Kapacitásszükséglet-tervezés: a munkaállomások túlterhelésének kezelése

Kezdőlap » Erőforrások » Kapacitásszükséglet-tervezés: a munkaállomások túlterhelésének kezelése

Becsült olvasási idő: 11 percek

Az anyagterv javaslatot tesz a következő gyártási rendelésekre, miközben a meglévő munkák már most is versengenek a gépidőért. Mielőtt további munkát indítana, tudnia kell, mely munkaállomások képesek elvégezni azt, és hol torlódnak majd fel a késedelmes rendelések.

A kapacitásszükséglet-tervezés (CRP) a tervezett és nyitott gyártási rendelésekből időszakokra bontott erőforrásigényt számít, majd ezt a terhelést összeveti a rendelkezésre álló kapacitással. Megmutatja, hol kell módosítani a részletes gyártási terven: melyik erőforrásnál, melyik időszakban van hiány, és mely rendelések okozzák azt.

A hasznos eredmény nem pusztán egy pirossal jelzett terhelési százalék, hanem döntés arról, melyik munkát kell áthelyezni, hol kell kapacitást bővíteni, vagy melyik vállalást kell módosítani. A SkyPlanner APS segít átvezetni ezt a döntést a gyártási ütemtervbe. Az Arcturus az erőforrások és prioritások alapján kiszámítja a műveletek időzítését; a Gantt-nézet pedig megmutatja, hogyan hat a változás a többi munkára.

Mit vizsgál a kapacitásszükséglet-tervezés?

A CRP azt ellenőrzi, hogy elegendő-e a gép- és munkaerő-kapacitás az anyagtervben szereplő gyártási feladatok elvégzéséhez. A részletes adatok a rendelésekből és műveleteikből származnak: mennyiségek, technológiai útvonalak, átállási és megmunkálási idők, hátralévő munka, valamint az egyes erőforrások igénybevételének időpontjai.

Egy munkaállomás lehet egy gép, hasonló gépek csoportja vagy egy termelési csapat. Az összehasonlítás legyen elég részletes ahhoz, hogy a kapacitáskorlát láthatóvá váljon. A minőségellenőrzés szabad órái nem ellensúlyozzák egy megmunkálóközpont túlterhelését.

A CRP kiegészíti, nem pedig helyettesíti a többi tervezési tevékenységet:

Tevékenység	Mit vizsgál, illetve miről dönt?
Anyagszükséglet-tervezés (MRP)	A készletek és a várható beérkezések figyelembevételével milyen anyagokra és alkatrészekre van szükség, milyen mennyiségben és mikor
Durva kapacitástervezés (RCCP)	Elegendő-e a kritikus erőforrások kapacitása a fő termelési terv megvalósításához
Kapacitásszükséglet-tervezés (CRP)	A tervezett és nyitott gyártási rendelések által okozott részletes erőforrás-terhelés
Véges kapacitású ütemezés	Hol és mikor végezhetők el az egyes műveletek az erőforrások rendelkezésre álló idején belül

A hagyományos CRP feltárhatja a túlterheléseket anélkül, hogy automatikusan megszüntetné az azokat okozó, egymással versengő igényeket. Egy jelentés, amely 36 rendelkezésre álló órával szemben 44 óra szükségletet mutat, éppen azért értékes, mert láthatóvá teszi a hiányt. Ennek megszüntetéséhez termelési döntésre és módosított tervre van szükség.

A terhelést a még hátralévő munkából számítsa ki

Először határozza meg következetesen, mely rendelések kerülnek a számításba. Vegye figyelembe az értékelés alatt álló gyártási javaslatokat és a nyitott rendelések hátralévő műveleteit. Ha egy javaslatból kiadott rendelés lesz, ugyanaz a munka nem maradhat benne másodszor is a számításban.

Az anyagterv nettó gyártási szükségleteiből induljon ki, ne adja hozzájuk még egyszer a bruttó vevői igényt. Amit a meglévő készlet már fedez, azt nem kell újra legyártani; egy nyitott gyártási rendelés befejezetlen munkája viszont továbbra is kapacitást igényel.

Minden művelethez szükség van a következőkre:

• A hátralévő mennyiség és a művelet állapota, az ismert utómunkákat is beleértve.
• A technológiai útvonal, a művelet elvégzésére alkalmas munkaállomás és a műveleti sorrend.
• A hátralévő átállási és megmunkálási idő, egységes mértékegységben.
• A műveletek tervezett időpontjai vagy az átfutási idő alapján meghatározott időeltolások az igény időbeli elhelyezéséhez.
• Az erőforrás munkanaptára, a létszám és az ismert kiesési időszakok.

Az anyagjegyzék megmutatja, miből készül a termék. A technológiai útvonal azt írja le, hol zajlik a gyártás, és mennyi erőforrásidőt igényel. A CRP-hez az anyagtervezésből származó mennyiségeken túl erre a második nézőpontra is szükség van.

Számítsa ki a műveletek hátralévő időigényét

Egy egyszerű, darabonkénti megmunkálási idővel számolt művelet esetén:

A művelet hátralévő kapacitásigénye = hátralévő átállási idő + hátralévő mennyiség × darabonkénti megmunkálási idő.

Munkaállomásonként és időszakonként adja össze a műveletek kapacitásigényét. A már elvégzett átállás nem jelent újabb jövőbeli igényt. Ha a rendelés hátralévő részét külön átállást igénylő tételekre kell bontani, számoljon a többlet-átállási idővel is, ne tekintse a felosztást időigény nélkülinek.

Nem minden folyamatnál darabonként kell számolni. Egy kemenceciklus például rögzített ideig foglalhatja le a kapacitást egy teljes tételhez. A művelet tényleges időszámítási alapját alkalmazza, ne szorozzon meg minden időtartamot a darabszámmal.

A gépórákat és a munkaórákat kezelje külön. Egy gép a művelet egy részében felügyelet nélkül is működhet, míg egy szerelési feladathoz több emberre is szükség lehet. Ezek a feltételek nem veszhetnek el egyetlen, az egész gyárra összesített óraszámban.

Az igényt abba az időszakba helyezze, amikor a művelethez szükség van rá

Ne helyezzen minden műveletet a késztermék szállításának hetére. A megmunkálást korábban kellhet elvégezni, hogy utána a felületkezelésre és az összeszerelésre is sor kerülhessen. A terhelés időbeli elosztásához használja a műveletek időpontjait vagy a technológiai útvonal időeltolásait. Ha egy művelet több időszakot érint, kövesse a tervezési modell felosztási szabályait.

A napi bontás olyan ütközéseket is feltár, amelyeket a heti összesítés elfedhet. A heti bontás ugyanakkor hasznos lehet a hosszabb távú terhelés áttekintéséhez. A döntéshez szükséges részletességet válassza, majd ellenőrizze a tényleges műveleti sorrendet, mielőtt egy kiegyensúlyozott időszak alapján szállítási határidőt ígérne.

Vesse össze az igényt a ténylegesen használható kapacitással

A rendelkezésre állást a konkrét dátumokhoz tartozó munkanaptárból számítsa ki, ne pusztán abból induljon ki, hogy a gép létezik. Az erőforrás tervezett munkaóráiból kiindulva vegye figyelembe a karbantartást, a munkaszüneti napokat, a létszámot és az egyéb ismert korlátozásokat.

Az órák egyszerű összehasonlításához:

Kapacitásegyenleg = rendelkezésre álló órák − szükséges órák.

Kapacitásterhelési arány = szükséges órák ÷ rendelkezésre álló órák × 100%.

A negatív egyenleg vagy a 100% feletti arány túlterhelést jelez. Ha a rendelkezésre álló kapacitás nulla, jelölje az igényt az adott időszakban nem ütemezhetőként, ahelyett, hogy nullával próbálna osztani.

Az időadatok számítási alapja legyen egységes. Ha a megmunkálási időket normaórákban adja meg, a rendelkezésre álló kapacitást pedig a teljesítmény alapján korrigálja, dokumentálja ezt a korrekciót. Ha a megmunkálási idők már tartalmazzák ugyanezeket a várható veszteségeket, ne vonja le őket még egyszer. A korábbi termelési adatokkal érdemes ellenőrizni, mennyire reálisak az optimista kapacitásfeltételezések.

CRP-példa: a nyolcórás megmunkálási túlterhelés feltárása

Tegyük fel, hogy egy gyártó áttekinti egy megmunkálóközpont következő heti munkáit. Az öt munkanap mindegyikén egy nyolcórás műszakkal számolhat, vagyis összesen 40 gépórával. A négyórás tervezett karbantartás után 36 gépóra áll rendelkezésre. Ebben az egyszerűsített példában további hatékonysági levonással nem számolunk.

Az adott héten három rendelés igényel megmunkálást:

Rendelés	Állapot és hátralévő munka	Hátralévő átállási idő	Darabonkénti megmunkálási idő	Szükséges megmunkálási órák
J101	Nyitott rendelés: 60 darab van hátra	0 h	0,25 h	15 h
J202	Tervezett rendelés: 80 darab	2 h	0,20 h	18 h
J203	Tervezett rendelés: 40 darab	1 h	0,25 h	11 h
Összesen				44 h

A J101 eredetileg 100 darabra szólt. Negyven darabot már megmunkáltak, és az átállás is megtörtént. A megmunkálási terhelésbe csak a hátralévő 60 darab számít bele: 60 × 0,25 = 15 óra.

A J202 esetében a számítás: 2 + (80 × 0,20) = 18 óra. A J203 további 1 + (40 × 0,25) = 11 órát igényel.

A megmunkálóközpontban tehát 36 rendelkezésre álló órára 44 óra igény jut: ez nyolcórás túlterhelést és egy tizedesjegyre kerekítve 122,2%-os terhelési arányt jelent.

Ugyanezek a rendelések egy külön sorjázó munkaállomáson rendre 6, 8 és 4 munkaórát igényelnek. A 18 órás terhelés belefér a rendelkezésre álló 28 munkaórába. A tíz szabad munkaóra hasznos tartalék, de a hiányzó megmunkálási munkát nem lehet vele elvégezni.

Valós megoldást értékeljen, ne csak a piros sávot csökkentse

Tegyük fel, hogy a J203 egy másik, a feladatra alkalmas gépen is elvégezhető, amelyen a szükséges időszakban 16 óra áll rendelkezésre. Ott azonban lassabb a munka: az átállás 1,5 órát, egy-egy darab megmunkálása pedig 0,30 órát vesz igénybe.

A művelet áthelyezésével az alternatív gépen 1,5 + (40 × 0,30) = 13,5 óra szükséges az eredeti 11 óra helyett.

Erőforrás	Terhelés a J203 áthelyezése után	Rendelkezésre álló kapacitás	Fennmaradó kapacitás
Eredeti megmunkálóközpont	33 h	36 h	3 h
Alternatív gép	13,5 h	16 h	2,5 h
Sorjázó munkaállomás	18 munkaóra	28 munkaóra	10 munkaóra

Most már mindkét gép megmunkálási terhelése belefér a rendelkezésre álló kapacitásba. Az áthelyezés azonban 44 óráról 46,5 órára növeli a teljes megmunkálási időt. A szállítási határidő betartásáért ez megérheti, de nem javítja a termelékenységet. Vesse össze a további gépidő, a szerszámozás és az áthelyezés minden egyéb költségét a túlóra vagy a rendelés késedelmes teljesítésének költségével.

Ezután ellenőrizze a következő műveletnek való átadást. Az alternatív gépen elég korán kell befejezni a J203 megmunkálását ahhoz, hogy a kiszállítás előtt még a négyórás sorjázás is elkészüljön. Az átadás után rendelkezésre álló szabad gépidő ezen nem segít. A kiegyensúlyozott CRP-eredmény egy lehetséges megoldást ad; a részletes ütemezés mutatja meg, hogy az időzítés is megfelelő-e.

Döntse el, hogyan szünteti meg az egyes túlterheléseket

Mielőtt többletkapacitást vásárolna, nyissa meg a terhelési csúcsot okozó rendeléseket. Keressen ismétlődő rendelési javaslatokat, még nyitottként nyilvántartott befejezett műveleteket, elavult mennyiségeket és hibás műveleti időket a technológiai útvonalakban. Az adathibák kijavításával elkerülheti, hogy olyan túlóráért fizessen, amelyre a munkához valójában soha nem volt szükség.

Ha a kapacitáshiány valós, az érintett rendelések alapján hasonlítsa össze a lehetséges intézkedéseket:

• Helyezze át a műveletet egy alkalmas alternatív erőforrásra. Az adott erőforrás tényleges átállási és megmunkálási idejével számoljon, mint a J203 esetében. A szabad órák mellett a szükséges szerszámok és a személyzet rendelkezésre állását is ellenőrizze.
• Helyezze át a munkát másik időszakra. Korábbi gyártáshoz az anyagokra és a kapacitásra is korábban van szükség; a későbbi gyártás módosíthatja a vállalt szállítási határidőt. Ellenőrizze újra a megelőző és a következő műveleteket.
• Biztosítson több munkaidőt a szükséges személyzettel. Ott és abban az időszakban bővítse a kapacitást, ahol hiány mutatkozik. Az üzem más részén beiktatott pluszműszak ezt a túlterhelést nem oldja meg.
• Adja alvállalkozásba az erre alkalmas munkát. Vegye figyelembe a beszállító átfutási idejét, a szállítást és a következő belső művelet előtt szükséges esetleges ellenőrzést is.
• Módosítsa a vállalást. Ha a munka továbbra sem fér bele a rendelkezésre álló kapacitásba, teljesíthetetlen ígéret helyett állapodjon meg másik határidőben, eltérő mennyiségben vagy részszállításban.

A prioritások módosítása különös körültekintést igényel. Egy fontos rendelés határidejét megóvhatja azzal, hogy egy másikat várakoztat, de ettől nem keletkezik új kapacitás. Mielőtt megoldottnak tekintené a sürgős rendelés ügyét, nézze át, mely más vállalások időpontja tolódik el.

Rögzítse a kiválasztott intézkedést az érintett munkánál, frissítse a kapcsolódó rendelési vagy kapacitásadatokat, majd végezze el újra a számítást. Ha a dátumok vagy mennyiségek változása az anyagszükségletet is módosítja, a döntést az anyagtervezésben is vezesse át. A CRP visszacsatoláson alapuló folyamat, nem pedig egy jelentés, amelyet az értekezlet után elteszünk.

Ültesse át kapacitásdöntését ütemtervbe a SkyPlanner segítségével

Válassza a SkyPlanner megoldását, ha tervezői felismerik a túlterhelést, de túl sok időt töltenek a műveleti sorok ezt követő átrendezésével. Így kevesebb kézi egyeztetésre van szükség, jobban kihasználható a meglévő kapacitás, és megalapozottabban dönthető el, hogy megéri-e a többletórák költsége.

Üzleti és termelési nyilvántartásainak forrása továbbra is az ERP maradhat. A SkyPlanner a nyílt REST API felületén keresztül bármely ERP vagy MES rendszerrel integrálható, így a rendelések és a műveletek adatai összekapcsolhatók a részletes ütemezéssel.

A SkyPlanner rendszerében a munkaállomások, műszakok, gépkezelők, műveletek és prioritások adják az ütemezés alapját. Az ismert karbantartási időszakokra az érintett erőforrás kapacitása nem áll rendelkezésre. Az Arcturus a beállított kapacitás, a műveletek közötti függőségek és a prioritások alapján számítja ki az ütemtervet. Ha az anyagok rendelkezésre állását figyelembe vevő ütemezés engedélyezve van, a rögzített anyagellátási adatok is befolyásolják az időzítést.

A megmunkálási példában célszerű rögzíteni a jóváhagyott erőforrás-választást és a rendelkezésre álló műszakokat, újraszámítani az ütemtervet, majd a Gantt-idővonalon együtt megvizsgálni a megmunkálást és a sorjázást. Láthatóvá válik, mikor fejeződnek be a műveletek, és mely más rendeléseket érinti a változás. Ha az alternatív gép csak a hét vége felé válik elérhetővé, annak szállítási következménye már értékelhető ütemezési kérdés lesz, nem pedig az összesített számok mögött rejtőző feltételezés.

Ön dönti el, hogy elfogadja-e ezt a következményt, módosítja a prioritásokat, vagy további kapacitást biztosít. Az ütemezési számításokat az Arcturus végzi. Ezért jelent a SkyPlanner a napi működésben jobb továbblépést annál, mint ha külön terhelési kimutatást vezetne, és minden változás után kézzel rendezné át az összes műveleti sort.

Mi változott a Mamec vállalatnál?

A keveréstechnológiai berendezéseket és bérgyártásban csúcstechnológiás termékeket gyártó finn Mamec több ezer, egymástól függő gyártási munkalapot kezelt. ERP-rendszerének merev tervezési funkciói nem adták meg a csapat számára szükséges átfogó képet. Az üzemben a művezetők a papíralapú munkalapokon szereplő szállítási határidők alapján állították fel a munkák sorrendjét, míg a vezetőség szubjektív becslésekre támaszkodva ítélte meg a terhelést.

A Mamec összekapcsolta a SkyPlanner megoldását az Oscar ERP rendszerével, és bevezette a mesterséges intelligenciával támogatott, véges kapacitású ütemezést. Az általuk kialakított működésben a műveleti sorokat egy-egy hétre rögzítik, a munkatársak lekérdezhetik a rendelések előrehaladását és ütemezését, a vezetőség pedig ugyanazokból a közös adatokból látja a termelés terhelését.

A Mamec beszámolója szerint érezhetően csökkent a tervezéssel járó munkateher, a jobb munkasorrendnek köszönhetően kevesebb lett a munkaállomások állásideje, és javult a szállítási határidők betartása. Tapasztalatuk jól mutatja, miért érdemes a terhelési képet összekapcsolni a mögötte álló munkákkal: a tervezőknek kevesebbet kell kézzel egyeztetniük, a változásokat pedig könnyebb elmagyarázni azoknak, akik a tervre támaszkodnak.

Legyen a következő CRP-felülvizsgálat eredménye végrehajtható terv

Válasszon ki egy túlterhelt munkaállomást az aktuális anyagtervből. Azonosítsa a terhelést okozó nyitott rendeléseket és rendelési javaslatokat, ellenőrizze a hátralévő műveletek óraszükségletét, és hasonlítsa össze a gyakorlatban megvalósítható intézkedéseket. Ezután ellenőrizze a módosított munkák együttes ütemezését, a túlterhelt erőforrást követő műveleteket is beleértve.

A SkyPlanner segít elvégezni ezt az ütemezési munkát anélkül, hogy újra és újra kézzel kellene felépítenie a tervet. Próbálja ki demóadatokkal az Arcturus és a Gantt-idővonal működését, vagy foglaljon bemutatót, amelynek középpontjában saját túlterhelt munkaállomása áll. Készüljön a munkaállomás műszakbeosztásával, egy jellemző technológiai útvonallal és azzal a szállítási kérdéssel, amelyben döntenie kell. Ebből érdemes kiindulni annak felméréséhez, hogyan alakíthatja a SkyPlanner a kapacitásról hozott döntését a csapata által használható termelési tervvé.