Varmuusvarasto tuotannossa: laske tarvittava puskuri

Etusivu » Resurssit » Varmuusvarasto tuotannossa: laske tarvittava puskuri

Arvioitu lukuaika: 11 minuuttia

Komponenttipula voi pysäyttää kokoonpanolinjan, vaikka puuttuva osa olisi hyvin halpa. Siksi sen varastomäärän kasvattaminen tuntuu järkevältä. Jos kaikkia komponentteja kuitenkin varastoidaan enemmän, pääomaa sitoutuu pian varastoon, jolle ei välttämättä ole tarvetta.

Varmuusvarasto antaa päätökselle täsmällisemmän perustan: lisävarastoa pidetään epävarmuuden vuoksi, ei vain siksi, että täydennystä on vaikea koordinoida. Mitoita puskuri odotetun kysynnän ja täydennysajan pohjalta. Tarkista sitten, ehtiikö seuraava erä saapua suunnitelman edellyttämään ajankohtaan mennessä.

Kun varastoa täydennetään omalla valmistuksella, SkyPlanner auttaa juuri tässä jälkimmäisessä tarkistuksessa. Arcturus ajoittaa erän muiden tuotantotöiden rinnalle, ja Gantt-näkymä näyttää sen suunnitellun valmistumisajan. Koneiden työjonojen yhteensovittamiseen kuluu vähemmän aikaa, ja voit reagoida uhkaavaan puutteeseen aiemmin.

Mitä varmuusvarasto tarkoittaa tuotannossa?

Varmuusvarasto on lisävarasto, jolla pienennetään odottamattoman kysynnän tai täydennyksen viivästymisen aiheuttamaa puuteriskiä. Valmistavassa yrityksessä se voi koostua ostomateriaaleista, useissa tuotteissa käytettävistä komponenteista tai valmiista tuotteista sen mukaan, missä saatavuus on tärkeää.

Varmuusvarasto tulee sen varaston lisäksi, joka tarvitaan odotettuun kysyntään täydennyksen aikana. Jos kiinnikkeitä arvioidaan kuluvan 320 ennen seuraavan erän saapumista, nämä 320 kiinnikettä kattavat normaalin kysynnän. Tämän arvion ylittävään kysyntään varattu lisämäärä on varmuusvarastoa.

Tiedossa oleva kausiluonteinen kysynnän kasvu kuuluu kysyntäsuunnitelmaan. Toimittajan pysyvästi pidentynyt läpimenoaika on puolestaan otettava huomioon täydennysajan oletuksessa. Kumpaakaan ei pidä piilottaa puskuriin, jonka perusteita ei ole määritelty.

Varmuusvarasto on myös tarkoitettu käytettäväksi. Se ei välttämättä ole erillään säilytettävä reservi, johon kukaan ei saa koskea. Sen osittainen käyttö ei itsessään tarkoita suunnittelun epäonnistumista. Jos se kuitenkin loppuu toistuvasti, syy on selvitettävä.

Päätä, mitä puskurilla turvataan

Aloita nimikkeestä, jonka puuttumisella on merkittäviä seurauksia. Monissa kokoonpanoissa käytettävä halpa kiinnitystarvike voi vaatia enemmän huomiota kuin kallis osa, joka on helppo korvata toisella.

Mieti, mitä nimikkeen puuttumisesta seuraisi: pysähtyisikö pullonkaula, viivästyisikö asiakastoimitus vai voisiko tuotanto siirtyä toiseen työhön? Vertaa näitä seurauksia lisävarastoon sitoutuvaan pääomaan sekä varastoinnin, pilaantumisen ja vanhenemisen kustannuksiin.

Valitse sitten, missä tuotantoketjun kohdassa varmuusvarastoa pidetään. Useissa tuotteissa käytettävä komponentti voi turvata monen lopputuotteen valmistusta, kun taas lopputuotevarasto mahdollistaa tietyn tuotteen välittömän lähettämisen. Älä automaattisesti lisää erillistä puskuria tuoterakenteen jokaiselle tasolle saman häiriön varalta. Määritä, mitä riskiä kukin puskuri kattaa.

Käytä komponenttien laskennassa kyseiseen varastopisteeseen kohdistuvaa kysyntää. Asiakastoimitukset eivät aina kuvaa komponenttitarpeita riittävän hyvin, sillä tuotantoerät voivat aiheuttaa varastostaottoihin erilaisen rytmin. Tunnettujen tarpeiden tulee ohjata materiaalitarvesuunnittelua; puskurilla katetaan jäljelle jäävä epävarmuus.

Näin lasket varmuusvaraston

Kun nimikkeen kysyntä vaihtelee mutta täydennysaika on luotettavasti vakio, käytetään yleisesti seuraavaa laskentakaavaa:

Varmuusvarasto = z × σd × √L

Kaavassa:

• z on valittua syklipalvelutasoa vastaava kerroin.
• σd on päivittäisen kysynnän keskihajonta, joka kuvaa päivittäisten määrien vaihtelua keskiarvon ympärillä.
• L on täydennyksen läpimenoaika päivien lukumääränä. Päivät lasketaan samalla tavalla kuin päivittäistä kysyntää mitattaessa.

Malli olettaa, että eri päivien kysynnät ovat toisistaan riippumattomia, kysynnän taso on kohtuullisen vakaa ja täydennysajan kysyntää voidaan arvioida normaalijakaumalla. Se on hyödyllinen lähtökohta säännölliselle kulutukselle, ei yleispätevä kaava kaikille tuotannon nimikkeille.

Laskentaesimerkki tuotannosta

Kuvitellaan tehdas, joka valmistaa kokoonpanolinjoilleen yhteistä kiinnikettä. Valmiit erät siirretään komponenttivarastoon. Seuraavat luvut ovat havainnollistava esimerkki:

Lähtötieto	Arvo
Keskimääräinen kysyntä työpäivässä	80 kiinnikettä
Päivittäisen kysynnän keskihajonta	20 kiinnikettä
Kiinteä täydennysaika siihen asti, kun erä on käytettävissä varastossa	4 työpäivää
Tavoiteltu syklipalvelutaso	95 %
Vastaava z-kerroin pyöristettynä	1,65

Tehdas seuraa täydennystarvetta jatkuvasti, joten viikoittaisesta tarkastelusta ei synny lisäviivettä. Kukin täydennyserä tulee kokonaisuudessaan käyttöön neljän työpäivän kuluttua.

Laskelma on seuraava:

Varmuusvarasto = 1,65 × 20 × √4 = 66 kiinnikettä

Nämä 66 kiinnikettä ovat epävarmuuden varalle. Odotettu kysyntä täydennyksen aikana lasketaan erikseen:

80 × 4 = 320 kiinnikettä

Odotettu kysyntä ja varmuusvarasto ovat yhteensä 386 kiinnikettä. Tässä esimerkissä määrästä tulee täydennyksen käynnistävä tilauspiste, ei seuraavan erän koko.

Valitse laskentaan oikeat lähtötiedot

Laske päivittäisen kysynnän vaihtelu edustavasta päivittäisten määrien aikasarjasta. Ota mukaan myös työpäivät, jolloin kysyntää ei aidosti ollut. Käytä näiden päivähavaintojen keskihajontaa, älä päivien määrällä jaettua kuukausikysynnän keskihajontaa. Tarkista puuttuvat varastotapahtumat ja täyttämättä jäänyt kysyntä: varastostaotot voivat näyttää todellista tarvetta pienemmiltä, jos puute estää tuotantoa käyttämästä komponenttia.

Huomioi ennakoitavat muutokset kysyntäsuunnitelmassa. Jos kulutus kasvaa tai vaihtelee kausittain, historiatietojen vaihtelun käyttäminen sellaisenaan voi sekoittaa tunnetun kysyntäkuvion epävarmuuteen. Käytä jäljelle jäävään ennustevirheeseen perustuvaa menetelmää sen sijaan, että käsittelisit jokaista poikkeamaa vanhasta keskiarvosta satunnaisena.

Mittaa täydennysaika siihen asti, kun nimike on käytettävissä. Ostomateriaalilla tähän voivat sisältyä vastaanotto ja tarkastus. Itse valmistetulla kiinnikkeellä mukaan kuuluvat odotus, koko valmistusreitin työvaiheet ja siirto komponenttivarastoon. Pelkkä koneen käyntiaika ei ole täydennysaika.

Myös päivien laskentatavan on oltava yhtenäinen. Jos päivittäinen vaihtelu on mitattu työpäiviltä, läpimenoaika on ilmaistava saman työpäiväkalenterin mukaan. Kalenteripäiviä ja tuotantopäiviä ei pidä sekoittaa tarkistamatta niiden eroa.

Entä jos myös läpimenoaika vaihtelee?

Neljän päivän malli ei kata täydennysprosessia, joka kestää toisinaan neljä ja toisinaan kahdeksan päivää. Keskiarvon sijoittaminen L:n arvoksi ei huomioi tätä lisäepävarmuutta.

Käytä mallia, joka huomioi läpimenoajan vaihtelun, tai arvioi tarvittavaa suojaa analysoimalla kysyntää toteutuneiden täydennysjaksojen aikana. Tarkista, kasvavatko sekä kulutus että tuotannon työjonot kiireisinä aikoina. Nämä ilmiöt voivat olla yhteydessä toisiinsa, jolloin kysynnän ja läpimenoajan riippumattomuuteen perustuva kaava voi antaa riskistä väärän kuvan.

Jos kysyntä on satunnaista, yksittäiset varastostaotot ovat hyvin suuria tai käyttökelpoista historiatietoa on vähän, valitse toinen menetelmä ja varmista sen sopivuus nimikkeen todelliseen kysyntään. Vertailukelpoisiin nimikkeisiin ja käytännön harkintaan perustuva väliaikainen puskuri voi olla toimiva ratkaisu, kunhan kirjaat sen perusteet ja arvioit sen uudelleen tiedon karttuessa.

Valitse palvelutaso, älä pelkkää kerrointa

Tässä laskelmassa 95 %:n syklipalvelutaso tarkoittaa noin 95 %:n todennäköisyyttä sille, että täydennysjakso päättyy ilman varaston loppumista, kun mallin oletukset pätevät. Se ei tarkoita, että 95 % kappalemääräisestä kysynnästä täytetään heti tai että 95 % asiakastilauksista saapuu ajoissa.

Kappalemääräisestä kysynnästä suoraan varastosta täytetty osuus on määrällinen palvelutaso. Sekä pieni että suuri puute voivat kumpikin merkitä yhtä täydennysjaksoa, jonka aikana varasto loppuu. Niiden vaikutukset määrälliseen palvelutasoon ja tuotantoon voivat silti olla hyvin erilaiset.

Valitse tavoite puutteen seurausten ja puskurin ylläpitokustannusten perusteella. Älä aseta kaikille halvoille nimikkeille matalaa tavoitetta vain siksi, että niiden varastoarvo on pieni.

Jos saman kiinnikkeen syklipalvelutason tavoite nostetaan 99 %:iin, käytetään pyöristettyä z-kerrointa 2,33:

2,33 × 20 × √4 = 93,2 kiinnikettä, ylöspäin pyöristettynä 94

Valittavana on siis 66 tai 94 ylimääräisen kiinnikkeen varasto sen mukaan, millaista suojaa tavoitellaan. Tämä ei ole suositus asettaa kaikille nimikkeille 99 %:n palvelutasoa. Arvioi, onko lisäsuoja varastoon sitoutuvan pääoman arvoinen.

Varmuusvarasto, tilauspiste ja tilauserä päätetään erikseen

Nämä määrät vastaavat eri kysymyksiin:

Päätös	Mitä sillä ohjataan	Kiinnike-esimerkki
Varmuusvarasto	Lisämäärä epävarmuuden varalle	66 kiinnikettä
Tilauspiste	Milloin täydennys käynnistetään	Varastopositio 386 kiinnikettä
Eräkoko	Kuinka paljon täydennetään	Esimerkkierä: 400 kiinnikettä

Tässä käytetyssä jatkuvan seurannan mallissa:

Tilauspiste = odotettu kysyntä täydennyksen läpimenoaikana + varmuusvarasto

Tilauspiste = 320 + 66 = 386 kiinnikettä

Käytä täydennyksen käynnistämisen perusteena varastopositiota: laske yhteen käyttökelpoinen varastosaldo ja avoimet täydennykset ja vähennä niistä jo toimitettavaksi luvattu tai varattu määrä varastokirjanpitosi sääntöjen mukaisesti. Älä vähennä samaa varausta kahteen kertaan. Pelkän hyllysaldon tarkastelu voi johtaa uuden erän tilaamiseen, vaikka täydennystä olisi jo riittävästi tilauksessa.

Avoimia täydennyksiä ei kuitenkaan voi käyttää kokoonpanossa ennen niiden saapumista. Tilattu määrä voi estää päällekkäisen tilauksen, vaikka suunniteltu saapumisaika olisi liian myöhäinen puutteen välttämiseksi. Tarkista siksi sekä määrän riittävyys että saatavuus tarvittavana ajankohtana.

400 kiinnikkeen eräkoko on erillinen tuotantopäätös, johon vaikuttavat asetustyöt, käsittely ja kapasiteetti. Minimivalmistuserä määrittää eräkoon alarajan, ei varmuusvaraston tavoitetta. Eräkoon kasvattaminen voi lisätä keskimääräistä varastoa korjaamatta sitä, miten epävarmuuteen on varauduttu.

Jos täydennystarve tarkistetaan vain määräajoin, varaston on riitettävä myös seuraavaan tarkistukseen asti. Älä käytä neljän päivän jatkuvan seurannan laskelmaa sellaisenaan mallissa, jossa tarkistus tehdään viikoittain. Huomioi myös suuret varastostaotot, jotka vievät varastoposition kerralla tilauspisteen alapuolelle. Tällöin ei voi olettaa, että täydennys käynnistyy täsmälleen 386 kiinnikkeen kohdalla.

Selvitä varmuusvaraston loppumisen syy ennen sen kasvattamista

Oletetaan, että kiinnike-erän on jo suunniteltu valmistuvan kaksi työpäivää myöhemmin kuin täydennysmallissa oletetaan. Keskimääräisellä kulutuksella nämä kaksi päivää vaativat lisää 80 × 2 = 160 kiinnikettä. Kysynnän vaihtelua varten laskettua 66 kiinnikkeen varmuusvarastoa ei ole mitoitettu kattamaan tätä tiedossa olevaa viivettä.

Välitön varastopuute voi silti vaatia kiireellisen täydennyksen tai tilapäisen puskurin. Pelkkä pysyvän varmuusvaraston kasvattaminen ei kuitenkaan poista ajoituksesta johtuvaa syytä.

Havainto	Mitä tarkistaa tai muuttaa
Odottamaton kysyntä ylittää toistuvasti suunnittelussa huomioidun vaihteluvälin	Arvioi vaihtelu, kysyntäoletukset ja palvelutasotavoite uudelleen.
Tavanomainen täydennys kestää nyt aiempaa kauemmin	Päivitä läpimenoajan odotettu kysyntä ja laske varmuusvarasto uudelleen muuttuneelle suoja-ajalle.
Jo tilatun erän viivästyminen näkyy koneen työjonossa	Ratkaise erän kapasiteettiin, materiaaleihin tai prioriteetteihin liittyvä ristiriita ja tarkista vaikutukset muihin töihin.
Kirjanpidon mukaan tavaraa on varastossa, mutta sitä ei löydy tai voi käyttää	Korjaa saldot, varaukset tai laatutila ennen tavoitteen muuttamista.
Saantohäviöiden vuoksi materiaalia kuluu suunniteltua enemmän	Korjaa suunniteltua materiaalikulutusta ja tutki prosessia. Erota odotettu hävikki epävarmuudesta.

Useita syitä voi esiintyä samanaikaisesti. Parempi ajoitus ei poista toimittajiin liittyvää todellista epävarmuutta, eikä suurempi varmuusvarasto luo puuttuvaa tuotantokapasiteettia. Olennaista on selvittää, millä toimenpiteellä juuri käsillä oleva puute ratkaistaan.

Tee täydennyksen valmistumispäivästä realistinen SkyPlannerin avulla

Kun olet päättänyt täydennysmäärän, SkyPlanner APS auttaa sovittamaan sen valmistuksen asiakastilausten rinnalle. Erillisen täydennysjonon ylläpitämisen ja manuaalisen yhteensovittamisen sijaan voit ajoittaa erän samaan suunnitelmaan muiden samoja koneita käyttävien töiden kanssa.

Arcturus laskee aikataulun määritettyjen työpisteiden, vuorojen, työvaiheiden kestojen, riippuvuuksien ja prioriteettien perusteella. Gantt-näkymä näyttää erän työvaiheiden kulun ja suunnitellun valmistumisajan. Näet, valmistuuko kiinnikkeiden täydennyserä ennen kokoonpanon tarvetta, sen sijaan että pitäisit avointa tuotantotilausta käytettävissä olevana varastona.

Jos kiireellinen asiakastilaus siirtää erää myöhemmäksi, sinä päätät prioriteeteista. Arcturus laskee työjärjestyksen uudelleen, ja voit tarkistaa kaikkien niiden töiden ajoituksen, joihin muutos vaikuttaa. Kun materiaalit huomioiva ajoitus on käytössä, myös materiaalien saatavuus vaikuttaa töiden aloitusajankohtiin. Autopilot voi päivittää suunnitelmaa määritettyjen tapahtumien perusteella tai ajastetusti niin, että asettamasi säännöt ja lukitukset pysyvät voimassa.

Tämä on käytännön syy valita SkyPlanner: kilpailevien työjonojen manuaalinen yhteensovittaminen vähenee, ja täydennyksen viivästyminen näkyy aikaisemmin, kun suunnitelmaa ehtii vielä muuttaa.

Pidä varmuusvaraston mitoitus ja töiden ajoitus erillisinä tehtävinä. SkyPlannerin alhaisen varastosaldon hälytys voi kehottaa sinua luomaan täydennystilauksen, mutta se ei luo tilausta automaattisesti varastotason perusteella. Edellä esitetyllä laskelmalla määritetään, kuinka paljon varastoa epävarmuuden varalle tarvitaan. Arcturus huolehtii itse luomiesi tai integraation kautta tuotujen töiden ajoituksesta.

Mitä parempi yhteensovittaminen muutti Piristeelillä

Kattoturvatuotteita ja sadevesijärjestelmiä valmistava Piristeel tukeutui aiemmin suuriin tuotantoeriin ja puskurivarastoihin, eikä osastoilla ollut kattavaa näkyvyyttä toistensa tilanteeseen. Kertoessaan SkyPlanner-kokemuksistaan yritys kuvaa koko tuotannon yhteistä Gantt-näkymää ja pienempien erien parempaa yhteensovittamista. Suuret puskurivarastot eivät enää olleet sujuvan toiminnan edellytys.

Kokemus havainnollistaa yhteisen, yhteen sovitetun tuotantosuunnitelman arvoa. Tavoitteena ei ole vain pienentää kaikkia puskureita, vaan välttää ylimääräisen varaston pitämistä siksi, että tuotantoaikataulua on vaikea hallita.

Tarkastele varmuusvarastoa ja täydennyssuunnitelmaa yhdessä

Kirjaa ensimmäisestä nimikkeestä kysynnän laskentaperuste, aika täydennyksen käynnistämisestä siihen, että täydennyserä on käytettävissä, palvelutasotavoite, laskettu varmuusvarasto, täydennysmalli ja eräkoko. Vertaa valittua mallia myöhemmin ilmeneviin puutteisiin ja täydennysten toteutumiseen. Arvioi malli uudelleen, kun kysyntä, toimitusten luotettavuus, läpimenoaika tai puutteen seuraukset muuttuvat. Yksi ongelmaton täydennysjakso ei vielä osoita varmuusvarastoa liian suureksi.

Pidä todellisen epävarmuuden varalle perusteltu varmuusvarasto. Tee suunniteltu täydennyspäivä näkyväksi SkyPlannerin avulla ja sovita samoista resursseista kilpailevat tuotantotyöt yhteen. SkyPlanner integroituu mihin tahansa ERP- tai MES-järjestelmään avoimen REST API -rajapintansa kautta, joten voit parantaa ajoitusta nykyisen järjestelmäsi rinnalla.

Varaa SkyPlanner-esittely ja ota esimerkiksi yksi täydennettävä nimike sekä kiiretilaus, joka hiljattain siirsi sen valmistuserää myöhemmäksi. Näe, miten yhteinen aikataulu muuttaa valmistumispäivää ja tuotannonsuunnittelijan käytettävissä olevia vaihtoehtoja. Jos haluat tutustua ensin itse, kokeile SkyPlanneria demoaineistolla.