Tuotannon kokonaissuunnittelu: tasainen tuotanto, kysyntää seuraava tuotanto vai yhdistelmästrategia?

Etusivu » Resurssit » Tuotannon kokonaissuunnittelu: tasainen tuotanto, kysyntää seuraava tuotanto vai yhdistelmästrategia?

Arvioitu lukuaika: 11 minuuttia

Tuotannon kokonaissuunnittelussa määritetään tuoteperheiden tuotantomäärät, tarvittava kapasiteetti sekä odotettavissa olevat varastot tai toimittamattomien tilausten määrä keskipitkällä, tavallisesti noin 3–18 kuukauden aikavälillä. Se vastaa käytännön kysymykseen: kun kysyntä vaihtelee, kannattaako tuotanto pitää tasaisena, mukauttaa tuotantomäärää kysyntään vai yhdistää nämä kaksi tapaa?

Kysynnän vaihtelu on tasattava jollakin tavalla. Tasaisella tuotannolla voidaan kerryttää varastoa ennen kysyntähuippua. Kun tuotantomäärä vastaa kysyntää, varastoa ei kerry, mutta kapasiteettia on pystyttävä käytännössä lisäämään ja vähentämään. Yhdistelmästrategiassa vaihtelua tasataan sekä varastolla että tuotannon joustoilla.

Oikea valinta turvaa toimitukset ilman, että maksat käyttökelvottomaksi jäävästä varastosta tai kapasiteetista, jota et pysty järjestämään. SkyPlanner auttaa viemään valitun toimintatavan tuotantoon: sen hienokuormituksesta vastaava tekoäly Arcturus sovittaa suunnitelman taustalla olevat tilaukset yhteen työpisteiden, työvuorojen, työntekijöiden ja prioriteettien kanssa. Kuukausittaisen tuotantotavoitteen ja erillisten konekohtaisten työjonojen yhteensovittamiseen kuluu vähemmän aikaa.

Mitä tuotannon kokonaissuunnittelussa päätetään?

Tuotannon kokonaissuunnittelussa tarkastellaan yksittäisiä töitä laajempaa kokonaisuutta. Siinä ei jaeta tiistain työvaiheita koneille, vaan määritetään tuoteperheen tuotantoa ja resursseja koskevat linjaukset: kuinka paljon kullakin jaksolla valmistetaan, kuinka paljon varastoa pidetään ja milloin tarvitaan lisäkapasiteettia.

Ryhmittele tuotteet niin, että niiden tuotantovaatimuksia on mielekästä verrata keskenään. Samankaltaisten tuotteiden tuoteperheessä mittarina voi käyttää kappalemäärää. Jos koot tai tuotantoreititykset eroavat huomattavasti, käytä tarkoituksenmukaista yhteistä mittaria, kuten kyseisen resurssin standarditunteja. Jos pieni komponentti ja monimutkainen kokoonpano lasketaan yhteen kahtena keskenään samanarvoisena kappaleena, kapasiteettiongelma voi jäädä piiloon.

Kuukausijaksot auttavat hahmottamaan kausivaihtelua, mutta suunnitteluhorisontin on ulotuttava riittävän pitkälle tarvittavia päätöksiä varten. Henkilöstön kouluttamiseen, toimittajien kapasiteetin varmistamiseen ja kysyntähuipun materiaalien valmisteluun tarvitaan enemmän ennakointia kuin huomisen työjärjestyksen muuttamiseen.

Tuotannon kokonaissuunnittelu yhdistää myös useita suunnittelun osa-alueita:

• S&OP kokoaa kysyntää, tarjontaa ja taloutta koskevat päätökset yhteisesti hyväksytyksi liiketoimintasuunnitelmaksi. Tuotannon kokonaislinjaukset voidaan laatia ja hyväksyä osana tätä prosessia.
• Tuotannon pääsuunnitelma (MPS) muuntaa yleiset linjaukset valittujen tuotteiden määriksi ja valmistumispäiviksi.
• Karkeakuormitus (RCCP) tarkistaa, riittääkö kriittisten resurssien kapasiteetti ehdotetun pääsuunnitelman toteuttamiseen.
• Hienokuormitus ajoittaa suunnitelmasta muodostuvat työvaiheet resurssien vapaisiin aikoihin.

Suunnittelutasot tuottavat tietoa toisilleen. Jos tilausten aikataulu vaatii toistuvasti enemmän ylitöitä kuin kokonaissuunnitelmassa on sallittu, tarkista linjauksia sen sijaan, että tuotannon odotetaan joustavan loputtomasti.

Tuotannon kokonaissuunnittelun strategiat: tasainen tuotanto, kysyntää seuraava tuotanto ja yhdistelmästrategia

Keskeinen ero on siinä, minkä annetaan muuttua kysynnän muuttuessa.

Strategia	Mikä pysyy suhteellisen vakaana	Millä kysynnän vaihtelu tasataan	Keskeinen kompromissi
Tasainen tuotanto	Tuotantotahti	Varastolla tai erikseen hyväksytyllä toimittamattomien tilausten kertymällä	Vakaa toiminta, mutta varastointikustannuksia ja kysyntäriskiä
Kysyntää seuraava tuotanto	Tuotanto vastaa tarkasti kunkin jakson kysyntää	Työaikojen, henkilöstömäärän tai muun käytettävissä olevan kapasiteetin muutoksilla	Vähemmän varastoa, mutta kapasiteetin muuttaminen maksaa ja voi olla vaikeaa
Yhdistelmästrategia	Valittu perustuotanto, jota muutetaan hallitusti	Varaston ja kapasiteetin joustojen yhdistelmällä	Tilanteeseen paremmin sovitettu ratkaisu, mutta useita rajoitteita on sovitettava yhteen

Tasainen tuotanto: valmista ennakkoon ennen kysyntähuippua

Tasaisen tuotannon strategiassa tuotantotahti pidetään vakaana kysynnän vaihdellessa. Hiljaisina jaksoina kysynnän ylittävä tuotanto kerryttää varastoa, josta täydennetään tuotantoa kysyntähuipun aikana.

Tämä voi sopia toistuvasti valmistettaville tuotteille, joiden kysyntä on ennakoitavaa ja varastointikustannukset hallittavissa, sekä tilanteisiin, joissa henkilöstön osaamisesta kannattaa pitää kiinni. Hankinnan ja tuotannon työkuorma tasaantuu, ja tarve lisätä kapasiteettia voimakkaasti lyhyen sesongin ajaksi vähenee.

Vastapainona ovat aikaisemmin syntyvät kulut ja varastoriski. Materiaaleihin, työhön ja varastointiin sitoutuu rahaa jo ennen myyntiä. Jos kysyntä laskee tai tuotteen vaatimukset muuttuvat, varastolle ei ehkä enää ole käyttöä. Pilaantuvien tuotteiden ja pitkälle asiakaskohtaisesti räätälöityjen tilausten kohdalla tämä toimintatapa on selvästi rajallisempi.

Jos ennakkoon valmistaminen ei ole mahdollista, tasainen tuotantotahti voi sen sijaan kerryttää toimittamattomia tilauksia kysyntähuippujen aikana. Tämä on palvelutasoa koskeva päätös, joka edellyttää hyväksyttäviä läpimenoaikoja, ei ilmainen vaihtoehto varastolle. Erota myös vakaa henkilöstömäärä tasaisesta tuotantotahdista: ylityömäärän muuttaminen muuttaa tuotantomäärää, vaikka työntekijöiden määrä pysyisi samana.

Kysyntää seuraava tuotanto: mukauta tuotantomäärä kysyntään

Kysyntää seuraavassa strategiassa tuotantoa lisätään ja vähennetään kunkin jakson kysynnän mukaan. Kapasiteettia voidaan mukauttaa ylitöillä, lisävuoroilla, tilapäisellä henkilöstöllä tai alihankinnalla. Myös rekrytoinnit ja irtisanomiset ovat mahdollisia keinoja, mutta ne eivät ole ainoa tapa seurata kysyntää.

Strategian etuna on pienempi varastoriski. Suuria määriä ei valmisteta pelkästään sen perusteella, että ennuste lupaa niille myöhemmin menekkiä. Tämä on tärkeää, kun tuotteiden varastointi ei ole taloudellisesti kannattavaa tai asiakkaan vaatimuksia ei tiedetä pitkälle etukäteen.

Vaikeutena on saada lisätuotanto aikaan juuri silloin, kun sitä tarvitaan. Osaavien työntekijöiden rekrytointi tai koulutus voi kestää kuukausia. Lisävuoro tarvitsee henkilöstöä, koneita, materiaaleja ja tukitoimintoja, ei vain suurempaa lukua kapasiteettisuunnitelmaan. Myös toimittajilla voi olla sama kausihuippu kuin sinulla.

Käsittele joustoa resurssina, jolla on rajansa ja jonka järjestäminen vie aikaa. Jos kysyntää seuraava suunnitelma vaatii ylitöitä, joita ei voida tehdä, kyse ei ole vähäisen varaston ratkaisusta vaan suunnitelmasta, joka jättää osan kysynnästä täyttämättä.

Yhdistelmästrategia: päätä, paljonko tarvitaan varastoa ja paljonko joustoa

Yhdistelmästrategiassa perustuotanto pidetään vakaana, mutta tuotantomäärää muutetaan harkitusti. Voit esimerkiksi kerryttää jonkin verran varastoa ennen kysyntähuippua ja kattaa loput kasvusta hyväksytyillä ylitöillä tai alihankinnalla.

Strategia on hyödyllinen, kun kumpikaan ääripää ei sovi tilanteeseen. Varastotilaa voi olla rajallisesti, eikä henkilöstömäärää silti voida kasvattaa riittävästi koko kysyntähuipun kattamiseksi. Silloin on ratkaistava tarkemmin, kuinka paljon varastoa kannattaa pitää ja kuinka paljon lisätuotantoa pystytään luotettavasti järjestämään.

Yhdistelmästrategia ei ole automaattisesti halvin. Sen avulla voidaan vertailla tilanteeseen paremmin sopivaa yhdistelmää muihin vaihtoehtoihin käyttäen samaa kysyntää, samoja palvelutaso-odotuksia ja samaa loppuvarastotavoitetta.

Esimerkki tuotannon kokonaissuunnittelusta: miten kysyntähuippu katetaan?

Kuvitellaan valmistaja, joka suunnittelee vakiokoteloista koostuvan tuoteperheen tuotantoa. Kysyntä on 800 kappaletta jaksolla 1, 1 200 jaksolla 2 ja 1 600 jaksolla 3. Jaksoilla on yhtä paljon työaikaa, ja normaalikapasiteetti on 1 200 kappaletta jaksoa kohden.

Oletetaan, että alkuvarasto on nolla, hylkyä ei synny eikä toimittamattomia tilauksia kerry. Tavoitteena on, että varasto on nolla jakson 3 lopussa. Tuotteita voidaan varastoida. Kunkin jakson tuotannon oletetaan olevan käytettävissä ajoissa kattamaan sille osoitettu kysyntä. Tämä yksinkertaistettu vertailu ei osoita päivittäisten toimituspäivien toteutumista.

Kaikilla kolmella toimintatavalla valmistetaan yhteensä 3 600 kappaletta:

Toimintatapa	Tuotanto jaksoilla 1 / 2 / 3	Varasto jaksojen 1 / 2 / 3 lopussa	Mitä on järjestettävä
Tasainen tuotanto	1 200 / 1 200 / 1 200	400 / 400 / 0	Varastotila ja rahoitus ennakkoon valmistetuille tuotteille
Kysyntää seuraava tuotanto	800 / 1 200 / 1 600	0 / 0 / 0	Kapasiteetti 400 kappaleen lisätuotantoon normaalituotannon päälle jaksolla 3
Yhdistelmästrategia	1 000 / 1 200 / 1 400	200 / 200 / 0	Jonkin verran varastoa sekä kapasiteettia 200 lisäyksikön tuotantoon jaksolla 3

Varastosaldo lasketaan näin:

Loppuvarasto = alkuvarasto + tuotanto − kysyntä.

Tasaisen tuotannon strategiassa jakson 1 loppuvarasto on 0 + 1 200 − 800 = 400 yksikköä. Jaksolla 2 saldo pysyy ennallaan. Jaksolla 3 varastossa olevat 400 yksikköä ja jakson aikana tuotetut 1 200 yksikköä kattavat 1 600 yksikön kysynnän.

Yhdistelmästrategiassa rakennetaan sen sijaan 200 yksikön puskuri. Jaksolla 3 tämä varasto ja 1 400 yksikön tuotanto kattavat saman kysynnän. Jaksojen suurin loppuvarasto on näin puolet tasaisen tuotannon vaihtoehdon loppuvarastosta, ja huippujakson lisätuotannon tarve on puolet kysyntää seuraavan tuotannon vaihtoehdon tarpeesta.

Oletetaan nyt, että johto sallii enintään 200 yksikön loppuvaraston ja tuotanto pystyy valmistamaan jaksolla 3 vain 200 lisäyksikköä. Tasaisen tuotannon vaihtoehto ylittää varastorajan, ja kysyntää seuraavan tuotannon vaihtoehto ylittää lisäkapasiteetin rajan. Yhdistelmästrategia pysyy tässä mallissa molempien rajojen sisällä.

Yhdistelmästrategia on siis toteuttamiskelpoinen vaihtoehto, mutta sitä ei ole osoitettu kustannuksiltaan optimaaliseksi. Vaihtoehtojen kustannukset on vielä laskettava ja todellinen tuotejakauma sekä ajoitus tarkistettava. Jos kysyntähuippu jää toteutumatta, myös yhdistelmästrategiaan liittyy riski varastoon jäävistä tuotteista. Jos kysyntä painottuu jakson 3 alkuun, lisätuotannon on valmistuttava riittävän ajoissa.

Näin valitset toimivan strategian

Aloita yhtenäisistä kysyntä- ja varastotiedoista. Sovita vahvistetut tilaukset yhteen jäljellä olevan ennusteen kanssa, jotta samaa tarvetta ei lasketa kahdesti. Kirjaa käyttökelpoinen alkuvarasto, jo sovitut tuotantomäärät sekä hyväksyttävä loppuvarasto tai toimittamatta jäävä tilauskanta.

Vertaa sen jälkeen toteuttamiskelpoisia vaihtoehtoja, älä vain kolmea houkuttelevaa loppusummaa:

1. Selvitä ensin rajat. Tarkista tuotteiden säilyvyys, varastotila, käyttöpääoma, hyväksytyt ylityöt, käytettävissä oleva osaaminen, toimittajien läpimenoajat ja se, kuinka pitkään asiakkaat ovat valmiita odottamaan. Sulje pois vaihtoehdot, jotka edellyttävät resursseja, joiden saatavuutta et voi varmistaa.

2. Vertaa kaikkia päätökseen vaikuttavia kustannuksia. Huomioi normaalituotanto, palkallinen joutoaika, ylityöt, varaston ylläpitokustannukset, rekrytointi tai koulutus, alihankinta sekä hyväksyttyjen toimitusviiveiden seuraukset. Käytä kaikissa vaihtoehdoissa samoja laskentaperusteita. Älä laske peruspalkkaa kahdesti, jos se sisältyy jo ylityön tuntikustannukseen.

3. Testaa myös toisenlainen kysyntäkehitys. Selvitä, mitä tapahtuu, jos kysyntähuippu on matalampi, korkeampi tai aikaisempi. Yhden ennusteen perusteella hieman edullisempi suunnitelma voi kysynnän muuttuessa johtaa huomattavasti suurempaan myymättömään varastoon tai kapasiteettivajeeseen, jota ei pystytä hallitsemaan.

4. Hyväksy toimenpiteet, älä pelkkiä määriä. Nimeä vastuuhenkilöt lisävuoron järjestämiselle, materiaalien hankinnalle ja toimittajakapasiteetin varaamiselle sekä määritä määräajat. Vertaa suunnitelmaa toteutuneeseen kysyntään ja tuotantoon ja määritä selkeät ehdot sille, milloin suunnitelmaa muutetaan.

Tilausohjautuvassa tuotannossa kokonaissuunnittelun hyödyllisiä mittareita voivat olla työmäärä ja toimittamaton tilauskanta valmistevaraston sijaan. Kapasiteettia voi suunnitella ennen kuin jokainen lopputuote on tiedossa, mutta asiakaskohtaisia tuotteita ei voi valmistaa ennakkoon, jos niiden vaatimuksia ei vielä tunneta.

Valitse kustannuksiltaan edullisin toteuttamiskelpoinen vaihtoehto, joka vastaa yrityksesi palvelulupauksia ja riskinsietokykyä. Tarkista sen jälkeen, että työt voidaan tehdä näiden lupausten edellyttämässä järjestyksessä.

Ajoita valitun strategian mukaiset työt SkyPlannerilla

Yhdistelmästrategian esimerkissä tarvitaan 200 lisäyksikköä jaksolla 3. Määrästä on hyötyä vasta, kun lisätuotannolle on toteuttamiskelpoinen reitti tehtaan läpi. Koneistustuntien lisääminen ei auta, jos viimeistelyn kapasiteetti on jo täynnä tai materiaali saapuu vasta tarvittavan tuotantoajankohdan jälkeen.

Yhdistä hyväksytty tuotantostrategia käytännön töihin SkyPlanner APS:n avulla. Pidä kysynnän ennustaminen sekä tuoteperheen varasto- ja kapasiteettipäätökset omassa suunnitteluprosessissanne ja toimita SkyPlannerille päätösten toteuttamiseen tarvittavat tuotantotilaukset. Kyse on tilausten siirtämisestä hienokuormitukseen, ei tuoteperhekohtaisen ennusteen automaattisesta muuntamisesta tilauksiksi.

Tuotteen työvaiheet, niiden kestot, soveltuvat työpisteet, materiaalit ja materiaaliluettelot määritetään kerran. Jokainen tilausrivi perii tuotteen reitityksen, ja rivin määrä sekä toimituspäivä määrittävät uuden tarpeen. Arcturus ajoittaa tilaukset yhdessä, joten yhden tuoteperheen kysyntähuippua ei käsitellä erillään muista samoista resursseista kilpailevista töistä.

Yhdistelmästrategiaa varten kirjaa hyväksytty lisätyöaika asianomaisiin työvuoroihin ja työntekijöiden käytettävyystietoihin nykyisten tilausten rinnalle. Kun materiaalit huomioiva ajoitus on käytössä, myös kirjattu materiaalien saatavuus vaikuttaa siihen, milloin työt voivat alkaa. Laske aikataulu uudelleen ja seuraa tuloksena syntyviä työvaiheita Gantt-aikajanalla.

Voit sitten arvioida kysymystä, johon kokonaissuunnittelun taulukko ei vastaa: valmistuvatko kotelot tarvittuun aikaan, ja mitä muille tilauksille tapahtuu? Jos jokin rajoite estää tavoitteen saavuttamisen, päätä, muutetaanko prioriteetteja, järjestetäänkö kapasiteettia toisella tavalla vai tarkistetaanko sovittua tuotantotavoitetta. Arcturus hoitaa aikataulun laskennan, mutta sinä päätät muutoksista.

SkyPlanner voidaan integroida mihin tahansa ERP- tai MES-järjestelmään sen avoimen REST API -rajapinnan kautta. Nykyinen liiketoimintajärjestelmänne voi jäädä käyttöön, ja SkyPlanner vähentää käsityötä, jota hyväksyttyjen tuotantomäärien sovittaminen tuotantoon ja aikataulun pitäminen ajan tasalla muutostilanteissa vaativat.

Mitä vuorokohtainen kapasiteettinäkyvyys muutti Fredman Operationsilla

Keittiö- ja pakkaustuotteita valmistava suomalainen Fredman Operations tarvitsi tilausmäärien kasvaessa selkeämmän näkymän kunkin työvuoron kapasiteettiin. Aiemmin työkortteja siirrettiin käsin järjestelmien välillä, ja suunnittelija priorisoi töitä ilman tarkkaa tietoa koneiden käytettävyydestä.

SkyPlannerin käyttöönotossa yhdistettiin L7 ja LTR sekä tuotiin koneet, vapaa ja varattu kapasiteetti ja töiden eteneminen yhteiseen Gantt-näkymään. Fredmanin mukaan ylityön tarve on vähentynyt ja aikataulumuutoksiin voidaan reagoida nopeammin.

Tämä näkyvyys antaa tuotannolle paremmat lähtökohdat kysyntähuippuun vastaamiseen: töitä ja kapasiteettia voidaan tarkastella yhdessä ennen kuin ylitöiden lisäämistä pidetään ainoana ratkaisuna.

Ota seuraava kysyntähuippu mukaan suunnitelmaan

Ennen kuin hyväksyt seuraavan sesongin tavoitteen, kysy, millä kysynnän vaihtelu katetaan. Jos vastauksena on varasto, varmista, että tuotteet kannattaa valmistaa ennakkoon. Jos vastauksena on lisäkapasiteetti, varmista henkilöstön ja resurssien saatavuus. Jos käytät molempia, määritä rajat selkeästi.

Yhdistä sitten nämä päätökset SkyPlannerilla tilauksiin, jotka tiimisi on saatava valmiiksi. Varaa esittely ja ota mukaan yhden tuoteperheen kysyntäprofiili, hyväksytyt tuotantomäärät ja niiden toteuttamiseen suunnitellut työvuorot. Näin saat konkreettisen pohjan sen arviointiin, miten Arcturus ja Gantt-aikataulu voivat vähentää työtä, jota kuukausisuunnitelman toteuttaminen tehtaalla vaatii. Jos haluat ensin tutustua hienokuormituksen työnkulkuun, aloita kokeilu demodatalla.