Tuotannon kapasiteettisuunnittelu: löydä tilaa tilauksille

Myynnillä on lupaava uusi tilaus. Asiakas haluaa toimituspäivän, ja tehtaalla näyttää olevan kiire. Ennen kuin lupaat toimituksen, tarvitset tarkempaa tietoa: millä resursseilla tilaus valmistetaan ja onko niillä riittävästi käytettävissä olevaa aikaa ennen kuin tilaus on lähetettävä?

Tuotannon kapasiteetin suunnittelussa verrataan kysynnän edellyttämää työmäärää käytettävissä oleviin koneisiin, henkilöstöön ja työaikaan. Näin selviää, mille resursseille työt mahtuvat, missä kapasiteettivajaus vaatii toimia ja auttaisiko lisävuoro todella.

SkyPlanner muuttaa tämän resurssitilanteen tuotantoaikatauluksi. Sen hienokuormitusta ohjaava tekoäly Arcturus laskee työjärjestyksen määrittämiesi kapasiteettien ja prioriteettien perusteella. Voit siis käyttää aikasi siihen, miten kysyntään vastataan, sen sijaan että rakentaisit koneiden työjonoja uudelleen. Tuloksena on toimituspäätös, jonka voit perustella myynnille, ja suunnitelma, jota tuotanto voi noudattaa.

Mitä tuotannon kapasiteettisuunnitelman pitää kertoa?

Hyödyllinen kapasiteettisuunnitelma yksilöi resurssin, ajanjakson ja tarvittavan päätöksen. ”Tehtaan kapasiteetista on käytössä 85%” antaa yleiskuvan. ”Pakkauslinjalle tarvitaan vielä yksi miehitetty työtunti ennen torstain luovutusta” kertoo, mihin voit tarttua.

Aloita resursseista, joilla työ voidaan oikeasti tehdä. Vapaa puristin ei korvaa ylikuormitettua pakkauslinjaa. Kahden samankaltaisen koneen työkalut tai työstönopeudet voivat poiketa toisistaan. Vaikka koneella olisi vapaa vuoro, sen tarvitsema pätevä käyttäjä voi olla jo varattu muualle.

Vertailuun tarvitaan kolme lähtötietoa:

• Jäljellä oleva työ: avoimet määrät, työvaiheiden reititykset, asetus- ja työstöajat sekä vaaditut valmistumispäivät. Valmiille työlle ei enää tarvitse varata tilaa suunnitelmassa.
• Käytettävissä oleva aika: päivämäärille määritetyt työvuorot, miehitys ja tiedossa olevat käyttökatkot, kuten huollot tai puhdistukset. Pelkkä koneen nimellisnopeus ei kerro sen käytettävyydestä.
• Aloitusvalmius: materiaalien on oltava käytettävissä ja edeltävien työvaiheiden valmiina ennen seuraavan työvaiheen aloitusta. Kalenterissa olevasta ajasta on hyötyä vain, jos työ voidaan tehdä silloin.

Kun valmistat erilaisia tuotteita, vertaa työkuormaa ja kapasiteettia tunteina sen sijaan, että laskisit yhteen erilaisia yksiköitä. Pidä vahvistetut tilaukset erillään ennustetusta kysynnästä. Kun tilaus korvaa osan ennusteesta, molempien laskeminen mukaan luo kapasiteettivajeen, jota ei todellisuudessa ole.

Tässä kapasiteetin suunnittelu ja hienokuormitus kohtaavat. Kapasiteettivertailu kertoo, mahtuvatko tarvittavat työtunnit käytettävissä olevaan aikaan. Hienokuormitus määrittää, missä ja milloin yksittäiset työvaiheet tehdään. Molempia tarvitaan, jotta tilauksen toimituslupaukselle on uskottavat perusteet.

Laske kapasiteetin yli- tai alijäämä oikealle resurssille

Kuormituksen peruslaskelma on yksinkertainen:

Erän kuormitus = asetusaika + jäljellä oleva määrä × yksikkökohtainen työstöaika

Laske yhteen niiden erien kuormitus, jotka tarvitsevat samaa resurssia samalla ajanjaksolla. Asetus tehdään erää varten, eikä asetusaikaa lasketa automaattisesti jokaiselle kappaleelle. Jos työn jakaminen edellyttää uutta asetusta, ota se mukaan laskelmaan.

Laske käytettävissä oleva aika vahvistetun työkalenterin pohjalta:

Käytettävissä oleva kapasiteetti = suunniteltu työaika − suunnitellut käyttökatkot

Vertaa sitten kapasiteettia kuormitukseen:

Kapasiteetin yli- tai alijäämä = käytettävissä oleva kapasiteetti − jäljellä oleva kokonaiskuormitus

Negatiivinen tulos kertoo, ettei resurssin aika riitä. Positiivinen tulos tarkoittaa, että kokonaiskuormitus mahtuu käytettävissä olevaan aikaan, mutta työvaiheiden järjestys on silti tarkistettava.

Käytä realistisia käsittelyaikoja ja kirjaa, miten tavanomaiset aikahäviöt huomioidaan laskennassa. Jos sama toistuva aikahäviö sisältyy jo korjattuun ajoaikaan ja vähennetään myös käytettävissä olevasta ajasta, se tulee lasketuksi kahteen kertaan. Tiedossa olevat puhdistus- ja huoltotyöt merkitään kalenteriin, ja tiedossa oleva uudelleentyöstö sisällytetään jäljellä olevaan työkuormaan.

Esimerkki: pakkaustilaus tarvitsee tunnin enemmän kuin aikaa on

Kuvitellaan valmistaja, joka tarkistaa pakkauslinjansa tilanteen seuraavien kahden päivän ajalta. Kaksi miehitettyä kuuden tunnin vuoroa antaa 12 tuntia työaikaa. Suunniteltu puhdistus vie kaksi tuntia, joten käytettävissä on 10 tuntia. Nykyiset tilaukset tarvitsevat asetuksineen kuusi tuntia.

Tarjolla oleva uusi tilaus sisältää 2 400 kappaletta. Kun ajoaika on 0,1 minuuttia kappaletta kohti, kokonaisajoaika on 240 minuuttia eli neljä tuntia. Tunnin asetusaika mukaan lukien uusi tilaus tarvitsee viisi tuntia pakkauslinjalla. Myöhempi tarkastus vie kaksi tuntia erillisessä tarkastuspisteessä.

Resurssi, seuraavat kaksi päivää	Käytettävissä oleva aika	Nykyinen kuormitus	Uusi tilaus	Yli- tai alijäämä tilauksen hyväksymisen jälkeen
Pakkauslinja	10 h	6 h	5 h	−1 h
Tarkastuspiste	16 h	8 h	2 h	+6 h

Tarkastuspisteessä on runsaasti vapaata aikaa, pakkauslinjalla ei. Rivien laskeminen yhteen peittäisi juuri sen kapasiteettivajauksen, joka myynnin pitää ymmärtää.

Yksi miehitetty lisätunti pakkauslinjalla voisi poistaa laskennallisen vajauksen, jos se ajoittuu ennen vaadittua luovutusta. Uudelle erälle on kuitenkin löydyttävä myös sopiva ajankohta, materiaalin on oltava valmiina ja tarkastus on tehtävä pakkauksen jälkeen ennen lähetystä. Taulukko on kapasiteettitarkistus, ei valmis aikataulu.

Ero on tärkeä silloinkin, kun jokaisen rivin tulos on positiivinen. Maanantaiaamun tarkastusaikaa ei voi käyttää erään, joka valmistuu pakkauksesta tiistai-iltapäivänä. Äärellinen kuormitus sijoittaa toisiinsa kytkeytyvät työvaiheet resurssien käytettävissä olevaan aikaan ja näyttää, milloin tilaus voi tämän työjärjestyksen perusteella valmistua.

Ratkaise kapasiteettivajaus tuotantopäätöksellä

Kun tiedät, mille resurssille työ ei mahdu, voit keskustella täsmällisestä ratkaisusta sen sijaan, että pyytäisit koko tehdasta ”työskentelemään nopeammin”. Pakkausesimerkissä päätös koskee yhtä tuntia yhdellä linjalla oikeaan aikaan, ei kuutta käyttämätöntä tarkastustuntia.

Arvioi näitä vaihtoehtoja todellisen rajoitteen perusteella:

• Vapauta aikaa käyttöön. Valmistele työkalut ja materiaalit, vältä tarpeeton uusi asetus tai korjaa vanhentunut kesto. Laske mukaan vain säästö, jonka tuotanto pystyy toteuttamaan, älä toivetta siitä, että kaikki viiveet katoavat.
• Siirrä työ soveltuvalle vaihtoehtoiselle resurssille. Varmista, että toinen resurssi pystyy tekemään työvaiheen, että sillä on tarvittavat työkalut ja että sen kapasiteetti riittää. Huomioi mahdollinen poikkeava ajoaika tai ylimääräinen asetus.
• Lisää miehitettyä työaikaa. Hyväksytty vuoron pidennys auttaa, jos sekä kone että pätevä henkilöstö ovat käytettävissä ennen luovutusta. Määräajan jälkeinen lisäaika ei pelasta toimitusta.
• Siirrä työvaihe tehtaan ulkopuolelle. Alihankinnassa on huomioitava toimittajan toimituspäivä, kuljetus ja mahdollinen vastaanottotarkastus. Ulkoistettuna valmistetun osan on silti saavuttava ajoissa seuraavaa työvaihetta varten.
• Sovi toimituslupaus uudelleen. Jos työ ei mahdu kapasiteettiin, käy myynnin kanssa läpi toimituspäivä, määrä tai osatoimituksen mahdollisuus ennen tilauksen vahvistamista.

Prioriteetin muuttaminen on myös vaihtoehto, mutta se ei luo kapasiteettia. Uuden tilauksen nostaminen jonon kärkeen voi vaarantaa aiemman toimituslupauksen. Tarkista vaikutus muuhun aikatauluun ennen kuin katsot kiiretilauksen olevan ratkaistu.

Vapaata kapasiteettia on käsiteltävä yhtä harkitusti. Sitä voi käyttää soveltuviin uusiin töihin tai huoltoon, tai sen voi jättää puskuriksi vaihtelulle. Se ei ole syy kasvattaa välivarastoa ennen jo ylikuormitettua seuraavaa prosessia. Tavoitteena on saada tarpeelliset tilaukset valmiiksi, ei pitää kaikkien koneiden käyttöasteita samoina.

Kun vajaus toistuu, katso seuraavaa tilausta pidemmälle

Yksittäisen päivän vajaus ja toistuva vajaus vaativat erilaiset ratkaisut. Tänään puuttuva tunti voi olla peruste hyväksytylle vuoron pidennykselle. Jos kapasiteetti ei jatkuvasti riitä odotetulla tuotejakaumalla, ratkaisu voi edellyttää koulutusta, lisävuoroa, laitteita tai prosessin muuttamista.

Suunnittelun eri tarkastelut vastaavat eri kysymyksiin:

• Strateginen suunnittelu selvittää, millaista tuotantokykyä yritys tarvitsee kysynnän kehittyessä.
• Karkeakuormituksessa (RCCP) tarkistetaan keskeisten resurssien riittävyys tuotannon pääaikatauluun nähden ennen töiden yksityiskohtaista suunnittelua.
• Kapasiteettitarvelaskenta (CRP) tarkistaa materiaalitarvesuunnitelman mukaiset yksityiskohtaiset resurssitarpeet.
• Äärellinen kuormitus muodostaa työvaiheista ajoitetun työjärjestyksen resurssien kapasiteetin rajoissa.

Suunnittelutasot tuottavat tietoa toisilleen. Samalla linjalla toistuvasti myöhästyvät työt ovat hyödyllistä lähtötietoa pidemmän aikavälin tuotantokapasiteetin arviointiin. Ne eivät kuitenkaan yksin ole peruste uuden koneen hankinnalle ilman kysyntää ja miehitystä koskevien oletusten tarkistamista.

Investointien ajoituksessa ennakoiva strategia lisää kapasiteettia ennen odotettua kysyntää, viivästetty strategia odottaa, että kysyntä osoittaa tarpeen, ja kysyntää seuraava strategia lisää kapasiteettia pienemmissä erissä kysynnän kasvaessa. Valintaan vaikuttavat kysyntäennusteen varmuus, laitteiden tai osaamisen hankkimiseen kuluva aika sekä käyttämättömän kapasiteetin kustannukset suhteessa menetettyihin tilauksiin.

SkyPlannerin tehtävä hienokuormituksessa on eri asia kuin kysynnän ennustaminen tai investoinnista päättäminen. Se auttaa suunnittelemaan tuotantoa antamiesi tilausten, resurssien ja prioriteettien pohjalta ja tekee niiden vaikutukset tuotannon toteutukseen näkyviksi.

Pidä kapasiteettipäätökset kiinni tuotannon arjessa SkyPlannerin avulla

Vaikeinta ei usein ole ensimmäinen laskelma, vaan kaikkien niiden työvaiheiden pitäminen keskenään yhteensovitettuina, joihin tilauksen muutos, työntekijän poissaolo tai koneen yhden työvuoron menetys vaikuttaa.

SkyPlanner APS -järjestelmässä määrität suunnitelman pohjaksi työpisteet, vuorot, työntekijät, prioriteetit ja materiaalit. Kullekin työvaiheelle määritetään kesto ja soveltuvat resurssit. Arcturus aikatauluttaa työt määritetyn kapasiteetin, riippuvuuksien ja prioriteettien mukaan. Gantt-näkymässä näet tuloksena syntyvän työjärjestyksen.

Pakkausta koskevassa päätöksessä voit edetä käytännössä näin:

1. Määritä todellisuudessa käytettävissä oleva työaika. Aseta vuorot, joihin on varattu henkilöstö, ja kirjaa suunniteltu puhdistus työpisteen poikkeukseksi. Estetylle ajanjaksolle ei voi aikatauluttaa töitä.
2. Lisää jäljellä olevat työt suunnitelmaan. Ota mukaan jo luvatut tilaukset ja harkittavana oleva uusi tilaus pakkaus- ja tarkastusvaatimuksineen. Kun materiaalit huomioiva aikataulutus on käytössä, myös kirjattu materiaalien saatavuus vaikuttaa laskentaan.
3. Määritä prioriteetit ja lukitse säilytettävät päätökset. Varmista, että tärkeät asiakaslupaukset näkyvät prioriteeteissa, ja suojaa aikataulutuspäätökset lukituksilla. Arcturus noudattaa näitä ohjeita eikä pyydä sinua hyväksymään jokaisen työn sijoittelua erikseen.
4. Tarkastele kokonaisuutta Gantt-aikataulussa. Tarkista pakkaus, tarkastus ja muut tilaukset, joihin päätös vaikuttaa. Jos hyväksyt lisää kapasiteettia henkilöstöineen tai muutat prioriteettia, laske aikataulu uudelleen ja tarkista ajoitus ennen toimituslupauksen antamista.

Sen sijaan, että siirtelisit töitä toistuvasti erillisissä jonoissa, saat aikataulun, jota voit tarkastella kokonaisuutena. Tuotantoa koskevat päätökset teet edelleen sinä. SkyPlanner hoitaa aikataululaskennan, joka sovittaa päätöksesi yhteen muiden töiden kanssa.

Sama toimintatapa auttaa myös sen jälkeen, kun työt on vapautettu tuotantoon. Kun kirjaat työpisteen keskeytyksen tai työhön osoitetun työntekijän poissaolon, Arcturus voi suunnitella aikataulun uudelleen muuttuneen saatavuuden mukaan. Kun Autopilot on käytössä, määritetyt tapahtumat tai ajastetut ajot voivat käynnistää uudelleenlaskennan niin, että säännöt ja lukitukset pysyvät voimassa. Aikataulua tarvitsee rakentaa käsin uudelleen vähemmän, kun alkuperäinen kapasiteettitilanne muuttuu.

Tutustu SkyPlannerin hienokuormitusominaisuuksiin.

Mitä kapasiteettitilanteen näkeminen muutti Fredman Operationsilla

Fredman Operations valmistaa elintarvikekäyttöön turvallisia keittiö- ja pakkaustuotteita Raumalla. Tilausmäärien kasvaessa vuorokohtainen näkyvyys kapasiteettiin nousi yhä tärkeämmäksi toimituslupausten kannalta.

Aiemmin työkortit siirrettiin käsin L7 ERP -järjestelmästä LTR-tuotannonohjausohjelmistoon. Suunnittelija priorisoi töitä ilman tarkkaa tietoa koneiden vapautumisajoista tai vuorokohtaisesta vapaasta kapasiteetista. Kiireellinen uudelleenaikataulutus saattoi viedä tunnin tai enemmän, eikä materiaalien saatavuus aina vastannut työjonoa.

Fredman valitsi SkyPlannerin arvioituaan myös muita järjestelmiä. Selkeä Gantt-näkymä oli tärkeä valintaperuste. Käyttöönotossa L7 ja LTR yhdistettiin, jolloin koneet, vapaa ja varattu kapasiteetti sekä töiden eteneminen saatiin samaan näkymään.

Yrityksen mukaan myynti ja johto näkevät vapaan kapasiteetin jopa kuusi kuukautta eteenpäin. Kun asiakas pyytää aikaistamaan koko tilauskantansa toimituksia, tiimi voi saada vastauksen sekunneissa tuntikausien käsin laskemisen sijaan. Fredman kertoo myös ylityötarpeen vähentyneen ja muutoksiin vastaamisen nopeutuneen.

Fredmanin kokemus osoittaa, miksi kapasiteettitilanteen tunteminen on tärkeää myös myynnille: uusista tilauksista voidaan keskustella, kun on selkeämpi käsitys siitä, mitä tuotanto pystyy toimittamaan.

Lue Fredman Operationsin kokemuksista SkyPlannerin käytöstä.

Säilytä ERP-järjestelmäsi ja anna tuotannolle toteuttamiskelpoinen aikataulu

Tilaukset ja liiketoiminnan tiedot voivat edelleen pysyä ERP-järjestelmässäsi. SkyPlanner integroituu mihin tahansa ERP- tai MES-järjestelmään avoimen REST API -rajapintansa kautta ja yhdistää nykyiset tuotantotiedot äärelliseen kuormitukseen.

SkyPlanneria ei kannata valita vain yhden uuden, erillisen kuormitusraportin vuoksi. Sen arvo on siinä, että kapasiteetti, tilausten suoritusjärjestys ja sinun tekemäsi päätökset kytkeytyvät toisiinsa. Arcturus hoitaa aikataululaskennan, Gantt-näkymä näyttää tuloksen ja sinä päätät prioriteeteista tilanteen muuttuessa.

Varaa SkyPlanner-esittely ja ota mukaan tuore tilanne, jossa pohditte tilauksen vastaanottamista: sen reititys, kuormitetuin resurssi ja toimituspäivä, jonka myynti halusi luvata. Se on hyvä lähtökohta sen tarkasteluun, miten suunnitelma toimisi tehtaassasi. Jos haluat ensin tutustua aikataulutustapaan itse, kokeile SkyPlanneria demotiedoilla.