Planowanie zdolności produkcyjnych: znajdź miejsce na zamówienia

Dział sprzedaży ma obiecujące nowe zamówienie. Klient chce znać termin dostawy, a zakład wygląda na mocno obciążony. Zanim potwierdzisz zamówienie, potrzebujesz dokładniejszej odpowiedzi: jakie zasoby produkcyjne będą je realizować i czy mają dość dostępnego czasu przed wymaganym terminem wysyłki?

Planowanie zdolności produkcyjnych polega na porównaniu pracy potrzebnej do zaspokojenia popytu z dostępnymi maszynami, ludźmi i czasem pracy. Pokazuje, gdzie można zmieścić zlecenia, gdzie trzeba zająć się niedoborem mocy i czy dodatkowa zmiana rzeczywiście pomoże.

SkyPlanner przekłada ten obraz zasobów na harmonogram produkcji. Arcturus, jego silnik harmonogramowania oparty na sztucznej inteligencji, wyznacza kolejność operacji z uwzględnieniem skonfigurowanych zdolności produkcyjnych i priorytetów. Dzięki temu możesz poświęcić czas na wybór sposobu realizacji zapotrzebowania zamiast na przebudowywanie kolejek operacji na maszynach. Efektem jest decyzja o terminie dostawy, którą potrafisz uzasadnić działowi sprzedaży, oraz plan możliwy do wykonania na hali.

Co powinien pokazywać plan zdolności produkcyjnych

Przydatny plan zdolności produkcyjnych wskazuje konkretny zasób, okres i decyzję do podjęcia. „Zakład wykorzystuje 85% zdolności produkcyjnych” to informacja ogólna. „Linia pakująca potrzebuje jeszcze jednej godziny pracy z obsadą przed czwartkowym przekazaniem” to już podstawa do działania.

Zacznij od zasobów produkcyjnych, na których rzeczywiście można wykonać daną pracę. Wolna prasa nie zastąpi przeciążonej linii pakującej. Dwie podobne maszyny mogą mieć inne oprzyrządowanie lub różną szybkość obróbki. Nawet jeśli maszyna jest dostępna podczas danej zmiany, może potrzebować wykwalifikowanego operatora, który jest już przydzielony do innej pracy.

Do tego porównania potrzebujesz trzech grup danych:

• Praca pozostała do wykonania: niezrealizowane ilości, marszruty produkcyjne, czasy przezbrojeń i wykonania operacji oraz wymagane terminy zakończenia. Praca już zakończona nie zajmuje miejsca w planie.
• Dostępny czas: zmiany przypisane do konkretnych dat, obsada i znane okresy niedostępności, takie jak konserwacja czy czyszczenie. Sama nominalna prędkość maszyny nie określa tej dostępności.
• Gotowość do rozpoczęcia: materiały muszą być dostępne, a poprzedzające operacje zakończone, zanim ruszy kolejna operacja. Wolny czas w kalendarzu ma wartość tylko wtedy, gdy można go wykorzystać na daną pracę.

Przy produkcji różnych wyrobów porównuj obciążenie ze zdolnościami produkcyjnymi w godzinach, zamiast sumować nieporównywalne jednostki. Wyraźnie odróżniaj potwierdzone zamówienia od prognozowanego popytu. Gdy zamówienie zastępuje część prognozy, uwzględnienie obu tych wielkości tworzy pozorny niedobór zdolności produkcyjnych.

W tym miejscu planowanie zdolności produkcyjnych łączy się z harmonogramowaniem. Porównanie obciążenia z dostępnymi mocami pokazuje, czy dostępny czas wystarczy na wykonanie wymaganej pracy. Harmonogramowanie produkcji określa, gdzie i kiedy będą wykonywane poszczególne operacje. Oba kroki są potrzebne, by móc wiarygodnie potwierdzić termin realizacji zamówienia.

Oblicz bilans czasu dla właściwego zasobu produkcyjnego

Podstawowe obliczenie obciążenia jest proste:

Obciążenie dla partii = czas przezbrojenia + ilość pozostała do wykonania × czas wykonania jednej sztuki

Zsumuj obciążenie dla partii, które wymagają tego samego zasobu produkcyjnego w tym samym okresie. Przezbrojenie dotyczy partii — jego czasu nie dolicza się automatycznie do każdej sztuki. Jeśli podział pracy wymaga kolejnego przezbrojenia, uwzględnij je.

Obliczanie dostępnego czasu zacznij od potwierdzonego kalendarza pracy:

Dostępne zdolności produkcyjne = zaplanowany czas pracy − planowany czas niedostępności

Następnie porównaj obie wartości:

Bilans czasu = dostępne zdolności produkcyjne − całkowite obciążenie pracą pozostałą do wykonania

Ujemny bilans oznacza, że danemu zasobowi produkcyjnemu brakuje czasu. Dodatni oznacza, że łącznie czasu wystarczy, ale nadal trzeba sprawdzić kolejność operacji.

Przyjmuj realistyczne czasy operacji i dokumentuj sposób uwzględniania typowych strat w obliczeniach. Jeśli skorygowany czas wykonania już uwzględnia powtarzającą się stratę, odjęcie jej również od dostępnego czasu oznacza podwójne naliczenie. Czyszczenie lub konserwację, o których już wiadomo, należy uwzględnić w kalendarzu, a prace poprawkowe, o których już wiadomo — w pozostałym obciążeniu pracą.

Przykład: do realizacji zlecenia pakowania brakuje jednej godziny

Wyobraź sobie producenta, który sprawdza obciążenie linii pakującej na najbliższe dwa dni. Dwie sześciogodzinne zmiany z zapewnioną obsadą dają 12 godzin. Planowane czyszczenie zajmuje dwie godziny, więc pozostaje 10 godzin do wykorzystania. Dotychczasowe zlecenia wymagają sześciu godzin, łącznie z przezbrojeniami.

Proponowane zamówienie obejmuje 2 400 sztuk. Przy czasie 0,1 minuty na sztukę samo pakowanie zajmie 240 minut, czyli cztery godziny. Po doliczeniu godzinnego przezbrojenia nowe zlecenie wymaga pięciu godzin na linii pakującej. Późniejsza kontrola zajmie dwie godziny na osobnym stanowisku.

Zasób produkcyjny, najbliższe dwa dni	Dostępny czas	Dotychczasowe obciążenie	Nowe zamówienie	Bilans po przyjęciu zamówienia
Linia pakująca	10 h	6 h	5 h	−1 h
Stanowisko kontroli	16 h	8 h	2 h	+6 h

Stanowisko kontroli ma duży zapas czasu. Linia pakująca — nie. Zsumowanie obu wierszy ukryłoby właśnie ten niedobór, o którym dział sprzedaży powinien wiedzieć.

Dodatkowa godzina pracy linii pakującej z zapewnioną obsadą mogłaby wyrównać bilans, pod warunkiem że przypadnie przed wymaganym terminem przekazania. Nowa partia musi jednak mieć także odpowiedni przedział czasu na realizację, materiały muszą być gotowe, a po pakowaniu i przed wysyłką musi odbyć się kontrola. Tabela służy do sprawdzenia zdolności produkcyjnych — nie jest gotowym harmonogramem.

To rozróżnienie ma znaczenie nawet wtedy, gdy bilans w każdym wierszu jest dodatni. Wolny czas na kontrolę w poniedziałek rano nie pozwoli skontrolować partii, której pakowanie zakończy się we wtorek po południu. Harmonogramowanie przy ograniczonych zasobach rozmieszcza powiązane operacje w dostępnym czasie zasobów produkcyjnych i pokazuje termin zakończenia możliwy do osiągnięcia przy danej kolejności.

Zdecyduj, jak rozwiązać problem niedoboru mocy produkcyjnych

Gdy wiesz, gdzie nie da się zmieścić pracy, możesz omówić konkretne rozwiązanie zamiast prosić cały zakład, by „pracował szybciej”. W przykładzie z pakowaniem decyzja dotyczy jednej godziny na jednej linii we właściwym przedziale czasu, a nie sześciu wolnych godzin na stanowisku kontroli.

Oceń poniższe możliwości w odniesieniu do rzeczywistego ograniczenia:

• Odzyskaj czas na produkcję. Przygotuj narzędzia i materiały, uniknij niepotrzebnego ponownego przezbrojenia lub skoryguj nieaktualny czas operacji. Uwzględnij oszczędność czasu, którą produkcja jest w stanie potwierdzić, zamiast liczyć na to, że znikną wszystkie opóźnienia.
• Przenieś pracę na odpowiedni zasób alternatywny. Potwierdź, że inny zasób produkcyjny może wykonać operację, ma potrzebne oprzyrządowanie i dysponuje wolnym czasem. Uwzględnij ewentualną różnicę w czasie wykonania lub dodatkowe przezbrojenie.
• Dodaj czas pracy z zapewnioną obsadą. Zatwierdzone wydłużenie zmiany pomoże, jeśli maszyna i wykwalifikowani pracownicy będą dostępni przed terminem przekazania. Dodatkowy czas po terminie nie rozwiąże problemu.
• Zleć operację poza zakładem. Przy podwykonawstwie trzeba uwzględnić termin dostawcy, transport i ewentualną kontrolę przy odbiorze. Element wykonany przez podwykonawcę nadal musi dotrzeć na czas przed kolejną operacją.
• Uzgodnij inne warunki realizacji. Jeśli pracy nie da się zmieścić, przed potwierdzeniem zamówienia omów z działem sprzedaży zmianę terminu, ilości lub dostawę w częściach.

Można też zmienić priorytet, ale nie zwiększa to zdolności produkcyjnych. Przesunięcie nowego zamówienia na początek kolejki może zagrozić wcześniej potwierdzonemu terminowi. Zanim uznasz sprawę pilnego zamówienia za rozwiązaną, sprawdź wpływ tej zmiany na pozostały harmonogram.

Wolne moce wymagają takiej samej dyscypliny. Można je wykorzystać na odpowiednie nowe zlecenia, konserwację lub jako rezerwę na zmienność warunków. Nie są jednak powodem do zwiększania zapasów na wcześniejszych etapach, gdy kolejny proces jest już przeciążony. Celem jest realizacja potrzebnych zamówień, a nie identyczny poziom wykorzystania każdej maszyny.

Gdy niedobór powraca, spójrz dalej niż na kolejne zamówienie

Jednorazowy brak czasu i powracający niedobór wymagają różnych działań. Brakująca dziś godzina może uzasadniać zatwierdzone wydłużenie zmiany. Utrzymujący się niedobór przy przewidywanej strukturze asortymentu może wymagać szkoleń, kolejnej zmiany, nowego wyposażenia lub zmiany procesu.

Analizy na różnych poziomach planowania odpowiadają na różne pytania:

• Planowanie strategiczne określa, jakich możliwości produkcyjnych firma będzie potrzebować wraz ze zmianami popytu.
• Zgrubne planowanie zdolności produkcyjnych (RCCP) pozwala sprawdzić, czy kluczowe zasoby wystarczą do realizacji głównego harmonogramu produkcji, zanim zespół szczegółowo rozplanuje wszystkie prace.
• Planowanie zapotrzebowania na zdolności produkcyjne (CRP) służy do szczegółowej weryfikacji zapotrzebowania na zasoby produkcyjne wynikającego z planu zapotrzebowania materiałowego.
• Harmonogramowanie przy ograniczonych zasobach układa operacje w kolejności z przypisanymi terminami, w granicach dostępności zasobów produkcyjnych.

Te poziomy planowania dostarczają sobie nawzajem informacji. Powtarzające się opóźnienia na tej samej linii są przydatną przesłanką do długoterminowej analizy zdolności produkcyjnych. Same w sobie nie uzasadniają jednak zakupu kolejnej maszyny bez sprawdzenia założeń dotyczących popytu i obsady.

Jeśli chodzi o moment inwestycji, strategia wyprzedzająca zakłada zwiększenie zdolności produkcyjnych przed spodziewanym wzrostem popytu, strategia opóźniona — dopiero gdy popyt potwierdzi taką potrzebę, a strategia dopasowania — stopniowo, mniejszymi krokami wraz ze wzrostem popytu. Wybór zależy od pewności prognoz popytu, czasu potrzebnego na pozyskanie sprzętu lub kompetencji oraz kosztu niewykorzystanych mocy w porównaniu z kosztem utraconych zamówień.

Rola SkyPlanner w harmonogramowaniu jest odrębna od prognozowania popytu czy wyboru inwestycji. System pomaga planować pracę na podstawie podanych zamówień, zasobów produkcyjnych i priorytetów, pokazując konsekwencje tych decyzji dla realizacji produkcji.

SkyPlanner łączy decyzje o zdolnościach produkcyjnych z planem pracy

Najtrudniejsze często nie są początkowe obliczenia, lecz utrzymanie spójnego planu wszystkich powiązanych operacji, gdy zmienia się zamówienie, operator jest nieobecny lub maszyna nie może pracować przez jedną zmianę.

W SkyPlanner APS podstawą planu są zdefiniowane przez Ciebie stanowiska robocze, zmiany, operatorzy, priorytety i materiały. Każda operacja ma określony czas trwania i zasoby produkcyjne, na których można ją wykonać. Arcturus układa harmonogram z uwzględnieniem skonfigurowanych zdolności produkcyjnych, zależności i priorytetów, a widok Gantt pokazuje wynikową kolejność operacji.

Przy podejmowaniu decyzji dotyczącej pakowania możesz więc postępować następująco:

1. Uwzględnij rzeczywiście dostępny czas pracy. Ustaw zmiany z zapewnioną obsadą i zapisz planowane czyszczenie jako wyjątek w dostępności stanowiska roboczego. W zablokowanym okresie nie można zaplanować pracy.
2. Uwzględnij w planie pracę, która pozostała do wykonania. Dodaj już przyjęte zamówienia oraz rozważane nowe zamówienie wraz z ich wymaganiami dotyczącymi pakowania i kontroli jakości. Jeśli włączono harmonogramowanie z uwzględnieniem materiałów, zapisana dostępność materiałów również wpływa na obliczenia.
3. Ustal priorytety i zablokuj decyzje, które mają pozostać bez zmian. Odzwierciedlaj ważne zobowiązania wobec klientów w priorytetach, a podjęte decyzje dotyczące harmonogramu chroń za pomocą blokad. Arcturus działa zgodnie z tymi wytycznymi, zamiast wymagać od Ciebie zatwierdzania umiejscowienia każdej operacji w harmonogramie.
4. Sprawdź wynik i powiązania w harmonogramie Gantt. Przyjrzyj się pakowaniu, kontroli jakości oraz innym zamówieniom, na które wpłyną zmiany. Jeśli zatwierdzisz dodatkowy czas pracy z zapewnioną obsadą lub zmienisz priorytet, przelicz harmonogram i sprawdź nowe terminy, zanim złożysz obietnicę klientowi.

Zamiast wielokrotnie przesuwać operacje w oddzielnych kolejkach, otrzymujesz harmonogram, który możesz ocenić jako całość. Decyzja dotycząca produkcji nadal należy do Ciebie. SkyPlanner wykonuje obliczenia harmonogramu, które wiążą tę decyzję z pozostałą pracą.

To samo podejście pomaga również po uruchomieniu zleceń. Zapisz przerwę w pracy stanowiska roboczego lub urlop przypisanego pracownika, a Arcturus będzie mógł dostosować harmonogram do zmienionej dostępności. Gdy Autopilot jest włączony, skonfigurowane zdarzenia lub uruchomienia o określonych porach mogą wywołać ponowne obliczenia, przy zachowaniu obowiązujących reguł i blokad. Dzięki temu masz mniej ręcznej pracy nad przebudową harmonogramu, gdy zmieniają się pierwotne założenia dotyczące zdolności produkcyjnych.

Poznaj funkcje harmonogramowania produkcji w SkyPlanner.

Co zmienił wgląd w zdolności produkcyjne w Fredman Operations

Fredman Operations wytwarza w fińskiej Raumie produkty kuchenne i opakowaniowe bezpieczne w kontakcie z żywnością. Wraz ze wzrostem liczby zamówień wgląd w dostępne zdolności produkcyjne na poszczególnych zmianach stawał się coraz ważniejszy dla dotrzymywania terminów dostaw.

Wcześniej karty pracy przenoszono ręcznie z systemu ERP L7 do oprogramowania LTR do zarządzania produkcją. Planista ustalał priorytety operacji bez dokładnej wiedzy o tym, kiedy maszyny będą wolne i jakie zdolności produkcyjne będą dostępne na poszczególnych zmianach. Pilna zmiana harmonogramu mogła zajmować godzinę lub dłużej, a dostępność materiałów nie zawsze odpowiadała kolejce prac.

Po ocenie innych systemów firma Fredman wybrała SkyPlanner. Ważnym argumentem był czytelny widok Gantt. Wdrożenie połączyło systemy L7 i LTR, dzięki czemu maszyny, wolne i zajęte zdolności produkcyjne oraz postęp operacji są widoczne w jednym miejscu.

Jak podaje firma, dział sprzedaży i kierownictwo mogą sprawdzać wolne zdolności produkcyjne z wyprzedzeniem sięgającym sześciu miesięcy. Gdy klient prosi o przyspieszenie realizacji wszystkich oczekujących zamówień, zespół może uzyskać odpowiedź w kilka sekund zamiast poświęcać godziny na ręczne obliczenia. Fredman informuje również o mniejszym zapotrzebowaniu na nadgodziny i szybszym reagowaniu na zmiany.

Doświadczenia firmy Fredman pokazują, dlaczego wgląd w zdolności produkcyjne ma znaczenie dla sprzedaży: handlowcy mogą rozmawiać o potencjalnym zamówieniu, lepiej wiedząc, co produkcja jest w stanie dostarczyć.

Przeczytaj o doświadczeniach Fredman Operations ze SkyPlanner.

Zachowaj swój ERP i zapewnij produkcji wykonalny harmonogram

Twój ERP może nadal służyć do przechowywania zamówień i danych biznesowych. SkyPlanner integruje się z dowolnym systemem ERP lub MES za pośrednictwem otwartego REST API, łącząc istniejące dane produkcyjne z harmonogramowaniem przy ograniczonych zasobach.

Powodem, by wybrać SkyPlanner, nie jest kolejny oderwany od reszty raport obciążenia. Jest nim powiązanie zdolności produkcyjnych z kolejnością realizacji zamówień i decyzjami, które pozostają w Twoich rękach. Arcturus wykonuje obliczenia harmonogramu, widok Gantt pokazuje wynik, a Ty dostosowujesz priorytety, gdy zmieniają się okoliczności.

Umów prezentację SkyPlanner i przygotuj niedawny przykład decyzji o przyjęciu zamówienia: jego marszrutę, najbardziej obciążony zasób produkcyjny oraz termin dostawy, który dział sprzedaży chciał obiecać klientowi. To dobry punkt wyjścia, by zobaczyć, jak plan sprawdziłby się w Twoim zakładzie. Jeśli najpierw chcesz poznać sposób harmonogramowania, wypróbuj SkyPlanner na danych demonstracyjnych.