POLCA tootmises: töövoo juhtimine tootmisrakkude vahel

Avaleht » Ressursid » POLCA tootmises: töövoo juhtimine tootmisrakkude vahel

Hinnanguline lugemisaeg: 11 minutit

Tootmisrakk lõpetab järjekordse töö, kuid järgmine rakk ei saa sellega edasi minna. Esimene meeskond on olnud tegevuses. Tellimus on saanud koha järjekorras, mitte parema võimaluse õigeks ajaks teele minna.

Suure tootevalikuga väikesarjatootmises on seda raskem ohjata, sest kõik tööd ei läbi sama marsruuti. Üks vajab mehaanilist töötlemist ja koostamist, teine keevitamist ja viimistlemist. Iga võimaliku detaili jaoks standardse varukasti täiendamine ei ole sellise mitmekesisuse puhul praktiline lahendus.

POLCA juhib tootmisrakkude vahelist töövoogu võimsussignaalide abil. See aitab meeskondadel vältida selliste tööde alustamist, mis vaid kasvataksid järgmiste etappide järjekordi. Sama oluline on järgmine planeerimisküsimus: kuidas sobitada alustamisloa saanud tööd teiste tellimuste ja ühiskasutuses olevate masinate ajakavasse? SkyPlanner APS koondab need tööd ühte tootmisajakavasse, vähendades käsitsi tehtavat tööd eri tootmisrakkude töönimekirjade ja ressursside järjekordade kooskõlastamisel.

Mis on POLCA tootmises?

POLCA on lühend nimetusest Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorization. See on tootmise juhtimise meetod, mis määrab töö alustamise lubatud aja tootmisrakupaaridele eraldatud piiratud arvu kaartide ja töö alustamist lubavate kuupäevade abil. Rajan Suri töötas selle välja Quick Response Manufacturingu osana. Meetod on mõeldud suure tootevaliku, väikeste tootmismahtude ja eritellimustoodetega tootmiskeskkondadele.

Oluline erinevus seisneb kaardi tähenduses. POLCA kaart on konkreetse tootmisrakupaari võimsussignaal, mitte korraldus täiendada kindla artiklinumbriga detaili varu. Kaartide arvu piiramine hoiab kontrolli all vastavasse kaardiringi suunatud lõpetamata toodangu (WIP) hulka. Sama kaardiringi saavad kasutada eri tooted, kui nende marsruut läbib seda tootmisrakupaari.

Korraga peavad olema täidetud kaks tingimust:

• Tööl on alustamisluba. Kätte on jõudnud kuupäev, millest alates on selles tootmisrakus lubatud tööd alustada, seega ei alustata varem, kui plaan ette näeb.
• Õiges kaardiringis on vaba kaart. See annab loa suunata sellesse tootmisrakkudevahelisse ühendusse veel tööd.

Töö peab olema ka alustamiseks valmis, sealhulgas peab vajalik materjal olemas olema. Vaba kaart ei tekita kliendivajadust, ei asenda puuduvat komponenti ega muuda alustamisloata tööd kiireloomuliseks. Samuti ei anna kavandatud alguskuupäev õigust eirata kaardiringi täitumist.

Kuidas kattuvad kaardiringid toimivad

Kujutame ette tellimust, mis liigub läbi valmistusraku A, mehaanilise töötlemise raku B ja koostamisraku C. Selle marsruut kasutab kaardiringe A/B ja B/C. Igal ringil on oma kaardid: A/B kaart ei saa asendada B/C kaarti.

Alustamine rakus A kaardiga A/B

Kui tööl on rakus A alustamisluba, kontrollib meeskond vaba A/B kaardi ja tööks vajaliku materjali olemasolu. Kui tingimused on täidetud, lisatakse kaart töö juurde ja alustatakse töötlemist.

A/B kaart jääb töö juurde ka siis, kui A on oma osa lõpetanud ja annab töö üle rakule B. Kaart ei lähe A-sse tagasi pelgalt seetõttu, et valmistamine on lõppenud. Kaart on selle tööga seotud nii B juures oodates kui ka B-s töötlemise ajal.

B/C kaardi lisamine enne töö alustamist B-s

Enne kui B alustab mehaanilist töötlemist, peab tööl olema seal alustamisluba ja saadaval peab olema B/C kaart. Seetõttu on B-s töötlemise ajal tööga kaasas nii sissetuleva ringi A/B kaart kui ka väljuva ringi B/C kaart. Selles kattumine seisnebki: B kuulub mõlemasse kaardiringi.

Kui vaba B/C kaarti pole, lisaks mehaanilise töötlemise alustamine tööd marsruudile, mille lubatud töömaht on juba täis. Selle asemel tuleks B-s kaaluda mõnd teist alustamiseks valmis ja alustamisloaga tööd, mille jaoks on vajalik kaart saadaval. Kui ükski töö tingimustele ei vasta, saab tööjuht suunata meeskonna takistust kõrvaldama või muud kasulikku ülesannet täitma, selle asemel et alustada tööd üksnes B tegevuses hoidmiseks.

Iga kaart tagastatakse pärast töö lõppu ringi teises rakus

Kui B lõpetab töö ja see liigub edasi C-sse, läheb A/B kaart tagasi A-sse. Seal saab seda kasutada järgmise tingimustele vastava töö jaoks, mis suundub B-sse.

B/C kaart liigub tellimusega kaasa ka läbi C. Kui C on oma töö lõpetanud, läheb kaart tagasi B-sse. Kui C on juhitava töövoo viimane tootmisrakk, ei vaja see alustamiseks veel ühe väljuva ringi kaarti.

Just see tagastamisreegel teeb signaali kasulikuks. A/B kaardi enneaegne tagastamine lubaks ringi lisatööd enne, kui eelmine töö on B-s lõpetatud. Lõpetatud töö kaardi tarbetu kinnihoidmine jätaks aga kasutamata loa, mida saaks uuesti rakendada.

Kaart ei broneeri siiski masinat kohe kasutamiseks. See reguleerib kaardiringi suunatud töö hulka, kuid ei määra tootmisrakkudes iga operatsiooni täpset töötlemisaega.

POLCA, kanban ja CONWIP juhivad eri asju

Kõik need meetodid kasutavad loa andmiseks signaale, kuid vastavad eri küsimustele.

Meetod	Milleks signaal tavaliselt loa annab	Kuhu sobib
Detailipõhine tootmiskanban	Kindlaksmääratud detaili varu täiendamine ettenähtud koguses pärast tarbimist	Korduvalt toodetavad detailid, mille jaoks saab luua toimiva varude täiendamise ringi
CONWIP	Uue töö suunamine piiritletud töövoogu, kui lõpetamata toodangu kogumahtu piirav luba vabaneb	Töö hulga piiramine valitud piirides
POLCA	Töö suunamine konkreetse tootmisrakupaari kaardiringi, kui tööl on alustamisluba	Eri tooted, mis liiguvad tootmisrakkude vahel eri marsruutidel

Kanban tootmises on kasulik siis, kui sama artikli varusid täiendatakse korduvalt ja tarnimine toimub korratava protsessi järgi. Eritellimusdetaili, mida pole veel projekteeritud ega tellitud, ei saa juhtida nagu standardset laokomponenti.

CONWIP sobib ka eri toodete jaoks, ilma et iga detail vajaks eraldi varude täiendamise kaarti. Selle eripära on lõpetamata toodangu hulga piiramine kogu valitud töövoo ulatuses. POLCA lisab kohalikud signaalid nendele tootmisrakupaaride ühendustele, mida töö marsruut kasutab, ega toetu üksnes kogu töövoo ühisele piirangule.

Praktilist valikut ei tasu teha selle järgi, milline lühend kõlab edumeelsemalt. Küsige, mida on vaja reguleerida: teadaolevate artiklite varude täiendamist, töö koguhulka piiritletud süsteemis või tootmisrakkude vahele suunatud tööd muutuvatel marsruutidel. Tehase eri osades võib vastus olla erinev.

Kas POLCA sobib teie tehasele?

POLCA kasutamist tasub kaaluda siis, kui tootevaliku laius muudab detailipõhise varude täiendamise kohmakaks, kuid marsruudid läbivad siiski selgelt määratletavaid tootmisrakke. Iga töö puhul peab olema teada järgmine tootmisrakk ning vastavaid kaardiringe peab olema võimalik töös hoida.

Meetod on eriti asjakohane siis, kui kohalikud otsused tekitavad järgmistes etappides pidevalt kuhjuvaid järjekordi: eelneva etapi meeskond käivitab töid oma koormatuse hoidmiseks, kuigi vastuvõttev tootmisrakk on juba raskustes. Meetod annab sellele meeskonnale põhjuse valida järjekorra kasvatamise asemel mõni teine alustamisloaga töö.

Mõnel juhul tuleb esmalt teha ettevalmistusi. Ebausaldusväärsed marsruudiandmed raskendavad õige kaardi valimist. Puuduv materjal võib hoida kinni nii tööd kui kaarte, ilma et töö edeneks. Kui tootmisrakul napib pidevalt võimsust vastuvõetud tellimuste täitmiseks, tuleb teha otsus tootmisvõimsuse kohta, mitte pelgalt muuta kaartide arvu.

Kaardiringide arv ja otstarve on sama olulised kui tootevaliku laius. Väga paljude harva kasutatavate tootmisrakupaaride ühenduste haldamine võib muutuda keeruliseks. Alustage ühtsest tooteperekonnast, mille marsruute ja töö üleandmisi oskate selgitada, selle asemel et võtta kaardid kasutusele iga mõeldava osakonnapaari vahel.

Eelkõige peab juhtkond toetama käitumist, mida ta töötajatelt ootab. Kui operaatoreid premeeritakse üksnes oma masinate töös hoidmise eest, on neil tugev ajend eirata reeglit, mis mõnikord keelab töö alustamise. Hinnake pilootprojekti tellimuste liikumise ja tarnekindluse, mitte üksnes masinate koormatuse põhjal.

Katsetage pilootprojektis töövoogu, mitte ainult kaarte

Valige piloodiks hallatava suurusega rühm tegelikke sarnaseid tellimusi ja kaardistage tootmisrakud, mida need tegelikult läbivad. Kaasake inimesed, kes koostavad ajakava, teevad tööd ja liigutavad seda tootmises edasi. Enne alustamist tuleb neil üheskoos lahendada neli praktilist küsimust.

Millist töömahtu üks kaart tähistab? Leppige kokku, mida tähendab töö, üleandmispartii või muu määratletud koormusühik. Lühike ja pikk operatsioon ei vaja võrdselt tootmisvõimsust pelgalt seetõttu, et mõlemal on üks töönumber. Kui tööde koosseis on väga muutlik, hinnake kaartidega tähistatud töökoormust, selle asemel et eeldada, et tellimuste arv annab täieliku pildi.

Kui palju tööd peaks iga kaardiring lubama? Määrake esialgne kaartide arv eeldatava töövoo, mõlema tootmisraku läbimiseks kuluva aja ja valitud koormusühiku põhjal. Liiga paljude kaartidega on kuhjumist raskem ohjata; liiga väheste korral võivad seisma jääda tööd, mis muidu saaksid edasi liikuda. Kõigile kaardiringidele ja tehastele sobivat kaartide arvu ei ole.

Kes kaarte kontrollib, liigutab ja tagastab? Määrake üheselt, kus kontrollitakse töö alustamise luba ja kus kaardid tagastatakse. Harjutage läbi töö kogu teekond, sealhulgas olukorrad, kus puudub järgmise kaardiringi kaart või materjal või töö on takerdunud. Kontrollitud erandil peab olema vastutaja ja dokumenteeritud põhjus; kui tööd alustatakse pidevalt ilma nõutava loata, kaotab juhtimiskord mõtte.

Kuidas saate teada, kas lahendus toimib? Fikseerige lähteolukord: lõpetamata toodangu maht, juhitava töövoo läbimisaeg, läbilaskevõime ja tarnekindlus. Piloodi ajal jälgige, kus kaardid ja tööd ootavad. Enne piiride muutmist selgitage välja, kas põhjuseks on tegelik töökoormus, tagastamata kaart, ebausaldusväärsed andmed või korduv tootmisprobleem.

Nii saab piloodist kasulik õppimisprotsess. Katsetate, kas tööd liiguvad valitud tootmisrakkudes prognoositavamalt, mitte seda, kas meeskond suudab tahvli värviliste kaartidega täita.

Vaba kaardiring ei määra veel tarneplaani

Tuleme tagasi marsruudi A–B–C juurde. Kujutame ette, et teine tellimus liigub tootmisrakust A keevitusrakku D. Esimesele tellimusele on saadaval A/B kaart, teisele A/D kaart. Mõlemal on alustamisluba ja mõlemad on tööks valmis.

Hiljem vajavad mõlemad tellimused sama viimistlusressurssi, mis teenindab ka teisi tooterühmi. Kohalikud alustamisload ei ütle planeerijale, kumb tellimus saab esimesena valmis, kas viimistlusjärjekord jõutakse enne väljasaatmist läbi töötada või mis juhtub siis, kui järjekorda lisandub kiire klienditellimus.

Siin tuleb tootmise ajakava koostamisel arvestada kogu marsruuti. Tootmisrakupaari signaalid aitavad kontrollida, milliseid töid tohib alustada. Terviklik ajakava näitab, kuidas operatsioonid konkureerivad ühiste ressursside tegelikult saadaoleva aja pärast ja kuidas see mõjutab tööde valmimist.

Kui püüda vastata mõlemale küsimusele iga tootmisraku kaardiloendi abil, tekib käsitööd juurde. Planeerijal tuleb siis loendeid võrrelda, töid ressursijärjekordade vahel tõsta ning iga prioriteedimuutuse järel samu hilisemate etappide konflikte uuesti kontrollida.

Koostage SkyPlanneriga tööde ajakava kogu tehase jaoks

SkyPlanner APS koondab vastuvõetud tootmistööd ühisesse ressursipõhisesse ajakavasse. Määrake protsessietapid, sobivad töökohad, kestused, vahetused ja sõltuvused. SkyPlanneri ajakava koostav tehisintellekt Arcturus arvutab, kuhu operatsioonid seadistatud tootmisvõimsuse ja prioriteetide järgi mahuvad. Gantti vaates on näha nii tööde järjekord kui ka valmimisajad.

Kahe sama viimistlusressurssi vajava tellimuse puhul tähendab see, et hilisemate etappide konkurents ressursi pärast on näha samas plaanis valmistamise, mehaanilise töötlemise ja keevitamisega. Eraldi järjekordade käsitsi kooskõlastamisele kulub vähem aega ning teil on selgem alus otsustada, milline tarnekohustus vajab tähelepanu.

Kokkulepitud varaseimaid alustamisaegu saab kajastada lubatud alguskuupäevadega, kui vastav kuupäevareegel on sisse lülitatud. See kuupäev seab ajakavale piiri, kuid ei kinnita, et POLCA kaart on vaba. Otsus kaardiringis töö alustamise loa kohta peab jääma tootmise juhtimise protsessi osaks. Viige ajakavasse lisatavad tööd kooskõlla kokkulepitud lubade ja alustamispiirangutega.

Prioriteedid jäävad teie otsustada. SkyPlanneri dünaamiliste prioriteetidega saate suunata arvutust arvestama tähtaegu, klientide ja tööde olulisust ning muid ajakava eesmärke. Äsja vabanenud kaart ei tähenda automaatselt tehase kõrgeimat prioriteeti. Kui materjalidega arvestav ajastamine on sisse lülitatud, võetakse materjali kasutava operatsiooni ajastamisel arvesse ka materjali saadavust.

Kui sisestatud tootmisvõimsus või prioriteedid muutuvad, saab Arcturus tervikliku ajakava ümber arvutada. Selle asemel et kõiki mõjutatud järjekordi käsitsi ümber teha, saate hinnata mõju olulistele tellimustele. SkyPlanner liidestub avatud REST API kaudu mis tahes ERP- või MES-süsteemiga, nii et parem ajakava koostamine saab toimida koos teie olemasolevate tellimus- ja tootmissüsteemidega.

Käsitsi planeerimise probleem on tuttav ka segamistehnoloogia ja kõrgtehnoloogilise allhanketootmise ettevõttele Mamec. Ettevõtte kliendilugu kirjeldab tuhandeid omavahel seotud töökäske, mida varem järjestati pabertellimuste tähtaegade järgi, ilma usaldusväärse tervikülevaateta. Pärast SkyPlanneri liidestamist Oscar ERP-ga kasutab Mamec tehisintellektil põhinevat piiratud tootmisvõimsusega ajastamist ja ühist tootmisvaadet ning kinnitab, et planeerimise töökoormus on märgatavalt vähenenud. See kogemus näitab tervikliku ajakava väärtust, mitte POLCA rakendamist. Lugege kogu lugu Mameci SkyPlanneri kasutuskogemusest.

Katsetage tootmisrakkude signaale ja ühist tootmisvõimsust koos

Kui POLCA sobib teie tootmisse, kasutage pilooti, et kehtestada selged reeglid selle kohta, millal kaardiring annab loa tööd alustada, ja töökindel kaartide tagastamise kord. SkyPlanneriga saate kogu tehases nähtavaks teha, millises järjekorras vastuvõetud tööd ressursse kasutavad ja kuidas see tarneid mõjutab. Koos aitavad need otsused lahendada tegelikku probleemi: alustada õigeid töid, kaotamata silmist seda, mida on vaja nende lõpetamiseks.

Broneerige SkyPlanneri demo ja võtke näitena aluseks teie tootmist esindav tootmisrakkude rühm, kaks eri marsruudiga tellimust ning üks nende ühine ressurss. Võtke kaasa ka kokkulepitud alustamispiirangud ja prioriteedid. Nii saate praktiliselt uurida, kuidas SkyPlanner aitab vähendada käsitsi ajakava koostamist ja selgitada mõju tarnetele.

Kui eelistate esmalt ise tutvuda, proovige SkyPlannerit demoandmetega või kasutage SkyPlanneri assistendis tehisintellekti toel toimuvat alustamisjuhendit.