Produkcja partiami: wydajna praca i terminowe dostawy

Strona główna » Baza wiedzy » Produkcja partiami: wydajna praca i terminowe dostawy

Szacowany czas czytania: 10 minut

Produkcja partiami polega na wytworzeniu określonej ilości produktu przed przejściem do innego wyrobu lub wariantu. Piekarnia miesza partię ciasta, a zakład obróbki mechanicznej wykonuje partię identycznych części, zanim zmieni narzędzia. W obu przypadkach powtarzanie pracy w tych samych warunkach produkcyjnych zwiększa wydajność.

Gdy kilka produktów powstaje na tych samych maszynach, trudniejsze pytania dotyczą tego, co dzieje się między kolejnymi partiami. Którą partię wykonać najpierw? Czy materiał do niej jest już dostępny? Czy na kolejnym etapie będą wolne moce produkcyjne, gdy partia tam dotrze?

Długa, nieprzerwana produkcja jednej partii może wyglądać na wydajną z perspektywy pojedynczej maszyny, choć pilne zamówienie czeka w kolejce. Dobre planowanie produkcji partiami pozwala pogodzić ograniczanie przezbrojeń ze sprawną realizacją zamówień klientów. SkyPlanner APS pomaga osiągnąć tę równowagę w praktyce. Arcturus, jego silnik harmonogramowania oparty na sztucznej inteligencji, oblicza harmonogram produkcji na podstawie zdefiniowanych zasobów produkcyjnych i priorytetów. Dzięki temu możesz sprawdzić, jak poszczególne partie wpisują się w plan, zanim zobowiążesz się do konkretnych terminów dostaw.

Na czym polega produkcja partiami?

Produkcja partiami to metoda wytwarzania określonej liczby lub ilości tego samego produktu w jednej partii, z przezbrojeniem przy przejściu na inny produkt lub wariant. Partie mogą być powtarzane regularnie lub uruchamiane pod konkretne zamówienia klientów.

Metoda ta jest stosowana zarówno w produkcji procesowej, jak i dyskretnej:

• Produkcja procesowa: w mieszalniku powstaje określona ilość farby, producent żywności przygotowuje partię według receptury, a producent kosmetyków wytwarza masę kosmetyczną, którą następnie rozlewa i pakuje.
• Produkcja dyskretna: zakład obróbki mechanicznej wykonuje partię wsporników, a producent części wytwarza określony wariant elementu, zanim zmieni oprzyrządowanie lub nastawy maszyny.

Partia produkcyjna to ilość wytwarzana podczas jednego nieprzerwanego przebiegu produkcji. Partia transportowa to ilość przekazywana jednorazowo do następnej operacji. Te wielkości nie zawsze muszą być takie same: jeśli proces na to pozwala, część elementów można przekazać dalej, zanim zakończy się produkcja całej partii. Z kolei zbiornik mieszający może wymagać zakończenia przetwarzania całego wsadu przed opróżnieniem.

To rozróżnienie ma znaczenie dla lead time. Partia może znacznie dłużej czekać między operacjami, niż trwa sama obróbka. Wcześniejsze przekazanie odpowiedniej ilości do następnej operacji może pomóc, ale tylko wtedy, gdy kolejny zasób produkcyjny jest gotowy, a wymagania technologiczne i jakościowe produktu na to pozwalają.

Produkcja partiami a produkcja jednostkowa, masowa i ciągła

Produkcja partiami sprawdza się wtedy, gdy popyt wymaga regularnego wytwarzania określonych ilości różnych produktów, a nie stałej produkcji jednego wyrobu.

Produkcja jednostkowa skupia się na pojedynczym zleceniu, często dostosowanym do indywidualnych wymagań. W produkcji partiami tę samą pracę powtarza się dla określonej liczby wyrobów. Zakład typu job shop również może wytwarzać części partiami, więc te określenia nie opisują wzajemnie wykluczających się modeli funkcjonowania całej fabryki.

Produkcja masowa polega na wytwarzaniu standardowych produktów w dużych ilościach, często na dedykowanych liniach. W produkcji partiami łatwiej wykorzystać te same maszyny do różnych wariantów. Granicy między tymi metodami nie wyznacza konkretna liczba sztuk: znaczenie mają również asortyment, wyposażenie oraz sposób organizacji przezbrojeń.

Produkcja ciągła utrzymuje nieprzerwany przepływ, jak w niektórych procesach wytwarzania chemikaliów na dużą skalę. W produkcji partiami wytwarza się określoną ilość produktu, kończy jej przetwarzanie i przygotowuje się do kolejnej partii. Pakowanie na dalszym etapie może nadal odbywać się partiami, nawet jeśli wcześniejszy proces jest ciągły.

Wybierz produkcję partiami, gdy ważna jest możliwość przechodzenia między produktami, a powtarzalny popyt uzasadnia wytwarzanie kilku sztuk razem. Jeśli każde zamówienie wymaga odrębnej marszruty, większego znaczenia nabiera planowanie pod poszczególne zlecenia. Przy bardzo wysokim i stabilnym popycie na jeden standardowy produkt lepszym rozwiązaniem może być dedykowany ciąg produkcyjny.

Zalety i wady wynikają z tej samej decyzji

Wytworzenie większej ilości jednego produktu przed przezbrojeniem pozwala rozłożyć nakład pracy związany z przygotowaniem maszyny na więcej wyrobów. Może to zapewnić ekonomiczne wykorzystanie wspólnych maszyn bez przeznaczania osobnej linii dla każdego wariantu. Zespoły mogą też organizować przygotowanie materiałów i kontrole procesu pod konkretną partię.

Taka elastyczność ułatwia wytwarzanie produktów sezonowych, różnych rozmiarów i wersji wykończenia oraz realizację powtarzających się zamówień klientów. Możesz wrócić do danego produktu wtedy, gdy jest potrzebny, zamiast wytwarzać go bez przerwy.

Jednak to samo grupowanie sprawia, że pozostałe produkty czekają w kolejce. Większe partie mogą oznaczać:

• Dłuższe oczekiwanie innych produktów. Małe, pilne zamówienie może czekać za dużą partią, nawet jeśli jego wykonanie zajmuje niewiele czasu.
• Więcej produkcji w toku. Maszyny na wcześniejszych etapach wytwarzają szybciej, niż kolejne operacje są w stanie przetworzyć partię.
• Większe zapasy i mniejszą elastyczność. Gotowe wyroby zajmują miejsce, a zmiana popytu może pozostawić firmę z niepotrzebnym zapasem.
• Więcej wyrobów narażonych na skutki problemu w procesie. Jeśli wada pozostanie niezauważona podczas produkcji partii, więcej sztuk może wymagać kontroli lub poprawek.

Mniejsze partie ograniczają część tych zagrożeń, ale wymagają częstszych przezbrojeń. Celem nie jest więc po prostu maksymalne zwiększanie ani zmniejszanie partii. Chodzi o dobór takich ilości i takiej kolejności, które pozwolą dobrze wykorzystać moce produkcyjne, a jednocześnie sprawnie realizować odpowiednie zamówienia.

Jak dobrać wielkość partii do warunków produkcji

Zacznij od ilości, której klienci potrzebują w danym okresie dostaw lub uzupełniania zapasów. Następnie sprawdź, na co pozwala proces i jakie ilości mogą obsłużyć wspólne zasoby produkcyjne.

Pojemność robocza zbiornika, wielkość wsadu do pieca lub minimalna ilość wymagana w procesie mogą wyznaczać fizyczne ograniczenia. Czas wymiany oprzyrządowania i czyszczenia wpływa na koszt przezbrojenia. Z kolei termin przydatności, miejsce w magazynie, kontrole jakości i niepewność popytu decydują o tym, ile warto wyprodukować z wyprzedzeniem.

W przypadku produkcji części rozróżnij wielkość partii dogodną do wytworzenia od ilości, którą trzeba przekazywać razem do kolejnej operacji. Możliwe, że większą partię da się obrabiać na maszynie, a do wykończenia przekazywać mniejsze partie transportowe. Może to skrócić oczekiwanie na pierwsze gotowe części bez konieczności zmiany oprzyrządowania po każdym przekazaniu.

Sprawdź proponowaną wielkość partii na całej marszrucie. Większa partia na obróbce mechanicznej nie daje korzyści, jeśli przeciąża wykończenie i blokuje zamówienie, które powinno być gotowe jako następne. Skrócenie czasu przezbrojenia może umożliwić opłacalną produkcję mniejszych partii, a harmonogramowanie pokaże, czy da się je zrealizować w zadeklarowanych terminach dostaw.

Dobór wielkości partii traktuj jako decyzję produkcyjną uwzględniającą te kompromisy. SkyPlanner koordynuje operacje wymagające zaplanowania, ale nie zastępuje reguł procesu ani nie wyznacza za Ciebie ekonomicznej wielkości partii.

Przykład harmonogramowania partii: najtańsza kolejność może opóźnić wysyłkę

Wyobraź sobie firmę zajmującą się obróbką metali, która produkuje malowane wsporniki. Kilka partii wymaga tego samego koloru, ale mniejsza partia w innym kolorze ma zostać wysłana wcześniej. Wszystkie partie korzystają ze wspólnych zasobów do obróbki mechanicznej, malowania i pakowania.

Zgrupowanie wszystkich partii w tym samym kolorze ograniczyłoby przezbrojenia związane ze zmianą farby. Jeśli jednak pilna partia zostanie pomalowana jako ostatnia, nie zdąży na dostępny termin pakowania. Malowanie wygląda na wydajne, ale zamówienie klienta się opóźnia.

Wykonanie pilnej partii jako pierwszej mogłoby zabezpieczyć termin wysyłki kosztem dodatkowego przezbrojenia. Pozostaje też kwestia materiału: jeśli półfabrykaty do tej partii jeszcze nie dotarły, zarezerwowanie dla niej pierwszego terminu obróbki tworzy plan, którego nie da się wykonać na hali.

Planista musi widzieć wzajemne zależności między dostępnością materiału, kolejnością malowania, czasem przezbrojenia i mocami dostępnymi na pakowaniu przed wysyłką. Sam podgląd kolejki do malowania nie wystarczy do podjęcia decyzji.

W SkyPlanner możesz ustawić preferencję grupowania podobnych operacji, a jednocześnie określić priorytety dostaw i operacji. Arcturus oblicza harmonogram zgodnie ze zdefiniowanymi regułami, a widok Gantt pozwala sprawdzić wynikowy rozkład pracy na poszczególnych zasobach produkcyjnych. Dzięki temu możesz ocenić, czy oszczędności na przezbrojeniach uzasadniają skutki dla innych zamówień, zamiast osobno przestawiać każdą kolejkę.

Ułóż harmonogram produkcji partiami, który da się wykonać na hali

Przydatny harmonogram produkcji partiami łączy decyzję o wielkości partii z możliwościami zasobów produkcyjnych, które faktycznie wykonają pracę.

Określ operacje i ich rzeczywiste wymagania czasowe

Dla każdej partii zapisz marszrutę, stanowiska robocze, na których można ją wykonać, czasy operacji oraz wymagania dotyczące przezbrojeń. W założeniach planistycznych uwzględnij niezbędne etapy oczekiwania lub dopuszczenia do dalszej obróbki. Jeśli proces wymaga utwardzania, chłodzenia lub zwolnienia przez kontrolę jakości, zadbaj, by harmonogram odzwierciedlał moment, w którym kolejna operacja rzeczywiście może się rozpocząć.

Sprawdź dostępność materiałów i gotowość zasobów produkcyjnych

Sam wolny termin na maszynie nie wystarczy. Do wykonania partii potrzebne są materiały, dostępni operatorzy o odpowiednich kwalifikacjach oraz wolne moce na urządzeniach, z których może korzystać. Sprawdź zasoby na dalszych etapach, nie tylko pierwszą maszynę. To szczególnie ważne, gdy kilka partii z wcześniejszych operacji trafia do jednego wspólnego wąskiego gardła.

Ustal priorytety, zanim zgrupujesz podobne operacje

Zdecyduj, których terminów dostaw trzeba szczególnie pilnować i gdzie ograniczenie przezbrojeń ma największe znaczenie. Grupowanie według materiału, koloru lub oprzyrządowania może przynieść korzyści, ale powinno wspierać plan dostaw, a nie go zastępować. Partia o niższym priorytecie nie powinna automatycznie trafiać na początek kolejki tylko dlatego, że pozwala uniknąć przezbrojenia.

Gdy warunki się zmienią, sprawdź harmonogram z uwzględnieniem zależności między operacjami

Opóźnienie dostawy materiału lub wydłużenie produkcji jednej partii może przesunąć kilka kolejnych. Zaktualizuj odpowiednie dane, przelicz harmonogram i sprawdź wpływ na terminy zakończenia. Jeśli dostępne moce produkcyjne nie wystarczą do dotrzymania wszystkich zobowiązań, oceń, czy właściwym rozwiązaniem będzie dodatkowa zmiana, inny dopuszczony zasób produkcyjny czy uzgodnienie nowego terminu dostawy.

Właśnie tutaj system APS daje więcej niż ręcznie prowadzona lista partii: oblicza harmonogram dla wszystkich zasobów produkcyjnych, dzięki czemu nie musisz po każdej zmianie ręcznie uzgadniać osobnych kolejek.

Jak SkyPlanner pomaga koordynować produkcję partiami

SkyPlanner łączy stanowiska robocze, zmiany, operatorów, materiały i priorytety w jednym harmonogramie produkcji. Arcturus planuje operacje z uwzględnieniem zdefiniowanych zdolności produkcyjnych i zależności, a wykres Gantt pokazuje, gdzie przydzielono pracę i kiedy ma się ona zakończyć.

W produkcji partiami szczególnie przydatne są trzy funkcje:

• Grupuj podobne operacje tam, gdzie to pomaga. Właściwości produktów i reguły podobieństwa dla stanowisk roboczych mogą sprzyjać planowaniu po sobie operacji wymagających tego samego koloru, materiału lub narzędzia. To Ty określasz cechę, według której mają być grupowane, czas przezbrojenia między różniącymi się operacjami oraz znaczenie grupowania wśród priorytetów harmonogramowania.
• Uwzględnij dostępność materiałów w planie. Gdy włączysz harmonogramowanie uwzględniające materiały, ich braki wpływają na wyliczany harmonogram. Pomaga to uniknąć wypełniania planu pracą, której nie można jeszcze rozpocząć.
• Przeliczaj harmonogram bez utraty kontroli. Ustalasz priorytety i stosujesz blokady, by zachować podjęte decyzje. Arcturus wykonuje obliczenia zgodnie z tymi wytycznymi. Autopilot może uruchamiać ponowne planowanie po określonych zdarzeniach lub w ustalonych odstępach czasu, aby harmonogram odzwierciedlał zarejestrowane zmiany.

SkyPlanner integruje się z dowolnym systemem ERP lub MES przez otwarte REST API, dzięki czemu lepsze harmonogramowanie może opierać się na posiadanych już danych o zamówieniach i produkcji. Sterowanie recepturami, identyfikowalność partii i rejestry zwolnień jakościowych pozostaw w odpowiednich systemach produkcyjnych. SkyPlanner wykorzystaj do koordynowania terminów realizacji prac.

Co lepszy wgląd w produkcję zmienił w Eskomatic

Eskomatic, fińska firma świadcząca usługi obróbki mechanicznej, wytwarza szeroki asortyment wyrobów w partiach o różnej wielkości. Przed wdrożeniem SkyPlanner kolejki prac układano w dużej mierze ręcznie, a ograniczony wgląd w dostępność materiałów utrudniał przewidywanie braków.

Po połączeniu SkyPlanner z używanym już systemem ERP zespół zyskał czytelniejszą kolejkę prac na wykresie Gantt oraz automatyczne planowanie obciążenia. Eskomatic informuje o dokładniejszym wyznaczaniu terminów dostaw i mniejszej liczbie przestojów produkcyjnych spowodowanych brakiem materiałów. Kierownik planowania produkcji podkreśla wartość narzędzia, które działa niezawodnie w codziennej pracy, zwłaszcza przy ustalaniu terminów dostaw.

To doświadczenie pokazuje praktyczny cel harmonogramowania produkcji partiami: nie chodzi tylko o to, by każda maszyna pracowała dłużej, ale o wiedzę, co można wyprodukować, kiedy można przekazać produkcję do kolejnego etapu i jaki termin można obiecać klientowi.

Podejmuj decyzje o kolejnych partiach z uwzględnieniem całego harmonogramu

Produkcja partiami sprawdza się najlepiej wtedy, gdy sprawna realizacja partii wspiera również terminowe dostawy. Wymaga to uwzględnienia materiałów, przezbrojeń i wspólnych zdolności produkcyjnych w całej marszrucie, a nie tylko na aktualnie pracującej maszynie.

Wybierz SkyPlanner, gdy koordynowanie tych zależności staje się codziennym obciążeniem planisty. Arcturus wylicza harmonogram, a Ty ustalasz priorytety i oceniasz wynik na wykresie Gantt.

Umów prezentację SkyPlanner i przygotuj przykład typowej rodziny produktów, wspólnego dla niej wąskiego gardła oraz niedawnej partii, która zakłóciła harmonogram. Zobacz, jak pogodzić te konkurujące wymagania w jednym wykonalnym planie. Jeśli wolisz najpierw samodzielnie poznać system, wypróbuj SkyPlanner na danych demonstracyjnych.