub kättesaadavaks järk-järgult. Kui enne ühegi ühiku kasutamist peab kogu partii olema läbinud kõvenemise, kontrolli või kvaliteediheakskiidu, ei kirjelda mudelis eeldatud varude kasv seda üleandmist.
• Põhimudeli tsüklis varude puudujääke ei teki. Ülaltoodud valem ei arvesta täitmata tellimuste kulu ega arvuta turvavaru ebakindla nõudluse ja tarne jaoks.
• Arvutatud kogust ei piira ükski praktiline tegur. Ladustamisvõimalused, säilivusaeg, mahutite suurused, protsessi minimaalsed partiisuurused ja ühiskasutuses olevad seadmed võivad piiranguteta arvutatud tulemuse välistada.

Piiratud tootmiskiiruse arvestamine ei tähenda, et mudel oleks tööd teie tehase piiratud tootmisvõimsust arvestades juba ajastanud. See käsitleb ühe toote varude täiendamise tsüklit. Mudel ei paiguta kõigi toodete partiisid, seadistusi ega järgnevaid operatsioone ühisesse masinate töögraafikusse.

Ebaregulaarse nõudluse või kliendipõhiste tööde korral lähtuge tegelikest vajadustest ja nende tähtaegadest, selle asemel et suruda need EPQ-tsüklisse. Kui mudel sobib, kasutage selle tulemust võrdlusalusena ning kontrollige, kas selle lähedased teostatavad kogused sobivad tegelike piirangutega.

Väiksem seadistuskulu muudab ökonoomset partiisuurust

Suurem partii ei ole ainus viis seadistamisele tehtud kulutusi rohkemate toodete vahel jaotada. Fikseeritud seadistuskulu vähendamine muudab mudelis ökonoomseks väiksemad ja sagedamini toodetavad partiid. Kuna EPQ sõltub S-i ruutjuurest, vähendab S-i poolitamine arvutatud koguse ligikaudu 71%-ni varasemast väärtusest, kui muud lähteandmed jäävad samaks.

Seetõttu tuleb seadistamise tõhustamist ja partiisuuruse valiku põhimõtteid käsitleda koos. SMED aitab parandada ümberseadistust ennast; EPQ aitab hinnata sellest tulenevat tasakaalu seadistus- ja varude hoidmise kulude vahel. Kui parendus vähendab seadistusaega, kuid mitte kõiki seadistamisega seotud kulusid, korrigeerige arvutuses kasutatavat kulu vastavalt. Ärge eeldage, et aeg ja kulu vähenevad sama protsendi võrra.

Koostage SkyPlanneriga valitud partiisuurusele teostatav tootmisplaan

Kujutage ette, et käigukastipartiid toodetakse samal masinal teise komponendiga, mida koostes kiiresti vajatakse. EPQ-arvutus võib toetada suurema partii tootmist, kuid see ei ole kontrollinud teise komponendi tähtaega ega seda, kas järgmise operatsiooni materjalid on valmis. Enne masina tööaja broneerimist peate nägema, millised tööd selle aja pärast konkureerivad.

SkyPlanner koondab need seosed ühisesse tootmisgraafikusse. Määrake toote protsessietapid, nende kestused, sobivad töökohad, materjalid ja materjalide loend üks kord. Tellimustes on seejärel kirjas toode, kogus ja tarnekuupäev. SkyPlanneri ajastamiseks mõeldud tehisintellekt Arcturus ajastab tellimused ühiselt, nii et te ei pea iga toote eraldi plaani teistega käsitsi kooskõlla viima.

Kui materjalide saadavust arvestav ajastamine on sisse lülitatud, mõjutab ka materjalide olemasolu seda arvutust. Gantti ajajoon näitab saadud ajastust töökohtade kaupa, et oleks lihtsam näha, kuidas valitud kogus mõjutab teisi töid ja lubatud tarneid. Teie määrate prioriteedid; Arcturus arvutab ajastuse nende juhiste järgi.

Nii on koguse valimiseks selgem alus ja tööjärjekordi tuleb vähem käsitsi hallata. Kui valitud partii takistab mõne teise lubaduse täitmist, saate otsustada, kas muuta kogust, kohandada prioriteete või lisada tootmisvõimsust, ning seejärel graafiku selle otsuse põhjal ümber arvutada. SkyPlanner liidestub avatud REST API kaudu mis tahes ERP- või MES-süsteemiga, nii et ajastamisel saab lähtuda teie olemasolevatest tellimustest ja tootmisandmetest.

KJH-Compi kogemus näitab, miks ühine ülevaade on oluline. Lehtmetalli allhanketootja tugines varem üldisele nädalakoormusele ning määras masinate päevased tööd käsitsi. SkyPlanneri abil näeb tööjuht ühiskasutuses oleva painutuspingi ülekoormust ja saab sellele reageerida. Ettevõte kirjeldab ka seda, kuidas sama tööriistakomplekti ja materjalipaksusega tööd paigutatakse järjestikku, vältides samal ajal olukorda, kus hilisema tähtajaga tööde varajane tegemine tõrjub kõrvale varem valmima pidavad tööd. Nii saab seadistuste tõhusust ja tarneprioriteete arvestada ühes plaanis, mitte omavahel konkureerivates loendites.

Tootmispartiide ja ülekandepartiide koordineerimise praktilisi üksikasju leiate partiiviisilise tootmise juhendist. Siin on peamine erinevus lihtne: EPQ hindab ökonoomset kogust kindlate eelduste korral; tootmisgraafik näitab, kuidas teie valitud kogus sobitub töödega, mille olete lubanud ära teha.

Et näha seda seost oma tootmise näitel, broneerige SkyPlanneri esitlus ning võtke arutelu aluseks korduvalt toodetav toode, kaalutav partiisuurus ja masin, mida see jagab teiste töödega. Enne järgmise tarnelubaduse andmist vaadake üle, kuidas need vajadused omavahel sobituvad. Kui soovite esmalt ise tutvuda, proovige SkyPlannerit näidisandmetega.