Agregované plánovanie výroby: stála výroba, prispôsobovanie výroby dopytu alebo kombinácia?

Domov » Zdroje » Agregované plánovanie výroby: stála výroba, prispôsobovanie výroby dopytu alebo kombinácia?

Odhadovaný čas čítania: 11 minút

Agregované plánovanie výroby určuje pre produktové rodiny objemy výroby, kapacity, ktoré treba zabezpečiť, a očakávané zásoby alebo nevybavené objednávky v strednodobom horizonte, zvyčajne približne 3–18 mesiacov. Odpovedá na praktickú otázku: keď dopyt rastie a klesá, máte udržiavať stálu výrobu, prispôsobovať jej objem dopytu alebo oba prístupy kombinovať?

Výkyvy dopytu treba niečím vyrovnať. Pri stálom tempe výroby si môžete pred špičkou vytvoriť zásoby. Prispôsobovaním objemu výroby dopytu sa hromadeniu zásob vyhnete, potrebujete však kapacitu, ktorú dokážete skutočne zvyšovať aj znižovať. Kombinovaná stratégia rozkladá túto záťaž medzi zásoby a pružnú výrobu.

Správna voľba pomáha zabezpečiť dodávky bez toho, aby ste platili za zásoby, ktoré nevyužijete, alebo za kapacitu, ktorú nedokážete zabezpečiť. SkyPlanner vám pomáha preniesť zvolený prístup do výroby: jeho umelá inteligencia na rozvrhovanie, Arcturus, zosúlaďuje objednávky, z ktorých plán vychádza, s vašimi pracoviskami, zmenami, operátormi a prioritami. Menej času tak strávite zosúlaďovaním mesačného cieľového objemu s poradím operácií na jednotlivých strojoch.

Čo určuje agregovaný plán výroby

Agregovaný plán výroby sa nezaoberá jednotlivými operáciami. Namiesto priraďovania utorkových operácií k strojom určuje pre produktovú rodinu zásady výroby a využívania zdrojov: koľko vyrobiť v jednotlivých obdobiach, aké zásoby udržiavať a kedy bude potrebná dodatočná kapacita.

Zoskupujte výrobky tak, aby porovnanie ich výrobných nárokov dávalo zmysel. Pri rodine podobných výrobkov môže postačovať počet kusov. Ak sa však výrazne líšia veľkosťou alebo výrobným postupom, použite zmysluplnú spoločnú mieru, napríklad normohodiny na príslušnom zdroji. Ak malú súčiastku a zložitú zostavu sčítate ako dva zameniteľné kusy, kapacitný problém môže zostať skrytý.

Mesačné obdobia pomáhajú odhaliť sezónne zmeny, plánovací horizont však musí pokrývať rozhodnutia, ktoré potrebujete prijať. Zaškolenie ľudí, zabezpečenie kapacít u dodávateľov a príprava materiálu na špičku si vyžadujú väčší predstih než zmena poradia zajtrajších operácií.

Agregované plánovanie výroby tiež prepája viaceré plánovacie činnosti:

• S&OP spája rozhodnutia o dopyte, zabezpečení dodávok a financiách do spoločne odsúhlaseného podnikového plánu. V rámci tohto procesu možno navrhnúť a schváliť aj agregovanú stratégiu výroby.
• Hlavný plán výroby (MPS) prevádza celkové smerovanie na množstvá vybraných výrobkov a termíny ich dostupnosti.
• Hrubé kapacitné plánovanie (RCCP) overuje, či kritické zdroje dokážu pokryť navrhovaný hlavný plán výroby.
• Detailné rozvrhovanie výroby priraďuje výsledné operácie do dostupných časových úsekov na zdrojoch.

Jednotlivé úrovne plánovania sa navzájom ovplyvňujú. Ak si rozvrh objednávok opakovane vyžaduje viac nadčasov, než predpokladal agregovaný plán, prehodnoťte zvolenú stratégiu namiesto toho, aby ste od výroby očakávali, že bude tento rozdiel zvládať donekonečna.

Stratégie agregovaného plánovania: stála výroba, prispôsobovanie výroby dopytu a kombinácia

Hlavný rozdiel spočíva v tom, čo pri zmene dopytu dovolíte meniť.

Stratégia	Čo zostáva relatívne stabilné	Čo vyrovnáva výkyvy dopytu	Hlavný kompromis
Stála výroba	Tempo výroby	Zásoby alebo výslovne akceptované nevybavené objednávky	Stabilná prevádzka verzus náklady na zásoby a riziko zmeny dopytu
Prispôsobovanie výroby dopytu	Výroba takmer presne zodpovedá dopytu v každom období	Pracovný čas, počet pracovníkov alebo iná využiteľná kapacita	Menšie zásoby verzus náklady a náročnosť zmien kapacity
Kombinovaná stratégia	Zvolený základný objem výroby s riadenými zmenami	Kombinácia zásob a pružného využívania kapacít	Lepšie prispôsobenie potrebám, no nutnosť zosúladiť viacero obmedzení

Stratégia stálej výroby: vyrábajte v predstihu pred špičkou

Stratégia stálej výroby udržiava stabilné tempo výroby aj pri kolísajúcom dopyte. V slabších obdobiach sa produkcia nad rámec dopytu ukladá do zásob; počas špičky tieto zásoby dopĺňajú aktuálnu výrobu.

Tento prístup môže vyhovovať opakovanej výrobe výrobkov so spoľahlivým dopytom a zvládnuteľnými nákladmi na skladovanie, najmä ak sa oplatí udržať si kvalifikovaných pracovníkov. Nákupu aj výrobe prináša rovnomernejšie zaťaženie a znižuje potrebu prudko zvyšovať kapacitu na krátke sezónne obdobie.

Cenou za to sú skoršie výdavky a riziko spojené so zásobami. Materiál, prácu aj skladovanie musíte zabezpečiť ešte pred predajom. Ak dopyt klesne alebo sa zmení špecifikácia, zásoby už nemusia byť využiteľné. Pri výrobkoch podliehajúcich skaze a vysoko individualizovaných zákazkách je priestor na tento prístup oveľa menší.

Ak výroba v predstihu nie je možná, pri stálom tempe sa môžu počas špičky namiesto zásob hromadiť nevybavené objednávky. Ide o rozhodnutie o úrovni služieb zákazníkom, ktoré si vyžaduje prijateľné dodacie lehoty, nie o bezplatnú náhradu zásob. Rozlišujte tiež medzi stabilným počtom pracovníkov a stálym tempom výroby: zmena rozsahu nadčasov mení objem výroby, aj keď počet zamestnancov zostáva rovnaký.

Stratégia prispôsobovania výroby dopytu: meňte objem výroby podľa potreby

Stratégia prispôsobovania výroby dopytu zvyšuje a znižuje objem výroby tak, aby pokryl dopyt v každom období. Kapacitu možno upravovať nadčasmi, ďalšími zmenami, dočasnými pracovníkmi alebo výrobnou kooperáciou. Prijímanie a prepúšťanie zamestnancov patrí medzi možné nástroje, nie je však jediným spôsobom, ako výrobu prispôsobiť dopytu.

Výhodou je menšie riziko spojené so zásobami. Vyhnete sa výrobe veľkých množstiev len preto, že predpoveď očakáva ich neskorší predaj. To je dôležité, keď výrobky nemožno hospodárne skladovať alebo keď špecifikácie zákazníkov nie sú známe s dostatočným predstihom.

Náročné je zabezpečiť dodatočnú výrobu práve vtedy, keď ju potrebujete. Nábor alebo zaškolenie kvalifikovaných operátorov môže trvať mesiace. Ďalšia zmena potrebuje ľudí, stroje, materiál aj podporné činnosti, nielen vyššie číslo v kapacitnom pláne. Dodávatelia môžu navyše čeliť rovnakej sezónnej špičke ako vy.

S pružnosťou zaobchádzajte ako so zdrojom, ktorý má svoje limity a na ktorého zabezpečenie potrebujete čas. Plán prispôsobovania výroby dopytu, ktorý počíta s nedostupnými nadčasmi, nie je riešením s nízkymi zásobami. Je to plán, ktorý nepokryje dopyt.

Kombinovaná stratégia: určite, koľko pokryjú zásoby a koľko pružná kapacita

Kombinovaná stratégia spája stabilný základ výroby s vybranými zmenami jej objemu. Pred špičkou si môžete vytvoriť časť zásob a zvyšný nárast pokryť schválenými nadčasmi alebo výrobnou kooperáciou.

Je užitočná vtedy, keď nevyhovuje ani jeden krajný prístup. Skladovacie priestory môžu byť obmedzené a zároveň nemusí byť možné zvýšiť počet pracovníkov natoľko, aby pokryli celú špičku. Rozhodovanie sa tak spresňuje: aké množstvo zásob sa oplatí udržiavať a aký objem dodatočnej výroby dokážete spoľahlivo zabezpečiť?

Kombinovaná stratégia automaticky neznamená najnižšie náklady. Umožňuje však porovnať vhodnejšiu kombináciu s ostatnými možnosťami pri rovnakom dopyte, očakávanej úrovni služieb a cieľovej zásobe na konci obdobia.

Príklad agregovaného plánovania výroby: ako pokryť špičku?

Predstavte si výrobcu, ktorý plánuje výrobu produktovej rodiny štandardných krytov. Dopyt predstavuje 800 kusov v období 1, 1 200 v období 2 a 1 600 v období 3. Každé obdobie má rovnaký fond pracovného času a bežná kapacita je 1 200 kusov na obdobie.

Predpokladajme nulovú počiatočnú zásobu, žiadne nepodarky ani nevybavené objednávky a cieľovú nulovú zásobu na konci obdobia 3. Výrobky možno skladovať. Predpokladáme, že výroba z každého obdobia je k dispozícii včas na pokrytie príslušného dopytu; toto zjednodušené porovnanie neurčuje denné termíny dodávok.

Pri všetkých troch stratégiách sa vyrobí rovnaký celkový objem 3 600 kusov:

Stratégia	Výroba v obdobiach 1 / 2 / 3	Zásoba na konci období 1 / 2 / 3	Čo treba zabezpečiť
Stála výroba	1 200 / 1 200 / 1 200	400 / 400 / 0	Skladovanie a financovanie zásob vyrobených v predstihu
Prispôsobovanie výroby dopytu	800 / 1 200 / 1 600	0 / 0 / 0	Kapacitu na výrobu 400 kusov nad rámec bežnej výroby v období 3
Kombinovaná stratégia	1 000 / 1 200 / 1 400	200 / 200 / 0	Časť zásob a kapacitu na výrobu ďalších 200 kusov v období 3

Zásoba sa vypočíta takto:

Konečná zásoba = počiatočná zásoba + výroba − dopyt.

Pri stratégii rovnomernej výroby zostáva na konci obdobia 1 zásoba 0 + 1 200 − 800 = 400 kusov. V období 2 sa tento stav nemení. V období 3 sa k 1 200 novo vyrobeným kusom pridá 400 kusov zo skladu, čím sa pokryje dopyt 1 600 kusov.

Kombinovaná stratégia namiesto toho vytvára zásobu 200 kusov. V období 3 táto zásoba spolu s výrobou 1 400 kusov pokryje rovnaký dopyt. Oproti stratégii rovnomernej výroby znižuje maximálnu zásobu na konci obdobia na polovicu. Oproti stratégii prispôsobovania výroby dopytu zas znižuje na polovicu maximálnu potrebu dodatočnej výroby.

Teraz predpokladajme, že vedenie povolí na konci obdobia zásobu najviac 200 kusov a výroba dokáže v období 3 vyrobiť navyše len 200 kusov. Stratégia rovnomernej výroby prekračuje limit zásob, kým stratégia prispôsobovania výroby dopytu prekračuje limit dodatočnej kapacity. Kombinovaná stratégia v tomto modeli spĺňa oba limity.

Je teda uskutočniteľnou možnosťou, nie preukázaným nákladovým optimom. Stále treba vyčísliť náklady jednotlivých možností a overiť skutočnú skladbu výrobkov aj časové požiadavky. Ak dopytová špička nenastane, riziko nepredaných zásob zostáva aj pri kombinovanej stratégii. Ak dopyt príde už na začiatku obdobia 3, dodatočná výroba musí byť hotová dostatočne skoro.

Ako vybrať uskutočniteľnú stratégiu

Začnite jednotnými, navzájom zosúladenými východiskovými údajmi o dopyte a zásobách. Zosúlaďte potvrdené objednávky so zostávajúcou prognózou, aby sa tá istá požiadavka nezapočítala dvakrát. Zaznamenajte využiteľnú počiatočnú zásobu, existujúce výrobné záväzky a prijateľný stav zásob alebo nevybavených objednávok na konci obdobia.

Potom porovnávajte uskutočniteľné možnosti, nie iba tri lákavé súčty:

1. Najprv stanovte obmedzenia. Overte trvanlivosť výrobkov, skladovacie možnosti, pracovný kapitál, schválené nadčasy, dostupné kvalifikácie, dodacie lehoty dodávateľov a ochotu zákazníkov čakať. Vylúčte možnosti, ktoré závisia od zdrojov, ktoré nedokážete zabezpečiť.

2. Porovnajte všetky relevantné náklady. Zahrňte bežnú výrobu, platené prestoje, nadčasy, náklady na držanie zásob, nábor alebo zaškolenie, výrobnú kooperáciu aj prípadné akceptované dôsledky oneskorených dodávok. Pri všetkých možnostiach používajte rovnaký spôsob výpočtu nákladov. Nezapočítavajte základnú mzdu dvakrát, ak ju už nadčasová sadzba zahŕňa.

3. Otestujte aj iný vývoj dopytu. Pýtajte sa, čo sa stane, ak bude špička nižšia, vyššia alebo príde skôr. Plán, ktorý je pri jednej prognóze o niečo lacnejší, môže pri zmene dopytu zanechať oveľa viac nepredaných zásob alebo spôsobiť nezvládnuteľný nedostatok kapacity.

4. Schvaľujte opatrenia, nielen množstvá. Určte, kto a dokedy zabezpečí dodatočnú zmenu, nakúpi materiál alebo rezervuje kapacitu u dodávateľa. Porovnávajte plán so skutočným dopytom a objemom výroby a jasne stanovte, za akých podmienok ho treba zmeniť.

Pri výrobe na zákazku môžu byť vhodnými agregovanými ukazovateľmi skôr pracovné zaťaženie a objem nevybavených objednávok než zásoby hotových výrobkov. Kapacitu môžete plánovať aj bez znalosti každej finálnej položky. Nemôžete však vopred vyrobiť výrobky prispôsobené zákazníkovi, ak ich požiadavky ešte nie sú známe.

Vyberte najmenej nákladné uskutočniteľné riešenie, ktoré zodpovedá vašim záväzkom voči zákazníkom a prijateľnej miere rizika. Potom overte, či sa jeho operácie dajú vykonať v poradí, ktoré tieto záväzky vyžadujú.

Premeňte zvolenú stratégiu na rozvrh výroby so SkyPlanner

Príklad kombinovanej stratégie vyžaduje v období 3 výrobu ďalších 200 kusov. Toto číslo má praktický význam až vtedy, keď je jasné, ako dodatočná výroba prejde závodom. Viac hodín obrábania nepomôže, ak je kapacita dokončovacích operácií už naplnená alebo materiál dorazí až po čase, keď sa malo vyrábať.

Pomocou SkyPlanner APS prepojte schválenú výrobnú stratégiu s konkrétnou prácou. Prognózovanie dopytu aj rozhodovanie o zásobách a kapacitách na úrovni produktových rodín ponechajte vo svojom plánovacom procese. Do SkyPlanner dodajte výrobné príkazy, ktorými sa táto stratégia realizuje. Ide o odovzdanie podkladov na rozvrhovanie, nie o automatický prevod prognózy produktovej rodiny na príkazy.

Kroky výrobného postupu, ich trvanie, vhodné pracoviská, materiály a kusovníky sa pre výrobok nastavujú raz. Každá položka objednávky preberá výrobný postup svojho výrobku; jej množstvo a termín dodania určujú novú požiadavku. Arcturus rozvrhuje objednávky spoločne, takže dopytovú špičku jednej produktovej rodiny posudzuje spolu s ostatnou prácou, ktorá potrebuje tie isté zdroje.

Pri kombinovanej stratégii zohľadnite popri existujúcich objednávkach aj schválený dodatočný pracovný čas: premietnite ho do príslušných zmien a dostupnosti operátorov. Ak je zapnuté rozvrhovanie so zohľadnením materiálu, zaznamenaná dostupnosť materiálu ovplyvňuje aj to, kedy sa práca môže začať. Prepočítajte rozvrh a sledujte výsledné operácie na Ganttovej časovej osi.

Potom môžete posúdiť otázku, na ktorú agregovaná tabuľka neodpovie: budú kryty hotové v potrebnom čase a ako to ovplyvní ostatné objednávky? Ak niektoré obmedzenie bráni dosiahnutiu cieľa, rozhodnite, či zmeníte priority, zabezpečíte inú kapacitu alebo upravíte výrobný záväzok. Arcturus zabezpečuje výpočet rozvrhu, no tieto rozhodnutia zostávajú vo vašich rukách.

SkyPlanner sa prostredníctvom svojho otvoreného REST API integruje s akýmkoľvek systémom ERP alebo MES. Svoj existujúci podnikový systém môžete používať naďalej. SkyPlanner pritom znižuje objem manuálnej práce potrebnej na zaradenie schválených objemov do výroby a na priebežné prispôsobovanie rozvrhu zmenám okolností.

Čo vo Fredman Operations zmenil prehľad o kapacite jednotlivých zmien

Fredman Operations, fínsky výrobca kuchynských a obalových výrobkov, potreboval s rastúcim objemom objednávok lepší prehľad o kapacite jednotlivých zmien. Predtým sa pracovné karty prenášali medzi systémami ručne a plánovač určoval priority operácií bez presného prehľadu o dostupnosti strojov.

Nasadenie SkyPlanner prepojilo systémy L7 a LTR a prinieslo spoločný pohľad na stroje, voľnú aj obsadenú kapacitu a priebeh operácií v Ganttovom diagrame. Fredman uvádza menšiu potrebu nadčasov a rýchlejšie reakcie na zmeny rozvrhu.

Takýto prehľad dáva výrobe lepší základ na zvládnutie dopytovej špičky: skôr než začnete považovať ďalšie nadčasy za jediné riešenie, posúďte spoločne prácu aj dostupnú kapacitu.

Zahrňte najbližšiu dopytovú špičku do plánu

Pred schválením ďalšieho sezónneho cieľa si položte otázku, ako vyrovnáte výkyvy dopytu. Ak pomocou zásob, overte, či sa výrobky oplatí vyrobiť vopred. Ak dodatočnou kapacitou, zabezpečte ľudí a zdroje. Ak kombináciou oboch, jasne stanovte limity.

Potom pomocou SkyPlanner prepojte tieto rozhodnutia s objednávkami, ktoré musí váš tím dokončiť. Dohodnite si ukážku a pripravte si profil dopytu jednej produktovej rodiny, schválené výrobné množstvá a zmeny, počas ktorých sa má táto výroba uskutočniť. Získate tak konkrétny základ na posúdenie, ako môžu Arcturus a rozvrh v Ganttovom diagrame znížiť prácnosť prevodu mesačného plánu do praxe vo výrobe. Ak si chcete najprv vyskúšať postup rozvrhovania, spustite skúšobnú verziu s ukážkovými údajmi.