POLCA ražošanā: plūsmas vadība starp ražošanas šūnām

Sākums » Resursi » POLCA ražošanā: plūsmas vadība starp ražošanas šūnām

Aptuvenais lasīšanas laiks: 11 minūtes

Detaļu izgatavošanas šūna pabeidz kārtējo ražošanas uzdevumu, taču nākamā šūna nevar turpināt tā apstrādi. Pirmās šūnas komanda ir bijusi noslogota. Tomēr pasūtījums ir tikai nonācis rindā — tā izredzes tikt nosūtītam laikus nav uzlabojušās.

Daudzveidīgu produktu mazapjoma ražošanā šo situāciju ir grūtāk kontrolēt, jo ražošanas uzdevumiem nav vienāda maršruta. Vienam nepieciešama mehāniskā apstrāde un montāža, citam — metināšana un gala apstrāde. Šādas daudzveidības apstākļos katrai iespējamajai detaļai uzturēt un papildināt standarta tvertni nav praktisks risinājums.

POLCA vada plūsmu starp šīm šūnām, izmantojot jaudas pieejamības signālus. Tā palīdz komandām nesākt darbus, kas tikai palielinātu sastrēgumu turpmākajos ražošanas posmos. Taču tikpat svarīgs paliek nākamais plānošanas jautājums: kā uzdevumus, kurus atļauts sākt, saskaņot ar citiem pasūtījumiem un kopīgi izmantotām iekārtām? SkyPlanner APS apvieno šos darbus vienā ražošanas grafikā, samazinot manuālo darbu, kas vajadzīgs atsevišķu šūnu darbu sarakstu un resursu rindu saskaņošanai.

Kas ir POLCA ražošanā?

POLCA pilnais nosaukums ir Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorization. Tā ir ražošanas vadības metode, kurā izmanto ierobežotu skaitu šūnu pāriem piesaistītu kartīšu un datumus, no kuriem atļauts sākt ražošanas uzdevumus, lai noteiktu, kad drīkst sākt darbu. Metodi izstrādāja Rajan Suri kā daļu no ātrās reaģēšanas ražošanas pieejas (Quick Response Manufacturing). Tā paredzēta daudzveidīgu produktu mazapjoma ražošanai un individuāli pielāgotu izstrādājumu izgatavošanai.

Būtiskā atšķirība ir kartītes nozīme. POLCA kartīte signalizē par jaudas pieejamību konkrētā šūnu pārī, nevis dod norādījumu papildināt konkrētas detaļas krājumus. Ierobežojot kartīšu skaitu, tiek kontrolēts attiecīgajā aprites lokā iesaistītās nepabeigtās ražošanas (WIP) apjoms. Vienu un to pašu loku var izmantot dažādiem produktiem, ja to maršruti iet caur šo šūnu pāri.

Vienlaikus jāizpildās diviem nosacījumiem:

• Ražošanas uzdevumu ir atļauts sākt. Ir pienācis datums, no kura šajā šūnā atļauts sākt tā izpildi, tāpēc darbs netiek sākts agrāk, nekā paredzēts plānā.
• Attiecīgajam aprites lokam ir pieejama brīva kartīte. Tas nozīmē, ka šajā savienojumā starp šūnām drīkst iesaistīt papildu darbu.

Ražošanas uzdevumam jābūt arī gatavam izpildei, tostarp jābūt pieejamiem vajadzīgajiem materiāliem. Brīva kartīte nerada klienta pieprasījumu, neatrisina trūkstošas sastāvdaļas problēmu un nepadara steidzamu uzdevumu, kuru vēl nav atļauts sākt. Tāpat arī plānotais sākuma datums nedod tiesības ignorēt to, ka aprites lokā atļautais darba apjoms jau ir sasniegts.

Kā darbojas aprites loki, kas pārklājas

Iedomāsimies pasūtījumu, kura maršruts ved caur detaļu izgatavošanas šūnu A, mehāniskās apstrādes šūnu B un montāžas šūnu C. Šajā maršrutā tiek izmantots A/B un B/C aprites loks. Katram lokam ir savas kartītes; A/B kartīti nevar izmantot B/C kartītes vietā.

Darbu šūnā A sāk ar A/B kartīti

Kad pienācis datums, no kura šūnā A atļauts sākt ražošanas uzdevumu, komanda pārbauda, vai ir pieejama brīva A/B kartīte un darbam vajadzīgie materiāli. Ja nosacījumi ir izpildīti, kartīti pievieno ražošanas uzdevumam un sāk apstrādi.

Kad šūna A pabeidz darbu un nodod ražošanas uzdevumu šūnai B, A/B kartīte paliek pie uzdevuma. Tā neatgriežas šūnā A tikai tāpēc, ka detaļu izgatavošana ir pabeigta. Kartīte joprojām ir piesaistīta šim uzdevumam gan tad, kad tas gaida šūnā B, gan tā apstrādes laikā šūnā B.

Pirms darba sākšanas šūnā B pievieno B/C kartīti

Pirms šūnā B sāk mehānisko apstrādi, jābūt pienākušam datumam, no kura tur atļauts sākt šo uzdevumu, un jābūt pieejamai B/C kartītei. Tāpēc apstrādes laikā šūnā B pie ražošanas uzdevuma ir gan ienākošā A/B kartīte, gan izejošā B/C kartīte. Tieši tā izpaužas pārklāšanās: šūna B ietilpst abos aprites lokos.

Ja B/C kartīte nav pieejama, sākot mehānisko apstrādi, tiktu palielināts darba apjoms maršrutā, kurā atļautais apjoms jau ir sasniegts. Tā vietā šūnā B jāapsver cits izpildei gatavs uzdevums, kuru jau atļauts sākt un kuram ir pieejama vajadzīgā kartīte. Ja tāda nav, darbu vadītājs var novirzīt darbiniekus ierobežojuma novēršanai vai citam lietderīgam darbam, nevis sākt uzdevumu tikai tāpēc, lai šūna B būtu noslogota.

Katru kartīti atgriež pēc darba pabeigšanas tās otrajā šūnā

Kad šūna B ir pabeigusi ražošanas uzdevumu un tas pāriet uz šūnu C, A/B kartīte atgriežas šūnā A. Tur to var izmantot citam atbilstošam uzdevumam, kura nākamais posms ir šūna B.

B/C kartīte paliek pie pasūtījuma arī šūnā C. Kad šūna C savu darbu ir pabeigusi, kartīte atgriežas šūnā B. Ja C ir pēdējā šūna kontrolētajā plūsmā, darba sākšanai tajā nav vajadzīga vēl cita, izejošā aprites loka kartīte.

Tieši šī atgriešanas kārtība padara signālu lietderīgu. Ja A/B kartīti atgrieztu priekšlaikus, lokā varētu iesaistīt papildu darbu, pirms esošais uzdevums ir pabeigts šūnā B. Savukārt, nevajadzīgi paturot jau pabeigta uzdevuma kartīti, tiktu aizturēta atļauja, ko varētu izmantot atkārtoti.

Tomēr kartīte nav brīvas iekārtas rezervācija tūlītējai darba sākšanai. Tā regulē aprites lokā iesaistīto darba apjomu, nevis nosaka katras šūnās veicamās operācijas precīzu apstrādes laiku.

POLCA, Kanban un CONWIP kontrolē atšķirīgas lietas

Visas šīs metodes izmanto atļaujas signālus, taču tās risina atšķirīgus jautājumus.

Metode	Ko signāls parasti atļauj	Kur tā ir piemērota
Konkrētai detaļai paredzēts ražošanas kanban	Noteiktas detaļas krājumu papildināšanu noteiktā daudzumā pēc patēriņa	Atkārtoti ražotām detaļām, kurām iespējams nodrošināt funkcionējošu krājumu papildināšanas loku
CONWIP	Nākamā uzdevuma ievadīšanu noteiktā plūsmā, kad atgriežas kopējo WIP apjomu regulējošā atļauja	Darba apjoma kontrolei izvēlētās sistēmas robežās
POLCA	Darba ievadīšanu konkrēta šūnu pāra aprites lokā, ja uzdevumu ir atļauts sākt	Dažādiem produktiem ar atšķirīgiem maršrutiem starp šūnām

Kanban ražošanā ir noderīgs, ja krājumu papildināšana attiecas uz atkārtoti izmantotu izstrādājumu un arī tā piegādes process ir atkārtojams. Individuāli pielāgotu detaļu, kas vēl nav projektēta vai pasūtīta, nevar pārvaldīt tāpat kā standarta sastāvdaļu, ko glabā noliktavā.

CONWIP ļauj strādāt ar dažādiem produktiem bez atsevišķas krājumu papildināšanas kartītes katrai detaļai. Šīs metodes raksturīgais kontroles mehānisms ir WIP ierobežojums visā izvēlētajā plūsmā. POLCA izmanto arī lokālus signālus tiem šūnu pāru savienojumiem, caur kuriem ved ražošanas uzdevuma maršruts, nevis paļaujas tikai uz vienu visas plūsmas ierobežojumu.

Praktiskajā izvēlē nav svarīgi, kurš saīsinājums izklausās modernāks. Jautājums ir par to, kas jums jāregulē: zināmu izstrādājumu krājumu papildināšana, kopējais darba apjoms noteiktā sistēmā vai starp šūnām iesaistītais darbs mainīgos maršrutos. Dažādās rūpnīcas daļās atbilde var atšķirties.

Vai POLCA ir piemērota jūsu rūpnīcai?

POLCA ir vērts izvērtēt, ja produktu daudzveidības dēļ katras detaļas krājumu papildināšana kļūst sarežģīta, taču maršruti joprojām ved caur skaidri nosakāmām ražošanas šūnām. Jums jāzina katra uzdevuma nākamā šūna un jāspēj uzturēt attiecīgos aprites lokus.

Šī metode ir īpaši aktuāla, ja atsevišķu šūnu lēmumi regulāri rada darbu sastrēgumus turpmākajos posmos: iepriekšējā posma komanda sāk jaunus darbus, lai uzturētu savu noslodzi, kamēr saņemošā šūna jau netiek galā. Metode dod šai komandai pamatu izvēlēties citu uzdevumu, kuru atļauts sākt, nevis vēl vairāk palielināt gaidošo darbu apjomu.

Tomēr vispirms var būt vajadzīgi sagatavošanās darbi. Neuzticami maršrutu dati apgrūtina pareizās kartītes izvēli. Materiālu trūkuma dēļ darbi var apstāties, bet tiem piesaistītās kartītes palikt aizņemtas. Ja šūnai pastāvīgi nepietiek jaudas pieņemtā pieprasījuma izpildei, ir vajadzīgs lēmums par jaudu, nevis tikai cits kartīšu skaits.

Aprites loku skaits un to nozīme ir tikpat svarīgi kā produktu daudzveidība. Ļoti lielu skaitu reti izmantotu savienojumu starp šūnu pāriem var kļūt grūti pārvaldīt. Sāciet ar loģiski saistītu produktu saimi, kuras maršrutus un nodošanu starp šūnām varat skaidri izskaidrot, nevis ieviesiet kartīti starp visiem iedomājamajiem nodaļu pāriem.

Pats galvenais — vadībai jāatbalsta tāda rīcība, kādu tā prasa no darbiniekiem. Ja operatorus atalgo tikai par savu iekārtu noslodzes uzturēšanu, viņiem ir spēcīgs stimuls apiet noteikumu, kas reizēm liek darbu nesākt. Izmēģinājuma rezultātus vērtējiet pēc pasūtījumu plūsmas un piegādes termiņu ievērošanas, nevis tikai pēc noslodzes.

Pilotprojektā pārbaudiet plūsmu, ne tikai kartīšu apriti

Izvēlieties pārvaldāmu reālu pasūtījumu grupu un attēlojiet ražošanas šūnas, caur kurām tie faktiski virzās. Iesaistiet cilvēkus, kuri sastāda grafikus, veic apstrādi un pārvieto ražojumus. Pirms pilotprojekta sākuma viņiem kopīgi jāvienojas par četriem praktiskiem jautājumiem.

Kādam darba apjomam atbilst viena kartīte? Vienojieties, ko tieši nozīmē ražošanas uzdevums, pārvietošanas partija vai noteikta darba apjoma vienība. Īsa un ilga operācija neprasa vienādu jaudu tikai tāpēc, ka katrai ir viens ražošanas uzdevuma numurs. Ja pasūtījumu sastāvs būtiski atšķiras, izvērtējiet kartītēm atbilstošo darba apjomu, nevis pieņemiet, ka pasūtījumu skaits sniedz pilnīgu priekšstatu.

Cik lielu darba apjomu atļaut katrā kartīšu aprites lokā? Sākotnējo kartīšu skaitu nosakiet, ņemot vērā paredzamo plūsmu, laiku, ko darbs pavada abās šūnās, un izvēlēto darba apjoma vienību. Pārāk daudz kartīšu vājina sastrēgumu kontroli, bet pārāk maz var aizturēt darbu, kas citādi varētu virzīties tālāk. Nav viena kartīšu skaita, kas derētu visiem lokiem vai visām rūpnīcām.

Kurš pārbauda, pārvieto un atgriež kartītes? Skaidri nosakiet, kur pārbauda darba sākšanas atļauju un kur kartītes jāatgriež. Apmācībās izspēlējiet visu ražošanas uzdevuma ceļu, tostarp situācijas, kad trūkst izejošā loka kartītes, nav materiāla vai uzdevuma virzība ir bloķēta. Kontrolētam izņēmumam vajadzīgs atbildīgais un reģistrēts pamatojums; ja darbu regulāri sāk bez nepieciešamās atļaujas, kontrole zaudē jēgu.

Kā zināsiet, ka sistēma darbojas? Fiksējiet sākotnējos rādītājus: nepabeigtās ražošanas apjomu, laiku kontrolētās plūsmas iziešanai, caurlaidspēju un piegāžu izpildi. Pilotprojekta laikā pārbaudiet, kur gaida kartītes un ražošanas uzdevumi. Pirms limitu maiņas noskaidrojiet, vai iemesls ir faktiskais darba apjoms, laikus neatgriezta kartīte, neuzticami dati vai atkārtota ražošanas problēma.

Tādējādi pilotprojekts kļūst par lietderīgu mācīšanās procesu. Jūs pārbaudāt, vai darbs caur izvēlētajām šūnām virzās paredzamāk, nevis pierādāt, ka komanda spēj piepildīt tāfeli ar krāsainām kartītēm.

Brīva loka kartīte vēl neatrisina piegāžu plānošanu

Atgriezīsimies pie maršruta A–B–C. Iedomājieties, ka cits pasūtījums no A virzās uz metināšanas šūnu D. Pirmajam pasūtījumam ir pieejama A/B kartīte, otrajam — A/D kartīte. Abiem ir atļauts sākt darbu, un abi ir gatavi.

Vēlāk abiem pasūtījumiem vajadzīgs viens un tas pats galapstrādes resurss, kas apkalpo arī citas produktu grupas. Atsevišķo šūnu atļaujas plānotājam nepasaka, kuru pasūtījumu var pabeigt pirmo, vai galapstrādes rindā esošo darbu varēs paveikt līdz nosūtīšanai un kas notiks, ja rindai pievienosies steidzams klienta pasūtījums.

Šeit ražošanas grafiku sastādīšanai jāaptver viss maršruts. Šūnu pāru signāli palīdz kontrolēt, kuru darbu drīkst sākt. Vienots grafiks parāda, kā operācijas konkurē par faktiski pieejamo laiku koplietojamos resursos un kā tas ietekmē darbu pabeigšanu.

Mēģinot ar katras šūnas kartīšu sarakstu atbildēt uz abiem jautājumiem, rodas papildu manuāls darbs. Plānotājam nākas salīdzināt sarakstus, pārvietot ražošanas uzdevumus starp resursu rindām un pēc katras prioritātes maiņas no jauna pārbaudīt tās pašas resursu noslodzes sadursmes turpmākajos posmos.

Sastādiet grafiku visai rūpnīcai ar SkyPlanner

SkyPlanner APS iekļauj izpildei pieņemtos ražošanas darbus vienotā resursu grafikā. Norādiet procesa posmus, piemērotās darba vietas, ilgumus, maiņas un savstarpējās atkarības. SkyPlanner mākslīgais intelekts Arcturus aprēķina, kur grafikā izvietot operācijas atbilstoši konfigurētajai jaudai un prioritātēm. Gantt skatā ir redzama darbu secība un pabeigšanas laiki.

Abiem pasūtījumiem, kas izmanto vienu galapstrādes resursu, tas ļauj vienā plānā ar izgatavošanu, mehānisko apstrādi un metināšanu redzēt arī konkurenci par jaudu vēlākajos posmos. Jūs tērējat mazāk laika atsevišķu rindu manuālai saskaņošanai un iegūstat skaidrāku pamatu, lai izlemtu, kurām piegādes saistībām jāpievērš uzmanība.

Saskaņotos agrākos sākšanas datumus var norādīt kā datumus, no kuriem darbu drīkst ieplānot, ja ir ieslēgts attiecīgais datuma noteikums. Šāds datums ir grafika ierobežojums, nevis apstiprinājums, ka POLCA kartīte ir brīva. Faktisko lēmumu par loka atļauju atstājiet ražošanas vadības procesa ziņā un saskaņojiet grafikā iekļautos darbus ar atļaujām un sākšanas ierobežojumiem, par kuriem esat vienojušies.

Prioritātes joprojām nosakāt jūs. SkyPlanner dinamiskās prioritātes ļauj aprēķinos likt uzsvaru uz izpildes termiņiem, klientu un ražošanas uzdevumu svarīgumu, kā arī citiem grafika sastādīšanas mērķiem. Tikko atbrīvojusies kartīte automātiski nenozīmē augstāko prioritāti rūpnīcā. Ja ir ieslēgta materiālu pieejamības ievērošana, sastādot grafiku, materiālu pieejamība tiek ņemta vērā arī tad, kad ieplāno operāciju, kurā tos patērē.

Mainoties sistēmā norādītajai jaudai vai prioritātēm, Arcturus var pārrēķināt vienoto grafiku. Tā vietā, lai manuāli pārveidotu katru skarto rindu, varat izvērtēt ietekmi uz svarīgajiem pasūtījumiem. SkyPlanner integrējas ar jebkuru ERP vai MES sistēmu, izmantojot atvērto REST API, tāpēc uzlabota grafiku sastādīšana var papildināt jūsu esošās pasūtījumu un ražošanas sistēmas.

Manuālās plānošanas problēmas ir pazīstamas uzņēmumā Mamec, kas ražo maisīšanas tehnoloģiju iekārtas un nodrošina augsto tehnoloģiju līgumražošanu. Savā pieredzes stāstā uzņēmums apraksta tūkstošiem savstarpēji atkarīgu darba uzdevumu, kuru prioritātes agrāk noteica pēc papīra dokumentos norādītajiem termiņiem, bez uzticama kopskata. Pēc SkyPlanner integrēšanas ar Oscar ERP Mamec izmanto mākslīgā intelekta atbalstītu grafiku sastādīšanu ar ierobežotu jaudu un kopīgu ražošanas pārskatu. Uzņēmums norāda, ka plānošanas darba apjoms ir jūtami samazinājies. Šī pieredze ilustrē vienotas grafiku sastādīšanas vērtību, nevis POLCA ieviešanu. Pilnu stāstu lasiet Mamec atsauksmē par SkyPlanner.

Pārbaudiet šūnu signālus un koplietojamo resursu jaudu vienotā skatījumā

Ja POLCA ir piemērota jūsu ražošanai, pilotprojektā nosakiet skaidrus noteikumus darba atļaujām katrā lokā un izveidojiet uzticamu kartīšu atgriešanas procesu. Izmantojiet SkyPlanner, lai visā rūpnīcā būtu redzams, kādā secībā izpildei pieņemtajiem darbiem būs vajadzīgi resursi un kā tas ietekmēs piegādes. Kopā šie lēmumi risina galveno problēmu: sākt pareizos darbus, nezaudējot priekšstatu par to, kas būs vajadzīgs to pabeigšanai.

Piesakieties SkyPlanner demonstrācijai un sagatavojiet piemēru ar raksturīgu ražošanas šūnu grupu, diviem pasūtījumiem ar atšķirīgiem maršrutiem un vienu to koplietojamo resursu. Sagatavojiet arī saskaņotos sākšanas ierobežojumus un prioritātes. Tā varēsiet praktiski izvērtēt, kā SkyPlanner var samazināt manuālo darbu grafiku sastādīšanā un skaidrāk parādīt ietekmi uz piegādēm.

Ja vispirms vēlaties izpētīt paši, izmēģiniet SkyPlanner ar demonstrācijas datiem vai izmantojiet darba sākšanas procesu ar mākslīgā intelekta atbalstu SkyPlanner asistentā.