POLCA gamyboje: srauto tarp celių valdymas

Pradžia » Ištekliai » POLCA gamyboje: srauto tarp celių valdymas

Numatomas skaitymo laikas: 11 minutės

Gamybos celė užbaigia dar vieną užduotį, tačiau kita celė negali jos perimti ir tęsti darbo. Pirmoji komanda buvo užimta. Užsakymas gavo vietą eilėje, bet jo galimybė būti išsiųstam laiku nepadidėjo.

Didelės įvairovės mažų apimčių gamyboje tai valdyti sunkiau, nes užduotys vykdomos skirtingais maršrutais. Vienai reikia mechaninio apdirbimo ir surinkimo, kitai – suvirinimo ir apdailos. Pildyti standartines dėžes visomis įmanomomis detalėmis nėra praktiškas būdas suvaldyti tokią įvairovę.

POLCA valdo srautą tarp šių celių naudodama pajėgumų signalus. Ji padeda komandoms nepradėti užduočių, kurios tik padidintų spūstis tolesniuose etapuose. Tačiau lieka ne mažiau svarbus planavimo klausimas: kaip užduotis, kurias jau leista vykdyti, suderinti su kitais užsakymais ir bendrai naudojamomis staklėmis? SkyPlanner APS sujungia šiuos darbus į vieną gamybos tvarkaraštį, todėl atskiriems celių užduočių sąrašams ir eilėms prie gamybos išteklių suderinti reikia mažiau rankinio darbo.

Kas yra POLCA gamyboje?

POLCA – tai Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorization santrumpa. Šis gamybos valdymo metodas nustato, kada galima pradėti darbą: tam naudojamas ribotas celių poroms priskirtų kortelių skaičius ir datos, nuo kurių leidžiama vykdyti užduotis. Metodą sukūrė Rajan Suri kaip greitojo reagavimo gamybos (Quick Response Manufacturing) dalį. Jis skirtas didelės įvairovės, mažų apimčių ir individualių gaminių gamybai.

Svarbiausia suprasti, ką reiškia kortelė. POLCA kortelė yra konkrečios celių poros pajėgumų signalas, o ne nurodymas papildyti konkretaus kodo detalės atsargas. Ribojant kortelių skaičių valdomas į tą uždarą kortelių apytakos kontūrą įtrauktos nebaigtos gamybos (WIP) kiekis. Tuo pačiu kontūru gali naudotis skirtingi gaminiai, jei jų maršrutai eina per tą celių porą.

Kartu turi būti tenkinamos dvi sąlygos:

• Užduotį jau leidžiama vykdyti. Šioje celėje jau atėjo data, nuo kurios leidžiama ją pradėti, todėl darbas nepradedamas anksčiau, nei leidžia planas.
• Reikiamame kontūre yra laisva kortelė. Vadinasi, į šią jungtį tarp celių leidžiama įtraukti daugiau darbo.

Užduotis taip pat turi būti parengta vykdyti – turi būti ir darbui reikalingos medžiagos. Laisva kortelė nesukuria kliento poreikio, nepašalina komponento trūkumo ir nepaverčia užduoties, kurios dar neleidžiama vykdyti, skubia. Lygiai taip pat suplanuota pradžios data nesuteikia teisės nepaisyti užpildyto kontūro ribos.

Kaip veikia persidengiantys kontūrai

Įsivaizduokite užsakymą, kuris keliauja per gamybos celę A, mechaninio apdirbimo celę B ir surinkimo celę C. Jo maršrutas eina per A/B ir B/C kontūrus. Kiekvienas kontūras turi savo korteles: A/B kortelė negali pakeisti B/C kortelės.

Darbo pradžia celėje A su A/B kortele

Kai celėje A užduotį jau leidžiama vykdyti, komanda patikrina, ar yra laisva A/B kortelė ir darbui reikalingos medžiagos. Jei sąlygos tenkinamos, kortelė pridedama prie užduoties ir pradedamas darbas.

Celei A užbaigus savo darbą ir perdavus užduotį celei B, A/B kortelė keliauja kartu. Ji negrąžinama į A vien dėl to, kad darbas šioje celėje jau baigtas. Kortelė lieka priskirta užduočiai tiek jai laukiant celėje B, tiek B atliekant savo darbą.

Prieš pradedant darbą celėje B pridedama B/C kortelė

Prieš celei B pradedant mechaninį apdirbimą, turi būti atėjusi data, nuo kurios užduotį leidžiama vykdyti šioje celėje, ir turi būti laisva B/C kortelė. Todėl atliekant darbą celėje B užduotį lydi abi kortelės: įeinančio kontūro A/B ir išeinančio kontūro B/C. Tai ir yra persidengimas – B priklauso abiem kontūrams.

Jei laisvos B/C kortelės nėra, pradėjus mechaninį apdirbimą būtų papildytas maršrutas, kuriame visas leidžiamas darbo kiekis jau priskirtas esamoms užduotims. Vietoj to celėje B reikėtų rinktis kitą parengtą užduotį, kurią jau leidžiama vykdyti ir kuriai yra laisva reikiama kortelė. Jei tinkamos užduoties nėra, vadovas gali nukreipti darbuotojus šalinti srautą ribojančią kliūtį ar atlikti kitą naudingą darbą, užuot pradėjęs naują užduotį vien tam, kad B būtų užimta.

Kortelė grąžinama, kai darbą baigia antroji jos kontūro celė

Kai B užbaigia savo darbą, o užduotis keliauja toliau į C, A/B kortelė grąžinama į A. Čia ją galima panaudoti kitai į B siunčiamai užduočiai, atitinkančiai pradžios sąlygas.

B/C kortelė lieka su užsakymu ir celėje C. Kai C užbaigia savo darbą, kortelė grąžinama į B. Jei C yra paskutinė valdomo srauto celė, darbui joje pradėti kitos, išeinančio kontūro, kortelės nereikia.

Būtent ši grąžinimo taisyklė suteikia signalui prasmę. Per anksti grąžinus A/B kortelę, į kontūrą būtų galima įtraukti daugiau darbo, nors esama užduotis celėje B dar nebaigta. O be reikalo laikant užbaigtos užduoties kortelę, jos suteikiamu leidimu negalėtų pasinaudoti kita užduotis.

Vis dėlto kortelė nereiškia, kad rezervuotos šiuo metu laisvos staklės. Ji reguliuoja į kontūrą įtraukto darbo kiekį, bet nenustato tikslaus kiekvienos operacijos vykdymo laiko celėse.

POLCA, kanban ir CONWIP valdo skirtingus dalykus

Visi šie metodai naudoja leidimo signalus, tačiau atsako į skirtingus klausimus.

Metodas	Ką paprastai leidžia signalas	Kur tinka
Konkrečiai detalei skirtas gamybos kanban	Papildyti konkrečios detalės atsargas nustatytu kiekiu po sunaudojimo	Pakartotinai gaminamoms detalėms, kai galima taikyti veikiantį atsargų papildymo kontūrą
CONWIP	Įtraukti kitą užduotį į apibrėžtą srautą, kai grįžta leidimas, kuriuo ribojamas bendras nebaigtos gamybos kiekis	Darbo kiekiui valdyti pasirinktos sistemos ribose
POLCA	Įtraukti užduotį į konkrečios celių poros kontūrą, jei ją jau leidžiama vykdyti	Skirtingiems gaminiams, keliaujantiems skirtingais maršrutais tarp celių

Kanban gamyboje naudingas tada, kai reguliariai papildomos tos pačios detalės atsargos, o jos tiekimas vyksta pagal pasikartojantį procesą. Individualios detalės, kuri dar nesuprojektuota ar neužsakyta, negalima valdyti taip, lyg ji būtų standartinis sandėlyje laikomas komponentas.

CONWIP galima taikyti skirtingiems gaminiams, nenaudojant atskiros papildymo kortelės kiekvienai detalei. Šio metodo išskirtinis valdymo principas – nebaigtos gamybos kiekio riba visame pasirinktame sraute. POLCA papildo valdymą vietiniais signalais toms celių porų jungtims, per kurias eina užduoties maršrutas, užuot rėmusis vien bendra viso srauto riba.

Praktiškai renkamasi ne pagal tai, kuri santrumpa skamba pažangiau. Pirmiausia paklauskite, ką reikia reguliuoti: žinomų detalių atsargų papildymą, bendrą darbo kiekį apibrėžtoje sistemoje ar darbo kiekį tarp celių, kai maršrutai kinta. Skirtingose gamyklos dalyse atsakymai gali skirtis.

Ar POLCA tinka jūsų gamyklai?

POLCA verta įvertinti, kai dėl gaminių įvairovės tampa sudėtinga valdyti kiekvienos detalės atsargų papildymą, tačiau maršrutai vis tiek eina per aiškiai nustatomas celes. Turite žinoti, į kurią celę toliau keliaus kiekviena užduotis, ir gebėti prižiūrėti atitinkamus kortelių kontūrus.

Šis metodas ypač aktualus, kai dėl vietinių sprendimų tolesniuose etapuose nuolat kaupiasi užduotys: ankstesnio etapo komanda pradeda darbą, kad išlaikytų savo užimtumą, nors priimanti celė jau nebesusitvarko. Metodas suteikia komandai pagrindą pasirinkti kitą užduotį, kurią jau leidžiama vykdyti, užuot dar labiau didinus sankaupą.

Tačiau pirmiausia gali reikėti pasirengti. Kai maršrutų duomenys nepatikimi, sunku pasirinkti tinkamą kortelę. Trūkstant medžiagų, užduotys ir kortelės gali būti įstrigusios, nors darbas nejuda į priekį. Jei celei nuolat nepakanka pajėgumų priimtų užsakymų poreikiui patenkinti, reikia sprendimo dėl pajėgumų, o ne vien pakeisti kortelių skaičių.

Kontūrų skaičius ir paskirtis ne mažiau svarbūs nei gaminių įvairovė. Labai daug retai naudojamų jungčių tarp celių porų gali būti sunku administruoti. Pradėkite nuo vientisos gaminių grupės, kurios maršrutus ir perdavimą tarp celių galite aiškiai paaiškinti, užuot įvedę kortelę tarp visų įsivaizduojamų padalinių porų.

Svarbiausia, kad vadovybė palaikytų elgesį, kurio reikalauja. Jei operatoriai skatinami vien už tai, kad jų staklės nuolat dirbtų, jiems kyla didelė paskata apeiti taisyklę, kuri kartais neleidžia pradėti darbo. Bandomąjį diegimą vertinkite pagal užsakymų srautą ir pristatymo rezultatus, o ne vien pagal įrenginių užimtumą.

Bandomuoju projektu tikrinkite darbų srautą, o ne vien kortelių apyvartą

Pasirinkite tokią realių užsakymų grupę, kurią pajėgsite aprėpti, ir pažymėkite celes, per kurias šie užsakymai iš tiesų keliauja. Įtraukite žmones, kurie sudaro tvarkaraščius, atlieka darbus ir perduoda juos tarp celių. Prieš pradėdami jie turi kartu sutarti dėl keturių praktinių klausimų.

Kokį darbo kiekį reiškia viena kortelė? Būtina sutarti, ką laikysite užduotimi, perdavimo partija ar apibrėžtu darbo krūvio vienetu. Trumpai ir ilgai operacijai nereikia vienodų pajėgumų vien todėl, kad kiekvienai priskirtas vienas užduoties numeris. Jei darbų pobūdis labai skiriasi, vertinkite kortelėmis išreiškiamą darbo krūvį, užuot manę, kad pakanka suskaičiuoti užsakymus.

Kiek darbo turėtų leisti kiekvienas kortelių apytakos kontūras? Pradinį kortelių skaičių nustatykite pagal numatomą srautą, laiką, kurį darbai praleidžia abiejose celėse, ir pasirinktą darbo krūvio vienetą. Kai kortelių per daug, sunkiau suvaldyti darbų sankaupas; kai per mažai, gali pritrūkti leidimų darbams, kurie kitu atveju galėtų judėti toliau. Nėra vieno kortelių skaičiaus, tinkančio visiems kontūrams ar visoms gamykloms.

Kas tikrina, perduoda ir grąžina korteles? Aiškiai nustatykite, kur tikrinamas leidimas pradėti darbą ir kur grąžinamos kortelės. Mokymuose pereikite visą užduoties kelią, įskaitant atvejus, kai trūksta tolesnio kontūro kortelės ar medžiagų arba užduotis negali judėti toliau. Kiekviena kontroliuojama išimtis turi turėti atsakingą asmenį ir užfiksuotą priežastį; jei darbai nuolat pradedami be reikiamo leidimo, tokia kontrolė netenka prasmės.

Kaip žinosite, ar sistema veikia? Užfiksuokite pradinį nebaigtos gamybos (WIP) kiekį, laiką, per kurį darbai pereina valdomą srautą, gamybos pralaidumą ir pristatymo rodiklius. Per bandomąjį projektą stebėkite, kur laukia kortelės ir užduotys. Prieš keisdami ribas išsiaiškinkite, ar laukimą lemia tikrasis darbo krūvis, negrąžinta kortelė, nepatikimi duomenys ar pasikartojanti gamybos problema.

Taip bandomasis projektas tampa naudinga mokymosi patirtimi. Tikrinate, ar darbai per pasirinktas celes juda nuspėjamiau, o ne įrodinėjate, kad komanda gali užpildyti lentą spalvotomis kortelėmis.

Laisva kontūro kortelė dar nenulemia pristatymo plano

Grįžkime prie A–B–C maršruto. Įsivaizduokite, kad kitas užsakymas iš A keliauja į suvirinimo celę D. Pirmajam užsakymui yra laisva A/B kortelė, antrajam – laisva A/D kortelė. Abu užsakymus leidžiama pradėti ir abu yra parengti darbui.

Vėliau abiem užsakymams prireikia to paties baigiamojo apdorojimo ištekliaus, kuris taip pat naudojamas kitoms gaminių grupėms. Leidimai pradėti darbą atskirose celėse planuotojui nepasako, kurį užsakymą galima užbaigti pirmą, ar visus baigiamojo apdorojimo eilėje laukiančius darbus pavyks atlikti iki išsiuntimo ir kas nutiks, jei į šią eilę pateks skubus kliento užsakymas.

Todėl sudarant gamybos tvarkaraščius būtina įvertinti visą maršrutą. Celių porų signalai padeda valdyti, kuriuos darbus leidžiama pradėti. Bendras tvarkaraštis parodo, kaip operacijos konkuruoja dėl bendrų išteklių darbo laiko ir kaip tai veikia užbaigimo terminus.

Bandant į abu klausimus atsakyti pagal kiekvienos celės kortelių sąrašą, atsiranda papildomo rankinio darbo. Planuotojui tenka lyginti sąrašus, perkelti užduotis iš vieno ištekliaus eilės į kitą ir kaskart pasikeitus prioritetui iš naujo tikrinti tuos pačius konfliktus vėlesniuose gamybos etapuose.

Sudarykite visos gamyklos darbų tvarkaraštį su SkyPlanner

SkyPlanner APS priimtiems gamybos darbams sudaro bendrą tvarkaraštį pagal išteklius. Nurodykite proceso etapus, tinkamas darbo vietas, trukmes, pamainas ir priklausomybes. Arcturus, SkyPlanner dirbtinio intelekto tvarkaraščių sudarymo variklis, apskaičiuoja, kur galima suplanuoti operacijas pagal nustatytus pajėgumus ir prioritetus. Gantt rodinyje matyti operacijų seka ir numatomas jų užbaigimo laikas.

Dviejų užsakymų, kuriems reikia tų pačių baigiamojo apdorojimo pajėgumų, atveju tai leidžia tame pačiame plane matyti ir ruošinių gamybą, mechaninį apdirbimą bei suvirinimą, ir konkurenciją dėl pajėgumų vėlesniame etape. Mažiau laiko sugaištate rankiniu būdu derindami atskiras eiles ir turite aiškesnį pagrindą nuspręsti, kuriam įsipareigojimui reikia dėmesio.

Sutartą anksčiausią darbų pradžią galima nurodyti datomis, nuo kurių leidžiama pradėti darbus, įjungus atitinkamą datos taisyklę. Ši data nustato planuojamos pradžios ribą, bet nepatvirtina, kad POLCA kortelė yra laisva. Sprendimą, ar kontūre iš tiesų yra leidimas pradėti darbą, ir toliau priimkite gamybos valdymo procese, o planuojamus darbus derinkite su sutartais leidimais ir pradžios apribojimais.

Prioritetus ir toliau nustatote jūs. SkyPlanner dinaminiai prioritetai leidžia nukreipti skaičiavimą pagal įvykdymo terminus, klientų ir užduočių svarbą bei kitus tvarkaraščio sudarymo tikslus. Ką tik atsilaisvinusi kortelė savaime nesuteikia užduočiai aukščiausio prioriteto visoje gamykloje. Įjungus medžiagų prieinamumą įvertinantį tvarkaraščių sudarymą, planuojant medžiagas naudojančią operaciją atsižvelgiama ir į tai, ar tų medžiagų yra.

Pasikeitus sistemoje užfiksuotiems pajėgumams ar prioritetams, Arcturus gali perskaičiuoti bendrą tvarkaraštį. Užuot rankiniu būdu perdėlioję kiekvieną paveiktą eilę, galite peržiūrėti poveikį svarbiems užsakymams. Per atvirą REST API SkyPlanner integruojama su bet kuria ERP ar MES sistema, todėl geresnis tvarkaraščių sudarymas gali papildyti jau naudojamas užsakymų ir gamybos sistemas.

Rankinio planavimo problema pažįstama ir Mamec – maišymo technologijų gamintojai ir aukštųjų technologijų gamybos subrangovei. Pasakodama apie savo patirtį, įmonė nurodo, kad anksčiau tūkstančių tarpusavyje priklausomų darbo užsakymų prioritetai buvo nustatomi pagal popieriniuose užsakymuose nurodytus terminus, neturint patikimo bendro vaizdo. Integravusi SkyPlanner su Oscar ERP, Mamec naudoja dirbtiniu intelektu paremtą ribotų pajėgumų tvarkaraščių sudarymą ir bendrą gamybos rodinį. Įmonė teigia, kad planavimo darbo krūvis aiškiai sumažėjo. Ši patirtis atskleidžia bendro tvarkaraščio vertę, o ne POLCA diegimo rezultatus. Visą istoriją rasite Mamec atsiliepime apie SkyPlanner.

Kartu patikrinkite celių signalus ir bendrus pajėgumus

Jei POLCA tinka jūsų gamybai, per bandomąjį projektą nustatykite aiškias leidimų pradėti darbą kontūruose taisykles ir patikimą kortelių grąžinimo tvarką. Naudokite SkyPlanner, kad visos gamyklos mastu matytumėte, kokia seka priimti darbai naudos išteklius ir kaip tai paveiks pristatymą. Kartu šie sprendimai padeda spręsti tikrąją problemą: pradėti reikiamus darbus nepamirštant, ko prireiks jiems užbaigti.

Užsisakykite SkyPlanner pristatymą ir jam parinkite jūsų gamybą atspindinčią celių grupę, du skirtingais maršrutais vykdomus užsakymus ir vieną jų bendrai naudojamą išteklių. Taip pat pasiruoškite sutartus darbų pradžios apribojimus ir prioritetus. Tai leis praktiškai išnagrinėti, kaip SkyPlanner gali sumažinti rankinio darbo apimtį sudarant tvarkaraščius ir aiškiau parodyti poveikį pristatymo terminams.

Jei pirmiausia norite patyrinėti patys, išbandykite SkyPlanner su demonstraciniais duomenimis arba pasinaudokite darbo pradžios vedliu SkyPlanner asistente, kuriame jums padės dirbtinis intelektas.