Tahtiaika tuotannossa: laske kysynnän edellyttämä tuotantotahti

Etusivu » Resurssit » Tahtiaika tuotannossa: laske kysynnän edellyttämä tuotantotahti

Arvioitu lukuaika: 9 minuuttia

Tahtiaika kertoo asiakaskysynnän edellyttämän tuotantotahdin: kuinka paljon tuotantoaikaa on käytettävissä kutakin tarvittavaa kappaletta kohti. Kahden minuutin tahtiaika tarkoittaa, että prosessin on tuotettava käytettävissä olevana aikana keskimäärin yksi hyväksytty kappale joka toinen minuutti.

Laskenta on yksinkertainen. Sen jälkeen tulee olennainen kysymys: voidaanko vaadittu tahti saavuttaa käytettävissä olevilla koneilla, henkilöstöllä ja tuotantoreitityksellä?

Pelkkä kysynnästä johdettu tavoite ei varaa konetta eikä poista tuotevaihtoa. SkyPlanner APS yhdistää tarvittavat määrät yksityiskohtaiseen tuotantoaikatauluun. Näin näet, mitä työ vaatii resursseiltasi, ja voit reagoida kysynnän tai resurssien käytettävyyden muutoksiin.

Tahtiajan laskentakaava

Tahtiaika = käytettävissä oleva tuotantoaika ÷ asiakaskysyntä

Käytä molemmissa lähtötiedoissa samaa ajanjaksoa. Jaa vuorossa käytettävissä olevat minuutit vuorossa tarvittavalla kappalemäärällä tai viikossa käytettävissä olevat tunnit viikossa tarvittavalla kappalemäärällä. Tuloksena on aika kappaletta kohti, ei kappalemäärä tunnissa.

Kuvitellaan tuotantosolu, jossa tehdään kahdeksan tunnin vuoroa. Taukoihin ja muihin sovittuihin aikoihin, jolloin työtä ei tehdä, kuluu yhteensä 60 minuuttia. Käytettävissä on siis 420 minuuttia. Asiakkaat tarvitsevat solusta 210 hyväksyttyä kappaletta joka vuorossa.

420 minuuttia ÷ 210 kappaletta = 2 minuuttia kappaletta kohti

Tämä tarkoittaa 120 sekuntia kappaletta kohti eli keskimäärin 30 kappaleen tuotantovaatimusta jokaista käytettävissä olevaa tuotantotuntia kohti. Kyse ei ole koko kahdeksan tunnin vuoron keskiarvosta, sillä vuoroon sisältyvät myös ajat, jolloin työtä ei tehdä.

Kahden minuutin luku kuvaa kysynnän asettamaa vaatimusta. Se ei kerro, millä nopeudella solu tällä hetkellä toimii tai kuinka kauan yhdeltä tuotteelta kuluu kaikkien työvaiheiden läpi kulkemiseen.

Valitse lähtötiedot tuotantotarpeen mukaan

Ennen kuin otat tahtiaikatavoitteen käyttöön, sovi, mitä kappalemäärällä ja käytettävissä olevalla ajalla tarkoitetaan. Tarkkakaan vastaus väärään kysymykseen ei tuota hyvää tuotantosuunnitelmaa.

Määritä tuoteperhe ja tuotoksen laskentapiste

Aloita tuotteesta tai toistuvasti valmistettavasta tuoteperheestä, jolle voidaan määrittää mielekäs yhteinen tuotantovirta. Määritä, mistä tuotos lasketaan: esimerkiksi solusta valmistuvista kokoonpanoista, ei useissa työvaiheissa valmistuneiden osien yhteenlasketusta määrästä.

Älä laske samaa kappaletta uudelleen aina, kun se kulkee seuraavan työpisteen läpi. Älä myöskään käsittele yksinkertaista komponenttia ja monimutkaista kokoonpanoa samanarvoisina kappaleina vain siksi, että molempia on tilauskannassa.

Kohdista kysyntä suunnittelujaksolle

Käytä määrää, jonka asiakkaat tarvitsevat suunniteltavan jakson aikana. Jos täydennät varastoa, määritä tarve varaston täydennysperiaatteiden mukaan. Älä valmista suurta määrää arvellun kysynnän varalle vain pitääksesi koneet käynnissä.

Viikkokeskiarvosta voi olla apua toistuvan tuotantorytmin määrittämisessä, mutta tarkista myös viikon sisäiset toimituspäivät. Oikea kokonaismäärä perjantaina ei täytä tilausta, jonka toimituspäivä oli tiistaina.

Kun kysyntä kasvaa ja käytettävissä oleva aika pysyy samana, tahtiaika lyhenee: kullekin tarvittavalle kappaleelle on vähemmän aikaa. Kysynnän laskiessa tahtiaika pitenee. Jos jaksolla ei ole kysyntää, mielekästä tahtiaikaa ei voi laskea. Nollalla jakaminen ei luo tuotantotavoitetta.

Määritä käytettävissä oleva aika selkeästi

Käytä kyseiselle tuotantovirralle todella varattua aikaa. Vähennä siitä suunnitellut ajat, jolloin tuotanto ei käy, kuten tuotannon pysäyttävät tauot. Älä laske kokonaisen vuoron aikaa tuoteperheelle, joka voi käyttää jaettua resurssia vain osan vuorosta.

Käsittele asetusaikoja ja häviöitä johdonmukaisesti. Tässä oppaassa tuotevaihdot ovat työtä, jonka on mahduttava käytettävissä olevaan tuotantoaikaan. Niitä ei siis lisäksi vähennetä tästä ajasta. Joissakin laskentatavoissa suunnitellut tuotevaihdot vähennetään ensin käytettävissä olevasta ajasta. Kummassakin tapauksessa sama aika lasketaan vain kerran, ei kahdesti.

Odottamattomat konerikot, hidastunut tuotanto ja hylätyt kappaleet eivät vähennä asiakaskysyntää. Ne heikentävät kykyäsi vastata siihen. Pidä nämä häviöt näkyvissä kapasiteettia tarkistaessasi, äläkä anna optimistisen aika-arvion peittää niitä.

Tahtiaika ja sykliaika: vaadittu tahti ja todellinen suorituskyky

Tahtiaika määräytyy kysynnästä. Sykliaika taas saadaan mittaamalla prosessia: kuinka kauan toistettava työvaihe tai tuotantosykli todellisuudessa kestää. Tuotannon läpimenoaika on eri asia. Se tarkoittaa määritellyn reitityksen läpi kulkemiseen kuluvaa kokonaisaikaa, johon sisältyvät myös työvaiheiden väliset odotukset.

Tuotteen kulku linjan läpi voi kestää tunteja, vaikka linjalta valmistuisi yksi kappale joka toinen minuutti. Useita kappaleita on samanaikaisesti eri työvaiheissa. Tahtiaika ei siis edellytä koko reitityksen suorittamista kahdessa minuutissa.

Kun vertaat sykliaikaa tahtiaikaan, tarkista, mitä mittaus sisältää. Koneen automaattinen leikkaussykli ei välttämättä sisällä kappaleen latausta ja purkua. Pelkästä käyntiajasta mitattu sykli voi jättää pysähdykset huomiotta. Kumpikaan ei yksin osoita, millä tahdilla hyväksyttyjä valmiita kappaleita pystytään tuottamaan jatkuvasti.

Jos yksi työpiste tuottaa yhden kappaleen kerrallaan, tahtiaikaa pidempi sykli kertoo kapasiteettivajeesta jo ennen erillisten asetusaikojen tai häviöiden lisäämistä. Tahtiaikaa lyhyempi sykli antaa liikkumavaraa, mutta ei todista koko tuotantovirran pystyvän vastaamaan kysyntään. Oppaamme sykliajan mittaamisesta tuotannossa kertoo, miten saat käyttökelpoista tietoa työvaiheiden kestoista.

Tarkista, riittääkö käytettävissä oleva kapasiteetti vaadittuun tahtiin

Palataan soluun, jonka on tuotettava 210 hyväksyttyä kappaletta 420 minuutissa. Oletetaan, että sen kapasiteettia rajoittava työvaihe kestää 1,8 minuuttia kappaletta kohti ja vaatii vuoron aikana 30 minuuttia asetusaikaa. Valmistus ja asetukset käyttävät samaa resurssia, eivätkä ne tapahdu samanaikaisesti. Tässä yksinkertaistetussa esimerkissä ei synny hylättyjä kappaleita eikä suunnittelemattomia pysähdyksiä.

Kapasiteetin tarkistus	Laskenta	Tarvittava aika
Kappaleiden valmistus	210 kappaletta × 1,8 minuuttia	378 minuuttia
Asetukset	Kirjataan erikseen	30 minuuttia
Työ yhteensä	378 + 30	408 minuuttia
Jäljelle jäävä aika	420 − 408	12 minuuttia

Työ mahtuu resurssin käytettävissä olevaan aikaan, mutta pelivaraa jää vain 12 minuuttia. 1,8 minuutin sykli näyttää reilusti kahden minuutin tahtiaikaa nopeammalta, kunnes asetusaika otetaan huomioon. Keskeytys tai ylimääräinen korjaustyö voi kuluttaa jäljellä olevan ajan nopeasti.

Kuvitellaan nyt, että kysyntä kasvaa 240 kappaleeseen mutta vuoro pysyy ennallaan. Uusi tahtiaika on 420 ÷ 240 = 1,75 minuuttia kappaletta kohti. Työvaihe kestää silti edelleen 1,8 minuuttia kappaletta kohti, ja asetuksiin kuluu yhä 30 minuuttia.

Työhön tarvittava aika on nyt 240 × 1,8 + 30 = 462 minuuttia. Se ylittää käytettävissä olevat 420 minuuttia 42 minuutilla. Tuotantotaululle kirjattu lyhyempi tavoiteaika ei poista tätä vajetta.

Tarvitaan käytännön toimenpiteitä: lyhennä työvaihe- tai asetusaikaa, järjestä soveltuvaa lisäkapasiteettia, siirrä siihen soveltuvia töitä toiselle resurssille tai sovi tarvittavan määrän tai toimituspäivän muuttamisesta. Tarkista laatu, miehitys ja työtapojen turvallisuus ennen kuin lasket ehdotetun nopeutuksen käytettävissä olevaksi kapasiteetiksi.

Tässä myös hienokuormitus on tärkeää. Yllä oleva laskelma tarkistaa yhden resurssin kokonaiskuorman. Aikataulu puolestaan kertoo, milloin työ voidaan tehdä, valmistuvatko edeltävät työvaiheet ajoissa ja mitkä muut tilaukset tarvitsevat samaa resurssia. Vaikka kokonaiskuorma mahtuisi käytettävissä olevaan aikaan, työ voi silti valmistua myöhässä, jos tarvittava kapasiteetti vapautuu vasta toimitusajan jälkeen.

Sopiiko tahtiaika tuotantoon, jossa tuotevalikoima on laaja?

Tahtiaikaa on helpointa tulkita, kun tuotteet kulkevat toistuvan tuotantovirran läpi ja niiden työmäärät ovat kohtuullisen vertailukelpoisia. Laajan tuotevalikoiman tuotannossakin se voi auttaa hahmottamaan sopivan tuoteperheen toistuvaa kysyntää. Yksi koko tehtaan yhteinen tahtiaika voi kuitenkin peittää juuri sen rajoitteen, joka pitäisi havaita.

Kymmenen kappaletta yhtä tuotetta voi viedä enemmän koneaikaa kuin viisikymmentä kappaletta toista. Eri tuotteet voivat myös vaatia erilaisia reitityksiä, kiinnittimiä tai osaamista. Niiden yhdistäminen yhdeksi keskimääräiseksi kappalemääräksi ei tee niiden kapasiteettitarpeista samanlaisia.

Pidä kysynnän mukainen tavoite lähtökohtana ja laske kunkin tuotteen määrästä todelliset työvaihe- ja asetusaikatarpeet. Arvioi sitten yhteiskuorma tuotteiden käyttämillä yhteisillä resursseilla. Yksittäistöissä, joiden reititykset ja kestot vaihtelevat paljon, tilausten yksityiskohtainen aikataulutus on hyödyllisempää kuin yritys saada jokainen työ samaan tahtiin.

Muuta kysyntätavoite toimivaksi aikatauluksi SkyPlannerilla

SkyPlannerin tarkoitus ei ole korvata yksinkertaista jakolaskua. Sen avulla laskennasta saatu tuotantotarve pysyy yhteydessä työhön, jolla tarve on täytettävä.

SkyPlannerissa määrität tuotteen työvaiheet, niiden kestot ja soveltuvat työpisteet kerran. Uudet tilausrivit perivät tämän reitityksen, ja niiden määrät sekä toimituspäivät kertovat järjestelmälle, mitä tuotannolta vaaditaan. Voit määrittää käsittelyajan kappaletta kohti, tuotantonopeuden tai työvaiheen kiinteän keston. Asetusaika kirjataan erikseen.

SkyPlannerin hienokuormituksesta vastaava tekoäly Arcturus ajoittaa työt kokonaisuutena määritetyn kapasiteetin, työvuorojen, työvaiheiden välisten riippuvuuksien ja asettamiesi prioriteettien perusteella. Gantt-näkymä näyttää näin muodostuvat työjonot ja ajoitukset eri resursseilla. Näet, milloin tarvittavien töiden on suunniteltu valmistuvan, eikä sinun tarvitse olettaa, että riittävä keskimääräinen tuotantotahti takaa tilauksen valmistumisen ajallaan.

Kun tilausmäärä kasvaa tai työvuoron käytettävissä oleva aika vähenee, päivitä tiedot ja anna Arcturus-tekoälyn laskea aikataulu uudelleen. Tarkista vaikutukset kyseisiin tilauksiin ja päätä, tarvitaanko prioriteetin muutosta, hyväksyttyä kapasiteetin muutosta vai toimituslupauksen tarkistamista. Yksittäisten koneiden työjonojen korjaamiseen käsin kuluu vähemmän aikaa, ja saat selkeämmän pohjan tuotantoa koskeville päätöksille.

SkyPlanner ajoittaa työt määrittämillesi tuotantoresursseille. Tuotantolinjojen fyysinen tasapainottaminen ja työmenetelmien muuttaminen ovat edelleen tuotantoteknisiä päätöksiä. Parempi hienokuormitus auttaa näkemään, missä tarvitaan toimenpiteitä ja mitä päivitetty suunnitelma merkitsee toimituksille.

Mitä vuorokohtainen näkyvyys muutti Fredman Operationsilla

Elintarviketurvallisia keittiö- ja pakkausratkaisuja valmistava suomalainen Fredman Operations siirsi aiemmin työkortteja käsin L7 ERP -järjestelmän ja LTR-tuotannonohjausohjelmiston välillä. Työt priorisoitiin käsin, ja näkyvyys koneiden vapautumisaikoihin sekä vuorokohtaiseen kapasiteettiin oli rajallinen.

SkyPlannerin yhteinen Gantt-näkymä ja työvuorojen ajoitus toivat vuorokohtaisen kapasiteetin osaksi tuotantosuunnitelmaa. Henkilöstö näki töiden suunnitellut aloitus- ja valmistumisajat. Yrityksen mukaan aikataulumuutoksiin pystyttiin reagoimaan nopeammin ja ylitöiden tarve väheni.

Fredmanin kokemus havainnollistaa, miksi vaaditun tuotantomäärän tueksi tarvitaan käyttökelpoinen kapasiteettisuunnitelma. Tiimi voi arvioida toimituslupauksia käytettävissä olevan tuotantoajan perusteella sen sijaan, että selvittäisi tilanteen joka kerta uudelleen käsin. Lue koko tarina Fredman Operationsin SkyPlanner-kokemuksista.

Katso, mitä vaadittu tuotantotahti tarkoittaa käytännössä

Laske tahtiaika, jotta asiakkaan vaatima tuotantotahti on selvä. Ajoita sitten varsinaiset työt SkyPlannerilla. Näet, miten kuormitus mahtuu resurssien kapasiteettiin ja mitä tapahtuu, kun tuotantovaatimus muuttuu.

SkyPlanner integroituu mihin tahansa ERP- tai MES-järjestelmään avoimen REST API -rajapintansa kautta. Näin voit hyödyntää nykyisiä tilaus- ja tuotantotietojasi hienokuormituksessa.

Jos haluat tutustua SkyPlanneriin oman tuotantosi näkökulmasta, varaa SkyPlanner-esittely. Ota mukaan tiedot säännöllisesti valmistettavasta tuoteperheestä: kysyntä, työvaiheiden kestot ja työvuorokalenteri. Näiden tietojen avulla keskustelu pysyy konkreettisena: mitä on tuotettava, missä kapasiteettia tarvitaan ja miten aikataulu muuttuu tilanteen muuttuessa. Jos haluat ensin tutustua itse, kokeile SkyPlanneria demotiedoilla.