Kapacitné plánovanie vo výrobe: Nájdite priestor pre zákazky

Obchodné oddelenie má sľubnú novú zákazku. Zákazník chce poznať termín dodania a výroba sa zdá byť vyťažená. Skôr než zákazku prijmete, potrebujete vedieť niečo presnejšie: ktoré zdroje ju budú realizovať a majú dostatok využiteľného času pred termínom expedície?

Kapacitné plánovanie vo výrobe porovnáva prácu potrebnú na uspokojenie dopytu s dostupnými strojmi, ľuďmi a pracovným časom. Ukáže, kde sa práca zmestí do kapacity, kde treba riešiť jej nedostatok a či by ďalšia zmena skutočne pomohla.

SkyPlanner na základe tohto prehľadu zdrojov vytvorí rozvrh výroby. Jeho umelá inteligencia na rozvrhovanie, Arcturus, vypočíta poradie operácií podľa nastavenej kapacity a priorít. Namiesto prestavovania poradia práce na strojoch sa tak môžete venovať rozhodovaniu, ako zvládnuť dopyt. Výsledkom je rozhodnutie o termíne dodania, ktoré dokážete vysvetliť obchodnému oddeleniu, a plán, podľa ktorého môže výroba pracovať.

Čo vám má povedať kapacitný plán výroby

Užitočný kapacitný plán určuje konkrétny zdroj, obdobie a rozhodnutie. „Výroba využíva 85% kapacity“ poskytuje celkový prehľad. „Baliaca linka potrebuje pred štvrtkovým odovzdaním ešte jednu hodinu práce so zabezpečenou obsluhou“ vám už dáva podklad na konkrétne kroky.

Začnite zdrojmi, ktoré sa na danú prácu skutočne dajú použiť. Voľný lis nie je náhradou za preťaženú baliacu linku. Dva podobné stroje môžu mať odlišné nástroje alebo rýchlosť spracovania. Aj stroj s voľnou zmenou môže potrebovať kvalifikovaného operátora, ktorý je už pridelený inde.

Na porovnanie potrebujete tri vstupy:

• Zostávajúca práca: množstvá, ktoré ešte treba vyrobiť, technologické postupy, časy nastavenia a spracovania a požadované termíny dokončenia. Dokončená práca už miesto v pláne nepotrebuje.
• Využiteľný čas: zmeny priradené ku konkrétnym dátumom, personálne obsadenie a známe obdobia nedostupnosti, napríklad údržba alebo čistenie. Samotná menovitá rýchlosť stroja túto dostupnosť nevyjadruje.
• Pripravenosť: pred začatím nasledujúcej operácie musí byť materiál pripravený a predchádzajúce operácie dokončené. Čas v kalendári má význam len vtedy, keď ho daná práca môže využiť.

Pri rôznorodých výrobkoch porovnávajte pracovné zaťaženie a kapacitu v hodinách namiesto sčítavania neporovnateľných jednotiek. Jasne rozlišujte medzi potvrdenými objednávkami a prognózovaným dopytom. Keď objednávka nahradí časť prognózy, započítaním oboch vznikne zdanlivý nedostatok kapacity, ktorý v skutočnosti neexistuje.

Tu sa zároveň stretáva kapacitné plánovanie s rozvrhovaním. Porovnanie kapacít ukáže, či je na požadované hodiny dostatok priestoru. Rozvrhovanie výroby určuje, kde a kedy sa jednotlivé operácie vykonajú. Až spojenie oboch dáva dôveryhodný podklad na prisľúbenie termínu konkrétnej zákazky.

Vypočítajte kapacitný rozdiel pre rozhodujúci zdroj

Základný výpočet zaťaženia je jednoduchý:

Zaťaženie dávkou = čas nastavenia + zostávajúce množstvo × čas spracovania na jednotku

Sčítajte zaťaženie dávkami, ktoré potrebujú rovnaký zdroj v rovnakom období. Nastavenie je potrebné pre dávku; jeho čas sa automaticky nepripočítava ku každému kusu. Ak rozdelenie práce vyžaduje ďalšie nastavenie, zahrňte ho do výpočtu.

Pri výpočte dostupného času vychádzajte z potvrdeného pracovného kalendára:

Využiteľná kapacita = plánovaný pracovný čas − plánovaný čas nedostupnosti

Potom obe hodnoty porovnajte:

Kapacitný rozdiel = využiteľná kapacita − celkové zostávajúce zaťaženie

Záporný rozdiel znamená, že danému zdroju chýba čas. Kladný rozdiel znamená, že v súčte má voľnú kapacitu; poradie operácií však ešte treba overiť.

Používajte realistické časy spracovania a zaznamenajte, ako sa bežné časové straty premietajú do výpočtu. Ak už upravený čas spracovania zahŕňa opakujúcu sa stratu, odpočítaním tej istej straty od disponibilného času ju započítate dvakrát. Plánované čistenie či údržba patria do kalendára; opravy nepodarkov, o ktorých už viete, patria do zostávajúceho objemu práce.

Príklad: na zabalenie zákazky chýba jedna hodina

Predstavte si výrobcu, ktorý preveruje kapacitu baliacej linky na najbližšie dva dni. Dve šesťhodinové zmeny so zabezpečenou obsluhou poskytujú 12 hodín. Plánované čistenie zaberie dve hodiny, takže zostáva 10 využiteľných hodín. Existujúce zákazky potrebujú šesť hodín vrátane nastavení.

Navrhovaná zákazka obsahuje 2 400 kusov. Pri čase 0,1 minúty na kus trvá spracovanie 240 minút, teda štyri hodiny. Po pripočítaní jednej hodiny na nastavenie potrebuje nová zákazka päť hodín na baliacej linke. Následná kontrola si vyžiada dve hodiny na samostatnom kontrolnom pracovisku.

Zdroj, najbližšie dva dni	Využiteľný čas	Existujúce zaťaženie	Nová zákazka	Rozdiel po prijatí zákazky
Baliaca linka	10 h	6 h	5 h	−1 h
Kontrolné pracovisko	16 h	8 h	2 h	+6 h

Kontrolné pracovisko má dostatok voľnej kapacity. Baliaca linka nie. Sčítanie oboch riadkov by zakrylo práve ten nedostatok, ktorému musí obchodné oddelenie porozumieť.

Ďalšia hodina balenia so zabezpečenou obsluhou by mohla vyrovnať vypočítaný rozdiel, ak bude k dispozícii pred požadovaným odovzdaním. Nová dávka však musí mať aj využiteľný časový úsek, materiál musí byť pripravený a po balení musí ešte pred expedíciou nasledovať kontrola. Tabuľka je overením kapacity, nie hotovým rozvrhom.

Toto rozlíšenie je dôležité aj vtedy, keď sú všetky riadky kladné. Voľný čas na kontrolu v pondelok ráno sa nedá využiť na dávku, ktorej balenie sa skončí v utorok popoludní. Plánovanie s obmedzenými kapacitami umiestňuje nadväzujúce operácie do dostupného času jednotlivých zdrojov a ukazuje termín dokončenia, ktorý ich poradie umožňuje dosiahnuť.

Premeňte nedostatok kapacity na konkrétne rozhodnutie vo výrobe

Keď viete, kde sa práca nezmestí do dostupnej kapacity, môžete hľadať konkrétne riešenie namiesto toho, aby ste od celej výroby žiadali „pracovať rýchlejšie“. V príklade s balením rozhodujete o jednej hodine na jednej linke v správnom časovom okne, nie o šiestich nevyužitých hodinách kontroly.

Posúďte tieto možnosti podľa skutočného obmedzenia:

• Získajte späť využiteľný čas. Pripravte nástroje a materiál, vyhnite sa zbytočnému opakovanému nastaveniu alebo opravte neaktuálny údaj o trvaní. Počítajte s úsporou, ktorú výroba dokáže reálne dosiahnuť, nie s nádejou, že všetky zdržania zmiznú.
• Presuňte prácu na vhodný alternatívny zdroj. Overte, že iný zdroj dokáže operáciu vykonať, má potrebné nástroje a voľnú kapacitu. Zohľadnite odlišný čas spracovania aj prípadné ďalšie nastavenie.
• Pridajte pracovný čas so zabezpečenou obsluhou. Schválené predĺženie zmeny pomôže, ak sú stroj aj kvalifikovaní pracovníci dostupní pred odovzdaním. Dodatočný čas po termíne ho už nezachráni.
• Presuňte operáciu mimo závodu. Pri subdodávke treba počítať s termínom dodávateľa, dopravou a prípadnou vstupnou kontrolou. Externe vyrobený komponent musí stále doraziť včas na nasledujúcu operáciu.
• Dohodnite iné podmienky dodania. Ak sa práca nezmestí do kapacity, pred potvrdením zákazky prehodnoťte s obchodným oddelením termín, množstvo alebo rozdelenie dodávky.

Ďalšou možnosťou je zmena priority, tá však kapacitu nevytvára. Prednostné zaradenie novej zákazky môže ohroziť už prisľúbený termín. Skôr než budete urgentnú zákazku považovať za vyriešenú, posúďte vplyv na zvyšok rozvrhu.

Rovnako dôsledne treba pristupovať aj k voľnej kapacite. Môže poslúžiť na vhodnú novú prácu, údržbu alebo ako rezerva pre výkyvy. Nie je však dôvodom vyrábať viac zásob v predchádzajúcich operáciách pre už preťažený nadväzujúci proces. Cieľom sú dokončené zákazky, ktoré majú zmysel, nie rovnaké vyťaženie každého stroja.

Ak sa nedostatok opakuje, pozerajte sa ďalej než na najbližšiu zákazku

Jednorazový denný nedostatok a opakujúci sa nedostatok kapacity si vyžadujú odlišné riešenia. Dnešná chýbajúca hodina môže odôvodniť schválené predĺženie zmeny. Pretrvávajúci nedostatok pri očakávanej skladbe výrobkov si môže vyžiadať školenie, ďalšiu zmenu, nové zariadenie alebo zmenu procesu.

Rôzne úrovne preverovania plánu odpovedajú na rôzne otázky:

• Strategické plánovanie sa zaoberá tým, aké výrobné možnosti bude podnik potrebovať pri vývoji dopytu.
• Hrubé kapacitné plánovanie (RCCP) overuje, či kapacity kľúčových zdrojov postačujú na splnenie hlavného výrobného plánu, ešte predtým, ako tím podrobne rozplánuje všetky práce.
• Plánovanie kapacitných požiadaviek (CRP) podrobne overuje požiadavky na zdroje vyplývajúce z plánu materiálových potrieb.
• Plánovanie s obmedzenými kapacitami usporadúva operácie do časového sledu v rámci kapacitných obmedzení zdrojov.

Tieto úrovne si navzájom poskytujú podklady. Opakované meškanie práce na tej istej linke je užitočným podkladom na dlhodobejšie posúdenie výrobnej kapacity. Samo osebe však nie je dôvodom na kúpu ďalšieho stroja bez overenia predpokladov o dopyte a personálnom obsadení.

Pri načasovaní investícií predstihová stratégia pridáva kapacitu ešte pred očakávaným dopytom, oneskorená stratégia čaká, kým dopyt potvrdí jej potrebu, a priebežná stratégia pridáva kapacitu po menších krokoch podľa rastu dopytu. Voľba závisí od spoľahlivosti očakávaného dopytu, času potrebného na získanie zariadení alebo zručností a od nákladov na nevyužitú kapacitu v porovnaní so stratou zákaziek.

Úloha SkyPlanner pri rozvrhovaní je odlišná od prognózovania dopytu či rozhodovania o investíciách. Pomáha vám pracovať so zákazkami, zdrojmi a prioritami, ktoré zadáte, a zviditeľňuje ich dôsledky pre výrobu.

So SkyPlanner prepojte kapacitné rozhodnutia s konkrétnou prácou

Najťažší často nie je prvý výpočet. Náročnejšie je udržať všetky dotknuté operácie v súlade, keď sa zmení objednávka, chýba operátor alebo na stroji vypadne jedna zmena.

V SkyPlanner APS nastavíte pracoviská, zmeny, operátorov, priority a materiály, ktoré tvoria základ plánu. Pri operáciách sú uvedené ich trvania a zdroje, na ktorých sa môžu vykonať. Arcturus rozvrhne prácu podľa nastavenej kapacity, nadväzností a priorít. Výsledné poradie zobrazí Gantt diagram.

Pri rozhodovaní o balení tak môžete postupovať nasledovne:

1. Zohľadnite pracovný čas, ktorý máte skutočne k dispozícii. Nastavte zmeny s dostupnou obsluhou a plánované čistenie zaznamenajte ako výnimku pracoviska. Do zablokovaného obdobia nemožno rozvrhnúť prácu.
2. Zahrňte do plánu zostávajúcu prácu. Pridajte už potvrdené objednávky aj navrhovanú objednávku vrátane ich požiadaviek na balenie a kontrolu. Ak je zapnuté rozvrhovanie so zohľadnením materiálu, výpočet ovplyvní aj zaznamenaná dostupnosť materiálu.
3. Nastavte priority a uzamknite rozhodnutia, ktoré sa nemajú meniť. V prioritách zohľadnite dôležité záväzky voči zákazníkom a rozhodnutia o rozvrhnutí chráňte uzamknutím. Arcturus sa riadi týmito pokynmi a nežiada vás o schválenie každého zaradenia operácie do rozvrhu.
4. Skontrolujte výsledok aj nadväznosti v Gantt diagrame. Pozrite sa na balenie, kontrolu aj ostatné dotknuté objednávky. Ak schválite navýšenie kapacity s dostupnou obsluhou alebo zmeníte prioritu, prepočítajte rozvrh a skontrolujte výsledné termíny skôr, než zákazníkovi potvrdíte termín dodania.

Namiesto opakovaného presúvania operácií v samostatných frontách tak získate rozvrh, ktorý môžete posúdiť ako celok. O výrobe naďalej rozhodujete vy. SkyPlanner zabezpečí výpočet rozvrhu, ktorý vaše rozhodnutie prepojí s ostatnou prácou.

Rovnaký postup pomáha aj po uvoľnení do výroby. Zaznamenajte prerušenie práce na pracovisku alebo voľno prideleného zamestnanca a Arcturus môže preplánovať prácu podľa zmenenej dostupnosti. Ak je zapnutý Autopilot, nastavené udalosti alebo časované spustenia môžu vyvolať prepočet, pričom pravidlá a uzamknutia zostávajú v platnosti. Keď sa pôvodná dostupnosť kapacít zmení, rozvrh nemusíte v takej miere ručne prerábať.

Pozrite si funkcie SkyPlanner na rozvrhovanie výroby.

Čo zmenil prehľad o kapacitách vo Fredman Operations

Fredman Operations vyrába vo fínskom meste Rauma kuchynské a obalové výrobky vhodné na styk s potravinami. S rastúcim objemom objednávok bol pre dodržanie prisľúbených termínov dodania čoraz dôležitejší prehľad o kapacitách v jednotlivých zmenách.

Predtým sa pracovné karty ručne prenášali z ERP systému L7 do softvéru na riadenie výroby LTR. Plánovač určoval priority operácií bez presného prehľadu o tom, kedy sa stroje uvoľnia a aká kapacita je dostupná v jednotlivých zmenách. Urgentné preplánovanie mohlo trvať hodinu aj viac a dostupnosť materiálu nie vždy zodpovedala poradiu práce vo fronte.

Fredman si po vyhodnotení ďalších systémov vybral SkyPlanner. Dôležitým dôvodom bol prehľadný Gantt diagram. Pri nasadení sa prepojili systémy L7 a LTR, vďaka čomu sa stroje, voľná aj obsadená kapacita a postup operácií zobrazujú v jednom prehľade.

Spoločnosť uvádza, že obchodné oddelenie a vedenie majú prehľad o voľnej kapacite až na šesť mesiacov dopredu. Keď zákazník požiada o skoršie dodanie všetkých nevybavených objednávok, tím môže získať odpoveď za sekundy namiesto hodín ručného počítania. Fredman tiež uvádza menšiu potrebu nadčasov a rýchlejšie reakcie na zmeny.

Skúsenosť spoločnosti Fredman ukazuje, prečo je prehľad o kapacitách dôležitý aj pre obchod: obchodné oddelenie môže rokovať o novej príležitosti s jasnejšou predstavou o tom, čo výroba dokáže dodať.

Prečítajte si o skúsenostiach Fredman Operations so SkyPlanner.

Ponechajte si ERP a dajte výrobe realizovateľný rozvrh

Vaše ERP môže naďalej slúžiť ako hlavný systém na evidenciu objednávok a podnikových údajov. SkyPlanner sa cez svoje otvorené REST API integruje s akýmkoľvek ERP alebo MES a prepája existujúce výrobné údaje s plánovaním s obmedzenými kapacitami.

Dôvodom na výber SkyPlanner nie je ďalší samostatný výkaz vyťaženia. Je ním prepojenie kapacity, poradia objednávok a rozhodnutí, ktoré máte vo vlastných rukách. Arcturus zabezpečuje výpočet rozvrhu, Gantt diagram zobrazuje výsledok a vy pri zmene okolností určujete priority.

Rezervujte si ukážku SkyPlanner a prineste si nedávny prípad rozhodovania o prijatí objednávky: výrobný postup, najvyťaženejší zdroj a termín dodania, ktorý chcelo obchodné oddelenie prisľúbiť. Je to užitočný východiskový bod na posúdenie, ako by plán fungoval vo vašej výrobe. Ak si chcete najprv vyskúšať samotný spôsob rozvrhovania, vyskúšajte SkyPlanner s ukážkovými údajmi.