Producție pe loturi: eficiență și livrări la timp

Acasă » Resurse » Producție pe loturi: eficiență și livrări la timp

Timp estimat de citire: 10 minute

Producția pe loturi înseamnă fabricarea unei cantități definite dintr-un produs înainte de a trece la alt produs sau la altă variantă. O brutărie prepară un lot de aluat; un atelier de prelucrări mecanice realizează un lot de componente identice înainte de a schimba sculele. În ambele cazuri, repetarea operațiilor în aceleași condiții de producție aduce un plus de eficiență.

Pentru un producător care fabrică mai multe produse pe aceleași echipamente, întrebarea mai dificilă este ce se întâmplă între loturi. Care lot ar trebui să intre primul în producție? Sunt disponibile materialele necesare? Va avea etapa următoare capacitate liberă când ajunge lotul?

Fabricarea unui lot mare, fără întreruperi, poate părea eficientă pe un utilaj, în timp ce o comandă urgentă își așteaptă rândul. O bună planificare a producției pe loturi găsește un echilibru între economiile obținute prin reducerea reglajelor și avansarea comenzilor clienților. SkyPlanner APS vă ajută să puneți în practică acest echilibru: Arcturus, motorul său de programare bazat pe inteligență artificială, calculează programul de producție în funcție de resursele și prioritățile configurate. Astfel, puteți vedea cum se încadrează loturile în program înainte de a vă angaja la termene de livrare.

Ce înseamnă producția pe loturi?

Producția pe loturi este o metodă de fabricație în care o cantitate specificată din același produs se realizează ca un lot, cu o schimbare de fabricație la trecerea de la un produs sau o variantă la alta. Loturile se pot repeta periodic sau pot fi lansate pentru comenzi individuale ale clienților.

Metoda este utilizată atât în producția de proces, cât și în producția discretă:

• Producție de proces: un malaxor produce o cantitate de vopsea, un producător alimentar prepară un lot după o rețetă, iar un producător de cosmetice realizează un amestec după o formulă, înainte de dozare și ambalare.
• Producție discretă: un atelier de prelucrări mecanice realizează un lot de console, iar un producător fabrică o anumită variantă de componentă înainte de a schimba sculele sau reglajele.

Lotul de producție este cantitatea fabricată într-o singură execuție de producție. Lotul de transfer este cantitatea trimisă deodată la operația următoare. Cele două nu trebuie să fie întotdeauna identice: dacă procesul permite, o parte dintre piese pot trece la operația următoare înainte de finalizarea întregului lot de producție. În schimb, un vas de amestecare poate necesita finalizarea întregului lot înainte de golire.

Această distincție contează pentru lead time. Un lot poate petrece mult mai mult timp așteptând între operații decât în prelucrare. Trimiterea mai devreme a unei cantități adecvate la etapa următoare poate ajuta, dar numai dacă resursa următoare este disponibilă și cerințele de proces și de calitate ale produsului permit acest lucru.

Producția pe loturi comparată cu producția individuală, de masă și continuă

Producția pe loturi este utilă atunci când cererea presupune cantități care se repetă și o varietate de produse, nu fabricarea constantă a unui singur produs.

Producția individuală se concentrează pe o lucrare unică, adesea personalizată. Producția pe loturi repetă aceleași operații pentru o anumită cantitate. Și un atelier de tip job shop poate fabrica piese pe loturi, deci acești termeni nu descriu două moduri opuse de organizare a unei întregi fabrici.

Producția de masă realizează produse standardizate în volume mari, adesea pe linii dedicate. Producția pe loturi permite mai ușor utilizarea acelorași echipamente pentru variante diferite. Diferența nu este dată de un număr fix de unități: contează și gama de produse, echipamentele și modul în care se succed schimbările de fabricație.

Producția continuă menține un flux neîntrerupt, ca în unele procese de fabricare a produselor chimice în vrac. Un proces pe loturi realizează o cantitate delimitată, o finalizează și se pregătește pentru următorul lot. Ambalarea din aval se poate desfășura totuși pe loturi separate, chiar dacă procesul din amonte este continuu.

Alegeți producția pe loturi atunci când este important să puteți trece de la un produs la altul, iar cererea repetată justifică fabricarea mai multor unități împreună. Dacă fiecare comandă necesită un flux tehnologic propriu, planificarea pe lucrări individuale devine mai importantă. Dacă cererea pentru un singur produs standardizat este foarte mare și stabilă, un flux dedicat poate fi mai potrivit.

Avantajele și dezavantajele pornesc de la aceeași decizie

Când fabricați o cantitate mai mare dintr-un produs înainte de schimbarea de fabricație, efortul de reglaj se repartizează pe mai multe unități. Astfel, utilizarea echipamentelor pentru mai multe produse poate deveni rentabilă, fără o linie dedicată fiecărei variante. Echipele pot organiza și pregătirea materialelor și verificările de proces pentru fiecare lot definit.

Această flexibilitate permite fabricarea produselor sezoniere și a produselor cu dimensiuni și finisaje diferite, precum și onorarea comenzilor recurente ale clienților. Puteți relua fabricarea unui produs atunci când este necesar, în loc să îl produceți continuu.

Însă aceeași grupare pune toate celelalte produse în așteptare. Loturile mai mari pot însemna:

• Timpi de așteptare mai lungi pentru celelalte produse. O comandă mică și urgentă poate aștepta după un lot mare, chiar dacă propriul timp de prelucrare este scurt.
• Mai multă producție în curs. Echipamentele din amonte produc mai repede decât pot prelucra lotul operațiile din aval.
• Stocuri mai mari și flexibilitate redusă. Produsele finite ocupă spațiu, iar o schimbare a cererii poate lăsa în stoc produse care nu mai sunt necesare.
• Mai multe unități expuse unei probleme de proces. Dacă un defect trece neobservat în timpul fabricării unui lot, mai multe unități pot necesita verificări sau reprelucrare.

Loturile mai mici reduc unele dintre aceste riscuri, dar necesită reglaje mai frecvente. Scopul nu este pur și simplu să faceți loturile cât mai mari sau cât mai mici. Este să alegeți cantități și o succesiune care folosesc bine capacitatea, menținând în lucru comenzile care trebuie să avanseze.

Cum alegeți o mărime de lot potrivită în practică

Porniți de la cantitatea de care au nevoie clienții în intervalul relevant de livrare sau reaprovizionare. Verificați apoi ce permite procesul și ce pot prelua resursele utilizate în comun.

Volumul util al unui vas, capacitatea de încărcare a unui cuptor sau o cantitate minimă de procesare pot impune o limită fizică. Timpul necesar pentru schimbarea sculelor și curățare influențează costul schimbării de fabricație. Termenul de valabilitate, spațiul de depozitare, controalele de calitate și incertitudinea cererii influențează cantitatea pe care are sens să o produceți în avans.

În cazul pieselor discrete, faceți distincția între un lot convenabil de fabricat și cantitatea care trebuie transferată împreună. Este posibil să prelucrați un lot mai mare, transferând în același timp loturi mai mici la finisare. Astfel se poate reduce așteptarea pentru primele piese finite, fără a fi necesară schimbarea sculelor după fiecare transfer.

Verificați cantitatea propusă pe întregul flux tehnologic. Un lot mai mare la prelucrare nu aduce un câștig dacă supraîncarcă finisarea și blochează comanda care trebuie finalizată în continuare. Reducerea timpului de reglaj poate face viabile loturile mai mici; programarea arată dacă acestea permit respectarea angajamentelor de livrare.

Tratați mărimea lotului ca pe o decizie de producție care ține cont de aceste compromisuri. SkyPlanner coordonează operațiile pe care trebuie să le programați; nu înlocuiește regulile dumneavoastră de proces și nu stabilește în locul dumneavoastră cantitatea economică a lotului.

Exemplu de programare a loturilor: succesiunea cea mai ieftină poate întârzia livrarea

Imaginați-vă o firmă de prelucrări metalice care produce console vopsite. Mai multe loturi trebuie vopsite în aceeași culoare, în timp ce un lot mai mic, de altă culoare, trebuie expediat primul. Resursele de prelucrare mecanică, vopsire și ambalare sunt utilizate în comun.

Gruparea tuturor loturilor de aceeași culoare ar reduce schimbările de culoare la vopsire. Dar dacă lotul urgent este prelucrat ultimul, pierde intervalul disponibil pentru ambalare. Vopsirea pare eficientă, în timp ce comanda clientului ajunge să întârzie.

Trecerea lotului urgent pe primul loc ar putea asigura expedierea la timp, cu prețul unei schimbări de fabricație în plus. Există și problema materialelor: dacă semifabricatele necesare nu au sosit, rezervarea primului interval de prelucrare pentru acest lot creează un plan pe care secția nu îl poate respecta.

Planificatorul trebuie să vadă legăturile dintre opțiuni: disponibilitatea materialelor, succesiunea la vopsire, timpul de schimbare de fabricație și capacitatea de ambalare înainte de expediere. Decizia nu poate fi luată analizând doar coada de așteptare de la vopsire.

Cu SkyPlanner, puteți stabili o preferință pentru gruparea operațiilor similare, definind în același timp prioritățile livrărilor și ale operațiilor. Arcturus calculează programul în limitele regulilor configurate, iar vizualizarea Gantt vă permite să verificați încadrarea în timp pe toate resursele. Puteți evalua dacă economia la reglaje justifică efectul asupra celorlalte comenzi, în loc să rearanjați separat fiecare coadă de așteptare.

Construiți un program de producție pe loturi care poate fi respectat în secție

Un program util de producție pe loturi corelează cantitățile alese cu resursele care vor executa efectiv operațiile.

Definiți operațiile și timpii de care au nevoie în realitate

Înregistrați fluxul tehnologic al fiecărui lot, centrele de lucru eligibile, duratele de prelucrare și cerințele de reglaj. Includeți în ipotezele de planificare etapele necesare de așteptare sau de aprobare pentru continuarea procesului. Pentru procesele care necesită întărire, răcire sau aprobare din partea controlului calității, asigurați-vă că programul reflectă momentul în care operația următoare poate începe efectiv.

Verificați disponibilitatea materialelor și a resurselor

Un interval liber pe un utilaj nu este suficient. Lotul are nevoie de materiale, de operatorii potriviți disponibili și de capacitate pe echipamentele pe care le poate utiliza. Verificați atât primul utilaj, cât și resursele din aval. Acest lucru este deosebit de important când mai multe loturi din amonte ajung la aceeași resursă care reprezintă un blocaj.

Stabiliți prioritățile înainte de a grupa operațiile similare

Decideți pentru ce livrări trebuie protejate termenele și unde contează cel mai mult economiile la reglaje. Gruparea după material, culoare sau scule poate fi valoroasă, dar trebuie să susțină planul de livrare, nu să îl înlocuiască. Un lot cu prioritate mai mică nu ar trebui să treacă automat înainte doar pentru că evită o schimbare de fabricație.

Reanalizați întregul program când se schimbă condițiile

O livrare întârziată de materiale sau prelungirea fabricării unui lot poate decala mai multe loturi ulterioare. Actualizați informațiile relevante, recalculați și analizați efectul asupra datelor de finalizare. Dacă nu puteți respecta toate angajamentele cu capacitatea disponibilă, decideți dacă este potrivit să adăugați un schimb, să folosiți o resursă alternativă eligibilă sau să revizuiți termenul de livrare promis.

Aici un sistem APS este mai util decât o listă de loturi actualizată manual: calculează programul pentru toate resursele, în loc să vă lase să corelați cozi de așteptare separate după fiecare schimbare.

Cum ajută SkyPlanner la coordonarea producției pe loturi

SkyPlanner reunește centrele de lucru, schimburile, operatorii, materialele și prioritățile într-un singur program de producție. Arcturus programează operațiile în funcție de capacitatea și dependențele definite, iar diagrama Gantt arată unde sunt repartizate operațiile și când se estimează că vor fi finalizate.

Pentru producătorii care lucrează pe loturi, trei funcționalități sunt deosebit de utile:

• Grupați operațiile similare acolo unde este util. Caracteristicile produselor și regulile de similitudine pentru centrele de lucru pot favoriza programarea consecutivă a operațiilor cu aceeași culoare, același material sau aceeași sculă. Dumneavoastră definiți caracteristica după care se face gruparea, timpul de reglaj necesar între operații diferite și importanța grupării în raport cu celelalte priorități de programare.
• Țineți cont de disponibilitatea materialelor în planificare. Când este activată programarea în funcție de disponibilitatea materialelor, lipsurile de materiale sunt luate în calcul la stabilirea programului. Astfel, puteți evita încărcarea planului cu operații care încă nu pot începe.
• Recalculați programul fără să pierdeți controlul. Dumneavoastră stabiliți prioritățile și folosiți blocări pentru a păstra deciziile luate. Arcturus efectuează calculele respectând aceste instrucțiuni. Autopilot poate declanșa replanificarea la apariția unor evenimente configurate sau la intervale de timp stabilite, menținând programul în concordanță cu modificările înregistrate.

SkyPlanner se integrează cu orice sistem ERP sau MES prin interfața sa deschisă REST API, astfel încât puteți îmbunătăți programarea folosind datele existente despre comenzi și producție. Păstrați gestionarea rețetelor, trasabilitatea loturilor și evidențele aprobărilor de calitate în sistemele de producție corespunzătoare; folosiți SkyPlanner pentru a coordona momentul în care se execută operațiile.

Ce a schimbat o vizibilitate mai bună la Eskomatic

Eskomatic, o companie finlandeză care execută prelucrări mecanice la comandă, realizează o gamă variată de produse, în loturi de dimensiuni diferite. Înainte de SkyPlanner, ordinea operațiilor era stabilită în mare parte manual, iar vizibilitatea limitată asupra materialelor făcea mai dificilă anticiparea lipsurilor.

Prin conectarea SkyPlanner la sistemul ERP existent, echipa a obținut o imagine mai clară a ordinii operațiilor în diagrama Gantt și programarea automată a încărcării resurselor. Eskomatic menționează stabilirea mai precisă a termenelor de livrare și mai puține opriri ale producției cauzate de lipsa materialelor. Managerul de planificare a producției subliniază valoarea unui instrument care funcționează fiabil zi de zi, mai ales la stabilirea termenelor de livrare.

Această experiență ilustrează scopul practic al programării loturilor: nu doar să prelungiți funcționarea fiecărui utilaj, ci să vedeți ce se poate produce, când poate trece la etapa următoare și ce îi puteți promite clientului.

Luați următoarea decizie privind loturile ținând cont de întregul program de producție

Producția pe loturi funcționează cel mai bine atunci când fabricarea eficientă a loturilor contribuie și la livrarea la timp. Pentru aceasta, trebuie să aveți o imagine de ansamblu asupra materialelor, schimbărilor de fabricație și capacității partajate de-a lungul întregului flux tehnologic, nu doar asupra utilajului care lucrează în acel moment.

Alegeți SkyPlanner atunci când coordonarea acestor interdependențe a devenit o povară zilnică pentru planificator. Arcturus efectuează calculele de programare, iar dumneavoastră stabiliți prioritățile și evaluați rezultatul în diagrama Gantt.

Programați o demonstrație SkyPlanner și pregătiți ca exemplu o familie de produse reprezentativă, blocajul pe care îl împarte cu alte produse și un lot recent care a perturbat programul de producție. Vedeți cum pot fi reunite aceste cerințe concurente într-un singur plan aplicabil. Dacă preferați să explorați mai întâi, încercați SkyPlanner cu date demonstrative.