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Dynamics 365 Supply Chain Managementは能力制約を考慮した生産スケジューリングに対応しているか?作業スケジューリング、Planning Optimization、SkyPlanner APSを解説
対応しているのは一部に限られます。Microsoft Dynamics 365 Supply Chain ManagementのPlanning Optimizationが能力制約を考慮するのは、能力タイムフェンスの期間内だけです。Microsoftは、シフトによって生産能力が変わる場合は有限能力機能を使わないよう説明しています(出典)。また、作業スケジューリングでは、すでに予約されている能力を避けて、オーダーを一件ずつ割り付けます。それ以外は、D365による概略計画です。計画期間の全体にわたり、すべてのオーダー、機械、人員、工具、資材、段取り替えの制約を時刻単位で反映する必要がある工場では、Supply Chain ManagementとSkyPlanner APSを併用しています。
この記事で取り上げるのは、Dynamics AXの後継となるfinance and operationsアプリ、Supply Chain Managementです。Business Centralは計画の仕組みが異なる別の製品です。詳しくは、Business Centralは能力制約を考慮した生産スケジューリングに対応しているか?をご覧ください。
D365 SCMで生産スケジュールを組む流れ
1. リソース、リソースグループ、カレンダー
生産能力はリソースごとに設定します。リソースの種類には、Vendor、Human resources、Machine、Tool、Location、Facilityがあります。ResourcesページのOperation FastTabには、各リソースについて次の設定があります。
- Finite capacityとBottleneck resource
- ExclusiveとBatch capacity
- Efficiency percentageとOperations scheduling percentage
リソースはリソースグループと生産単位に属し、それぞれ能力特性を持ちます。稼働時間カレンダーはリソースグループに割り当てます。効率によって、予約される時間が変わります。”Scheduling time = Time x 100 / Efficiency percentage.”(スケジュール時間は、元の時間を効率の百分率に応じて補正した値。)(出典)
Finite capacityをNoに設定したリソースについて、Microsoftは “might therefore be overbooked.”(そのため、能力を超えて予約される可能性がある)と説明しています。(出典)
2. 工程表と製造オーダー
工程表には工程表の工程が含まれ、リソース要件ごとに工程のプロパティを設定します。計画オーダーを確定すると製造オーダーになり、Created、Estimated、Scheduled、Released、Started、Reported as finished、Endedの各ステータスへ進みます。
3. 工程スケジューリング:リソースグループ単位の概略能力計画
工程スケジューリングでは、リソースグループの能力を予約します。Microsoftは “Unlike job scheduling, operations scheduling doesn’t explode the operations… into jobs.”(作業スケジューリングと異なり、工程スケジューリングでは工程を作業に展開しない)と説明しています。扱うのは所要時間だけで、”Start times and end times aren’t scheduled.”(開始時刻と終了時刻はスケジュールされない)とされています。特定のリソースも選択しません。(出典)
4. 作業スケジューリング:能力制約を考慮する部分
作業スケジューリングでは、各工程を段取り、加工、待ち、運搬などの作業に分割し、特定のリソースに割り付けます。Microsoftは “Job scheduling is typically used to schedule individual jobs on the shop floor for an immediate or short-term time frame.”(作業スケジューリングは通常、製造現場の個々の作業について、直近または短期のスケジュールを組むために使用する)と説明しています。
Schedule jobsダイアログでは、次の項目を設定します。
| 設定項目 | 機能 |
|---|---|
| Scheduling direction | 指定日を起点にForwardまたはBackwardでスケジュールする |
| Finite capacity | 負荷は “can’t be larger than the capacity that’s available”(利用可能な能力を超えることはできない) |
| Finite materials | 無効の場合、”the system assumes that all items are available”(すべての品目が利用可能であるとシステムが見なす) |
| Primary resource selection | DurationまたはPriorityに基づいて選択する |
Finite capacityでは、他のオーダーによる予約も考慮します。利用可能な時間は、リソースが稼働可能であることに加え、”and there are no other reservations on capacity.”(その能力に他の予約がない)という条件を満たす時間です。Finite propertiesを有効にすると、工程表の工程に設定されたプロパティをリソースが満たす必要があります。Finite materialsを有効にした場合は、”a production order can’t be scheduled to start until capacity and materials are available at the same time.”(能力と資材が同時に利用可能になるまで、製造オーダーの開始をスケジュールできない)とされています。(出典)
5. 作業スケジューリングのガントチャート
計画担当者は、製造オーダー、リソース、またはProduction floor managementワークスペースからガントチャートを開き、作業を確認します。OrderビューとResourceビューがあり、Resourceビューの能力バーでは能力超過が赤で、資材不足がアイコンで表示されます。Schedule jobsメニューでは、選択した一つ以上の作業を、Forward from scheduling date、Backward、Forward from material availability dateのいずれかでスケジュールできます。リソース上の作業順序を調整したり、作業を別のリソースへ割り当て直したりすることもできます。(出典)
6. Planning Optimizationの有限能力機能
Planning Optimizationは、Microsoftのマスタープラン用計画エンジンです。Lifecycle Servicesからインストールするアドインとして動作し、外部のマルチテナントサービスとして提供されます。クラウド環境では、組み込みのマスタープランエンジンは非推奨となっています。(出典)
有限能力を使用するには、次の三か所で有効にする必要があります。
- Master planning parametersのPlanned ordersタブで、ProductionのCapacity planningをYesに設定する。
- Master plansのGeneral FastTabで、Finite capacityをYesに設定し、Finite capacity time fenceも設定する。
- 各リソースのOperation FastTabで、Finite capacityをYesに設定する。
タイムフェンス内では、”if there isn’t enough capacity on the resources, the delivery date is pushed out.”(リソースの能力が不足すると、納期が先送りされる)とされています。計画製造オーダーは “are backward-scheduled from the requirement date.”(所要日から逆算してスケジュールされる)という仕組みです。(出典)
計画担当者に残る対応
- シフトで能力が変動する場合、有限能力を使ったマスタープランは適していません。“If your capacity can change as requirements change (for example, when you’re working with shifts), you shouldn’t use finite capacity functionality, because the calculated processing times won’t be correct.”(シフト勤務など、要件の変化に応じて能力が変わる場合、処理時間が正しく計算されないため、有限能力機能を使用すべきではない。)(出典)
- 能力制約を考慮するのはタイムフェンス内だけです。Finite capacity time fenceの外では、能力に上限がないものとして計画します。Microsoftも “a single-day time fence is probably too low for most manufacturers.”(一日だけのタイムフェンスでは、ほとんどのメーカーにとって短すぎるだろう)と指摘しています。
- ボトルネック専用の計画期間はありません。Planning Optimizationについて、”doesn’t use the Bottleneck time fence parameter… bottleneck resources are always scheduled by using the same time fence as non-bottleneck resources.”(ボトルネックタイムフェンスのパラメーターは使用せず、ボトルネックリソースも常にそれ以外のリソースと同じタイムフェンスでスケジュールする)とされています。
- マルチスレッド実行では能力制約が考慮されません。“If you’re using multi-threaded master planning and operations scheduling, finite capacity will not be considered.”(マルチスレッドのマスタープランと工程スケジューリングを使用している場合、有限能力は考慮されない。)(出典)
- オーダーごとにスケジュールします。作業スケジューリングでは、予約済みの能力を避けながら、製造オーダーごとに前方または後方へ割り付け、所要時間または優先度に基づいてリソースを選択します。先にスケジュールしたオーダーの枠はそのまま維持されます。
- 段取り時間は工程ごとに設定します。段取りは、工程表の工程に時間として設定します。マスタープランの順序設定では、色やサイズなどの製品属性に基づいて計画オーダーを並べます(出典)。
- ドラッグ&ドロップで動かせるのは一つの作業です。ドラッグ&ドロップについては、”You can only reschedule the job on the same resource, and you can only schedule one job at a time.”(同じリソース上でのみ再スケジュールでき、一度にスケジュールできるのは一つの作業だけ)とされています。選択した作業のスケジュール、順序の調整、再割り当てはメニューから行います。また、計画担当者は “Could not schedule the job within the loaded time period.”(読み込まれた期間内に作業をスケジュールできなかった)というエラーに直面することもあります。(出典)
- 工程あたりのリソースは32までです。“You can schedule a maximum of 32 resources per operation.”(工程ごとにスケジュールできるリソース数には、この上限がある。)
つまり、D365 SCMが能力制約を考慮する範囲は限定的です。タイムフェンス内で、固定された能力を使い、オーダーを一件ずつスケジュールします。それ以外は概略計画となり、計画担当者がガントチャート上で手動修正します。
D365 SCMの標準スケジューリングで十分な場合
次の条件であれば、作業スケジューリングとPlanning Optimizationの組み合わせで対応できます。
- オーダーを優先度順に一件ずつスケジュールすれば、必要な結果が得られる。
- シフトが安定しており、マスタープランで有限能力を使っても時間を正しく計算できる。
- 工程ごとの段取り時間、または製品属性に基づく順序設定で、段取り替えに対応できる。
- 計画担当者が必要としているのは、マスタープランでの概略的な能力チェックである。
- 計画変更時に、担当者がガントチャートで作業を再スケジュールし、調整する時間を確保できる。
自社工場がこれらに当てはまるなら、制約となるすべてのリソースで有限能力を有効にし、実態に合ったタイムフェンスを設定してください。
能力制約を考慮する生産スケジューラが必要な場合
次のうち複数が当てはまるなら、標準機能だけでは対応しきれません。
- 多くの製造オーダーで同じ機械を共有しており、スケジュールを組む順番によって結果が変わる。
- シフト、残業、欠勤によって、週ごとに生産能力が変わる。
- 作業順序によって段取り替えが変わる。
- 成形用金型、プレス金型、治具を複数の機械で共有し、作業によっては複数の作業者を同時に必要とする。
- 資材の入荷状況によって、開始できる作業が決まる。
- 特急オーダーや故障により、週に何度も計画を組み直す必要がある。
選定時に確認するポイント
- 製造オーダーごとに処理するのではなく、すべてのオーダーとリソースをまとめてスケジューリングできること。
- 実際のシフトに基づく能力制約を計画期間全体に適用し、欠勤や残業も反映できること。
- 段取り時間マトリクスで、製造順序と切り替え方向によって異なる段取り替え時間を扱い、段取り時間の合計を最小化できること。
- 工具を数量に限りのある共有リソースとして管理し、複数の作業者を必要とする作業にも対応できること。
- 在庫と入荷予定の購買オーダーを確認し、資材の状況を考慮してスケジューリングできること。
- 通常のリソースが使えないときに、エンジンが代替の機械や人員を割り当てられること。
- Ganttチャートで一つの作業を移動しても、ほかの作業との整合性が保たれること。
- 生産状況やオーダーが変わったときに、自動で再スケジューリングできること。
- SCMとの役割分担が明確であること。計画日時を製造オーダーと工順の各工程にどう反映するか、ジョブスケジューリングによる上書きをどう防ぐかを確認してください。
選択肢は四つに分類できます。
- D365 SCMのジョブスケジューリングとPlanning Optimizationは、オーダー単位で能力制約を考慮したスケジューリングと、生産能力を考慮したマスタープランニングを担います。
- 大規模企業向けAPSスイートは、導入プロジェクトでシステム連携を構築し、専任の計画チームが運用します。
- 計画ボードは、製造オーダーを視覚的なボードに表示し、計画担当者が操作して計画を組み立てます。
- SkyPlannerが属する製造現場での作業実行を支援するクラウドAPSは、Supply Chain Managementと併用して全リソースを自動でスケジューリングし、生産状況の変化に合わせて計画を更新し続けます。
SkyPlannerが担う役割
SkyPlanner APSは、すべての製造オーダーとワークステーションをまとめてスケジューリングします。Arcturus AIエンジンは、作業の優先度、完了日、顧客の優先度、Fast Track、Dynamic Prioritiesに基づいて作業順序を決め、工程単位のスケジュールを数秒で作成します。Running Time Lockは、実行中の作業の配置を固定します。
実際のシフト、人員、休暇、残業シフトに基づいて能力制約を適用するため、生産能力の変動を前提に計画できます。段取り時間マトリクスには、製品の組み合わせごとに両方向の段取り替え時間を登録し、エンジンが段取り時間を最小にする順序を選びます。工具は数量に限りのある共有リソースとして扱い、一つの作業に複数の作業者を同時に割り当てることもできます。
資材に基づくスケジューリングでは、現在庫と入荷予定の購買オーダーから将来の在庫をシミュレーションし、資材がそろう時点にのみ作業を計画します。生産状況が変わると、Autopilotが設定済みのロックと優先度を守りながら自動で再スケジューリングします。作業者はMobile Confirmationsで自分の作業待ち一覧を確認し、作業実績を記録できます。
能力制約を部分的に適用するだけでなく、実際の制約に即した生産スケジューリングが必要なら、D365ではなくSkyPlannerを選んでください。SkyPlannerは、タイムフェンス内だけでなく計画期間全体にわたり、すべての機械、人員、工具、資材について、各時刻に利用できる量や能力の制約を適用します。
多数のオーダーが同じ機械を共有するなら、D365のジョブスケジューリングではなくSkyPlannerを選んでください。ジョブスケジューリングはオーダーごとに実行するため、先に処理したオーダーが最適な時間枠を確保します。SkyPlannerはすべてのオーダーを数秒でまとめてスケジューリングし、重要な変更が生じるたびにAutopilotが自動で計画を更新します。
シフト、残業、欠勤によって生産能力が変わるなら、Planning Optimizationの有限能力機能ではなくSkyPlannerを選んでください。Microsoft自身のガイダンスでも、その場合はマスタープランニングで有限能力を使用しないよう案内しています。SkyPlannerは計画期間全体にわたり、実際のシフトに基づいて計画します。
順序によって異なる段取り替え、共有工具、複数人で行う作業、資材の入荷によって次に実行できる作業が決まり、導入支援の開始から数週間で稼働させ、作業者向けにMobile Confirmationsも使いたいなら、どちらの機能よりもSkyPlannerを選んでください。
製造オーダーをエクスポートして、30日間の無料トライアルでお試しください。最大20ワークステーションまで利用でき、クレジットカードは不要です。料金は5ワークステーションを含めて月額199 €からです。
SkyPlannerは、Dynamics 365 Supply Chain Managementの標準データエンティティを通じて双方向に連携します。導入支援の際にSkyPlannerチームが連携を設定します。概要はDynamics 365 SCM向けSkyPlanner、詳細はDynamics 365 SCM連携ガイドまたはERP連携の総合案内をご覧ください。
製造業のお客様によるSkyPlannerの評価
2時間毎週削減
「SkyPlannerによって、Excelの表で管理していた生産計画から、リアルタイムで生産を最適化する仕組みへと移行できました。」
Kalle Kalliomäki、サプライチェーンスペシャリスト
UTU · 配電盤・開閉装置
生産計画にかかる作業時間を毎週2時間削減し、新しい作業リストを数秒でラインに届けています。
+90%生産効率
「生産効率が90%向上しました。」
Abdul Rucyinga、IT責任者
Laboratory & Allied · 医薬品製造
生産効率が90%向上し、全ワークステーションを対象にした三か月分の計画を、最適化も含めて30分未満で作成しています。
99.2%納期遵守率
「SkyPlannerでボトルネックが見えるようになり、生産管理が明確になりました。」
Toni Tuori、生産管理責任者
Piristeel · 屋根用安全設備・雨水排水システム
今年の納期遵守率は99.2%に達し、スケジューリングにかかる作業時間を一日最大四時間削減しています。
98%納期遵守率、約50%から向上
「SkyPlannerは、当社の納期遵守率を維持するうえで決定的な役割を果たしています。」
Hannu Lahtinen、代表取締役
KJH-Comp · 板金加工・受託製造
納期遵守率は約50%から最高98%まで向上し、スケジューリングに必要な管理者も二人から一人になりました。
よくある質問
D365 SCMの工程スケジューリングとジョブスケジューリングは何が違いますか?
工程スケジューリングはリソースグループに所要時間を予約しますが、開始・終了時刻の設定や個別リソースの選択は行いません。ジョブスケジューリングは工程を段取り、加工、待ち、運搬の作業に分割し、特定のリソースに割り当てます。ジョブスケジューリングは、能力制約を考慮する短期計画の機能です。
Planning Optimizationで能力制約を考慮するだけで、生産スケジューリングには十分ですか?
いいえ。これはマスタープランニングの機能で、Finite capacity time fenceの内側でのみ能力制約を適用し、その外側では能力を無限として扱います。また、シフトによって生産能力が変わる場合、Microsoftは使用を推奨していません。この機能は計画製造オーダーの日付と能力を計画し、特定のリソースへの作業割り当てはジョブスケジューリングが行います。
D365のジョブスケジューリングとPlanning Optimization、それともSkyPlannerを使うべきですか?
資材計画にはPlanning Optimizationを、能力制約を考慮した生産スケジューリングにはSkyPlannerをお使いください。D365が能力制約を考慮できる範囲には制限があります。能力制約が適用されるのはタイムフェンス内だけで、シフトによる能力変動には対応せず、ジョブスケジューリングもオーダーごとの処理なので、先に計画したオーダーが最適な時間枠を確保します。SkyPlannerは、すべてのオーダー、機械、人員、工具、資材の制約をまとめて考慮し、段取り時間マトリクスに登録した切り替え方向別の段取り替え時間を使ってスケジューリングします。重要な変更が生じるたびにAutopilotが計画を更新します。数週間で稼働でき、料金は月額199 €からです。自社データを使える30日間のトライアルも用意しています。
D365 SCMは順序によって異なる段取り時間を扱えますか?
段取り時間は工順の各工程に設定します。また、マスタープランニングでは、色やサイズなどの製品属性に基づいて計画オーダーの順序を決められます。SkyPlanner APSは段取り時間マトリクス(青から赤は30分、赤から青は60分)を使い、段取り時間の合計が最小になるよう作業順序を決めます。
SkyPlannerはPlanning Optimizationを置き換えるものですか?
いいえ。資材の計画と計画製造オーダーの提案は、引き続きPlanning Optimizationが行います。SkyPlannerは、確定済みの製造オーダーを全リソースにわたってスケジューリングし、計画日時をSupply Chain Managementに返します。