POLCA în producție: controlul fluxului între celule

Acasă » Resurse » POLCA în producție: controlul fluxului între celule

Timp estimat de citire: 11 minute

O celulă de fabricație termină încă o comandă, dar celula următoare nu o poate prelua pentru a continua lucrul. Prima echipă a fost ocupată. Comanda a câștigat un loc la coadă, nu șanse mai mari de a fi expediată la timp.

În producția cu varietate mare și volum redus, această situație este mai greu de controlat, deoarece comenzile nu urmează toate același traseu. Una necesită prelucrare mecanică și asamblare, alta sudare și finisare. Reaprovizionarea unui container standard pentru fiecare piesă posibilă nu este o soluție practică pentru o asemenea diversitate.

POLCA controlează fluxul dintre aceste celule prin semnale de capacitate. Metoda ajută echipele să evite începerea unor lucrări care nu ar face decât să aglomereze etapele din aval. Rămâne însă o întrebare de planificare la fel de importantă: cum vor fi încadrate comenzile autorizate în program, alături de celelalte comenzi și pe utilajele folosite în comun? SkyPlanner APS reunește aceste lucrări într-un singur program de producție și reduce efortul manual necesar pentru corelarea listelor separate ale celulelor cu cozile de așteptare de la resurse.

Ce este POLCA în producție?

POLCA este acronimul pentru Paired-cell Overlapping Loops of Cards with Authorization. Este o metodă de control al producției care stabilește când poate începe lucrul, folosind un număr limitat de carduri alocate perechilor de celule, împreună cu datele de autorizare ale comenzilor. Dezvoltată de Rajan Suri în cadrul metodologiei Quick Response Manufacturing, metoda se adresează producției cu varietate mare, volume reduse și produse personalizate.

Distincția esențială ține de semnificația cardului. Un card POLCA semnalează capacitatea pentru o anumită pereche de celule; nu este o instrucțiune de reaprovizionare pentru un anumit cod de piesă. Limitarea numărului de carduri controlează producția în curs de execuție (WIP) angajată în acel circuit. Produse diferite pot folosi același circuit dacă traseele lor trec prin perechea respectivă de celule.

Două condiții trebuie îndeplinite împreună:

• Comanda este autorizată. A sosit data de autorizare pentru celula respectivă, deci lucrul nu începe mai devreme decât permite planul.
• Există un card disponibil pentru circuitul corect. Astfel, este permisă introducerea de noi lucrări pe legătura respectivă dintre celule.

Comanda trebuie să fie și pregătită pentru execuție, inclusiv să aibă materialele necesare disponibile. Un card liber nu creează o cerință din partea clientului, nu rezolvă lipsa unei componente și nu transformă o comandă neautorizată într-una urgentă. La fel, o dată de începere planificată nu permite ignorarea unui circuit care și-a atins limita.

Cum funcționează circuitele suprapuse

Să ne imaginăm o comandă care trece prin celula de fabricație A, celula de prelucrare mecanică B și celula de asamblare C. Traseul ei folosește un circuit A/B și un circuit B/C. Fiecare circuit are propriile carduri; un card A/B nu poate înlocui un card B/C.

Începerea lucrului în A cu un card A/B

Când comanda este autorizată în A, echipa verifică dacă există un card A/B disponibil și materialele necesare lucrării. Dacă sunt îndeplinite condițiile, cardul se atașează comenzii și începe execuția.

Cardul A/B rămâne cu comanda când celula A își termină lucrul și o transferă la B. Cardul nu revine la A doar pentru că lucrul în celula de fabricație s-a încheiat. El rămâne alocat comenzii cât timp aceasta așteaptă la B și pe durata prelucrării în B.

Adăugarea cardului B/C înainte de începerea lucrului în B

Înainte ca B să înceapă prelucrarea mecanică, comanda trebuie să fie autorizată acolo și trebuie să existe un card B/C disponibil. Prin urmare, în timpul prelucrării în B, comanda poartă atât cardul A/B al circuitului de intrare, cât și cardul B/C al circuitului de ieșire. Aceasta este suprapunerea: B aparține ambelor circuite.

Dacă nu există un card B/C disponibil, începerea prelucrării ar adăuga lucrări pe un traseu pentru care întregul volum de lucru permis este deja alocat. În schimb, B ar trebui să ia în considerare o altă comandă autorizată și pregătită pentru execuție, pentru care există un card disponibil din circuitul necesar. Dacă nicio comandă nu îndeplinește condițiile, responsabilul de producție poate redirecționa efortul către eliminarea blocajului sau către o altă sarcină utilă, în loc să lanseze lucrări doar pentru a ține celula B ocupată.

Returnarea fiecărui card după încheierea lucrului în a doua celulă a circuitului

După ce B termină lucrul la comandă și aceasta trece mai departe la C, cardul A/B revine la A. Celula A îl poate folosi pentru o altă comandă destinată celulei B, dacă aceasta îndeplinește condițiile.

Cardul B/C însoțește în continuare comanda prin celula C. După ce C își termină lucrul, cardul revine la B. Dacă C este ultima celulă din fluxul controlat, nu are nevoie de un alt card pentru un circuit de ieșire ca să înceapă lucrul.

Această regulă de returnare face ca semnalul să fie util. Returnarea prea devreme a cardului A/B ar permite introducerea de noi lucrări în circuit înainte de finalizarea comenzii existente în B. Păstrarea inutilă a cardului unei comenzi finalizate ar bloca o permisiune care ar putea fi folosită din nou.

Totuși, un card nu reprezintă rezervarea unui utilaj disponibil imediat. El reglează volumul de lucru angajat într-un circuit, fără să stabilească momentul exact al execuției fiecărei operații din celule.

POLCA, Kanban și CONWIP controlează aspecte diferite

Toate aceste metode folosesc semnale de autorizare, dar răspund unor întrebări diferite.

Metodă	Ce autorizează de obicei semnalul	Unde se potrivește
Kanban de producție pentru o anumită piesă	Reaprovizionarea, după consum, cu o piesă și o cantitate definite	Piese produse în mod repetat, pentru care se poate organiza un circuit funcțional de reaprovizionare
CONWIP	Intrarea unei noi comenzi într-un flux definit, la revenirea unei autorizații care limitează WIP-ul total	Controlul volumului de lucru dintr-un perimetru ales
POLCA	Intrarea lucrărilor în circuitul unei anumite perechi de celule, cu condiția autorizării comenzii	Produse diferite care urmează trasee diferite între celule

Kanban în producție este util când se reaprovizionează aceleași articole, iar procesul de reaprovizionare este repetabil. O piesă personalizată care nu a fost încă proiectată sau comandată nu poate fi gestionată ca o componentă standard ținută în stoc.

CONWIP poate gestiona produse diferite fără un card separat de reaprovizionare pentru fiecare piesă. Elementul său distinctiv de control este limita WIP pe întregul flux ales. POLCA adaugă semnale locale pentru legăturile dintre perechile de celule de pe traseul unei comenzi, în loc să se bazeze doar pe o singură limită pentru întregul flux.

În practică, alegerea nu ține de acronimul care sună mai avansat. Întrebarea este ce trebuie să reglați: reaprovizionarea articolelor cunoscute, volumul total de lucru dintr-un sistem definit sau lucrările angajate între celule pe trasee variabile. Răspunsul poate fi diferit de la o zonă a fabricii la alta.

Este POLCA potrivită pentru fabrica dumneavoastră?

Merită să evaluați POLCA atunci când varietatea produselor face dificilă reaprovizionarea pentru fiecare piesă în parte, dar traseele trec totuși prin celule clar identificabile. Trebuie să știți care este celula următoare pentru fiecare comandă și să puteți menține în funcțiune circuitele corespunzătoare.

Metoda este deosebit de relevantă când deciziile locale creează în mod repetat acumulări în aval: o echipă din amonte lansează lucrări pentru a-și menține gradul de utilizare, deși celula care le primește face deja față cu greu volumului existent. POLCA oferă echipei un motiv să aleagă o altă comandă autorizată, în loc să mărească acumularea.

Există și motive pentru a face mai întâi unele pregătiri. Traseele nesigure îngreunează alegerea cardului corect. Lipsa materialelor poate bloca lucrările și cardurile fără niciun progres în producție. O celulă a cărei capacitate este în mod persistent insuficientă pentru cererea acceptată necesită o decizie privind capacitatea, nu doar un alt număr de carduri.

Numărul circuitelor și rolul fiecăruia contează la fel de mult ca varietatea produselor. Un număr foarte mare de conexiuni rar utilizate între perechi de celule poate deveni greu de administrat. Începeți cu o familie de produse bine delimitată, ale cărei trasee și transferuri între celule le puteți explica, în loc să introduceți un card între toate perechile de secții imaginabile.

Mai presus de toate, conducerea trebuie să susțină comportamentul pe care îl cere. Dacă operatorii sunt recompensați doar pentru că își mențin utilajele ocupate, vor avea un motiv puternic să ocolească o regulă care uneori le cere să nu înceapă lucrul. Evaluați proiectul-pilot după fluxul comenzilor și respectarea termenelor de livrare, nu doar după gradul de utilizare a utilajelor.

Organizați un proiect-pilot care testează fluxul, nu doar cardurile

Alegeți un grup de comenzi reale din aceeași familie, ușor de gestionat, și reprezentați celulele prin care trec efectiv. Implicați persoanele care programează, execută și transferă lucrările. Înainte de lansare, acestea trebuie să clarifice împreună patru întrebări practice.

Ce volum de lucru reprezintă un card? Stabiliți de comun acord ce reprezintă fiecare card: o comandă, un lot de transfer sau o unitate definită de încărcare. O operație scurtă și una lungă nu solicită aceeași capacitate doar pentru că fiecare este înregistrată sub un singur număr de comandă. Dacă mixul de producție variază mult, analizați încărcarea reprezentată de carduri, în loc să presupuneți că numărul comenzilor oferă imaginea completă.

Cât lucru ar trebui să permită fiecare circuit? Stabiliți numărul inițial de carduri ținând cont de fluxul estimat, de timpul de parcurgere a ambelor celule și de unitatea de încărcare aleasă. Prea multe carduri reduc eficacitatea controlului aglomerării; prea puține pot ține pe loc lucrări care altfel ar putea avansa. Nu există un număr unic de carduri potrivit pentru orice circuit sau fabrică.

Cine verifică, transferă și returnează cardurile? Stabiliți fără echivoc cum se verifică autorizarea și unde se returnează cardurile. La instruire, parcurgeți traseul complet al unei lucrări, inclusiv situațiile în care lipsește cardul pentru circuitul către celula următoare, lipsesc materialele sau lucrarea este blocată. Orice excepție controlată trebuie să aibă un responsabil și un motiv consemnat; începerea în mod obișnuit a lucrului fără permisiunea necesară anulează mecanismul de control.

Cum veți ști că funcționează? Stabiliți valori de referință pentru producția în curs de execuție (WIP), durata de parcurgere a fluxului controlat, rata de producție și respectarea termenelor de livrare. În timpul proiectului-pilot, verificați unde așteaptă cardurile și lucrările. Înainte de a modifica limitele, analizați dacă motivul este încărcarea efectivă, un card nereturnat, date nefiabile sau o problemă de producție recurentă.

Astfel, proiectul-pilot devine un proces util de învățare. Testați dacă lucrările avansează mai previzibil prin celulele alese, nu dacă echipa poate umple un panou cu carduri colorate.

Disponibilitatea unui card de circuit nu stabilește planul de livrare

Să revenim la traseul A–B–C. Imaginați-vă că o altă comandă trece din A în celula de sudare D. Prima comandă are un card A/B disponibil, iar a doua are un card A/D disponibil. Ambele sunt autorizate și pregătite pentru începerea lucrului.

Ulterior, ambele comenzi au nevoie de aceeași resursă de finisare, care deservește și alte familii de produse. Permisiunile locale nu îi arată planificatorului care comandă se poate termina prima, dacă toate lucrările care așteaptă la finisare pot fi executate înainte de expediere sau ce se întâmplă dacă li se adaugă o comandă urgentă a unui client.

În acest punct, programarea producției trebuie să țină cont de întregul traseu. Semnalele dintre perechile de celule ajută la controlul lucrărilor care pot începe. Un program corelat arată cum concurează operațiile pentru timpul efectiv disponibil pe resursele comune și ce înseamnă acest lucru pentru finalizarea lor.

Dacă încercați să folosiți lista de carduri a fiecărei celule pentru a răspunde la ambele întrebări, generați muncă manuală suplimentară. Planificatorul ajunge să compare liste, să mute operații între cozile de așteptare ale resurselor și să verifice din nou aceleași conflicte din etapele următoare ori de câte ori se schimbă o prioritate.

Folosiți SkyPlanner pentru a programa lucrările din întreaga fabrică

SkyPlanner APS include lucrările de producție acceptate într-un program comun de utilizare a resurselor. Definiți etapele procesului, posturile de lucru eligibile, duratele, schimburile și dependențele; Arcturus, motorul de programare bazat pe inteligență artificială al SkyPlanner, calculează unde se încadrează operațiile în funcție de capacitatea și prioritățile configurate. Vizualizarea Gantt arată succesiunea operațiilor și momentele de finalizare.

Pentru cele două comenzi care folosesc aceeași capacitate de finisare, aceasta înseamnă că puteți vedea concurența pentru resursa din aval în același program cu operațiile de fabricație, prelucrare mecanică și sudare. Petreceți mai puțin timp corelând manual cozi de așteptare separate și aveți o bază mai clară pentru a decide ce angajament de livrare necesită atenție.

Momentele convenite înainte de care lucrările nu pot începe pot fi reprezentate prin date de eligibilitate pentru începere, dacă regula aferentă este activată. O astfel de dată reprezintă o limită pentru programare, nu confirmarea că un card POLCA este liber. Păstrați decizia efectivă privind permisiunea de utilizare a circuitului în procesul de control al producției și programați lucrările în concordanță cu permisiunile și restricțiile de începere convenite.

Controlul priorităților rămâne la dumneavoastră. Prioritățile dinamice din SkyPlanner vă permit să orientați calculul în funcție de termenele de livrare, importanța clienților și a operațiilor și alte obiective de programare. Un card devenit disponibil nu reprezintă automat cea mai mare prioritate a fabricii. Dacă este activată programarea care ține cont de materiale, disponibilitatea acestora este luată în calcul și la programarea operației care le consumă.

Când capacitatea înregistrată sau prioritățile se schimbă, Arcturus poate recalcula programul corelat. În loc să refaceți manual fiecare coadă de așteptare afectată, puteți analiza impactul asupra comenzilor importante. SkyPlanner se integrează cu orice ERP sau MES prin interfața sa REST API deschisă, astfel încât puteți îmbunătăți programarea producției folosind în continuare sistemele existente de gestionare a comenzilor și a producției.

Problema planificării manuale este bine cunoscută la Mamec, un producător de echipamente pentru tehnologia de amestecare, care execută și producție de înaltă tehnologie pe bază de contract. În relatarea sa, compania descrie mii de comenzi de lucru interdependente, prioritizate anterior după termenele înscrise pe comenzile pe hârtie, fără o imagine de ansamblu fiabilă. După integrarea SkyPlanner cu Oscar ERP, Mamec folosește programarea pe capacitate finită bazată pe inteligență artificială și o vizualizare comună a producției și raportează o reducere clară a volumului de muncă pentru planificare. Experiența sa ilustrează valoarea unui program corelat, nu o implementare POLCA. Citiți evaluarea SkyPlanner făcută de Mamec pentru povestea completă.

Testați împreună semnalele dintre celule și capacitatea comună

Dacă POLCA se potrivește producției dumneavoastră, folosiți proiectul-pilot pentru a stabili permisiuni clare pentru circuite și un proces fiabil de returnare a cardurilor. Folosiți SkyPlanner pentru a vedea, la nivelul întregii fabrici, succesiunea lucrărilor acceptate pe resurse și consecințele asupra livrărilor. Împreună, aceste decizii abordează problema reală: să începeți lucrările potrivite fără să pierdeți din vedere ce este necesar pentru a le finaliza.

Programați o demonstrație SkyPlanner pornind de la un grup reprezentativ de celule, două comenzi cu trasee diferite și o resursă comună. Pregătiți restricțiile de începere și prioritățile convenite. Astfel, puteți analiza concret cum poate SkyPlanner să reducă munca manuală de programare și să clarifice impactul asupra livrărilor.

Dacă preferați să explorați mai întâi, încercați SkyPlanner cu date demonstrative sau parcurgeți fluxul Getting Started, asistat de inteligență artificială, din SkyPlanner Assistant.