Every Part Every Interval: Vypočítajte realistický EPEI

Domov » Zdroje » Every Part Every Interval: Vypočítajte realistický EPEI

Odhadovaný čas čítania: 11 minút

Chcete vyrábať každý diel z určitej skupiny výrobkov častejšie a v menších dávkach. Opakujúci sa výrobný cyklus vyzerá prehľadne: A, potom B, potom C a späť k A. Na tom istom stroji však treba dokončiť aj zákaznícke objednávky a pri každom opakovaní cyklu pribudne ďalšia séria pretypovaní.

EPEI (Every Part Every Interval), teda interval opakovania výroby každého dielu v skupine, vám pomôže posúdiť, ako často môžete výrobu celej skupiny opakovať. Nejde len o to, aký krátky interval by ste si želali. Podstatné je, či sa doň zmestí samotná výroba, nastavenia aj ostatná práca.

Začnite overením kapacity. Potom zaraďte opakované výrobné príkazy do spoločného rozvrhu s ostatnou výrobou. SkyPlanner APS vám s tým pomôže bez toho, aby ste museli neustále prepracúvať samostatné poradia prác na strojoch a prispôsobovať ich zvolenému rytmu.

Čo je EPEI?

EPEI je čas medzi dvoma po sebe nasledujúcimi výrobnými dávkami každého dielu z vymedzenej skupiny v konkrétnom procese. Cieľový interval EPEI v dĺžke dvoch pracovných dní znamená, že sa ku každému dielu v tejto skupine vrátite každé dva pracovné dni a vyrobíte množstvo potrebné pre tento rytmus dopĺňania zásob.

Môžete sa stretnúť aj s označením „každý výrobok v každom intervale“ alebo EPEx, kde x predstavuje zvolený časový interval. Dôležitá je frekvencia opakovania výroby, nie skratka, ktorú závod používa.

Skôr než uvediete číslo, vymedzte, na čo sa vzťahuje. Údaj „dva dni“ má význam len vtedy, keď všetci vedia, ktorých dielov, ktorého zdroja a ktorého pracovného kalendára sa týka. Skupina dielov, ktorej obrábanie sa opakuje každé dva dni, môže aj tak čakať na nadväzujúci proces, ktorý prebieha raz týždenne.

Rozlišujte pritom tri veci:

• Vypočítaná dolná hranica: najkratší interval, ktorý vyhovuje danému kapacitnému výpočtu.
• Plánovací cieľ: rytmus, ktorý zvolíte s ohľadom na praktickú realizovateľnosť, dopyt a prevádzkové podmienky.
• Skutočne dosiahnutý interval: čas, ktorý reálne uplynul medzi po sebe nasledujúcimi výrobnými dávkami každého dielu.

Cieľ stanovený pre opakujúci sa výrobný cyklus ešte nedokazuje, že ho výroba dosiahla. EPEI nie je ani čas cyklu na výrobu jedného kusa, ani takt výroby vyplývajúci z dopytu, ani celková priebežná doba výroby objednávky.

Ako vypočítať dolnú hranicu EPEI podľa kapacity

Pri jednoduchej skupine dielov vyrábaných postupne na jednom zdroji začnite tromi vstupnými údajmi:

1. Disponibilný čas na jeden pracovný deň pre túto skupinu dielov. Odpočítajte plánovaný nevýrobný čas a kapacitu vyhradenú na inú prácu na danom zdroji.

2. Denný čas výroby potrebný na pokrytie dopytu. Pri každom diele vynásobte priemerný denný dopyt časom spracovania jedného kusa a výsledky sčítajte.

3. Čas nastavenia za jeden celý opakujúci sa cyklus. Započítajte každý prechod vrátane pretypovania z posledného dielu späť na prvý.

Rozdiel medzi disponibilným časom a denným časom výroby je kapacita, ktorá zostáva na nastavenia. Základný výpočet je:

Minimálny interval v pracovných dňoch = celkový čas nastavenia za jeden opakujúci sa cyklus ÷ denná kapacita zostávajúca na nastavenia

Nech A označuje disponibilný čas v minútach za deň, R požadovaný čas samotnej výroby v minútach za deň a S čas nastavenia v minútach za celý cyklus:

T ≥ S ÷ (A − R)

Princíp je jednoduchý. Za T pracovných dní potrebujete R × T minút na spracovanie a S minút na nastavenia. Tento čas sa musí zmestiť do A × T disponibilných minút. Úpravou tejto podmienky dostanete uvedenú nerovnosť pre interval.

Používajte jednotné jednotky. Ak je dopyt vyjadrený v kusoch za deň a čas spracovania v sekundách na kus, výsledný čas v sekundách prepočítajte na minúty. Až potom ho odpočítajte od disponibilných minút za deň.

Vedome si ponechajte rezervu na výkyvy

Pri základnej dolnej hranici sa všetka zostávajúca kapacita spotrebuje na pretypovania. Ak nezostáva priestor na bežné výkyvy, plnenie takéhoto prevádzkového cieľa sa ľahko naruší.

Pred výpočtom intervalu si môžete vyhradiť konkrétny počet minút denne na dobiehanie sklzu alebo výkyvy dopytu. Túto rezervu odpočítajte od A. Tú istú časovú rezervu neodpočítavajte dvakrát: prestávky, známe odstávky, inú prácu a čas na dobiehanie sklzu treba zohľadniť jasne a oddelene.

Ak je A − R nulové alebo záporné, na nastavenia nezostáva žiadny kladný časový fond. Predĺženie intervalu nevyrieši trvalé zaťaženie samotnou výrobou, ktoré už spotrebúva celú disponibilnú kapacitu. Musíte zmeniť zaťaženie, časovú náročnosť spracovania alebo kapacitu.

Ide o hranicu danú kapacitou, nie o ekonomické optimum. Výpočet predpokladá stabilnú, reprezentatívnu skladbu dopytu, jednu výrobnú dávku každého dielu za cyklus a uvedené poradie. Minimálne veľkosti dávok, procesy s pevne daným trvaním, dostupnosť materiálu a ďalšie operácie si môžu vyžiadať dlhší interval.

Príklad výpočtu EPEI: tri diely na jednom stroji

Predstavte si obrábaciu bunku, v ktorej sa pravidelne vyrábajú tri diely. Po odpočítaní plánovaného nevýrobného času a času vyhradeného na inú prácu má táto skupina dielov k dispozícii 420 minút na pracovný deň.

Diel	Dopyt na pracovný deň	Čas spracovania jedného kusa	Požadovaný čas výroby na pracovný deň
A	100 kusov	2 minúty	200 minút
B	60 kusov	1,5 minúty	90 minút
C	40 kusov	1 minúta	40 minút
Spolu	200 kusov	—	330 minút

Celý cyklus A–B–C–A si vyžaduje 90 minút pretypovaní. Tento súčet zahŕňa aj návrat z C na A. Inak by ďalší cyklus začínal nastavením, s ktorým výpočet nepočítal.

Bez rezervy zostáva na nastavenia denne 420 − 330 = 90 minút. Vypočítaný minimálny interval je teda 90 ÷ 90 = jeden pracovný deň. Denná výroba by sa zmestila presne, bez priestoru na dobiehanie sklzu.

Teraz si vyhraďme rezervu 45 minút denne. Na nastavenia zostane 420 − 45 − 330 = 45 minút denne, takže:

Dolná hranica EPEI podľa kapacity = 90 ÷ 45 = dva pracovné dni

Pri tomto rytme sa za jeden cyklus vyrobí 200 kusov A, 120 kusov B a 80 kusov C. Spracovanie trvá 660 minút a nastavenia ďalších 90 minút. Spolu je to 750 minút za dva dni, počas ktorých je k dispozícii 840 minút. Zostáva teda zamýšľaná rezerva 90 minút.

Dva pracovné dni sú tak realistickým návrhom, nie však ešte overeným rozvrhom. Skontrolujte, či sa cyklus zmestí do skutočných časových okien pracovných zmien, či sú diely a nástroje pripravené a či nadväzujúce operácie dokážu prevziať vyrobené diely. Ak do intervalu zasiahne víkend, dva pracovné dni môžu trvať viac než dva kalendárne dni.

Čo by interval skrátilo alebo predĺžilo?

Ak sa celkový čas nastavenia za celý cyklus skráti z 90 na 45 minút a všetko ostatné zostane nezmenené, dolná hranica so započítanou rezervou bude 45 ÷ 45 = jeden pracovný deň. Skrátenie času nastavenia tak umožnilo častejšie sa vracať k výrobe každého dielu, nielen rýchlejšie pretypovať stroj.

Opačný efekt sa dá ľahko prehliadnuť. Ak denná potreba času na spracovanie vzrastie z 330 na 360 minút, pri rovnakej rezerve zostane na nastavenia len 420 − 45 − 360 = 15 minút denne. Pri pôvodných 90 minútach nastavenia za celý cyklus sa dolná hranica predĺži na šesť pracovných dní.

Ak na nastavenia zostáva málo kapacity, aj mierny nárast výrobného zaťaženia môže interval výrazne predĺžiť. EPEI preto preverte pri zmene výrobného mixu alebo zaťaženia spoločného zdroja, nielen po projekte na skrátenie času nastavenia.

Zvoľte rytmus podľa dopytu, nie iba podľa výrobného kolobehu

Kratší interval opakovania umožňuje skôr doplniť zásobu dielu, ktorá potom musí pokryť kratšie obdobie medzi výrobnými dávkami. To umožňuje menšie dopĺňacie dávky a nižšie zásoby medzi jednotlivými dávkami. Skrátenie intervalu však zároveň znamená častejšie opakovanie nastavení.

Pri stabilnom dopyte vypočítate východiskové množstvo na jednu výrobu ako dopyt za pracovný deň vynásobený zvoleným intervalom. V našom príklade treba pri každej výrobe dielu A vyrobiť 100 × 2 = 200 kusov. Toto množstvo pokrýva dopyt za jeden cyklus, nenahrádza však úplné pravidlá pre bezpečnostnú zásobu ani dopĺňanie zásob. Stále treba zohľadniť existujúce zásoby, nedostatky, minimálne dávky a zmeny dopytu.

Pri voľbe rytmu sa vyhnite trom častým chybám.

Nezamieňajte dobu krytia zásob s výrobnými možnosťami. Keď zásobu vydelíte denným dopytom, zistíte, ako dlho by mohla pokrývať spotrebu. Nezistíte však, či zdroj dokáže dostatočne často vyrobiť celú skupinu dielov vrátane potrebných pretypovaní, aby sa zásoba stíhala dopĺňať.

Nevyrábajte každú málo žiadanú položku v každom cykle. Pri pravidelne vyrábanej skupine dielov môže byť krátky interval opodstatnený, zatiaľ čo položky s občasným dopytom sa vyrábajú menej často podľa skutočnej potreby. Toto rozdelenie jasne vymedzte. Ak sa položka vyrába len v každom treťom cykle, nemá rovnaké EPEI ako pravidelne vyrábané položky s intervalom jedného cyklu.

Neoptimalizujte nastavenia izolovane. Ak záleží na smere pretypovania, vychádzajte zo skutočných prechodov vo zvolenom poradí. Matica časov prestavenia môže pomôcť nájsť efektívnejšie poradie. Príliš dlhá výrobná kampaň zameraná na úsporu pretypovaní však môže spôsobiť, že iný diel bude na ďalšiu výrobu čakať pridlho.

Vyrovnávanie výroby je širšia úloha, pri ktorej sa v čase rozvrhuje objem aj skladba výroby. EPEI v jej rámci rieši konkrétnu otázku: ako často sa môžeme vrátiť k výrobe týchto dielov? Odpovedzte na ňu bez toho, aby ste celý sortiment nútili do pevnej schémy.

Zaraďte opakovanú výrobu do reálneho výrobného rozvrhu

Výpočet kapacity je zámerne jednoduchý. Výrobný rozvrh vášho závodu však jednoduchý nie je. Tie isté stroje využívajú aj iné zákazky, operátori pracujú v konkrétnych zmenách a chýbajúci materiál môže prerušiť ďalšiu plánovanú výrobu.

Práve tu prináša SkyPlanner APS úžitok. Namiesto udržiavania samostatného výrobného kolobehu a ručného prispôsobovania ostatnej práce rozvrhujte vybrané príkazy na doplnenie zásob spolu so všetkými ostatnými zákazkami. Získate jasnejší prehľad o tom, či sa opakovaná výroba dá zladiť so záväzkami voči zákazníkom, a ubudne vám každodenná práca so zosúlaďovaním poradia zákaziek na strojoch.

Namodelujte čas, ktorý skupina dielov skutočne potrebuje

SkyPlanner umožňuje pre jednotlivé operácie zadať čas spracovania na kus, výkon alebo pevnú dobu trvania, ako aj časy nastavenia a vhodné pracoviská. Pre každú operáciu použite zodpovedajúcu metódu namiesto toho, aby ste každú dávku počítali len ako počet kusov vynásobený časom cyklu.

Do rozvrhu zahrňte vybrané množstvá, výrobné postupy a termíny dokončenia spolu s príslušnými zmenami a kapacitami zdrojov. Arcturus, plánovací modul systému SkyPlanner, vypočíta zaradenie operácií podľa nastavených priorít a závislostí medzi operáciami. Ak je zapnuté rozvrhovanie so zohľadnením materiálu, do výpočtu vstupuje aj jeho dostupnosť. Výsledné poradie prác sa zobrazí v Ganttovom diagrame.

Rozhodnutia o plánovaní zostávajú na vás: ktorá skupina dielov sa má opakovať, aký cieľ má zmysel a akú prioritu majú mať výnimky. Ak sa zákazka nemá vyrábať predčasne, dátum najskoršieho povoleného začatia môže zabrániť jej zaradeniu pred tento dátum. Ide o obmedzenie najskoršieho začiatku, nie o záruku ďalšieho návratu k výrobe dielu.

Skráťte čas nastavenia bez toho, aby ste stratili zo zreteľa ďalšiu potrebnú výrobu

SkyPlanner dokáže zoskupovať práce podľa spoločných vlastností, ako sú nástroje, materiál alebo farba. Pravidlá podobnosti na pracovisku zohľadňujú zvolenú vlastnosť aj čas nastavenia pri odlišných prácach. Dôležitosť zoskupovania sa riadi pomocou dynamických priorít.

Takto možno získať späť čas, ktorý by sa inak stratil pri zbytočných pretypovaniach. Úspora času nastavenia a krátky interval opakovania však nie sú vždy totožným cieľom. Ak podobné práce zostanú príliš dlho pokope, môže sa oddialiť ďalšia výroba iného dielu. Nastavte váhu zoskupovania spolu s prioritami dodávok a potom overte, či výsledné poradie zodpovedá zvolenému intervalu.

V spoločnosti KJH-Comp sa kedysi zaťaženie plánovalo v ERP a tabuľkách po týždňoch a denné prideľovanie práce strojom zostávalo na majstroch. So systémom SkyPlanner sa rozvrhovanie do obmedzených kapacít aj prideľovanie práce strojom zautomatizovalo. Pri ohýbaní spoločnosť opisuje zoskupovanie prác s rovnakými nástrojmi a hrúbkou materiálu, skracovanie časov nastavenia a obmedzenie nečinnosti strojov.

Rovnaké prínosy sú dôležité aj pri opakovanej výrobe skupiny dielov: menej zbytočných nastavení a menej času stráveného prepracúvaním denného plánu. Ďalším krokom je overiť, či je zvolený interval návratu k výrobe dosiahnuteľný pri celkovom zaťažení.

Pri zmenách vo výrobe preverujte interval návratu

Keď si stanovíte cieľ, pri každom diele rovnakým spôsobom zaznamenávajte časy jednotlivých opakovaní výroby v dohodnutom procese. Vždy sledujte rovnakú udalosť, napríklad začiatok výroby, a používajte rovnaký pracovný kalendár. Vyhodnocujte odstupy, najmä prípady, keď sa výroba nezopakuje v stanovenom intervale. Samotný priemer môže zakryť skutočnosť, že niektorý diel opakovane čaká pridlho.

Ak sa návrat k výrobe oneskorí, pred zmenou cieľa zistite príčinu. Bol pôvodne vyhradený čas na nastavenia príliš optimistický? Využila kapacitu iná zákazka? Chýbal materiál alebo plánovaný tok zablokovalo obmedzenie v nadväzujúcej operácii?

Aktualizujte príslušné údaje o kapacite, materiáli alebo prioritách a v systéme SkyPlanner prepočítajte rozvrh. Potom spoločne posúďte najbližšiu výrobu na doplnenie zásob aj dotknuté zákaznícke zákazky. Cieľom je vyriešiť skutočný konflikt, nie zachovať na papieri včerajší výrobný kolobeh, od ktorého sa poradie prác na strojoch už odkláňa.

Otestujte opakovanú výrobu jednej skupiny dielov v systéme SkyPlanner

Užitočné EPEI prepája tri rozhodnutia: aký interval zvládne vaša kapacita, aký rytmus dopĺňania vyžaduje dopyt a ako zostaviť rozvrh, ktorý oboje zabezpečí popri ostatných zákazkách.

SkyPlanner vám poskytne základ na rozvrhovanie potrebný pre tretie rozhodnutie. Prostredníctvom otvoreného REST API sa integruje s akýmkoľvek systémom ERP alebo MES. Môžete si tak ponechať existujúci podnikový systém a zaradiť opakovanú výrobu do toho istého rozvrhu s obmedzenými kapacitami ako ostatnú výrobu.

Dohodnite si ukážku systému SkyPlanner a pripravte si jednu skupinu výrobkov, jej časy spracovania a pretypovania, kalendár zmien a ostatné zákazky využívajúce rovnaký zdroj. Počas rozhovoru zistíte, ako by navrhovaný rytmus zapadol do skutočného zaťaženia. Ak si chcete najprv prezrieť prostredie, vyskúšajte SkyPlanner s ukážkovými údajmi alebo využite úvodného sprievodcu v asistentovi s podporou umelej inteligencie.