CONWIP vo výrobe: Majte pod kontrolou, čo sa začne ako ďalšie

Domov » Zdroje » CONWIP vo výrobe: Majte pod kontrolou, čo sa začne ako ďalšie

Odhadovaný čas čítania: 10 minút

Prvý stroj je voľný, a tak sa začína ďalšia zákazka. Na nadväzujúcich dokončovacích operáciách však už čakajú diely. Popoludní je čakajúcich dielov ešte viac, vo výrobe je viazaného viac materiálu a zákazky určené na expedíciu sa sotva pohli.

CONWIP vám umožní prestať tento problém živiť. Obmedzuje množstvo práce, ktoré môže vstúpiť do vymedzeného výrobného toku: keď povolená dávka opustí okruh, jej povolenie na výrobu sa uvoľní pre ďalšiu dávku. Ostatná práca čaká mimo okruhu, kým sa v ňom neuvoľní miesto.

Takéto pravidlo sťažuje zbytočne skoré spúšťanie zákaziek. Nerozhodne však, ktorá čakajúca zákazka má dostať ďalšie povolenie, ani jej nezabezpečí priechod cez vyťažené zdroje. Pomocou CONWIP riaďte vstup do výroby a pomocou SkyPlanner APS udržiavajte nadväzujúci výrobný rozvrh, o ktorý toto rozhodnutie opriete. Budete tak musieť venovať pozornosť menšiemu množstvu nedokončenej práce a menej úsilia vynaložíte na ručné zosúlaďovanie práce čakajúcej pri jednotlivých strojoch.

Čo je CONWIP vo výrobe?

Skratka CONWIP pochádza z anglického Constant Work in Process, často aj Constant Work in Progress, teda konštantný objem nedokončenej výroby. Ide o metódu ťahového riadenia výroby, ktorá obmedzuje celkové množstvo povolenej práce vo vymedzenom okruhu namiesto toho, aby každé pracovisko malo vlastný signál na doplnenie.

Povolenie na vstup predstavuje obmedzený počet kariet alebo elektronických tokenov. Každý token zodpovedá dohodnutému množstvu práce, napríklad jednej definovanej výrobnej dávke. Počas celého prechodu dávky okruhom zostáva priradený k dávke a opäť sa uvoľní až pri dohodnutej výstupnej udalosti.

Na rozdiel od doplňovacej karty pre konkrétny diel môže token CONWIP pri každom ďalšom obehu povoliť výrobu iného výrobku. Zoznam čakajúcich zákaziek zoradený podľa priorít odpovedá na otázku „Čo máme vyrábať?“. Voľný token odpovedá na otázku „Môžeme do výroby uvoľniť ďalšiu prácu?“.

Slovo „konštantný“ označuje riadený limit povolenej práce, nie požiadavku udržiavať výrobu neustále plnú. Skutočné množstvo práce môže byť pod týmto stropom, ak je dopyt nižší alebo nič nie je pripravené na spustenie. Uvoľniť nevhodnú zákazku len preto, aby sa obsadil token, popiera zmysel tejto metódy.

Sledujte jedno povolenie počas celého obehu

Pravidlo fungovania je také jednoduché, že ho vysvetlíte aj na začiatku zmeny:

1. Čakajúcu prácu nechajte mimo okruhu. Veďte zoznam zákaziek alebo dávok, ktoré ešte neboli uvoľnené do výroby. Zákazka môže byť viditeľná v pláne aj bez toho, aby sa fyzicky začala vyrábať.

2. Priraďte voľný token pripravenej práci. Osoba zodpovedná za uvoľňovanie do výroby vyberie zo zoznamu ďalšiu vhodnú položku podľa dohodnutých priorít a overí jej pripravenosť dohodnutými kontrolami.

3. Povolenie ponechajte priradené k práci. Počas spracovania, presunov aj čakania vo vnútri okruhu zostáva to isté povolenie obsadené. Presun z obrábania na dokončovacie operácie ho neuvoľňuje.

4. Vráťte token na určenom výstupe. Overte, že dávka splnila podmienku výstupu, zosúlaďte evidenciu s jej skutočným stavom a povolenie opäť uvoľnite.

Ak sú priradené všetky tokeny, ďalšia dávka musí počkať. Nevyužitá kapacita na prvej operácii nie je dôvodom na vytvorenie ďalšieho povolenia.

Výstup určte presne. Napríklad v okruhu, ktorý sa končí konečným prevzatím, sa token vracia po tomto prevzatí. V okruhu, ktorý zahŕňa aj sklad hotových výrobkov, sa môže vracať až pri odbere výrobku na nadväzujúce použitie. Tieto usporiadania obmedzujú odlišné množstvá. Udalosti „výroba sa skončila“ a „výrobok opustil okruh“ nie sú zameniteľné.

Zvoľte zmysluplné hranice a jednotku počítania

CONWIP stojí za zváženie, keď meniaci sa sortiment môže prechádzať spoločným, jasne rozpoznateľným tokom, no samostatný doplňovací okruh pre každý výrobok by bol nepraktický. Táto logika môže vyhovovať výrobe na zákazku: ďalší token môže slúžiť inému výrobku podľa požiadaviek zákazníka namiesto dopĺňania zásoby predchádzajúceho výrobku.

Začnite skupinou príbuzných výrobkov alebo výrobným úsekom, pri ktorom pracovníci dokážu sledovať vstup aj výstup. Hranica má zahŕňať čakajúcu prácu, ktorú chcete riadiť, nie končiť tesne pred náročnou operáciou. Ak sa pri obrábaní vrátia všetky tokeny skôr, než diely vstúpia do preťaženého úseku dokončovania, okruh neobmedzí nedokončenú výrobu, ktorá sa tam hromadí.

Rôzne technologické postupy si vyžadujú väčšiu pozornosť. Ak dávky vynechávajú operácie, odchádzajú do kooperácie alebo vstupujú do montáže, určte, čo sa stane s ich povoleniami. Jediné počítadlo pre celý závod nemusí byť užitočným riešením pre nesúvisiace postupy s veľmi odlišnými miestami dokončenia. Skôr než hranice rozšírite, overte metódu v pilotnej prevádzke na ucelenom toku.

Jedna dávka nepredstavuje pevne dané množstvo kapacity

Písomne určte, čo token predstavuje. Ak znamená jednu dávku, definujte jej povolenú veľkosť alebo rozsah a spôsob, ako sa bude postupovať pri jej rozdelení. Inak môže rovnaký počet kariet skrývať oveľa viac práce len preto, že sa dávky zväčšili.

Aj pri jednotnom pravidle môžu rôzne výrobky vyžadovať rôzny počet hodín spracovania. Dávka s krátkym obrábaním aj dávka s dlhým špecializovaným dokončovaním môžu každá obsadiť jeden token, no zdroje nezaťažujú rovnako. Popri počte tokenov sledujte aj zostávajúcu prácnosť na spoločných zdrojoch, najmä keď sa mení skladba výrobkov.

Limit celkovej nedokončenej výroby zároveň neurčuje maximálne množstvo čakajúcej práce na každom pracovisku. Pred silno zaťaženou operáciou sa môže práca hromadiť, kým iné pracovisko jej má nedostatok. Priestorové a bezpečnostné limity stanovte výslovne a zisťujte príčiny dlhodobého hromadenia. Nepredpokladajte, že okruh sám vyrovná zaťaženie všetkých zdrojov.

CONWIP, Kanban a drum buffer rope riadia odlišné veci

Tieto metódy môžu fungovať súbežne, ich signály však odpovedajú na odlišné otázky:

Metóda	Základný princíp riadenia	Dôležitý rozdiel
CONWIP	Obmedzuje povolenú prácu v celom vymedzenom okruhu; vrátené povolenie sa priradí vybranej čakajúcej práci.	Ďalší výrobok môže byť iný než ten, ktorý práve opustil okruh.
Výrobný Kanban pre konkrétny diel	Na základe signálu o spotrebe dopĺňa určený diel v stanovenom množstve.	Signál určuje, čo treba doplniť.
Drum buffer rope	Načasúva uvoľňovanie podľa rozvrhu úzkeho miesta a rezervy potrebnej na včasný príchod práce k nemu.	Načasovanie uvoľnenia určujú potreby úzkeho miesta.

Metódu zvoľte podľa toku, ktorý potrebujete riadiť. Pre opakovane používané komponenty odoberané zo skladu môže byť vhodný Kanban pre konkrétny diel. Skupine meniacich sa zákazníckych objednávok môže pomôcť opakovane použiteľné povolenie CONWIP. Tok, ktorý riadi jednoznačné úzke miesto, si môže vyžadovať metódu drum buffer rope.

Žiadny z týchto signálov nevytvára kapacitu. Stále potrebujete realizovateľné poradie operácií, ktorými musí povolená práca prejsť.

Aj po vrátení tokenu zostáva rozhodnutie na plánovačovi

Predstavte si obrobňu s okruhom CONWIP od vstupu do obrábania až po výstupnú kontrolu. Dávka prejde kontrolou a opustí okruh. Jej token je teraz voľný a mimo okruhu čakajú dve pripravené dávky pre zákazníkov.

Jedna potrebuje krátke obrábanie a po ňom dlhé leštenie. Druhá potrebuje viac obrábania, ale žiadne leštenie. Pred leštiacim pracoviskom už čaká veľa práce, zatiaľ čo obrábanie má dnes voľnú kapacitu.

Obe dávky spĺňajú pravidlo pre pridelenie tokenu. Každá však inak zapadá do zostávajúceho zaťaženia výroby.

Ak uvoľníte dávku náročnú na leštenie len preto, že má krátku prvú operáciu, môžete zvýšiť množstvo čakajúcej práce, ktorá už teraz zdržiava dodávky. Výber druhej dávky by mohol účinnejšie využiť dostupnú kapacitu, nie však za cenu nesplnenia dôležitejšieho záväzku voči zákazníkovi. Plánovač potrebuje vidieť zostávajúce technologické postupy, termíny dodania aj ostatnú prácu uchádzajúcu sa o tie isté kapacity vo vzájomných súvislostiach — nestačí mu prvý voľný stroj ani najmenšia dávka.

Práve vďaka tomuto rozlíšeniu je CONWIP užitočný, nielen obmedzujúci. Token dáva povolenie na vstup. Overenie pripravenosti potvrdzuje, že práca môže pokračovať. Rozvrh so zohľadnenými nadväznosťami ukazuje, kam jej operácie zapadajú a čo jej dokončenie znamená pre ostatné záväzky.

So SkyPlanner zohľadníte pri uvoľňovaní do výroby celý technologický postup

SkyPlanner APS zabezpečuje tento výpočet rozvrhu pre všetky vaše zákazky. Vy určíte kroky postupu, ich trvanie, vhodné pracoviská, zmeny a priority. Arcturus, umelá inteligencia na rozvrhovanie v systéme SkyPlanner, rozvrhne operácie podľa nastavenej kapacity a vzájomných závislostí. Ak je zapnuté rozvrhovanie so zohľadnením materiálu, plán ovplyvňuje aj jeho dostupnosť.

V našej modelovej dielni to znamená posúdiť obrábanie a leštenie čakajúcej dávky spolu s prácou, ktorá je už na tieto zdroje naplánovaná. Ganttov diagram zobrazuje nadväznosť operácií aj očakávaný termín dokončenia. Keď sa zmenia priority alebo kapacita, Arcturus dokáže plán prepočítať, takže nemusíte upravovať poradie práce na každom stroji osobitne.

Vy určujete priority, umelá inteligencia sa stará o rozvrhnutie vzájomne prepojených operácií. Šetrí to prácu pri plánovaní a uľahčuje posúdenie, ako rozhodnutie o uvoľnení do výroby ovplyvní dodacie termíny. Uvoľnený token je podnetom na posúdenie ďalšej vhodnej zákazky, nie pokynom začať s tým, čo práve leží najbližšie k stroju.

Dátum najskoršieho povoleného začiatku v systéme SkyPlanner môže tiež zabrániť tomu, aby bola položka zákazky naplánovaná pred dohodnutým dátumom. Ide o obmedzenie pri rozvrhovaní, nie o obiehajúci token CONWIP ani o samotné fyzické uvoľnenie dávky do výroby. Pri zavádzaní jasne určte, ako sa rozhodnutie odovzdáva ďalej: kto povoľuje uvoľnenie, kde sa eviduje token a ako sa toto rozhodnutie premietne do výrobného plánu.

SkyPlanner sa prostredníctvom svojho otvoreného REST API integruje s ľubovoľným systémom ERP alebo MES. Ponechajte si systémy na správu zákaziek a riadenie výroby, ktoré vám dobre slúžia, a prepojte ich údaje so spoločným rozvrhom rešpektujúcim obmedzené kapacity. Jednoduchšie tak rozhodnete, čo má ísť do výroby ako ďalšie, bez toho, aby si každé oddelenie muselo udržiavať vlastnú verziu plánu.

Čo v spoločnosti Eskomatic priniesol lepší prehľad o pripravenosti na výrobu

Eskomatic, spoločnosť poskytujúca zákazkové obrábanie, predtým určovala poradie práce prevažne ručne. Pre obmedzený prehľad o materiáli bolo ťažšie odhaliť jeho nedostatok ešte pred plánovaným začiatkom výroby.

Prepojením systému SkyPlanner s existujúcim ERP získala spoločnosť vizuálny prehľad o poradí práce v Ganttovom diagrame, automatické rozvrhovanie zaťaženia a lepší prehľad o materiáli. Eskomatic uvádza presnejšie určovanie dodacích termínov a menej prerušení výroby pre chýbajúci materiál.

Pre prevádzku, ktorá riadi vstup práce do výroby, je to cenný doplnok k dôslednému dodržiavaniu pravidiel uvoľňovania: menej prerušení, ktorým sa dá predísť, a jasnejší podklad na prisľúbenie termínu dokončenia.

Nastavte počiatočný limit a potom vychádzajte zo skutočného toku výroby

Neexistuje univerzálny počet kariet, ktorý by zabezpečil efektívne fungovanie každého okruhu CONWIP. Potrebné množstvo rozpracovanej výroby v systéme závisí od technologického postupu, prevádzkovej kapacity, variability, pravidiel tvorby dávok a skladby zákaziek. Limit, ktorý vyhovuje krátkym opakovaným dávkam, sa môže správať inak, keď prídu časovo náročné zákazky na mieru.

Začnite skutočným tokom výroby. Zmerajte aktuálny objem práce v navrhovaných hraniciach okruhu, veľkosti dávok, čas od uvoľnenia po výstup, dokončenú produkciu a dodržiavanie dodacích termínov. Zistite, či nevyužitý zdroj nemá pripravenú prácu, alebo či preťažené pracovisko jednoducho dostáva viac práce, než dokáže dokončiť. Na základe týchto zistení zvoľte počiatočný limit spolu s ľuďmi, ktorí budú okruh prevádzkovať.

Počas pilotného overovania sledujte súčasne tri oblasti:

• Tok výroby: dokončenú prácu a čas od uvoľnenia po výstup z okruhu, nielen počet začatých zákaziek.
• Zaťaženie: kde práca čaká, ako dlho už čaká a koľko hodín zostáva na prácach, ktoré sa uchádzajú o kapacitu kritických zdrojov.
• Plnenie záväzkov: či sa požadované zákazky dokončujú načas a aké urgentné zásahy sú na to potrebné.

Ak je čakajúcej práce stále priveľa, otestujte riadené zníženie počtu povolení a pritom sledujte objem dokončenej výroby aj dodržiavanie termínov. Ak objem dokončenej výroby klesne, preskúmajte, či limit nepripravuje dôležitý zdroj o prácu, či nechýba materiál alebo či nie je nevhodne zvolené poradie. Pridávanie tokenov pri každom probléme môže zakryť jeho príčinu a zároveň obnoviť pôvodný nadbytok rozpracovanej výroby.

Nevracajte token len preto, že dávka vnútri okruhu čaká na prepracovanie alebo je zadržaná z dôvodu kvality. Určte, ako sa v evidencii zohľadnia nepodarky, čiastočné dokončenie a rozdelenie dávok. Urgentná zákazka musí mať platné povolenie alebo výslovne schválenú a zaznamenanú výnimku — nie skrytú kartu navyše. Určte zodpovednosť za stratené tokeny a pred nahradením strateného tokenu overte, či evidovaný počet zodpovedá skutočnosti.

Každé ďalšie spustenie výroby musí mať opodstatnenie

Užitočné pilotné overenie CONWIP má jasne vymedzené hranice, zmysluplnú jednotku počítania, jednoznačne určený okamih vrátenia tokenu a osobu zodpovednú za výber pripravených čakajúcich zákaziek. Úspechom nie je neustále plný okruh. Úspech znamená menej zbytočnej práce vo výrobnej hale, pričom sa naďalej dokončujú tie správne zákazky.

Zvoľte SkyPlanner, ak aktualizácia plánu technologických postupov a kapacít, o ktorý sa tieto rozhodnutia opierajú, zaberá vašim plánovačom celý deň. Pravidlá uvoľňovania udržiavajú vstup do výroby pod kontrolou; SkyPlanner uľahčuje aktualizáciu spoločného rozvrhu pri zmenách skladby zákaziek a priorít.

Dohodnite si ukážku systému SkyPlanner a pripravte si jednu čakajúcu zákazku, jej zostávajúci technologický postup, prehľad práce, ktorá sa už nachádza v navrhovanom okruhu, a svoje pravidlo uvoľňovania do výroby. Na tomto príklade posúďte, čo by sa malo začať ako ďalšie a aký to bude mať vplyv na dodací termín. Ak si chcete najprv pozrieť rozvrhovanie, vyskúšajte SkyPlanner s ukážkovými údajmi.