Tootmise koormuse juhtimine: millal lubada tööd tootmisse?

Avaleht » Ressursid » Tootmise koormuse juhtimine: millal lubada tööd tootmisse?

Hinnanguline lugemisaeg: 11 minutit

Lõikepingil on vaba võimsust, nii et tootmisse antakse veel üks tellimus. Lõikamine saab õigeks ajaks valmis. Seejärel jõuavad detailid aga üha pikenevasse mehaanilise töötlemise järjekorda, kus ootavad ka tööd, mis peaksid juba koostamisse liikuma.

Varasem alustamine on toonud tootmisse rohkem tööd, kuid pole kliendile tarnimist lähemale toonud.

Tootmise koormuse juhtimine aitab selle probleemiga tegeleda enne, kui järgmine töö tootmissaali jõuab. Selle asemel et lubada tootmisse iga valmisolevat tellimust, hinnatakse, kui palju tööd see oma tehnoloogilise marsruudi eri etappides lisab. See on eriti kasulik tellimuspõhises tootmises, kus kaks pealtnäha sarnast tellimust võivad ühiseid ressursse väga erinevalt koormata.

Tootmisse lubamise otsus on vaid pool tööst. Lubatud tööd tuleb nende ressursside lõikes endiselt kooskõlastatud järjekorda seada. SkyPlanner APS koostab neist ühe tervikliku tootmisgraafiku. Nii kulub vähem vaeva tootmisse lubatud tööde loendi sobitamiseks eri masinate järjekordadega ning mõju tarnetele on lihtsam näha.

Mis on tootmise koormuse juhtimine?

Tootmise koormuse juhtimine (WLC) on tootmise planeerimise ja juhtimise lähenemisviis, mille puhul reguleeritakse tööde tootmisse lubamist ressursside koormuse järgi. Koormuspõhise tootmisse lubamise korral ootavad tellimused ootenimekirjas, kuni vastav reegel lubab need tootmissaali anda. Töökeskuste koormusnormid aitavad otsustada, milliseid tellimusi võib tootmisse lubada.

Eesmärk on hoida kontrolli all lõpetamata toodangut (WIP): töid, mis on juba tootmisse lubatud, kuid pole veel lõpetatud. Töökeskus võib olla üks masin või sobivalt üksteist asendavate ressursside rühm. Selle koormus on sellele määratud töömaht, mida väljendatakse sageli hinnangulistes töötlemistundides. Tootmisvõimsus näitab suutlikkust seda tööd teha. Koormusnorm on tootmisse lubamise reeglites kasutatav piirväärtus, mitte olemasoleva tootmisvõimsuse teine nimetus.

WLC on eriti asjakohane siis, kui toodete tehnoloogilised marsruudid ja töötlemisajad erinevad, näiteks tellimuspõhise mehaanilise töötlemise, metallitööde ja muude suure tootevalikuga töökodade puhul. Pelgalt tellimuste arv ütleb sellise tööde koosluse kohta vähe. Üks tellimus võib vajada lühikest lõikamist ja mahukat mehaanilist töötlemist, teine aga mehaanilist töötlemist üldse mitte.

Laiemalt võib WLC toetada ka päringute haldamist ja tarnetähtaegade määramist. Siin keskendume igapäevasele otsusele: millised ootel tellimused tuleks praegu tootmisse lubada?

Vaata kaugemale esimese masina järjekorrast

Masina juures nähtav järjekord ei näita kogu selle poole liikuvat tööd. Tootmisse lubatud tööd võivad alles oodata varasemaid operatsioone või olla nende käigus töötlemisel. Hiljem vajavad need sama tootmisvõimsust järgmistes etappides.

Tootmisse lubamise juhtimisel erista järgmisi koormusi:

• Otsene koormus: töö, mis on juba töökeskuses ootel või töötlemisel.
• Kaudne koormus: tootmisse lubatud tellimuste töö, mis on alles varasemates etappides, kuid peab hiljem sellesse töökeskusse jõudma.
• Ootel tellimuste koormus: töö tellimustes, mida pole veel tootmisse lubatud. Selle lisandumist hinnatakse siis, kui kaalutakse tellimuse tootmisse lubamist.

Oletame, et mehaanilise töötlemise alal on täna hommikul vähe tööd, kuid homme jõuab sinna mitu juba tootmisse lubatud tellimust varasematest valmistamisetappidest. Kui anda neisse etappidesse veel töid, mis vajavad hiljem mehaanilist töötlemist, jääb lähenev koormus arvestamata. Seevastu võib olla mõistlik lubada tootmisse ootel tellimus, mis mehaanilist töötlemist ei vaja.

Selles seisnebki tehnoloogilisel marsruudil põhineva juhtimise väärtus: see eristab töid, mis kasvatavad tekkivat järjekorda, neist, mis läbivad teisi etappe. Küsimuse „Kas alustamiseks on ruumi?” asemel küsitakse: „Kas selle tellimuse koormuse jaoks on ruumi kõigis kontrollitavates töökeskustes, mida see läbib?”

Enne piirväärtuse seadmist määra kindlaks koormuse arvutus

WLC hõlmab mitut lähenemisviisi, mitte üht universaalset valemit. Tootmisse lubamise meetodid erinevad selle poolest, kuidas arvestatakse järgmiste etappide tööd, millal vaadatakse üle ootel tellimused ja kuidas reageeritakse, kui mõnes töökeskuses hakkab töö otsa saama.

Üks dokumenteeritud meetod kasutab korrigeeritud koondkoormust. Iga operatsiooni arvestuslik koormus saadakse, jagades selle hinnangulise töötlemisaja operatsiooni järjekorranumbriga tellimuse algses tehnoloogilises marsruudis. Esimese operatsiooni puhul arvestatakse kogu aega, teise puhul poolt ja kolmanda puhul kolmandikku. Nii määratud koormus jääb vastava töökeskuse arvestusse kuni selle operatsiooni lõpetamiseni.

Korrigeerimine eristab juba ressursi juures olevat tööd sellest, mis veedab osa tootmisse lubamise järgsest ajast varasemates etappides. See on koormuse arvestamise kokkulepe, mitte masina tegeliku töötlemisaja vähendamine.

Ära kasuta eri arvestuspõhimõtteid läbisegi. Kuus tundi kestev teine operatsioon lisab selle meetodi järgi kolm korrigeeritud koormustundi, kuid tootmisgraafikus vajab see endiselt kuut töötlemistundi. Korrigeeritud koormuse jaoks määratud normi ei saa lihtsalt üle võtta arvestusse, kus kõigi järgnevate operatsioonide aeg läheb kirja täies mahus.

Enne tootmisse lubamise piirväärtuse kasutamist pane kirja koormuse ühik, milliseid operatsioone arvestatakse, kuidas nende koormus arvutatakse ja millise operatsiooni lõpetamisel vastav koormus arvestusest eemaldatakse. Need määratlused tagavad, et eri planeerijad ja vahetused teevad otsuseid samadel alustel.

Koormuspõhine tootmisse lubamise otsus sammhaaval

Oletame, et tootmisse lubamist ootab tellimus, mille tehnoloogiline marsruut hõlmab kahetunnist lõikamist, kuuetunnist mehaanilist töötlemist ja kolmetunnist koostamist. Eespool kirjeldatud korrigeeritud koondkoormuse arvestuses lisab see lõikamisele kaks koormustundi, mehaanilisele töötlemisele kolm koormustundi ja koostamisele ühe koormustunni.

Oletame, et praegune koormusarvestus ja kohapeal valitud normid on järgmised. Need arvud illustreerivad otsustuskäiku ega ole soovituslikud normitasemed.

Kontrollitav töökeskus	Praegune korrigeeritud koormus	Kaalutava tellimuse lisatav koormus	Koormus tootmisse lubamisel	Koormusnorm
Lõikamine	5	2	7	8
Mehaaniline töötlemine	8	3	11	10
Koostamine	4	1	5	6

Lõikamise ja koostamise koormus jääb normi piiresse, mehaanilise töötlemise oma aga mitte. Kui reegel nõuab, et kõigi marsruudil olevate kontrollitavate töökeskuste koormus jääks normi piiresse, jääb tellimus ootele. Vaba lõikepink ei anna alust mehaanilise töötlemise piirväärtust eirata.

Oletame, et järgmiseks ülevaatuseks on lõpetatud mehaanilise töötlemise operatsioonid vähendanud arvestuslikku koormust kahe korrigeeritud koormustunni võrra. Kui muid muutusi pole, on mehaanilise töötlemise praegune koormus nüüd kuus. Kaalutava tellimuse kolme tunni lisamisel saadakse üheksa. Nüüd vastab tellimus kõigi kolme töökeskuse koormuspiirangule.

Praktiline perioodiline tootmisse lubamine järgib sellist loogikat:

1. Ajakohasta praegune koormus. Eemalda lõpetatud operatsioonide arvestuslik koormus ning vii arvestus vastavusse tootmisse lubatud töödes tehtud muudatustega.

2. Sea sobivad ootel tellimused tähtsuse järjekorda. Kontrolli esmalt nende valmisolekut ja kasuta seejärel kokkulepitud reeglit, näiteks tarnetähtaja või kavandatud tootmisse lubamise kuupäeva järgi järjestamist.

3. Kontrollige järgmise tellimuse tehnoloogilist marsruuti. Lisage praegusele arvestuslikule koormusele tellimuse lisatav koormus ja võrrelge tulemusi vastavate koormusnormidega.

4. Kandke koormusarvestusse ainult tootmisse lubatud tellimused. Lisage arvestusse tellimuse lisatav koormus. Kui tellimus kontrolli ei läbi, jätke see tootmisse lubamist ootama ning ärge jätke selle kavandatud koormust arvestusse.

5. Jätkake ülejäänud kandidaatidega. Igas järgmises kontrollis kasutage koormusarvestust, mida on eelnevate tootmisse lubamiste järel uuendatud.

See viimane üksikasi on oluline. Kumbki tellimus võib eraldi mahtuda hommikuse algkoormuse juures piirmääradesse, kuid koos tootmisse lubades võivad need piiri ületada. Ühe tellimuse tagasilükkamine ei pea peatama kõiki tootmisse lubamisi: sõltuvalt ootel tellimuste valikureeglist võib mõne teise tellimuse marsruut piirmääradesse mahtuda.

Kui operatsioon lõpeb, eemaldage vastava töökeskuse arvestusest sellele operatsioonile määratud koormus. Ärge eemaldage kogu tellimuse koormust kõigist järgnevatest töökeskustest pelgalt seetõttu, et selle esimene operatsioon on lõpetatud.

Valige tootmisse lubamise rütm, mis toetab sujuvat tootmisvoogu

Perioodilise tootmisse lubamise korral vaadatakse kandidaadid üle kindlate ajavahemike järel. Pideva tootmisse lubamise korral reageeritakse määratletud koormustingimustele kohe, kui need tekivad. Mõned tootmise koormuse juhtimise ehk WLC meetodid ühendavad need kaks lähenemist: perioodiline otsustamine tasakaalustab koormusi ja lisareegel aitab vältida olukorda, kus töökeskusel pole tööd.

Tühja tööjärjekorra korral tuleb seega lähtuda kokkulepitud korrast, mitte mitteametlikust käsust lubada tootmisse kõik, mis parasjagu võtta on. Tööpuuduse vältimise reegel peab määrama, millise töö võib tootmisse lubada ja kuidas selle koormus arvele võetakse. Vastasel juhul võivad erandid koormuse juhtimise järk-järgult sisutühjaks muuta.

Sama distsipliin kehtib kiirtellimuste puhul. Hoidke nähtaval, kui kaua tellimused on tootmisse lubamist oodanud ja milline on tarne hilinemise risk. Kui tähtajaks täitmist vajav tellimus korduvalt piirmäärade kontrolli ei läbi, otsustage, kas muuta tootmisvõimsust, tehnoloogilist marsruuti, prioriteeti või kliendile lubatud tarneaega. Pelgalt kiireloomuliseks märkimine ei tekita töötlemisaega juurde.

Piirmäär ei lahenda ka püsivat ülekoormust. Kui vastuvõetud tellimuste maht ületab pidevalt võtmeressursi saavutatavat tootmismahtu, muudab rohkemate tellimuste tootmisest väljas hoidmine ainult nende ootamise kohta. Tootmisvõimsus ja klientidele antud lubadused vajavad endiselt tähelepanu.

Kohandage piirmäärasid kogu läbiminekuaja, mitte korras tootmissaali järgi

Väga leebe piirmäär laseb tööd hõlpsasti tootmisse, kuid lubab järjekordadel kasvada. Väga range piirmäär võib lühendada tööde viibimist tootmissaalis, kuid jätta need liiga kauaks tootmisse lubamist ootama. Eriti keeruliseks võib muutuda mahukate tööde tootmisse lubamine.

Kui tellimus lisandub ootenimekirja, hinnake selle valmimiseni kuluvat aega kahe omavahel seotud osana:

Tootmisse lubamise ooteaeg + aeg tootmisse lubamisest valmimiseni.

Nädalase ootamise viimine tootmissaalist tootmisse lubamise eelsesse etappi ei tähenda automaatselt, et klient saab tellimuse nädala võrra varem kätte.

Alustage sellest, et muudate koormusarvestuse ja tööde lõpetamise tagasiside usaldusväärseks. Võtke piirmäärad kasutusele või karmistage neid järk-järgult ning seejärel hinnake, kas tootmise läbilaskevõime, tarnekindlus ja tellimuse kogu läbiminekuaeg paranevad üheskoos. Keskmiste näitajate kõrval jälgige kõige kauem tootmisse lubamist oodanud tellimusi. Uurige, miks töökeskustel tööd napib, selle asemel et rõõmustada üksnes lõpetamata toodangu vähenemise üle tootmissaalis.

Universaalset „õiget“ koormustundide arvu ei ole. Sobivat taset mõjutavad tehnoloogiliste marsruutide koosseis, tootmisvõimsus, ajahinnangute täpsus ja valitud arvestusmeetod. Kui need tingimused muutuvad, vaadake ka piirmäär uuesti üle.

WLC, BOA, CONWIP ja POLCA: erinevad juhtimisülesanded

Kõik need meetodid tegelevad tootmisvooga, kuid nende juhtimissignaalid ei ole omavahel asendatavad.

Lähenemine	Millele juhtimine keskendub
Koormuspõhine tootmisse lubamine WLC alusel	Kas kaalutava tellimuse lisatav koormus mahub koormusnormide piiresse neis kontrollitavates töökeskustes, mida tellimus oma tehnoloogilisel marsruudil läbib.
BOA	Saksamaalt pärit koormuspõhise tootmisse lubamise käsitlus: tootmistellimused lubatakse tootmisse tootmisvõimsuse koormatuse ja määratud koormuspiiri alusel.
CONWIP	Tootmisse lubamist reguleerib lõpetamata toodangu kogumahu ülempiir kindlaksmääratud tootmisala piires.
POLCA	Lisaks töö tegemise loale antakse tootmisvõimsuse kasutamise luba tootmisrakkude paaridele määratud kattuvate kaardiringide kaudu.

Klassikalist BOA-d ja erinevaid WLC tootmisse lubamise meetodeid ei tohiks käsitleda ühe ja sama algoritmina. Eelkõige ärge kandke BOA koormusprotsenti üle korrigeeritud koormuse näitesse, määratlemata, kuidas see meetod koormust mõõdab ja piirmäära seab.

Valige meetod selle järgi, millist otsust on vaja juhtida. Lõpetamata toodangu kogumahu ülempiir piirab kindlaksmääratud ala sees olevat kogust; töökeskuste piirmäärad võimaldavad arvestada sellega, millistele töökeskustele eri tehnoloogilised marsruudid koormust lisavad. Kumbki neist ei määra iseenesest iga operatsiooni masinat ja algusaega.

Koostage SkyPlanneriga tootmisse lubatud töödele terviklik ajakava

Koormuskontrolli läbimine tähendab, et tellimuse võib valitud korra alusel tootmisse lubada. See ei tähenda, et selle järgmine operatsioon saab kohe alata või et tarnekuupäev on kindel. Masinad töötavad vahetuste järgi, materjalidel on saadavuskuupäevad ja operatsioonid sõltuvad eelnevatest töödest.

SkyPlanner APS arvestab nende piirangutega kõigi tootmisse lubatud tööde ajastamisel. Selle ajastamiseks mõeldud tehisintellekt Arcturus määrab operatsioonid sobivatele töökohtadele, lähtudes seadistatud tootmisvõimsusest, vahetustest, sõltuvustest ja prioriteetidest. Kui materjalide saadavust arvestav ajastamine on sisse lülitatud, võetakse arvutuses arvesse ka materjalide saadavust. Gantti vaates on näha saadud plaan kõigi ressursside lõikes.

Tuleme näite juurde tagasi: mehaanilise töötlemise piirmäär lubab nüüd tellimuse tootmisse, kuid selle kuuetunnisele operatsioonile tuleb endiselt leida koht olemasolevate tööde seas. SkyPlanner arvutab selle paigutuse koos lõikamise, koostamise ja teiste tellimustega. Näete eeldatavat valmimisaega ja prioriteetide muutmise mõju, ilma et peaksite iga masina tööjärjekorra käsitsi uuesti koostama.

Teie juhite ajakava prioriteetide, reeglite ja lukustustega; Arcturus teeb ajastusarvutused. See ongi praktiline põhjus kasutada SkyPlannerit koos koormuspõhise tootmisse lubamise korraga: vähem käsitsi kooskõlastamist ja selgem ülevaade sellest, mida tootmisse lubatud tööd tarnete jaoks tähendavad.

Kui varaseima lubatud alguskuupäeva reegel on sisse lülitatud, saab tellimusele määratud kuupäeva abil ajastamisel arvestada kokkulepitud varaseima alguse piirangut. See kuupäev on ajastamispiirang, mitte tõend selle kohta, et tellimus on kehtivate WLC piirmäärade kontrolli läbinud. Töövoogu kavandades määratlege selgelt nii tootmisse lubamise otsus kui ka koormusarvestus.

SkyPlanneri tööaruanne ja tellimusrea aruanne aitavad üle vaadata ka registreeritud tööd ja kestuste erinevused. Need annavad aluse planeerimisel kasutatavate ajahinnangute parandamiseks; tootmisse lubamise kord vajab endiselt kindlaksmääratud tagasisidet tööde lõpetamise kohta ja arvestusreegleid.

Mida parem ajastus Mamecis muutis

Tööstuslikke segamisseadmeid ja kõrgtehnoloogilisi allhanketooteid valmistava Mameci sõnul on tootmise planeerimise töökoormus pärast SkyPlanneri kasutuselevõttu selgelt vähenenud. Ettevõtte kliendilugu kirjeldab ka mõistlikumaid läbiminekuaegu ja seda, et lõpetamata toodang seob vähem käibekapitali asjatult, sest tööd algavad õigel ajal.

Tootmisse lubamise kontrolli kõrval tasub ajastamisel püüelda just selle poole, et alustatud tööga saaks edasi töötada, mitte et see jääks lihtsalt järgmisse järjekorda ootama. Sama erinevus on oluline planeerijale, kes kasutab tootmisse lubamise piirmäärasid: kontrollitud algusele peaks järgnema kooskõlastatud plaan, mitte uus tööjärjekordade korrastamise ring.

Alustage ühest tootmisse lubamise otsusest ja jälgige tellimust tarneni

Esmakordsel rakendamisel valige kontrollitavateks töökeskusteks tootmise seisukohalt oluline rühm ja võtke aluseks tüüpilised tellimuste tehnoloogilised marsruudid. Veenduge, et rühmitatud masinad saavad tõepoolest tööd omavahel jagada, korraldage tagasiside tööde lõpetamise kohta ja leppige kokku, kuidas käsitleda tööd, mida ei saa piirmäärade tõttu õigel ajal tootmisse lubada. Seejärel kontrollige, kas tootmisse lubamise otsused ja tootmise ajakava on omavahel kooskõlas.

SkyPlanner ühildub avatud REST API kaudu mis tahes ERP- või MES-süsteemiga, seega ei pea ajakava parandamiseks asendama süsteemi, milles teie tellimusi hallatakse.

Et näha seda seost oma tootmise näitel, broneerige SkyPlanneri demo. Võtke kaasa ühe ootel tellimuse tehnoloogiline marsruut, töökeskuste praegused koormused ja kavandatav tootmisse lubamise reegel. Jälgige tootmisse lubatud tööde kulgu ajakavas ning uurige nende mõju valmimiskuupäevadele ja teistele samade ressursside pärast konkureerivatele tellimustele.

Soovite esmalt ise tutvuda? Proovige SkyPlannerit demoandmetega või kasutage SkyPlanner Assistantis tehisintellekti toega juhendatud alustamist „Getting Started”. Vaadake, kui palju lihtsamaks muutub planeerimine, kui kogu tehnoloogilise marsruudi ajakava arvutatakse ühes kohas, ent prioriteetide juhtimine jääb teie kätte.