Job shop grafiku sastādīšana: dažādi tehnoloģiskie procesi, ievēroti termiņi

Frēzmašīna ir brīva, korpuss ir gatavs apstrādei, un ražošanas vadītājs vēlas, lai darbs turpinātos. Sākt tā apstrādi šķiet pašsaprotams lēmums. Taču pēc stundas no virpas pienāks steidzami izgatavojama tapa, kurai vajadzēs to pašu frēzmašīnu. Tiklīdz sākas korpusa apstrāde, tapas piegādes termiņš jau ir apdraudēts.

Tas ir job shop ražošanas ikdienas izaicinājums: katras iekārtas nākamais uzdevums ietekmē pasūtījumus, kurus apstrādā citas iekārtas. Noslogots darba centrs vēl nenozīmē, ka cehs izpilda tieši tos darbus, kas vajadzīgi.

Job shop grafiku sastādīšana sasaista šos lēmumus. Katra pasūtījuma operācijas tiek ieplānotas resursu pieejamajā laikā, ievērojot tā tehnoloģisko procesu un piegādes prioritāti. SkyPlanner APS veic grafika aprēķinus jūsu vietā, tāpēc ražošanas vadītāja nākamo uzdevumu rinda izriet no saskaņota plāna, nevis kārtējās steidzamās darbu pārbīdīšanas.

Kas ir job shop grafiku sastādīšana?

Job shop grafiku sastādīšana ir ražošanas operāciju sadale starp kopīgi izmantotiem resursiem un to izpildes secības noteikšana, ja uzdevumiem var būt atšķirīgi tehnoloģiskie procesi. Tā nosaka, kur katra operācija tiks veikta, kad tā sāksies un beigsies un kā tā saskanēs ar pārējo uzdevuma izpildi.

Korpusam var būt vajadzīga zāģēšana, frēzēšana un pārbaude. Tapai var būt vajadzīga virpošana, frēzēšana un pārbaude. Abiem pasūtījumiem izmanto vienu frēzmašīnu, taču nevienu no tiem neizpilda vienā ražošanas līnijā. Citu detaļu ar tām pašām iekārtām var apstrādāt atšķirīgā secībā.

Svarīga ir katra operācija, ne tikai pasūtījums kopumā. Zinot, ka pasūtījuma izpildei vajadzīgas piecas darba stundas, vēl nevar pateikt, kurai iekārtai šīs stundas būs jāatvēl vai kad varēs sākt nākamo operāciju. Tehnoloģiskais process nosaka šo secību, savukārt grafiks nosaka darbu izpildes laiku un resursus.

Lai grafiks būtu izpildāms, jāievēro divi pamatnosacījumi:

• Plānojot operāciju, jāņem vērā to iepriekšējo darbu izpilde, no kuriem tā ir atkarīga.
• Resursam nedrīkst vienlaikus piešķirt vairāk darba, nekā tas spēj veikt.

Klasiskajā job shop grafiku sastādīšanas uzdevumā katrai operācijai ir noteikta iekārta, un operācija tiek veikta bez pārtraukuma. Reālā rūpnīcā jāņem vērā arī darba maiņas, pārregulēšanas laiks, darbinieki, instrumenti, materiālu pieejamība un ziņotā darbu izpildes gaita. Tās nav detaļas, ko var sakārtot vēlāk: no tām ir atkarīgs, vai nākamo uzdevumu vispār var sākt.

Job shop, flow shop un ražošana pēc pasūtījuma ir atšķirīgi jēdzieni

Flow shop ražošanā visus uzdevumus veic vienādā iekārtu secībā. Job shop ražošanā tehnoloģiskie procesi var atšķirties. Elastīgā job shop ražošanā dažām operācijām var izvēlēties kādu no vairākām piemērotām iekārtām, tāpēc papildus jāizlemj, kur šīs operācijas veikt.

Ražošana pēc pasūtījuma raksturo to, kas ierosina ražošanu — klienta pasūtījums —, nevis izstrādājuma tehnoloģisko procesu rūpnīcā. Ražotājs, kas strādā pēc pasūtījuma, var izmantot gan atšķirīgus tehnoloģiskos procesus (job shop), gan visiem izstrādājumiem kopīgu operāciju secību (flow shop). Mazas partijas un individuāli pielāgoti izstrādājumi ir raksturīgi job shop ražošanai, taču job shop ražošanas grafiku sastādīšanu nedefinē ne partiju lielums, ne izstrādājumu pielāgošana. Daudzveidīgu produktu mazapjoma ražošana rada citu jautājumu: kā piedāvāt plašu produktu klāstu, neļaujot sagatavošanas darbiem un mainīgai noslodzei samazināt peļņas maržu.

Šajā ceļvedī aplūkota ražošanas grafiku sastādīšana job shop vidē: atšķirīgu tehnoloģisko procesu saskaņošana, izmantojot kopīgus resursus.

Piemērs ar aprēķinu: vai brīvajai frēzmašīnai jāsāk nākamais uzdevums?

Iedomāsimies divus pasūtījumus, kuru ražošanu var sākt 08:00. Katram darba centram ir savs operators, visi resursi ir pieejami visā piemēra laikā, un turpmāk norādītais ilgums ietver visu attiecīgajā posmā nepieciešamo darbu. Nav papildu pārregulēšanas, pārtraukumu vai pārvietošanas. Katra operācija jāpabeidz pirms nākamās sākuma, un pēc sākšanas tā norit bez pārtraukuma.

Pasūtījums	Tehnoloģiskais process un operāciju ilgums	Izpildes termiņš
Korpuss	Zāģēšana: 1 stunda → Frēzēšana: 3 stundas → Pārbaude: 1 stunda	15:00
Tapa	Virpošana: 2 stundas → Frēzēšana: 1 stunda → Pārbaude: 1 stunda	12:00

Korpusu zāģē no 08:00 līdz 09:00. Vienlaikus tapu virpo no 08:00 līdz 10:00. Pulksten 09:00 korpuss ir gatavs frēzēšanai, bet tapa vēl nav.

Ja frēzmašīnā vispirms apstrādā pirmo gatavo uzdevumu, korpusu frēzē no 09:00 līdz 12:00. Tapa gaida, un pēc tam to frēzē no 12:00 līdz 13:00. Korpusa pārbaude beidzas 13:00, bet tapas pārbaude — 14:00. Iekārtu darbs atbilst tehnoloģiskajiem procesiem, taču tapa ir pabeigta divas stundas par vēlu.

Ja grafikā nodrošina tapas termiņa ievērošanu, frēzmašīna gaida līdz 10:00, frēzē tapu līdz 11:00 un pēc tam korpusu līdz 14:00. Tapas pārbaude beidzas 12:00, bet korpusa pārbaude — 15:00. Abi pasūtījumi ir izpildīti termiņā.

Rezultāts	Secība pēc gatavības	Secība termiņa ievērošanai
Frēzēšanas secība	Korpuss, pēc tam tapa	Tapa, pēc tam korpuss
Tapas pabeigšana	14:00	12:00
Korpusa pabeigšana	13:00	15:00
Abu pasūtījumu pabeigšana	14:00	15:00
Piegādes termiņu ievērošana	Tapa kavējas	Abi termiņi ievēroti

Frēzmašīnas vienas stundas dīkstāve ir apzināta. Ja šajā laikā sāktu nepārtrauktu trīs stundu operāciju, steidzamā pasūtījuma apstrāde būtu bloķēta. Arī visu darbu agrāka pabeigšana ne vienmēr ir labāka: pirmajā secībā viss ir pabeigts 14:00, taču tapai solītais termiņš nav ievērots.

Plānotājs var saskatīt šo izvēli, ja ir divi pasūtījumi. Ja ir simtiem operāciju, tas pats jautājums rodas daudzās darbu rindās vienlaikus. SkyPlanner vērtība ir šo savstarpēji saistīto darbu plānošana, savukārt jūs izlemjat, kurām saistībām dot priekšroku.

Nosakiet prioritātes pasūtījumiem kopumā, nevis atsevišķām darbu rindām

Darbu atlases noteikums nosaka, kuru no gatavajām operācijām darba centrā veikt nākamo. Savukārt grafiks aptver visu plānošanas periodu un tehnoloģisko procesu. Darbu atlase ir noderīga, taču atsevišķā darba centra noteikumam jāpalīdz īstenot kopējo piegāžu plānu.

Metode	Kam dod priekšroku	Kam pievērst uzmanību
Pirmais rindā — pirmais apstrādē	Darbam, kas pienācis pirmais	Vēlāk pienācis steidzams darbs var gaidīt aiz mazāk steidzamiem darbiem
Agrākais izpildes termiņš	Pasūtījumam ar tuvāko izpildes termiņu	Pasūtījumam ar vēlāku termiņu var būt atlicis daudz vairāk darba
Īsākais apstrādes laiks	Īsām operācijām, kuras ir gatavas izpildei	Ilgu operāciju izpildi var arvien atlikt.
Mazākā laika rezerve	Mazākajai starpībai starp pieejamo laiku un atlikušā darba ilgumu	Nereālistiskas atlikušā darba ilguma aplēses rada maldīgu priekšstatu par steidzamību
Grupēšana pēc pārregulēšanas vajadzībām	Līdzīgu darbu izpildei vienā grupā	Pārregulēšanas laika ietaupījums var tikt panākts uz solītā piegādes termiņa rēķina

Neviens atsevišķs noteikums neatrisina visas job shop plānošanas pretrunas. Piemērā tapa vēl nav gatava frēzēšanai, kad pienāk korpuss. Noteikums, kas sakārto tikai izpildei gatavo darbu rindu, nevar ņemt vērā tapu, ja vien kopējā plānā tai nav rezervēta vajadzīgā jauda turpmākajam laikam.

Matemātiskās optimizācijas un heiristiskās meklēšanas metodes risina šo plašāko uzdevumu, salīdzinot darbu sadalījumu un secību, ievērojot ierobežojumus. Svarīgs ir mērķis: samazināt kopējo izpildes ilgumu — laika posmu līdz visu uzdevumu pabeigšanai — nav tas pats, kas samazināt kavējumus vai nodrošināt konkrēta klienta pasūtījuma izpildi termiņā. Lai vadītu cehu, jums nav jāizvēlas algoritms, taču grafiku sastādīšanas sistēmai ir jānorāda, ko uzskatāt par labu rezultātu.

Ja ražošanu nosaka piegāžu termiņi, sāciet ar pasūtījumu pabeigšanas datumiem un prioritātēm. Pēc tam izvērtējiet šauro vietu noslodzi, pārregulēšanai vajadzīgo darbu un nepabeigto ražošanu. Grafiks, kas izskatās efektīvs, bet rada steidzamu pasūtījumu kavējumus, risina uzņēmumam nepareizo problēmu.

Izveidojiet job shop ražošanas plānu ar SkyPlanner

SkyPlanner apvieno operācijas, darba centrus, maiņas, operatorus, prioritātes un materiālus ražošanas grafikā, kas ņem vērā ierobežoto jaudu. Grafiku sastādīšanai tas izmanto mākslīgo intelektu Arcturus, kas aprēķina operāciju izvietojumu atbilstoši konfigurētajiem resursiem un atkarībām. Gantt skatā rezultāts redzams kā darba centru uzdevumu rindas un savstarpēji saistīti procesa posmi.

Praktiskais ieguvums: lai noteiktu viena pasūtījuma pabeigšanas laiku, vairs nav atsevišķi jāpārveido katras iekārtas darbu rinda. Varat izsekot grafikā ieplānotajam tehnoloģiskajam procesam, redzēt, kur pasūtījums gaida, un izvērtēt izmaiņu ietekmi uz citiem darbiem.

1. Katrai operācijai norādiet reālistisku vietu tehnoloģiskajā procesā un ilgumu

Nosakiet procesa posmus, to secību un darba centrus, kas tos spēj izpildīt. Iekļaujiet apstrādes un pārregulēšanas ilgumu, kā arī nepieciešamo gaidīšanas laiku starp posmiem. Alternatīva iekārta ir noderīga tikai tad, ja tā ir piemērota attiecīgajai operācijai.

SkyPlanner sastāda grafiku jūsu norādītajiem tehnoloģiskajiem procesiem; Arcturus neveido ražošanas operāciju secību. Sāciet ar raksturīgu produktu saimi un pārbaudiet operāciju datus kopā ar cilvēkiem, kuri veic šo darbu. Neiekļauta pārbaude vai pārāk optimistiska pārregulēšanas laika aplēse var padarīt pievilcīgu grafiku neizpildāmu.

SkyPlanner var integrēt ar jebkuru ERP vai MES, izmantojot tā atvērto REST API. Esošos pasūtījumu un ražošanas datus varat sasaistīt ar grafiku sastādīšanu, nevis aizstāt sistēmu, kas jau labi pārvalda šos datus. Vienojieties, kura sistēma būs galvenais avots tehnoloģiskajiem procesiem, izpildes termiņiem un darbu gaitas atjauninājumiem, lai grafiks atbilstu ražošanas situācijai. Iepazīstiet SkyPlanner integrācijas.

2. Modelējiet jaudu, kas faktiski pieejama darba izpildei

Norādiet darba centru pieejamību un darba maiņas, pēc tam ņemiet vērā operatoru pieejamību un citus būtiskus resursu ierobežojumus. Divas brīvas iekārtas nenozīmē, ka var vienlaikus veikt divas operācijas, ja abām nepārtraukti vajadzīgs viens un tas pats operators.

Grafiku sastādīšana, ņemot vērā ierobežotu jaudu, neļauj plānā izmantot jaudu, kas jau piešķirta citam darbam. Ja ir iespējota materiālu pieejamības ievērošana, arī tā tiek iekļauta grafika aprēķinā. Uzturiet šos datus aktuālus, lai materiālu trūkums nebūtu jāatklāj cehā tikai pēc tam, kad darbs jau nodots izpildei.

3. Nosakiet prioritātes un fiksējiet darbus, kurus nedrīkst pārvietot

Izmantojiet SkyPlanner dinamiskās prioritātes, lai grafika aprēķinā lielāku nozīmi piešķirtu jūsu uzņēmumam svarīgajiem piegādes un ražošanas faktoriem. Prioritātes nosakāt jūs; Arcturus tās ievēro aprēķinā.

Izmantojiet bloķēšanu, ja jāpasargā darbam piešķirtais laiks un resurss, piemēram, drīzumā veicamiem darbiem, kuriem operatori jau ir sagatavojušies. Tas ļauj saglabāt līdzsvaru: kopējo grafiku var pielāgot, nepārvietojot katru jau sagatavoto darbu. Bloķēšana ir plānošanas lēmums, nevis iemesls fiksēt visu grafiku; jo vairāk darbu ir bloķēti, jo mazāk iespēju reaģēt uz izmaiņām.

4. Pārbaudiet rezultātu līdz pat pēdējai operācijai

Pārbaudiet, kad pasūtījums būs pilnībā pabeigts, nevis tikai pirmo brīvo laika intervālu vai nākamo iekārtu. Korpusa un tapas piemērā ar frēzēšanas secību vien nepietiek: tapai vēl jāveic pārbaude pirms noteiktā termiņa — 12:00.

Gantt grafikā ir redzams, kam un kad darbi piešķirti, kur tie gaida un kādas operācijas sekos tālāk. Izmantojiet to, lai pārskatītu apdraudētos piegādes termiņus un resursus, kuru dēļ rodas kavējuma risks. Ja nepieciešamos darbus joprojām nevar iekļaut grafikā, ar secības maiņu vien var nepietikt. Iespējams, vajadzīgs papildu darba laiks ar operatoru, cits piemērots resurss vai vienošanās par jaunu termiņu; ražošanas jaudas plānošana palīdz izvērtēt šīs iespējas.

Apskatiet SkyPlanner iespējas ražošanas grafiku sastādīšanai.

Ja ražošanā kaut kas mainās, pārrēķiniet visu savstarpēji saistīto plānu

Steidzams pasūtījums, iekārtas darbības pārtraukums vai operācija, kas norit lēnāk, nekā paredzēts, ietekmē ne tikai vienu darbu rindu. Pārceļot steidzamu ražošanas uzdevumu uz agrāku laiku, var aizņemt jaudu, kas citam pasūtījumam būtu vajadzīga vēlākā tehnoloģiskā procesa posmā.

Reģistrējiet SkyPlanner prioritātes, jaudas vai darba izpildes gaitas izmaiņas un ļaujiet Arcturus pārrēķināt grafiku atbilstoši jaunajai situācijai. Pirms apsolāt nākamo termiņu, pārskatiet aprēķinātos pabeigšanas datumus. Jājautā ne tikai „vai varam šo darbu vēl iespraust frēzmašīnas grafikā?”, bet arī „kā tas ietekmēs pasūtījumus, kuru termiņus jau esam apsolījuši?”

Ja Autopilot ir iespējots, SkyPlanner var sākt grafika pārrēķinu pēc konfigurētiem notikumiem vai taimera, saglabājot spēkā jūsu noteikumus un bloķējumus. Plāns var palikt aktuāls, plānotājam to nepārtraukti nepārveidojot manuāli. Tomēr precīzi dati joprojām ir svarīgi: programmatūra nevar ņemt vērā iekārtas apstāšanos, ko neviens nav reģistrējis.

Ceha darbiniekiem ieguvums ir skaidrāka nākamo darbu secība. Savukārt plānotājam atliek laiks risināt nestandarta situāciju — svarīgu piegādi, lēmumu par jaudu vai sarunu ar klientu —, nevis manuāli pārvietot katru skarto operāciju.

Ko tas mainīja uzņēmumā Mamec

Somijas uzņēmumam Mamec, kas ražo rūpnieciskās maisīšanas iekārtas un augsto tehnoloģiju izstrādājumus līgumražošanā, bija tūkstošiem savstarpēji atkarīgu ražošanas uzdevumu. Pirms SkyPlanner ieviešanas darbu vadītāji noteica prioritātes pēc piegādes datumiem papīra dokumentos. ERP plānošanas funkcijas uzņēmumam nesniedza kopainu, un savstarpējo atkarību pārvaldīšana manuāli radīja papildu slodzi ražošanas vadībai.

Mamec izvēlējās SkyPlanner, jo tas spēja pielāgoties mainīgam ražošanas uzdevumu kopumam — no dažām minūtēm līdz astoņas stundas ilgiem darbiem. Uzņēmums integrēja SkyPlanner ar savu esošo Oscar ERP un padarīja SkyPlanner par galveno ražošanas plānošanas platformu.

Tagad mākslīgais intelekts sastāda grafiku, ievērojot pieejamās jaudas robežas, un nosaka darbu secību. Savukārt darbu rindas, kas tiek bloķētas uz vienu nedēļu, ļauj iekārtu operatoriem skaidri redzēt, kas jādara tālāk. Kamēr notiek ilgstoša apstrāde, viņi var sagatavoties nākamajiem darbiem. Darbinieki pēc pasūtījuma numura var atrast tā vietu rindā un grafiku, bet vadībai ir pieejams vienots pārskats par ražošanas noslodzi.

Mamec norāda, ka optimizētā darbu secība ir ievērojami mazinājusi plānošanas darba slodzi, uzlabojusi piegāžu savlaicīgumu un samazinājusi darba centru dīkstāvi. Citai job shop ražotnei atziņa ir konkrēta: kopīgas prioritātes un savstarpēji saistītas darbu rindas aizstāj plānu, kas balstījās uz datumiem papīra dokumentos un katra darbinieka individuālo vērtējumu.

Lasiet pilnu Mamec pieredzes stāstu. Vēl vienu skatījumu uz mehānisko apstrādi sniedz Eskomatic pieredzes stāsts, kas parāda materiālu pieejamības un piegādes termiņu plānošanas nozīmi.

Nodrošiniet savai job shop ražotnei plānu, pēc kura cehs var strādāt

Mainoties piegādes datumam, jums nebūtu jāpārveido katras iekārtas darbu rinda, lai saprastu izmaiņu ietekmi. SkyPlanner apvieno automātisku grafiku sastādīšanu, pārskatāmu Gantt plānu un jūsu kontroli pār prioritātēm un bloķētajiem darbiem. Tas dod labāku pamatu lēmumiem par to, ko izpildīt nākamo un kādus termiņus varat apsolīt.

Piesakieties SkyPlanner demonstrācijai un sagatavojiet tipisku pasūtījuma tehnoloģisko procesu, resursu, par kuru darbi konkurē visvairāk, un nesenu izmaiņu, kuru bija grūti iekļaut grafikā. Apskatiet, kā darbi ir savstarpēji saistīti un kā prioritātes maiņa ietekmē plānu. Vai arī izmēģiniet SkyPlanner ar demonstrācijas datiem, lai vispirms iepazītu grafika skatu.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kāda ir atšķirība starp grafika sastādīšanu un darbu norīkošanu izpildei?

Sastādot grafiku, operācijām piešķir resursus un izpildes laiku visā plānošanas periodā. Norīkojot darbus izpildei, darba centrā izvēlas vai nodod izpildei nākamo operāciju, kas ir gatava sākšanai. Job shop ražošanā šai izvēlei konkrētajā darba centrā jāatbilst kopējam plānam, jo tā ietekmē arī pasūtījumus, kuru nākamā operācija jāveic citā iekārtā.

Vai job shop ražošanas grafiku var sastādīt programmā Excel?

Nelielu, nemainīgu operāciju kopumu var attēlot izklājlapā. Grūtības rodas, kad ražošanā notiek izmaiņas un jāuztur aktuālas visas savstarpējās atkarības, jārisina resursu konflikti un jāpārrēķina pabeigšanas datumi. Ja plānotāji dienu pavada, pārveidojot darbu rindas, SkyPlanner APS ir praktiskāks veids, kā aprēķināt un uzturēt grafiku, kurā visi darbi ir savstarpēji saistīti.

Vai īsāks grafiks vienmēr nozīmē savlaicīgākas piegādes?

Nē. Īsāks kopējais izpildes ilgums nozīmē, ka visu darbu kopumu pabeidz agrāk, taču atsevišķs pasūtījums joprojām var nokavēt termiņu. Salīdziniet pasūtījumu pilnīgas pabeigšanas datumus ar apsolītajiem piegādes termiņiem un pēc tam izvērtējiet pārregulēšanai vajadzīgo darbu, šauro vietu noslodzi un nepabeigto ražošanu. Labākais grafiks ir atkarīgs no prioritātēm, kas tajā jāievēro.