Obvladovanje obremenitve proizvodnje: kdaj sprostiti naloge

Domov » Viri » Obvladovanje obremenitve proizvodnje: kdaj sprostiti naloge

Predviden čas branja: 11 minut

Rezalni stroj ima proste zmogljivosti, zato v proizvodnjo sprostite še en nalog. Razrez je končan pravočasno. Nato se kosi pridružijo vse daljši čakalni vrsti za mehansko obdelavo, skupaj z nalogi, ki bi morali biti že na poti v montažo.

Z zgodnejšim začetkom ste proizvodnjo dodatno zaposlili, vendar s tem niste pospešili dobave kupcu.

Obvladovanje obremenitve proizvodnje rešuje to težavo, še preden v proizvodnjo prispe nov nalog. Namesto da sprostite vsak pripravljen nalog, preverite, koliko dela bo dodal na posameznih korakih tehnološkega postopka. To je še posebej koristno pri izdelavi po naročilu, kjer lahko dva na videz podobna naloga zelo različno obremenita skupne vire.

Odločitev o sprostitvi je šele polovica dela. Za sproščene naloge je treba še uskladiti zaporedje izvajanja na teh virih. SkyPlanner APS jih poveže v enoten terminski plan proizvodnje. Tako je manj dela z usklajevanjem seznama sproščenih nalogov z ločenimi čakalnimi vrstami pri strojih, posledice za dobavo pa so jasneje vidne.

Kaj je obvladovanje obremenitve proizvodnje?

Obvladovanje obremenitve proizvodnje (WLC) je pristop k planiranju in vodenju proizvodnje, ki uravnava vstop dela v proizvodnjo glede na obremenitev virov. Pri sproščanju nalogov glede na obremenitev nalogi čakajo v naboru za sprostitev, dokler jim pravilo sproščanja ne dovoli vstopa v proizvodnjo. Mejne obremenitve delovnih centrov pomagajo določiti, katere naloge je mogoče sprostiti.

Namen je obvladovati nedokončano proizvodnjo (WIP): delo, ki je že sproščeno, vendar še ni dokončano. Delovni center je lahko en stroj ali skupina ustrezno medsebojno zamenljivih virov. Njegova obremenitev je delo, ki mu je dodeljeno, pogosto izraženo v ocenjenih urah obdelave. Njegova zmogljivost pa pomeni sposobnost, da to delo opravi. Mejna obremenitev je omejitev, ki jo uporablja politika sproščanja, in ne drugo ime za razpoložljivo zmogljivost.

WLC je posebej uporaben, kadar imajo izdelki različne tehnološke postopke in čase obdelave: pri mehanski obdelavi po naročilu, izdelavi kovinskih konstrukcij in drugih delavniških oblikah proizvodnje z raznolikim naborom izdelkov. Samo število nalogov o tej raznolikosti pove malo. En nalog lahko zahteva kratek razrez in obsežno mehansko obdelavo, drug pa mehansko obdelavo povsem izpusti.

Širši pristop WLC lahko podpira tudi obravnavo povpraševanj in določanje dobavnih rokov. Tu se osredotočamo na vsakodnevno odločitev o sproščanju: katere čakajoče naloge naj zdaj sprostimo v proizvodnjo?

Ne glejte le čakalne vrste pri prvem stroju

Vidna čakalna vrsta pri stroju ne pokaže vsega dela, ki ga še čaka. Sproščeni nalogi so lahko še v predhodnih fazah, kjer čakajo na prejšnje operacije ali pa se te že izvajajo. Pozneje bodo potrebovali iste zmogljivosti v nadaljnjih fazah.

Pri nadzoru sproščanja ločujte med naslednjimi obremenitvami:

• Neposredna obremenitev: delo, ki je že v delovnem centru in čaka ali pa se že izvaja.
• Posredna obremenitev: delo iz sproščenih nalogov, ki je še v predhodnih fazah, vendar bo pozneje prišlo v ta delovni center.
• Obremenitev v naboru za sprostitev: delo v nalogih, ki še niso sproščeni. Ko presojate o sprostitvi posameznega naloga, preverite, koliko obremenitve bi dodal.

Denimo, da je oddelek mehanske obdelave danes zjutraj videti slabo zaseden, vendar bo vanj jutri prispelo več že sproščenih nalogov iz izdelave konstrukcij. Če v izdelavo konstrukcij dodate še več dela, ki bo nato potrebovalo mehansko obdelavo, prezrete to prihajajočo obremenitev. Nasprotno pa je lahko čakajoči nalog, ki mehanske obdelave ne potrebuje, smiselna izbira za sprostitev.

Prav v tem je prednost nadzora, ki upošteva tehnološki postopek: loči naloge, ki podaljšujejo nastajajočo čakalno vrsto, od tistih, ki potekajo po drugi poti. Namesto »imamo prostor za začetek« se vprašamo, ali imajo nadzorovani delovni centri, skozi katere bo šel nalog, dovolj prostora za njegovo obremenitev.

Preden določite mejo, opredelite izračun obremenitve

WLC zajema več pristopov in ni ena sama univerzalna formula. Metode sproščanja se razlikujejo po tem, kako upoštevajo delo v nadaljnjih fazah, kdaj pregledujejo nabor čakajočih nalogov in kako se odzovejo, ko delovnemu centru zmanjkuje dela.

Ena od dokumentiranih metod uporablja korigirano skupno obremenitev. Prispevek vsake operacije je njen ocenjeni čas obdelave, deljen z njenim zaporednim mestom v prvotnem tehnološkem postopku naloga. Prva operacija prispeva celoten čas, druga polovico in tretja tretjino. Tako določeni prispevek ostane v obremenitvi pripadajočega delovnega centra, dokler operacija ni končana.

Korekcija loči delo, ki je že pri viru, od dela, ki bo del časa po sprostitvi še v predhodnih fazah. Gre za dogovorjeni način obračunavanja obremenitve, ne za skrajšanje časa obdelave, ki ga bo moral stroj dejansko opraviti.

Ne mešajte različnih načinov obračunavanja. Druga operacija, ki traja šest ur, pri tej metodi prispeva tri korigirane ure obremenitve, vendar v terminskem planu proizvodnje še vedno potrebuje šest ur obdelave. Mejne obremenitve, umerjene za korigirano obremenitev, ne morete preprosto uporabiti v evidenci, ki za vsako operacijo v nadaljnjih fazah upošteva celoten čas.

Preden začnete uporabljati mejno obremenitev za sproščanje, zapišite, v kateri enoti jo merite, katere operacije k njej prispevajo, kako izračunate njihove prispevke in ob zaključku katere operacije posamezni prispevek odstranite. S temi opredelitvami bodo odločitve dosledne ne glede na planerja ali izmeno.

Odločanje o sprostitvi glede na obremenitev, korak za korakom

Predstavljajte si nalog, ki čaka na sprostitev in ima naslednji tehnološki postopek: dve uri razreza, šest ur mehanske obdelave in tri ure montaže. Po zgoraj opisanem načinu izračuna korigirane skupne obremenitve prispeva dve uri obremenitve za razrez, tri za mehansko obdelavo in eno za montažo.

Predpostavimo, da so trenutno evidentirane obremenitve in lokalno določene mejne vrednosti takšne, kot jih prikazuje tabela. Številke ponazarjajo odločitev in niso priporočene mejne vrednosti.

Nadzorovani delovni center	Trenutna korigirana obremenitev	Prispevek obravnavanega naloga	Obremenitev po sprostitvi	Mejna obremenitev
Razrez	5	2	7	8
Mehanska obdelava	8	3	11	10
Montaža	4	1	5	6

Razrez in montaža ostaneta znotraj svojih mejnih obremenitev, mehanska obdelava pa ne. Če pravilo zahteva, da vsak nadzorovani delovni center v tehnološkem postopku ostane znotraj svoje meje, nalog še naprej čaka v naboru za sprostitev. Prost rezalni stroj ne odtehta presežene meje pri mehanski obdelavi.

Predpostavimo, da se je do naslednjega pregleda zaradi dokončanih operacij mehanske obdelave evidentirana obremenitev zmanjšala za dve korigirani uri. Če drugih sprememb ni bilo, je trenutna obremenitev mehanske obdelave zdaj šest ur; s tremi urami obravnavanega naloga bi znašala devet ur. Nalog zdaj prestane vsa tri preverjanja.

Praktičen postopek periodičnega sproščanja sledi tej logiki:

1. Posodobite trenutno obremenitev. Odštejte dodeljene prispevke zaključenih operacij in uskladite evidenco s spremembami pri že sproščenem delu.

2. Razvrstite čakajoča naročila, ki izpolnjujejo pogoje za sprostitev. Preverite njihovo pripravljenost in jih razvrstite po dogovorjenem pravilu, na primer po roku dobave ali načrtovanem datumu sprostitve.

3. Preverite tehnološki postopek naslednjega naročila. Njegove predvidene prispevke prištejte trenutni evidenci obremenitev in dobljene obremenitve primerjajte z ustreznimi mejnimi vrednostmi.

4. V evidenco vnesite le odobrene sprostitve. Prispevke odobrenega naročila prištejte evidenci obremenitev. Če naročilo ne prestane preverjanja, naj ostane med nesproščenimi naročili, njegovo predvideno obremenitev pa odstranite iz izračuna.

5. Nadaljujte s preverjanjem preostalih kandidatov. Pri vsakem naslednjem preverjanju uporabite evidenco obremenitev, posodobljeno s predhodno odobrenimi sprostitvami.

Ta zadnja podrobnost je pomembna. Ob jutranji začetni obremenitvi bi lahko vsako od dveh naročil zase izpolnjevalo pogoje, ob skupni sprostitvi pa bi presegli mejno vrednost. Tudi zavrnitev enega naročila ne pomeni nujno ustavitve vseh sprostitev: glede na izbrano pravilo za izbiro čakajočih naročil bi lahko naročilo z drugim tehnološkim postopkom izpolnjevalo pogoje.

Ko je operacija zaključena, od obremenitve ustreznega delovnega centra odštejte njen dodeljeni prispevek. Zgolj zato, ker je prva operacija zaključena, ne smete odšteti obremenitve celotnega naročila na vseh nadaljnjih delovnih centrih.

Izberite ritem sproščanja, ki ohranja proizvodni tok

Pri periodičnem sproščanju se kandidati preverjajo v določenih časovnih presledkih. Pri sprotnem sproščanju pa se odzovemo takoj, ko nastopijo opredeljeni pogoji obremenitve. Nekatere metode obvladovanja obremenitve proizvodnje (WLC) združujejo oba pristopa: s periodičnimi odločitvami uravnotežijo obremenitve, z dodatnim pravilom pa preprečujejo, da bi delovnemu centru zmanjkalo dela.

Ko se čakalna vrsta izprazni, je zato treba uporabiti dogovorjena pravila, ne pa neformalno naročiti sprostitve vsega, kar je na voljo. Pravilo za preprečevanje pomanjkanja dela mora določati, kateri nalog se lahko sprosti in kako se evidentira njegova obremenitev. Sicer lahko izjeme postopoma izničijo nadzor.

Enaka disciplina velja za nujna naročila. Poskrbite za pregled nad trajanjem čakanja nesproščenih naročil in tveganjem za zamudo pri dobavi. Če naročilo, ki se mu bliža rok dobave, večkrat preseže mejno obremenitev, se odločite, ali boste spremenili zmogljivost, tehnološki postopek, prednostno obravnavo ali obljubljeni rok dobave. Zgolj oznaka »nujno« ne zagotovi dodatnega časa za obdelavo.

Tudi mejna vrednost obremenitve ne more odpraviti trajne preobremenjenosti. Če sprejeta naročila vztrajno presegajo to, kar je mogoče izdelati na ključnem viru, z zadrževanjem več naročil zunaj proizvodnje spremenite le mesto njihovega čakanja. Še vedno morate obravnavati zmogljivosti in obveznosti do kupcev.

Mejne obremenitve prilagajajte skupnemu pretočnemu času, ne videzu urejene proizvodnje

Zelo visoka mejna obremenitev olajša sproščanje dela, vendar dopušča rast čakalnih vrst. Zelo nizka meja lahko skrajša čas, ki ga nalogi preživijo v proizvodnji, a obenem povzroči predolgo čakanje pred sprostitvijo. Zlasti obsežne naloge je lahko težko sprostiti.

Pri naročilu, ki se uvrsti med čakajoča nesproščena naročila, ocenite čas do zaključka kot vsoto dveh povezanih delov:

Čas čakanja pred sprostitvijo + čas od sprostitve do zaključka.

Če teden čakanja iz proizvodnje prestavite med čakanje na sprostitev, to še ne pomeni, da ste kupcu prihranili teden dni.

Najprej zagotovite zanesljivo evidenco obremenitev in povratne informacije o zaključevanju operacij. Mejne obremenitve uvajajte ali znižujte postopoma, nato pa preverjajte, ali se hkrati izboljšujejo pretočnost, pravočasnost dobav in skupni pretočni čas naročil. Poleg povprečij spremljajte tudi naročila, ki najdlje čakajo na sprostitev. Raziščite, zakaj delovnim centrom zmanjkuje dela, namesto da bi se zadovoljili zgolj z manj nedokončane proizvodnje.

Univerzalno »pravilno« število ur obremenitve ne obstaja. Ustrezna raven je odvisna od kombinacije tehnoloških postopkov, zmogljivosti, kakovosti ocen in izbranega načina obračunavanja obremenitev. Ko se te razmere spremenijo, jo znova preverite.

WLC, BOA, CONWIP in POLCA: različni vidiki nadzora

Vse te metode obravnavajo proizvodni tok, vendar njihovi signali niso medsebojno zamenljivi.

Pristop	Kaj nadzoruje
Sproščanje glede na obremenitev po metodi WLC	Ali prispevki kandidata ostajajo znotraj mejnih obremenitev nadzorovanih delovnih centrov v njegovem tehnološkem postopku.
BOA	Nemški pristop sproščanja nalogov glede na obremenitev: proizvodni nalogi se sproščajo glede na obremenjenost zmogljivosti in določeno mejno obremenitev.
CONWIP	Dovoljenje za sprostitev je odvisno od omejitve skupne nedokončane proizvodnje (WIP) znotraj določenega proizvodnega območja.
POLCA	Odobritev uporabe zmogljivosti s prekrivajočimi se zankami kartic, dodeljenimi parom proizvodnih celic, poleg odobritve naloga.

Klasičnega pristopa BOA in različnih metod sproščanja WLC ne smemo obravnavati kot en sam algoritem. Zlasti pa odstotka obremenitve iz pristopa BOA ne prenašajte v primer s korigirano obremenitvijo, ne da bi opredelili, kako ta metoda meri obremenitev in določa njeno mejno vrednost.

Pristop izberite glede na odločitev, ki jo želite nadzorovati. Zgornja meja skupne nedokončane proizvodnje omejuje količino dela znotraj določenega območja, mejne obremenitve delovnih centrov pa upoštevajo, kje bodo različni tehnološki postopki ustvarili obremenitev. Noben od teh pristopov sam po sebi ne določa stroja in začetnega časa za vsako operacijo.

S SkyPlanner pripravite usklajen terminski plan za sproščeno delo

Če naročilo prestane preverjanje obremenitve, se lahko po izbranih pravilih sprosti v proizvodnjo. To ne pomeni, da se njegova naslednja operacija lahko začne takoj ali da je rok dobave zagotovljen. Stroji delajo po izmenah, materiali imajo datume razpoložljivosti, operacije pa so odvisne od predhodnega dela.

SkyPlanner APS te omejitve poveže za vse sprejeto delo. Njegova umetna inteligenca za terminiranje, Arcturus, razporeja korake tehnološkega postopka na ustrezna delovna mesta ob upoštevanju nastavljenih zmogljivosti, izmen, odvisnosti in prednostnih pravil. Če je omogočeno terminiranje z upoštevanjem materialov, se v izračunu upošteva tudi njihova razpoložljivost. Ganttov prikaz pokaže dobljeni plan po virih.

Vrnimo se k primeru: mejna obremenitev strojne obdelave zdaj dopušča sprostitev naročila, vendar je treba njegovo šesturno operacijo še vedno umestiti med obstoječe naloge. SkyPlanner to umestitev izračuna skupaj z razrezom, montažo in drugimi naročili. Tako vidite pričakovani zaključek in vpliv sprememb prednostnih pravil, ne da bi morali ročno na novo sestavljati čakalno vrsto za vsak stroj.

Terminski plan usmerjate s prednostnimi pravili, drugimi pravili in zaklepi, Arcturus pa opravi izračun terminiranja. Prav v tem je praktična prednost uporabe SkyPlanner ob sproščanju glede na obremenitev: manj ročnega usklajevanja in jasnejši pregled nad tem, kaj sprejeto delo pomeni za dobavne roke.

Če je omogočeno pravilo najzgodnejšega začetka, lahko z ustreznim datumom pri naročilu v terminiranje prenesete dogovorjeno omejitev, pred katero se delo ne sme začeti. Ta datum je omejitev pri terminiranju, ne pa dokaz, da naročilo izpolnjuje trenutne mejne obremenitve WLC. Pri zasnovi delovnega toka zato izrecno opredelite tako odločanje o sprostitvi kot vodenje evidence obremenitev.

Poročilo o operacijah in poročilo o postavkah naročil v SkyPlanner vam pomagata pregledati evidentirano delo in razlike v trajanju. Zagotavljata osnovo za izboljšanje časovnih ocen, na katerih temelji planiranje. Za sproščanje pa so še vedno potrebne opredeljene povratne informacije o zaključevanju in pravila obračunavanja obremenitev.

Kaj je boljše časovno načrtovanje spremenilo v podjetju Mamec

Mamec, proizvajalec industrijske mešalne opreme in visokotehnoloških izdelkov po naročilu, poroča, da se je po uvedbi SkyPlanner obseg dela pri planiranju proizvodnje občutno zmanjšal. V predstavitvi svoje izkušnje opisuje tudi smiselnejše pretočne čase in manj obratnega kapitala, po nepotrebnem vezanega v nedokončani proizvodnji, saj se nalogi začnejo ob pravem času.

To je rezultat terminiranja, za katerega si je vredno prizadevati ob nadzoru sproščanja: delo se začne takrat, ko lahko napreduje, ne pa tako, da se zgolj uvrsti v novo čakalno vrsto. Enako razlikovanje je pomembno za planerja, ki uporablja mejne obremenitve za sproščanje: nadzorovan začetek naj vodi v usklajen plan, ne v nov krog preurejanja čakalnih vrst.

Začnite z eno odločitvijo o sprostitvi in ji sledite do dobave

Za prvo uvedbo izberite smiseln nabor nadzorovanih delovnih centrov in značilnih tehnoloških postopkov naročil. Preverite, ali si stroji v posamezni skupini res lahko delijo delo, vzpostavite povratne informacije o zaključevanju in se dogovorite, kako obravnavati nalog, ki ga zaradi mejnih obremenitev ni mogoče pravočasno sprostiti. Nato preverite, ali so vaše odločitve o sprostitvi in terminski plan proizvodnje med seboj skladni.

SkyPlanner se prek odprtega vmesnika REST API poveže s katerim koli sistemom ERP ali MES, zato lahko izboljšate terminski plan, ne da bi zamenjali sistem, v katerem vodite naročila.

Če želite to povezavo videti na primeru iz svoje proizvodnje, rezervirajte predstavitev rešitve SkyPlanner. Pripravite tehnološki postopek naročila, ki čaka na sprostitev v proizvodnjo, trenutne obremenitve delovnih centrov in pravilo, po katerem nameravate sproščati naloge. V terminskem planu sledite delu, odobrenemu za sprostitev, ter preverite, kako vpliva na datume dokončanja in druga naročila, ki potrebujejo iste zmogljivosti.

Bi rešitev raje najprej raziskali sami? Preizkusite SkyPlanner z vzorčnimi podatki ali uporabite postopek »Začetni koraki« s podporo umetne inteligence v pomočniku SkyPlanner. Oglejte si, koliko lažje je planiranje, ko se celoten tehnološki postopek preračuna na enem mestu, vi pa ohranite nadzor nad prednostnimi nalogami.