EPEI: laske realistinen tuotannon toistoväli

Etusivu » Resurssit » EPEI: laske realistinen tuotannon toistoväli

Arvioitu lukuaika: 11 minuuttia

Haluat valmistaa tuoteperheen jokaista osaa useammin ja pienempinä erinä. Tuotantokierto näyttää selkeältä: ensin A, sitten B ja C ja lopuksi takaisin A:han. Koneella on kuitenkin valmistettava myös asiakastilauksia, ja jokainen kierros tuo mukanaan uudet tuotevaihdot.

EPEI (Every Part Every Interval) kuvaa tuotannon toistoväliä ja auttaa arvioimaan, kuinka usein tuoteperheen kaikki osat voidaan valmistaa uudelleen. Olennaista ei ole vain se, kuinka lyhyen välin haluaisit. Ratkaisevaa on, mahtuvatko valmistus, asetukset ja muut työt tuohon aikaan.

Aloita tarkistamalla kapasiteetin riittävyys. Tuo sitten toistuvat tilaukset samaan aikatauluun muun tuotannon kanssa. SkyPlanner APS auttaa tässä ilman, että joudut jatkuvasti rakentamaan konekohtaisia työjonoja uudelleen saadaksesi valitsemasi rytmin sopimaan tuotantoon.

Mitä EPEI tarkoittaa?

EPEI tarkoittaa aikaa, joka kuluu määritellyn tuoteperheen kunkin osan peräkkäisten valmistuskertojen välillä tietyssä prosessissa. Kun EPEI-tavoite on kaksi työpäivää, tuoteperheen jokaista osaa valmistetaan kahden työpäivän välein. Kullakin kerralla valmistetaan tämän täydennysrytmin edellyttämä määrä.

Saatat kohdata myös englanninkielisen nimityksen ”every product every interval” tai lyhenteen EPEx, jossa x tarkoittaa valittua aikaväliä. Olennaista on toistumistiheys, ei se, mitä lyhennettä tehtaalla käytetään.

Määrittele tarkastelun rajat ennen luvun ilmoittamista. ”Kaksi päivää” kertoo jotain vain, jos kaikki tietävät, mitä osia, resurssia ja työkalenteria se koskee. Vaikka tuoteperhe valmistettaisiin koneistuksessa kahden päivän välein, osat voivat silti joutua odottamaan seuraavaa prosessia, jota ajetaan kerran viikossa.

Erota myös nämä kolme asiaa toisistaan:

• Laskennallinen alaraja: lyhin toistoväli, johon kapasiteetti riittää määritellyn laskelman mukaan.
• Suunnittelutavoite: rytmi, jonka valitset käytännön toteutettavuuden, kysynnän ja tuotanto-olosuhteiden perusteella.
• Toteutunut toistoväli: aika, joka kunkin osan peräkkäisten valmistuskertojen välillä todella kului.

Tuotantokiertoon merkitty tavoite ei todista, että tuotanto olisi saavuttanut sen. EPEI ei myöskään tarkoita yhden kappaleen valmistuksen sykliaikaa, kysynnän edellyttämää tahtiaikaa eikä tilauksen koko tuotannon läpimenoaikaa.

Näin lasket kapasiteetin asettaman EPEI-alarajan

Kun tuoteperheen osat valmistetaan yksinkertaisena peräkkäisenä sarjana yhdellä resurssilla, aloita kolmesta lähtötiedosta:

1. Tuoteperheelle käytettävissä oleva aika työpäivää kohti. Vähennä suunnitellut tuotantokatkot sekä kapasiteetti, joka on varattu resurssin muille töille.

2. Kysynnän täyttämiseen tarvittava päivittäinen valmistusaika. Kerro kunkin osan keskimääräinen päiväkysyntä sen kappalekohtaisella valmistusajalla ja laske tulokset yhteen.

3. Yhden kokonaisen tuotantokierron asetusaika. Laske mukaan jokainen tuotevaihto, myös vaihto viimeisestä osasta takaisin ensimmäiseen.

Kun vähennät käytettävissä olevasta ajasta päivittäisen valmistusajan, jäljelle jää asetuksiin käytettävissä oleva kapasiteetti. Peruslaskelma on:

Lyhin toistoväli työpäivinä = yhden tuotantokierron asetusaika yhteensä ÷ asetuksiin päivittäin jäävä kapasiteetti

Merkitään käytettävissä olevaa aikaa minuutteina päivässä kirjaimella A, tarvittavaa päivittäistä valmistusaikaa minuutteina kirjaimella R ja kokonaisen tuotantokierron asetusaikaa minuutteina kirjaimella S:

T ≥ S ÷ (A − R)

Perustelu on yksinkertainen. T työpäivän aikana valmistukseen tarvitaan R × T minuuttia ja asetuksiin S minuuttia. Näiden on mahduttava käytettävissä olevaan A × T minuuttiin. Kun tästä ehdosta ratkaistaan T, saadaan yllä esitetty toistovälin alaraja.

Käytä yhtenäisiä yksiköitä. Jos kysyntä on ilmoitettu kappaleina päivässä ja valmistusaika sekunteina kappaletta kohti, muunna laskemasi sekunnit minuuteiksi ennen kuin vähennät ne päivittäin käytettävissä olevista minuuteista.

Varaa tietoisesti joustovaraa vaihtelulle

Peruslaskelman alarajalla tuotevaihdot käyttävät kaiken jäljelle jäävän kapasiteetin. Tällainen tuotantotavoite on häiriöherkkä, jos tavanomaiselle vaihtelulle ei jää lainkaan tilaa.

Voit varata tietyn määrän minuutteja päivässä häiriöistä palautumiseen tai kysynnän vaihteluun ennen toistovälin laskemista. Vähennä tämä varaus A:sta. Älä vähennä samaa aikavarausta kahteen kertaan: tauot, tiedossa olevat seisokit, muut samalla resurssilla tehtävät työt ja palautumiseen varattu aika on käsiteltävä selkeästi erillään.

Jos A − R on nolla tai negatiivinen, asetuksiin ei jää aikaa. Toistovälin pidentäminen ei ratkaise tilannetta, jossa jatkuva valmistuskuorma vie jo kaiken käytettävissä olevan kapasiteetin. Kuormaa, valmistukseen tarvittavaa aikaa tai kapasiteettia on muutettava.

Tämä on kapasiteetin asettama alaraja, ei taloudellinen optimi. Laskelma olettaa, että kysynnän tuotejakauma on vakaa ja edustava, kutakin osaa valmistetaan kerran kierroksessa ja valmistusjärjestys on määritellyn mukainen. Vähimmäiseräkoot, kestoltaan kiinteät prosessit, materiaalien saatavuus ja muut työvaiheet voivat edellyttää pidempää toistoväliä.

EPEI-laskentaesimerkki: kolme osaa yhdellä koneella

Kuvitellaan koneistussolu, jossa valmistetaan toistuvasti kolmea osaa. Kun suunnitellut tuotantokatkot ja muille töille varattu aika on vähennetty, tuoteperheelle jää käytettäväksi 420 minuuttia työpäivässä.

Osa	Kysyntä työpäivää kohti	Valmistusaika kappaletta kohti	Tarvittava valmistusaika työpäivää kohti
A	100 kappaletta	2 minuuttia	200 minuuttia
B	60 kappaletta	1,5 minuuttia	90 minuuttia
C	40 kappaletta	1 minuutti	40 minuuttia
Yhteensä	200 kappaletta	—	330 minuuttia

Kokonaisen A–B–C–A-kierron tuotevaihtoihin tarvitaan 90 minuuttia. Tähän sisältyy myös paluu C:stä A:han. Muuten seuraava kierros alkaisi asetuksella, joka olisi jäänyt laskelmasta pois.

Ilman joustovaraa asetuksiin jää päivittäin 420 − 330 = 90 minuuttia. Laskennallinen lyhin toistoväli on siis 90 ÷ 90 = yksi työpäivä. Päivittäinen tuotanto mahtuisi aikaan täsmälleen, mutta häiriöistä palautumiseen ei jäisi varaa.

Varataan nyt joustovaraa 45 minuuttia päivässä. Asetuksiin jää tällöin 420 − 45 − 330 = 45 minuuttia päivässä, joten:

Kapasiteetin asettama EPEI-alaraja = 90 ÷ 45 = kaksi työpäivää

Tällä rytmillä yhden kierroksen aikana valmistetaan 200 kappaletta A:ta, 120 kappaletta B:tä ja 80 kappaletta C:tä. Valmistukseen kuluu 660 minuuttia ja asetuksiin vielä 90 minuuttia. Yhteensä aikaa tarvitaan 750 minuuttia kahden päivän aikana. Käytettävissä on 840 minuuttia, joten suunniteltu 90 minuutin varaus jää vapaaksi.

Kaksi työpäivää on siis realistinen vaihtoehto toistoväliksi, mutta ei vielä toimivaksi varmistettu aikataulu. Tarkista, että työjärjestys sopii todellisiin työvuoroihin, osat ja työkalut ovat valmiina ja seuraavat työvaiheet pystyvät ottamaan työt vastaan. Viikonlopun vuoksi kaksi työpäivää voi ulottua useammalle kuin kahdelle kalenteripäivälle.

Mikä lyhentää tai pidentää toistoväliä?

Jos koko kierroksen asetusajat lyhenevät 90 minuutista 45 minuuttiin ja kaikki muu pysyy ennallaan, varauksen huomioiva alaraja on 45 ÷ 45 = yksi työpäivä. Asetusaikojen lyhentäminen mahdollistaa siis kunkin osan valmistamisen useammin, ei pelkästään nopeamman tuotevaihdon.

Päinvastainen vaikutus jää helposti huomaamatta. Jos päivittäinen valmistuksen aikatarve kasvaa 330 minuutista 360 minuuttiin, saman varauksen jälkeen asetuksiin jää vain 420 − 45 − 360 = 15 minuuttia päivässä. Alkuperäisellä 90 minuutin asetusajalla koko kierroksen alarajaksi tulee kuusi työpäivää.

Pienikin valmistuskuorman kasvu voi pidentää toistoväliä huomattavasti, jos asetuksille on vain vähän kapasiteettia jäljellä. Tarkista EPEI uudelleen, kun tuotejakauma tai resurssin muu kuormitus muuttuu, älä vain asetusaikojen kehitysprojektin jälkeen.

Valitse rytmi, joka palvelee kysyntää eikä vain tuotantokiertoa

Lyhyempi toistoväli mahdollistaa osan varaston täydentämisen aiemmin, ja valmistuserien välisen kulutuksen kattamiseen tarvitaan vähemmän varastoa. Näin täydennyserät voivat olla pienempiä ja varastoon sitoutuu vähemmän pääomaa valmistuskertojen välillä. Toistovälin lyhentäminen tarkoittaa kuitenkin myös useammin toistuvia asetuksia.

Kun kysyntä on tasaista, alustava valmistusmäärä kullekin kierrokselle saadaan kertomalla työpäivän kysyntä valitulla toistovälillä. Esimerkissä osaa A tarvitaan 100 × 2 = 200 kappaletta kierroksella. Tämä on kierroksen kysyntää vastaava määrä, ei kattava varmuusvarasto- tai täydennyskäytäntö. Myös nykyinen varasto, puutteet, vähimmäiseräkoot ja kysynnän muutokset on otettava huomioon.

Vältä rytmin valinnassa kolmea yleistä sudenkuoppaa.

Älä sekoita varaston riittävyyttä tuotannon kyvykkyyteen. Varastomäärä jaettuna päivittäisellä kysynnällä kertoo, kuinka pitkäksi aikaa varasto voisi kattaa kulutuksen. Se ei kerro, riittääkö resurssin kapasiteetti koko tuoteperheen valmistukseen ja tuotevaihtoihin niin usein, että varastoa voidaan täydentää ajoissa.

Älä valmista jokaista hitaasti kiertävää nimikettä joka kierroksella. Säännöllisesti valmistettavalle nimikeryhmälle voi olla perusteltua valita lyhyt toistoväli, kun taas satunnaisesti tarvittavia nimikkeitä valmistetaan harvemmin todellisen tarpeen mukaan. Määrittele tämä rajaus selkeästi. Jos nimikettä valmistetaan vain joka kolmannella kierroksella, sen EPEI ei ole sama kuin joka kierroksella valmistettavilla nimikkeillä.

Älä optimoi asetuksia irrallaan kokonaisuudesta. Jos tuotevaihdon suunnalla on merkitystä, käytä laskennassa valitun työjärjestyksen todellisia tuotevaihtoja. Asetusmatriisi voi auttaa löytämään tehokkaamman järjestyksen. Yksi hyvin pitkä valmistusjakso tuotevaihtojen vähentämiseksi voi kuitenkin viivästyttää toisen osan seuraavaa valmistuskertaa liikaa.

Tuotannon tasaaminen on laajempi tehtävä, jossa tuotantomäärät ja tuotejakauma tasataan ajallisesti. EPEI tuo siihen täsmällisen kysymyksen: kuinka usein voimme palata valmistamaan näitä osia? Vastaa tähän kysymykseen pakottamatta koko tuotevalikoimaa jäykkään rytmiin.

Sisällytä toistuvat työt todelliseen tuotantoaikatauluun

Kapasiteettilaskelma on tarkoituksella yksinkertainen. Tehtaan aikataulu ei ole. Muut tilaukset käyttävät samoja koneita, työntekijät työskentelevät tietyissä vuoroissa ja materiaalipuute voi keskeyttää seuraavan suunnitellun valmistuserän.

Tässä SkyPlanner APS tuo hyötyä. Sen sijaan, että ylläpitäisit erillistä tuotantokiertoa ja sovittaisit kaiken muun käsin sen ympärille, ajoita valitut täydennystilaukset yhdessä muun tilauskannan kanssa. Näet selkeämmin, voidaanko toistuvat työt ja asiakkaille annetut toimituslupaukset toteuttaa rinnakkain. Samalla koneiden työjonojen päivittäiseen yhteensovittamiseen kuluu vähemmän aikaa.

Mallinna tuoteperheen todellinen ajantarve

SkyPlanner tukee työvaihekohtaisia kappaleaikoja, tuotantonopeuksia ja kiinteitä kestoja sekä asetusaikoja ja työhön soveltuvia työpisteitä. Käytä kullekin työvaiheelle sopivaa laskentatapaa sen sijaan, että laskisit jokaisen erän keston yksinkertaisesti kertomalla kappalemäärän sykliajalla.

Tuo valitut määrät, reititykset ja määräpäivät aikatauluun yhdessä tarvittavien työvuorojen ja resurssikapasiteetin kanssa. SkyPlannerin ajoitusmoottori Arcturus sijoittaa työt aikatauluun määritettyjen prioriteettien ja työvaiheiden välisten riippuvuuksien perusteella. Kun materiaalit huomioiva ajoitus on käytössä, myös materiaalien saatavuus vaikuttaa laskentaan. Tuloksena syntyvä työjärjestys näkyy Gantt-aikajanalla.

Sinä päätät edelleen, minkä tuoteperheen valmistus toistuu, mikä tavoite on järkevä ja miten poikkeukset priorisoidaan. Jos tilausta ei pidä valmistaa etuajassa, aikaisin sallittu aloituspäivä voi estää sen ajoittamisen tätä päivää aiemmaksi. Kyse on aikaisimman aloituksen rajoituksesta, ei takuusta seuraavan valmistuskerran ajankohdasta.

Säästä asetusajoissa unohtamatta seuraavaa tarvittavaa valmistuskertaa

SkyPlanner voi ryhmitellä töitä yhteisten ominaisuuksien, kuten työkalujen, materiaalin tai värin, perusteella. Työpisteen samankaltaisuussäännöissä huomioidaan valittu ominaisuus ja toisistaan poikkeavien töiden asetusaika. Ryhmittelyn painoarvoa säädetään dynaamisilla prioriteeteilla.

Näin saadaan käyttöön aikaa, joka muuten kuluisi vältettävissä oleviin tuotevaihtoihin. Asetusaikojen säästäminen ja lyhyt toistoväli eivät kuitenkaan aina ole sama tavoite. Samankaltaisten töiden pitäminen peräkkäin liian pitkään voi viivästyttää toisen osan seuraavaa valmistuskertaa. Aseta ryhmittelyn painoarvo suhteessa toimitusprioriteetteihin ja tarkista sitten, vastaako syntynyt työjärjestys valitsemaasi toistoväliä.

KJH-Comp käytti aiemmin ERP-järjestelmän viikkokuormitusta ja taulukkolaskentaa, jolloin töiden päivittäinen jako koneille jäi työnjohdon tehtäväksi. SkyPlannerin myötä äärellinen kuormitus ja töiden jako koneille automatisoituivat. Yritys kertoo ryhmittelevänsä särmäyksessä työt samojen työkalujen ja materiaalipaksuuksien mukaan, mikä lyhentää asetusaikoja ja vähentää koneiden tyhjäkäyntiä.

Samat hyödyt ovat tärkeitä myös toistuvasti valmistettavalle tuoteperheelle: vähemmän vältettävissä olevia asetuksia ja vähemmän aikaa päiväsuunnitelman laatimiseen uudelleen. Seuraavaksi on tarkistettava, sopiiko valittu toistoväli kokonaiskuormitukseen.

Tarkista toistoväli tuotannon muuttuessa

Kun olet ottanut tavoitteen käyttöön, kirjaa kunkin osan peräkkäisten valmistuskertojen ajankohdat johdonmukaisesti sovitussa prosessissa. Käytä aina samaa tapahtumaa, esimerkiksi valmistuksen aloitusta, ja samaa työkalenteria. Tarkastele valmistuskertojen välisiä aikoja ja etenkin tavoitteen ylityksiä. Pelkkä keskiarvo voi peittää sen, että jokin osa odottaa toistuvasti liian pitkään.

Kun seuraava valmistuskerta viivästyy, selvitä syy ennen tavoitteen muuttamista. Oliko alkuperäinen asetusaika-arvio liian optimistinen? Veikö toinen tilaus kapasiteetin? Puuttuiko materiaali, vai estikö myöhemmän työvaiheen rajoite suunnitellun tuotantovirran?

Päivitä tarvittavat kapasiteetti-, materiaali- tai prioriteettitiedot ja laske aikataulu uudelleen SkyPlannerissa. Tarkastele sitten seuraavia täydennyseriä yhdessä niiden asiakastöiden kanssa, joihin muutos vaikuttaa. Tarkoitus on korjata ristiriidan syy, ei pitää eilistä tuotantokiertoa näennäisesti ennallaan samalla, kun työjonot erkanevat siitä.

Testaa yhden tuoteperheen toistuvaa valmistusta SkyPlannerilla

Hyödyllinen EPEI yhdistää kolme päätöstä: kapasiteetin mahdollistaman toistovälin, kysynnän edellyttämän täydennysrytmin ja aikataulun, jonka on toteutettava molemmat muiden tilausten rinnalla.

SkyPlanner tarjoaa ajoitustyökalut tuon kolmannen päätöksen tueksi. Se integroituu mihin tahansa ERP- tai MES-järjestelmään avoimen REST API -rajapintansa kautta. Voit siis säilyttää nykyisen järjestelmäsi ja sisällyttää toistuvan tuotannon samaan rajallisen kapasiteetin aikatauluun tehtaan muiden töiden kanssa.

Varaa SkyPlanner-esittely ja ota tarkasteluun yksi tuoteperhe, sen valmistus- ja tuotevaihtoajat, työvuorokalenteri sekä muut samaa resurssia käyttävät tilaukset. Keskustelussa voit selvittää, miten ehdottamasi rytmi sopisi todelliseen kuormitukseen. Jos haluat ensin tutustua ympäristöön itse, kokeile SkyPlanneria esimerkkitiedoilla tai Assistantin tekoälyavusteisella aloitusopastuksella.