Piiratud võimsusega planeerimine: realistliku plaani koostamine

Avaleht » Ressursid » Piiratud võimsusega planeerimine: realistliku plaani koostamine

Hinnanguline lugemisaeg: 10 minutit

Piiratud võimsusega planeerimine (FCS) paigutab tootmisoperatsioonid kindlateks aegadeks saadaolevatele ressurssidele. See sobitab tööd masina võimsuse, vahetuste, kvalifitseeritud tööjõu ja tööriistade järgi, arvestades samal ajal materjalide valmidust ja operatsioonide järjestust. Tulemuseks on ajakava, mis näitab, millal iga töö tegelikult alata ja lõppeda saab.

Tootmise planeerija jaoks on kasulik küsimus lihtne: kas see tellimus mahub juba võetud kohustuste kõrvale? Piiratud võimsusega ajakava toob vastuolu ja selle mõju valmimiskuupäevadele nähtavale. Seejärel saate valida, millist kohustust muuta või kus lisavõimsusest abi oleks.

Piiratud ja piiramatu võimsusega planeerimine: mis tootmissaalis muutub?

Piiramatu võimsusega ajakava paigutab tööd soovitud kuupäevade või läbimisaja eelduste järgi, võimaldades arvutatud koormusel ületada ressursi saadavust. Piiratud võimsusega ajakava jaotab töö iga ressursi jaoks modelleeritud võimsuse piires. Kui see võimsus on hõivatud, vajab teine operatsioon hilisemat aega või sobivat alternatiivset ressurssi.

Planeerimisküsimus	Piiramatu võimsusega planeerimine	Piiratud võimsusega planeerimine
Kas kaks tööd saavad kasutada sama masinat korraga?	Arvutatud kuupäevad võivad kattuda, tuues esile ülekoormuse, mille planeerija peab lahendama.	Operatsioonid hõivavad eraldi saadaolevaid ajavahemikke.
Mis juhtub, kui vahetus saab täis?	Koormus võib ületada vahetuse saadaolevaid töötunde.	Järelejäänud töö liigub teise saadaolevasse ajavahemikku.
Kuhu tekib järjekord?	Tootmissaal võib vastu võtta optimistlike kuupäevade järgi vabastatud tööd.	Ooteaeg tekib planeeritud operatsioonide vahele.
Kuidas hinnatakse tarnekuupäeva?	Läbimisaja arvutus annab sihtkuupäeva.	Operatsioonide ajakava annab võimsusel põhineva valmimiskuupäeva.
Mis muutub pärast riket?	Planeerija kooskõlastab olemasolevad kuupäevad kaotatud võimsusega.	Ressursi kalendri uuendamine toob esile tööd, mis tuleb ümber paigutada.

MRP arvutab materjalivajaduse nõudluse, materjalinimekirjade ja laoseisu teabe põhjal. Operatsioonide planeerimine määrab, millal ressursid saavad tööd teha. Need funktsioonid võivad toimida koos ERP-is või ühendatud planeerimistarkvara kaudu; ERP-süsteemid võivad sisaldada ka piiratud võimsusega planeerimise võimalusi.

Praktiline eelis on vastuolu varasem nähtavus. Kui masin kaotab pärastlõunase vahetuse, näeb planeerija enne järgmiste tööde vabastamist, milliseid operatsioone ja tarnekohustusi see mõjutab.

Arvutusnäide: kaks masinat ja üks jagatud operaator

Masina koormusaruanne võib näida sobiv, kuigi ajakava on võimatu. Allolev jagatud operaatori teostatavuse tööleht muudab selle varjatud piirangu nähtavaks.

Selles näitlikus näites kasutatakse kahte päeva, kummaski kaheksa netotöötundi ajavahemikus 08:00 kuni 16:00. Materjalid on 1. päeva alguses valmis ja töödel puuduvad sõltuvused. Kestused sisaldavad asjakohast seadistusaja varu. Iga töö vajab operaatorit O kogu töö kestel. Töö B võib ööseks peatuda ja jätkuda ilma täiendava seadistuseta. Valitud prioriteedijärjekord on A, C ja seejärel B.

Töö	Masin	Kestus	Jagatud ressurss	Sihtvalmimine
A	M1	3 tundi	Operaator O	1. päev, 12:00
B	M1	3 tundi	Operaator O	1. päev, 16:00
C	M2	4 tundi	Operaator O	1. päev, 16:00

M1-l on kaheksatunnises vahetuses kuus tundi tööd. M2-l on neli. Mõlemal masinal on vaba aega. Operaatoril O on aga kümme tundi tööd ja saadaval kaheksa tundi: koormus 125% ning võimsuspuudujääk kaks tundi.

Ainult masinatele tuginev plaan võiks teha töö A masinal M1 ajavahemikus 08:00 kuni 11:00 ja töö C masinal M2 ajavahemikus 08:00 kuni 12:00. See nõuab O-d kolmeks tunniks kahes kohas. Operaatori piirangu lisamisel saadakse järgmine teostatav ajakava:

Töö	Planeeritud aeg	Hõivatud ressursid	Valmimise tulemus
A	1. päev, 08:00–11:00	M1 ja O	Valmib sihtajaks.
C	1. päev, 11:00–15:00	M2 ja O	Valmib sihtajaks.
B	1. päev, 15:00–16:00; 2. päev, 08:00–10:00	M1 ja O	Valmib järgmises vahetuses.

Tööst B kandub 2. päeva kaks töötundi. Selle valmimine liigub 1. päeva sihtajalt 16:00 2. päeva kella 10:00-le. Öine paus on oluline, kui kliendile teatatakse muudetud kuupäevast.

Rakendage töölehte oma töödele

Looge iga operatsiooni jaoks rida, kuhu märgite vajalikud ressursid, töötlemisaja, seadistusaja, materjalide valmidusaja, eelkäija ja sihtvalmimise. Esialgne töökoormuse arvutus on:

Töökoormus = seadistusaeg + kogus × tsükliaeg

Kasutage ühtseid ajaühikuid. Kui 30 detaili valmistamine kestab igaühel neli minutit ja seadistusaeg on 20 minutit, on masina töökoormus 140 minutit. Märkige operaatori hõivatus eraldi: järelevalveta masinatsükkel võib vajada tööjõudu ainult seadistamise ja mahalaadimise ajal.

Liitke iga ressursi töökoormus, võrrelge seda saadaoleva kalendriajaga ja paigutage operatsioonid seejärel ajajoonele. Iga operatsioon vajab korraga kõiki vajalikke ressursse ning seda saab alustada alles pärast materjalide valmimist ja eelnevate operatsioonide lõpetamist. Lõpuks võrrelge planeeritud valmimist sihtajaga. Tundide kogusumma näitab puudujääki, ajajoon aga samaaegsete ressursside vastuolusid ja ootamist.

Andmed, mida piiratud võimsusega ajakava vajab

Alustage ühe tootmisvoo ja selle peamise piiranguga. Kui ühiskasutuses olev töötlemiskeskus määrab tarnevõimekuse, modelleerige selle keskuse kalender, seda toitvad operatsioonid ja ressursid, mida need operatsioonid vajavad. Laiendage mudelit, kui kontrollite selle vastavust tegelikule tööle.

Sisend	Mida koguda	Ebatäpse väärtuse mõju
Tellimused ja prioriteedid	Kogus, sihtkuupäev ja suhteline kiireloomulisus	Saadaolevad ajavahemikud lähevad valedele kohustustele.
Operatsioonide järjestus	Eelkäijad, üleandmisnõuded ja sobivad masinad	Järgnev etapp algab liiga vara või kasutab sobimatut masinat.
Töötlemis- ja seadistusajad	Tööaeg, seadistusaja varu ja asjakohased ümberseadistused	Planeeritud töö hõivab liiga vähe või liiga palju võimsust.
Ressursside kalendrid	Vahetused, pausid, hooldus ja puudumised	Töö satub ajale, mil ressurss ei ole saadaval.
Oskused ja tööriistad	Iga operatsiooni jaoks vajalikud kvalifitseeritud töötajad ja ühiskasutatavad tööriistad	Masina ajavahemik näib kasutatav, kuid teine vajalik ressurss on hõivatud.
Materjalide valmisolek	Nõutavate komponentide saadavuse aeg	Operatsioon saab ajavahemiku enne materjalide saabumist.
Täitmisandmed	Valmis kogus, tegelik edenemine ja allesjäänud töö	Lõpetatud töö jääb ajakavasse või pooleliolev töö kaotab talle eraldatud võimsuse.

Arvestage masina- ja tööjõuaega vastavalt protsessile. Töötaja juuresolekut nõudvas koostamisoperatsioonis võivad need olla samad. Automatiseeritud töötlemisel võivad need oluliselt erineda. See erinevus võib määrata, kas näiv kitsaskoht on seadmetes või töötajates.

Kuidas koostada ja ajakohastada piiratud võimsusega ajakava

1. Määratlege planeerimise ulatus. Valige tellimused, operatsioonid ja ajavahemik, mida peate planeerima. Lisage olemasolevad kohustused, mis neid ressursse juba hõivavad.

2. Määrake saadaolevad kalendrid. Sisestage masinate ja ühiskasutatavate ressursside tööaeg ning kavandatud seisakud. Kasutage operatsioonide kestustega kooskõlas olevat neto saadaolevat aega.

3. Seostage operatsioonid ja materjalid. Kinnitage järjestus, ressursi sobivus ja varaseimad ajad, mil materjalid on valmis. Kontrollige kõigepealt kitsaskoha sisendandmeid.

4. Valige prioriteedid. Otsustage, millised kohustused on eelisjärjekorras, kui need konkureerivad võimsuse pärast. Säilitage juba töösse antud või fikseeritud tööd seal, kus teie tööprotsess seda nõuab.

5. Paigutage ja kontrollige operatsioonid. Vaadake üle ülekoormatud ressursid, ooteaeg ja lõpetamiskuupäevad. Jälgige hilinenud tellimust läbi selle operatsioonide, et tuvastada kitsaskoht, mis selle edasi lükkas.

6. Uuendage täitmisandmete põhjal. Salvestage edenemine, muudetud kestused ja muutunud saadavus. Arvutage mõjutatud tööd uuesti ning teavitage muudetud kohustustest.

Edasisuunas planeerimine algab varaseimast võimalikust algusest ja leiab lõpetamiskuupäeva. See aitab vastata küsimusele, millal uus tellimus võib valmis saada. Tagasisuunas planeerimine algab nõutud lõpetamisest ja liigub varasemate operatsioonide suunas. See aitab kindlaks teha hiliseima võimaliku alguse. Mõlemad lähenemisviisid vajavad ressursside saadavuse kontrolli; tagasisuunaline arvutus võib näidata, et eesmärgi saavutamiseks tuleb tööga alustada enne materjalide valmimist.

Kui võimsusest ei piisa, testige konkreetset otsust

Pöörduge tagasi jagatud operaatori näite juurde. Teine kvalifitseeritud operaator on 1. päeval saadaval ainult 13:00–15:00. Hoidke A ajavahemikus 08:00–11:00 ja C ajavahemikus 11:00–15:00. Tehke töö B masinal M1 ajavahemikus 13:00–16:00: täiendav operaator katab aja 13:00–15:00, seejärel võtab O viimaseks tunniks üle. Kõik kolm tööd täidavad nüüd oma eesmärgid.

Otsus tähendab kahte täiendavat kvalifitseeritud tööjõutundi kindlas ajavahemikus. Lisamasinaaeg jätaks algse töötajate konflikti lahendamata.

Muud valikud hõlmavad sobivat alternatiivset masinat, muudetud järjestust, partii jagamist või muudetud tarnekohustust. Kontrollige iga valikut nende ressursside suhtes, mida see tegelikult muudab. Partii jagamine võib lisada seadistustööd; operatsiooni ümberpaigutamine võib nõuda teistsuguseid tööriistu. Enne muudatuse kinnitamist registreerige uus lõpetamiskuupäev ja lisanduv töökoormus.

Mida piiratud võimsusega planeerimise tarkvaras testida

Võtke tarkvara hindamisele kaasa väike esinduslik tellimuste kogum, tehnoloogiline marsruut ja ressursside kalendrid. Paluge näidata operatsioonide ajakava ja põhjust, miks töö ümber paigutati.

Test	Mida kasulik tulemus näitab
Planeerige kaks tööd, mis vajavad üht ühiskasutatavat ressurssi	Eraldi ressursibroneeringud ja neist tulenevad lõpetamisajad.
Lükake nõutava materjali saabumine edasi	Mõjutatud operatsioon nihkub uue saadavusaja taha ning edasised mõjud on nähtavad.
Eemaldage vahetus või registreerige puudumine	Kadunud võimsus muudab mõjutatud tööd ja tarneväljavaadet.
Lisage kiireloomuline tellimus	Muudetud järjestuse määravad planeerija valitud prioriteedid.
Säilitage fikseeritud operatsioon	Muudetud ajakava arvestab fikseeritud operatsiooniga, paigutades sobivad tööd selle ümber.
Võrrelge lisavõimsust	Sihipärane lisaressurss muudab asjakohaseid lõpetamiskuupäevi.

Korrake teste teie tehases kasutatava tööjõumudeliga. Mudel, mis käsitleb täielikku töötaja kohalolekut nõudvat tööd, peaks seal, kus see on asjakohane, kajastama ka ainult seadistamise ajal vajalikku tööjõudu või ühiskasutatavate tööriistade nõudeid. Vaadake tellimust kogu selle tehnoloogilise marsruudi ulatuses, sealhulgas tööjaamadevahelisi ooteaegu.

Rakendage meetodit SkyPlanneriga

SkyPlanner APS on APS (Advanced Planning and Scheduling) tarkvara diskreetse tootmise ettevõtetele. Selle Arcturus AI planeerib tööd tööjaamadele, võttes arvesse materjalide saadavust, vahetusi, prioriteete ja tarnekuupäevi. Interaktiivne Gantt ajajoon näitab ajakava ning automaatne ümberplaneerimine aitab tootmises toimuvate muutustega kohaneda.

Tutvuge SkyPlanneri tehisintellektil põhineva tootmise planeerimise tarkvaraga, et näha, kuidas need sisendid muutuvad tootmise ajakavaks. SkyPlanner integreerub avatud REST API kaudu mis tahes ERP- või MES-süsteemiga, ühendades planeerimise töövoo teie olemasolevate süsteemidega.

Alustage oma 30-päevast tasuta prooviperioodi demoandmete või SkyPlanner Assistantis tehisintellekti abiga juhendatud Getting Started-teekonnaga. Kasutage ülaltoodud hindamisküsimusi, et keskendada järgmine arutelu piirangutele, mis määravad teie tehase tarnekuupäevad.

Korduma kippuvad küsimused

Kas piiratud võimsusega planeerimine on sama mis võimsuse planeerimine?

Tootmisvõimsuse planeerimine hindab, kas saadaolevad ressursid suudavad teatud perioodil katta eeldatava nõudluse. Piiratud võimsusega planeerimine paigutab üksikud operatsioonid aegadesse ja ressurssidele. Nädalane võimsuse tasakaal võib näida sobiv, samal ajal kui üht tööriista vajatakse teisipäeva hommikul kahe operatsiooni jaoks; uurige seda kattuvust töölehe abil.

Kas piiratud võimsusega planeerimine annab alati optimaalse ajakava?

Teostatav ajakava on optimeerimise lähtepunkt. Mitu teostatavat järjestust võivad anda erineva tarnevõime ja seadistusaegade kogusumma. Valige eesmärk, mida soovite parandada, ning võrrelge seejärel tulemusi, säilitades samad ressursipiirangud.

Kas piiratud võimsusega planeerimist saab kasutada Excelis?

Exceliga saab modelleerida väikest järjekorda lihtsate ressursikalendritega. See on kasulik töölehe proovimiseks oma kestustega. Kaaluge planeerimistarkvara kasutamist, kui operatsioonide sõltuvuste, ühiskasutatavate ressursside ja korduvate muudatuste haldamine nõuab palju käsitööd.

Mis juhtub, kui tellimus ei mahu enne tähtaega ajakavasse?

Tuvastage viivitust põhjustav ressurss ja testige konkreetset muudatust. Näiteks aitab lisatööjõud ainult siis, kui inimene on kvalifitseeritud ja konfliktse operatsiooni ajal saadaval. Enne uue tarnekohustuse võtmist kinnitage muudetud lõpetamisaeg.

Kuidas toimib piiratud võimsusega planeerimine ERP-i või MES-iga?

ERP võib pakkuda tellimusi ja tootmise põhiandmeid, MES aga täitmisandmeid. Planeerimine kasutab neid sisendeid operatsioonide ajakava ajakohastamiseks. Integratsiooniprojekti puhul leppige kokku, milline süsteem annab iga sisendi ning kuidas lõpetatud või muudetud töö jõuab tagasi planeerimise töövoogu.