Výroba s vysokou variabilitou a nízkymi objemami: využite pestrosť sortimentu

Domov » Zdroje » Výroba s vysokou variabilitou a nízkymi objemami: využite pestrosť sortimentu

Odhadovaný čas čítania: 10 minút

Výroba s vysokou variabilitou a nízkymi objemami (HMLV) znamená výrobu širokého sortimentu výrobkov v malých množstvách z každého druhu. Závod môže vyrábať množstvo typov súčiastok, variantov zariadení či špecializovaných zostáv bez toho, aby ktorýkoľvek z nich vyrábal v množstvách typických pre hromadnú výrobu.

Práve pestrosť ponuky je často dôvodom, prečo si vás zákazníci vyberú. Potrebujú výrobok s požadovanými parametrami v primeranom množstve, nie veľkú objednávku štandardného výrobku, ktorý ich potrebám vyhovuje len približne. Pre výrobcu je výzvou ponúknuť takýto výber bez toho, aby mu príprava, čakanie a neustále preplánovávanie pohltili maržu.

SkyPlanner APS pomáha s tým, čo je pri rozširovaní sortimentu čoraz náročnejšie: zosúladiť rozmanité požiadavky na spoločné výrobné zdroje. Jeho umelá inteligencia na rozvrhovanie výroby Arcturus vypočítava poradie operácií podľa vašich zdrojov, materiálov a priorít. Namiesto ďalších radov čakajúcich operácií, ktoré treba ručne preskupovať, získate prehľadný plán.

Čo charakterizuje výrobu so širokým sortimentom a malými množstvami?

„Vysoká variabilita“ označuje šírku sortimentu výrobkov alebo variantov. „Nízke objemy“ vyjadrujú množstvo vyrobené z každého druhu. Nemusí to znamenať, že závod má málo práce: množstvo malých objednávok dokáže vyťažiť aj veľkú prevádzku.

Neexistuje jednotná hranica veľkosti dávky, ktorá by vo všetkých odvetviach určovala, či ide o HMLV. V praxi je podstatné, či rozmanitosť výrobkov a časté zmeny ovplyvňujú prípravu výroby, personálne zabezpečenie a rozvrhovanie. Do takéhoto prostredia môže rovnako patriť malá opakovaná objednávka aj prototyp.

Charakteristika výroby	Široký sortiment, malé množstvá	Úzky sortiment, veľké množstvá
Sortiment výrobkov	Mnoho výrobkov alebo variantov	Užší sortiment vyrábaný opakovane
Výrobné série	Menšie množstvá z každého druhu	Dlhšie série rovnakého výrobku
Využitie zdrojov	Spoločné zariadenia sa prispôsobujú rôznym operáciám	Zariadenia môžu byť vyhradené na opakované operácie
Hlavná úloha plánovania	Koordinovať meniace sa požiadavky a pretypovania	Udržiavať spoľahlivý a efektívny tok opakovanej výroby

HMLV sa uplatňuje napríklad pri zákazkovom obrábaní, vo výrobe elektroniky, priemyselných zariadení či pri špecializovanej montáži. Niektoré výrobky prechádzajú odlišnými technologickými postupmi. Iné majú rovnaké poradie operácií, ale vyžadujú odlišné nástroje, materiály alebo testovacie programy.

Preto HMLV nie je iný názov pre dielenskú výrobu. Pri dielenskej výrobe prechádzajú zákazky rôznymi technologickými postupmi na spoločných zdrojoch. HMLV opisuje sortiment a vyrábané množstvá. Podobne výroba na zákazku vyjadruje, čo spúšťa výrobu, zatiaľ čo dávková výroba znamená spoločnú výrobu stanoveného množstva. Jeden závod môže zodpovedať všetkým štyrom charakteristikám, každá však odpovedá na inú otázku.

Kedy je HMLV dobrou obchodnou voľbou?

HMLV má zmysel vtedy, keď zákazníci oceňujú rozmanitosť natoľko, že sa oplatí vynaložiť prácu potrebnú na jej zabezpečenie. Môže ísť o súčiastku pre konkrétne použitie, voliteľné vyhotovenie zariadenia, malú objednávku náhradných dielov alebo výrobok, ktorého konštrukcia sa ešte upravuje.

Obchodné prínosy sú konkrétne:

• Uspokojíte aj dopyt, pri ktorom sa hromadná výroba neoplatí. Malé množstvá umožňujú obslúžiť zákazníkov so špecifickými potrebami a opakované objednávky pre úzko špecializované použitie.
• Ponúknete výber bez toho, aby ste každý hotový variant vyrábali vopred. Výroba menších množstiev môže znížiť riziko, že vám zostanú nepredané alebo už prekonané výrobky.
• Medzi sériami môžete zavádzať zmeny. Keď sa zaviažete vyrobiť menšie množstvo, zostáva viac priestoru na úpravu konštrukcie alebo inú požiadavku zákazníka.
• Pružnou reakciou získavate opakované objednávky. Spoľahlivé dodanie malej objednávky môže mať pre zákazníka väčšiu hodnotu než najnižšia jednotková cena pri oveľa väčšej dávke.

Protiváhou je náročnejšia príprava v prepočte na kus. Aj pri krátkej sérii môže byť potrebné programovanie, príprava prípravkov, dokumentácia a kontrola prvého kusa. Cena aj prisľúbený termín dodania musia zohľadňovať túto prácu, nielen čas, počas ktorého stroj vyrába diely.

Aj v podniku so širokým sortimentom môže mať výrobok so stabilným a vysokým dopytom vyhradený proces alebo priebežne dopĺňanú skladovú zásobu. Zriedkavo objednávaný variant môže byť výhodnejšie vyrábať až vtedy, keď je potrebný. Tento prístup voľte podľa rodín výrobkov a charakteru dopytu, namiesto toho, aby ste na celý katalóg uplatňovali jedno pravidlo.

HMLV teda nesľubuje nulové zásoby ani okamžité prispôsobenie výrobku. Je to spôsob, ako uspokojiť rozmanitý dopyt. Ziskovosť závisí od toho, či udržíte pod kontrolou náklady na túto pružnosť.

Udržte pod kontrolou prácu, ktorú prináša pestrý sortiment

Riešením nie je robiť zo všetkých výrobkov rovnaké produkty. Treba zjednodušiť opakovateľné časti výroby, aby skutočné rozdiely medzi výrobkami nespôsobovali zbytočné narušenia.

Pripravujte sa na rodiny výrobkov, nie na každú položku odznova

Hľadajte výrobky, ktoré majú spoločné materiály, prípravky, nástroje, montážne metódy alebo spôsob testovania. Tieto podobnosti umožňujú spoločnú prípravu, aj keď sa hotové výrobky líšia.

Uchovávajte osvedčené postupy nastavenia a určite, čo sa medzi variantmi mení. Kde to proces umožňuje, pripravte nástroje, programy a materiály ešte pred uvoľnením výrobného zdroja. Rýchloupínacie prípravky a príprava mimo odstaveného stroja môžu skrátiť prestoj medzi sériami.

Rovnaký princíp platí aj pre ľudí. Zaškoľujte pracovníkov na viacero príbuzných rodín výrobkov a zabezpečte, aby sa aktuálne výkresy, revízie a požiadavky na kontrolu dali ľahko nájsť. Ak vie prípravu pre konkrétnu rodinu výrobkov vykonať iba jeden človek, jeho dostupnosť treba zohľadniť už pri rozhodovaní o výrobe, nie ju riešiť na poslednú chvíľu v hale.

Obmedzte pretypovania bez ohrozenia dodávok

Radením podobných operácií za sebou sa môžete vyhnúť opakovaným zmenám nástrojov, materiálov či farieb. Dlhý blok takejto výroby však môže zdržať urgentnú objednávku iného výrobku.

Užitočná otázka teda neznie len: „Ktoré poradie má najmenej pretypovaní?“ Pýtajte sa skôr: „Kde môžeme ušetriť na príprave a pritom ochrániť dôležité dodávky?“

SkyPlanner pomáha dosiahnuť túto rovnováhu pomocou vlastností výrobkov a pravidiel podobnosti na pracoviskách. Môžete uprednostniť radenie operácií s rovnakou vlastnosťou, napríklad nástrojom alebo materiálom, za sebou a nastaviť, aký silný vplyv bude mať toto zoskupovanie na rozvrh. Matica časov nastavenia umožňuje definovať trvanie pretypovania medzi jednotlivými hodnotami vlastností. Náklady na prechody sa tak zohľadnia už pri výpočte plánu, namiesto toho, aby sa dodatočne riešili neformálnou úpravou.

Obmedzením zbytočných pretypovaní uvoľníte čas na samotnú výrobu. Skrátenie samotnej prípravy a nastavenia zasa uľahčuje zaradenie menších sérií. Rozvrhovanie a zlepšovanie procesov vo výrobnej hale sa navzájom podporujú.

Uvoľňujte prácu do výroby tak, aby plynulo postupovala, nielen aby mali všetci čo robiť

Začať ďalšiu malú objednávku pôsobí produktívne. Ak je však nasledujúca operácia už preťažená, možno len pridávate ďalší rozpracovaný výrobok medzi tie, ktoré čakajú.

Pri uvoľňovaní práce do výroby zohľadňujte materiály, prípravu aj kapacitu nadväzujúcich operácií. Operáciám, ktoré obmedzujú dodávky, zabezpečte dostatok pripravenej práce, no nezaplavujte ich všetkým, čo sa dá spustiť na predchádzajúcich pracoviskách.

Znížite tým neprehľadnosť spôsobenú množstvom rozpracovaných operácií, ktoré si súčasne vyžadujú pozornosť. Ľahšie uvidíte aj výnimky: chýbajúcu súčiastku, nedostupného špecialistu alebo objednávku, ktorej zostávajúce operácie už nemožno stihnúť v prisľúbenom termíne.

Rovnaké množstvo môže znamenať úplne iný výrobný týždeň

Predstavte si výrobcu priemyselných riadiacich jednotiek. V katalógu má mnoho variantov, no väčšina využíva spoločné montážne zdroje a prechádza záverečným testovaním.

V jednom týždni prevládajú v objednávkach známe jednotky s jednoduchými testami. Najväčší tlak je na montáž. V inom týždni si zákazníci objednajú rovnaký celkový počet jednotiek, ale viac variantov potrebuje dlhšie špecializované testy a odlišné prípravky. Montáž má zrazu voľnú kapacitu, zatiaľ čo na testovacom pracovisku sa tvorí rad.

Podľa cieľového počtu kusov za týždeň vyzerajú oba týždne podobne. Ich nároky na výrobné zdroje sú však odlišné.

V druhom týždni môže pomôcť zoskupenie testov s kompatibilným nastavením. Rovnako môže pomôcť pridelenie vhodných operácií inému spôsobilému zdroju alebo predĺženie času testovania so zabezpečenou obsluhou. Samotné zvýšenie výkonu montáže by len pridalo ďalšie jednotky čakajúce pred tým istým úzkym miestom.

Toto je hlavný problém plánovania pri HMLV: to, čo sa zmestí do dostupnej kapacity, závisí od skladby výrobkov, nielen od celkového množstva. Skôr než prijmete ďalší variant alebo prisľúbite skorší termín, musíte vidieť, kam sa jeho operácie zmestia popri existujúcich záväzkoch. Úzke miesto, ktoré ste riešili minulý týždeň, nemusí byť tým, ktoré obmedzuje dodávky tento týždeň.

Zahrňte meniacu sa skladbu výrobkov do jedného výrobného rozvrhu

SkyPlanner prepája skladbu výrobkov so zdrojmi potrebnými na ich výrobu. Definujete operácie výrobného postupu, ich trvanie a spôsobilé pracoviská spolu so zmenami, obsluhou, materiálmi a výrobnými prioritami. Arcturus rozvrhne operácie podľa nastavenej kapacity a vzájomných závislostí.

U spomínaného pomyselného výrobcu riadiacich jednotiek je špecializované testovanie súčasťou plánu od začiatku. Jeho trvanie sa nezačne riešiť až po dokončení montáže. Ganttov diagram zobrazuje nadväzujúce operácie na jednotlivých zdrojoch, takže plánovač vidí očakávané dokončenie aj to, kde objednávka čaká.

Pri častých zmenách skladby výrobkov sú užitočné najmä tri funkcie:

• Rozvrhovanie so zohľadnením materiálu. Keď je toto pravidlo zapnuté, dostupnosť materiálu ovplyvňuje výpočet plánu. Chýbajúci komponent tak môže zmeniť to, čo sa dá naplánovať, namiesto toho, aby sa jeho nedostatok zistil až tesne pred začatím operácie.
• Priority a uzamknutie operácií. Nastavujete faktory, ktoré určujú poradie pri rozvrhovaní, a chránite operácie, ktorých pozícia musí zostať pevná. Vy rozhodujete, ktoré záväzky sú dôležité; Arcturus vypočíta, ako okolo nich rozvrhnúť ostatné operácie, ktoré súťažia o rovnaké kapacity.
• Preplánovanie pod kontrolou. Keď sa zmenia objednávky, kapacity alebo priebeh výroby, Arcturus môže prepočítať dotknutý plán. Ak je zapnutá funkcia Autopilot, preplánovanie môžu spustiť nastavené udalosti alebo časovač, pričom pravidlá a uzamknutia zostávajú v platnosti.

Výsledkom je menej času stráveného prerozdeľovaním operácií a jasnejší podklad pre záväzky voči zákazníkom. Skôr než sa rozhodnete, či môžete prijať nový záväzok, môžete si overiť, ako zmena priority ovplyvní ostatnú prácu.

SkyPlanner sa prepája s ľubovoľným systémom ERP alebo MES cez svoje otvorené REST API. Existujúce údaje o objednávkach a výrobe tak môžu slúžiť ako vstupy do rozvrhu bez toho, aby ste pri zvládaní širšieho sortimentu museli najprv vymeniť ERP.

Eskomatic: jasnejšie termíny dodania pri širokom sortimente

Fínska spoločnosť Eskomatic, ktorá sa venuje zákazkovému obrábaniu, dodáva široký sortiment výrobkov vo výrobných dávkach rôznej veľkosti pre viaceré priemyselné odvetvia. Jej predchádzajúci systém riadenia výroby sa vo veľkej miere spoliehal na ručne usporadúvané poradia operácií. Obmedzený prehľad o materiáli sťažoval včasné odhalenie jeho nedostatku.

Po prepojení SkyPlanner s existujúcim ERP získal tím v Ganttovom diagrame jasnejší prehľad o nadchádzajúcom vyťažení aj možnosť toto vyťaženie automaticky rozvrhovať. Eskomatic uvádza presnejšie určovanie termínov dodania a menej prestojov vo výrobe spôsobených chýbajúcim materiálom. Vedúci plánovania výroby oceňuje najmä spoľahlivú každodennú podporu nástroja pri stanovovaní termínov dodania.

Tieto skúsenosti sú užitočné aj ďaleko za hranicami obrábania: rozmanitosť sa zvláda ľahšie, keď tím vidí, aká práca ho čaká a či sú splnené predpoklady na uskutočnenie plánu. Túto zmenu v každodennej praxi opisuje hodnotenie SkyPlanner od spoločnosti Eskomatic.

Merajte, či sa flexibilita opláca

Samotný údaj o objeme výroby alebo vyťažení môže zakryť, že skladba výrobkov je čoraz náročnejšia. Sledujte preto viacero ukazovateľov spoločne, najlepšie podľa skupín príbuzných výrobkov:

• Dodávky načas: plníte pri malých a neobvyklých objednávkach sľúbené termíny, alebo ich opakovane odsúvate?
• Náročnosť prípravy: koľko času zdrojov s obmedzenou kapacitou zaberá príprava a pri ktorých prechodoch medzi výrobkami sa tento čas spotrebúva?
• Priebežná doba výroby a rozpracovaná výroba: prechádzajú objednávky výrobou plynulo, alebo čakajú medzi operáciami čoraz dlhšie?
• Marža pri opakovaných objednávkach: je účtovaná cena primeraná skutočným nákladom na prípravu, výrobu a opravy nezhodných výrobkov?

Všímajte si aj pracovné zaťaženie plánovača. Ak širší sortiment znamená, že každé ráno trávi zostavovaním poradia operácií nanovo, podnik si popri fyzických obmedzeniach vytvoril aj administratívne úzke miesto.

Na základe týchto zistení zlepšite prípravu, upravte pravidlá pre niektorú skupinu výrobkov alebo zmeňte priority rozvrhovania. Cieľom nie je čo najväčšia rozmanitosť za každú cenu. Cieľom je sortiment, o ktorý majú zákazníci záujem a ktorý podnik dokáže dodávať s dlhodobo udržateľnými nákladmi a priebežnou dobou výroby.

Zjednodušte si dodávanie širokého sortimentu

Vyberte si SkyPlanner, keď je už ručná koordinácia rôznorodých operácií na spoločných zdrojoch príliš náročná. Arcturus zabezpečuje výpočet rozvrhu, zoskupovanie podľa nárokov na prípravu obmedzuje zbytočné pretypovania a spoločný Ganttov diagram vám pomáha rozhodovať o dodávkach v súlade s výrobou.

Rezervujte si ukážku SkyPlanner a pripravte si dva kontrastné príklady zo svojich skupín výrobkov: známy výrobok z opakovanej výroby a variant, ktorý pravidelne narúša plán. Prineste si údaje o ich nárokoch na prípravu, spoločných zdrojoch a požiadavkách na dodanie. Pozrite sa, ako zmena skladby výrobkov ovplyvní rozvrh a čo s tým môžete urobiť.

Chcete sa najprv pozrieť sami? Vyskúšajte SkyPlanner s ukážkovými údajmi a pozrite sa, ako sa objednávky, priority a kapacity spájajú do jedného plánu.