Säkerhetslager i tillverkningen: beräkna bufferten du behöver

Hem » Resurser » Säkerhetslager i tillverkningen: beräkna bufferten du behöver

Beräknad lästid: 11 minuter

Brist på en komponent kan stoppa en monteringslinje även om den saknade delen kostar väldigt lite. Då verkar det rimligt att ha fler sådana delar i lager. Men att lagerhålla mer av varje komponent binder snart kapital i sådant som kanske inte behövs.

Med ett säkerhetslager får beslutet ett tydligare syfte: att hålla ett extra lager för att hantera osäkerhet, inte bara för att påfyllningen är svår att samordna. Beräkna bufferten utifrån den efterfrågan och den ledtid för påfyllning som du faktiskt förväntar dig. Kontrollera sedan om nästa parti kan bli tillgängligt när det behövs enligt planen.

När påfyllningen sker genom egen tillverkning hjälper SkyPlanner till med just den kontrollen. Arcturus schemalägger partiet tillsammans med övrig produktion, och i Gantt-vyn ser du när det planeras vara klart. Du lägger mindre tid på att samordna köerna till maskinerna och kan agera tidigare om en brist hotar.

Vad är säkerhetslager i tillverkningen?

Säkerhetslager är ett extra lager som minskar risken för brist vid oväntad efterfrågan eller försenad påfyllning. I tillverkande företag kan det bestå av inköpt material, gemensamma komponenter eller färdiga produkter, beroende på var tillgängligheten är viktig.

Det tillkommer utöver det lager som behövs för den förväntade efterfrågan under ledtiden för påfyllning. Om du räknar med att använda 320 fästen innan nästa parti kommer, täcker dessa 320 fästen den normala efterfrågan. Den extra mängd som ska täcka en högre efterfrågan än väntat är säkerhetslagret.

En känd säsongsökning hör hemma i efterfrågeplanen. En varaktigt längre ledtid hos leverantören ska ingå i antagandena för påfyllningen. Ingetdera bör döljas i en buffert som saknar tydlig grund.

Säkerhetslagret är också till för att användas. Det behöver inte vara en separat förvarad reserv som ingen får röra. Att en del av det förbrukas betyder inte i sig att planeringen har misslyckats. Om det däremot tar slut gång på gång finns det anledning att undersöka varför.

Bestäm vad bufferten ska skydda

Börja med en artikel där en brist får betydande konsekvenser. Ett billigt fästelement som används i många monterade produkter kan förtjäna större uppmärksamhet än en dyr del som lätt kan ersättas.

Fråga vad som skulle hända utan artikeln: skulle en flaskhals stanna, skulle en kundleverans få vänta eller skulle produktionen kunna byta till en annan operation? Väg konsekvenserna mot kostnaderna för kapitalbindning, lagring, försämrad kvalitet och inkurans som den extra mängden medför.

Välj sedan lagerpunkt. En gemensam komponent kan användas i flera färdiga produkter, medan ett färdigvarulager säkrar möjligheten att skicka en viss produkt direkt. Lägg inte automatiskt till en separat buffert på varje nivå i stycklistan för att täcka samma störning. Klargör vilken risk varje buffert ska täcka.

För komponenter ska du utgå från behovet vid den aktuella lagerpunkten. Kundleveranser är inte alltid ett bra mått på komponentbehovet, eftersom tillverkningspartier kan ge ett annat uttagsmönster. Kända behov ska styra materialplaneringen. Bufferten ska hantera den osäkerhet som återstår.

Så beräknar du säkerhetslager

För en artikel med varierande efterfrågan och en tillförlitlig, fast ledtid för påfyllning används ofta följande beräkning:

Säkerhetslager = z × σd × √L

Där:

• z är faktorn för vald cykelservicenivå.
• σd är standardavvikelsen för den dagliga efterfrågan, ett mått på hur mycket dagskvantiteterna varierar kring sitt medelvärde.
• L är ledtiden för påfyllning, uttryckt i samma typ av dagar.

Modellen förutsätter att efterfrågan är oberoende från dag till dag och relativt stabil, och att en normalapproximation är lämplig för efterfrågan under ledtiden för påfyllning. Den är en användbar utgångspunkt vid regelbunden förbrukning, men ingen universell formel för alla artiklar i tillverkningen.

Ett räkneexempel från tillverkningen

Tänk dig en fabrik som tillverkar ett gemensamt monteringsfäste för sina monteringslinjer. Färdiga partier läggs i ett komponentlager. Följande siffror används som exempel:

Indata	Värde
Genomsnittlig efterfrågan per arbetsdag	80 fästen
Standardavvikelse för daglig efterfrågan	20 fästen
Fast ledtid för påfyllning tills artikeln kan användas	4 arbetsdagar
Önskad cykelservicenivå	95 %
Motsvarande z-faktor, avrundad	1,65

Fabriken bevakar påfyllningsbehovet kontinuerligt, utan extra väntetid till en veckovis kontroll. Varje påfyllnadsparti blir tillgängligt i sin helhet efter fyra arbetsdagar.

Beräkningen blir:

Säkerhetslager = 1,65 × 20 × √4 = 66 fästen

De 66 fästena utgör bufferten för osäkerhet. Den förväntade efterfrågan under ledtiden för påfyllning beräknas separat:

80 × 4 = 320 fästen

Tillsammans blir den förväntade efterfrågan och säkerhetslagret 386 fästen. I det här exemplet blir det gränsen som utlöser påfyllning, inte storleken på nästa parti.

Hämta beräkningsunderlaget från rätt data

Beräkna variationen i daglig efterfrågan från en representativ serie dagskvantiteter. Ta även med arbetsdagar då efterfrågan faktiskt var noll. Använd standardavvikelsen för dessa dagliga observationer, inte en månadsstandardavvikelse dividerad med antalet dagar. Kontrollera om transaktioner saknas eller om behov inte har kunnat tillgodoses: uttagen kan se missvisande låga ut när en brist hindrar produktionen från att förbruka komponenten.

Låt förutsägbara förändringar ingå i efterfrågeplanen. Om förbrukningen växer eller är säsongsberoende kan ett känt mönster förväxlas med osäkerhet om du använder historiska variationer utan att ta hänsyn till mönstret. Använd en metod som utgår från det kvarvarande prognosfelet, i stället för att behandla varje avvikelse från ett gammalt medelvärde som slumpmässig.

Mät ledtiden för påfyllning ända tills artikeln kan användas. För inköpt material kan det omfatta godsmottagning och kontroll. För det tillverkade fästet ingår väntan, bearbetning genom hela operationsföljden och transport till komponentlagret. Enbart maskinens körtid är inte ledtiden för påfyllning.

Även kalendern måste stämma. Om den dagliga variationen mäts i arbetsdagar måste ledtiden anges enligt samma arbetsdagskalender. Blanda inte kalenderdagar och produktionsdagar utan att ta hänsyn till skillnaden.

Vad händer om även ledtiden varierar?

Modellen med fyra dagars ledtid täcker inte en påfyllning som ibland tar fyra dagar och ibland åtta. Att sätta in medelvärdet som L tar inte hänsyn till den extra osäkerheten.

Använd en modell som tar hänsyn till variation i ledtiden, eller analysera efterfrågan under faktiska påfyllningsperioder för att uppskatta vilket skydd som behövs. Kontrollera om perioder med hög belastning ökar både förbrukningen och köerna i tillverkningen. Dessa effekter kan hänga ihop, och då kan en formel som förutsätter att efterfrågan och ledtid är oberoende av varandra ge en missvisande bild av risken.

Vid sporadisk efterfrågan, mycket stora enskilda uttag eller begränsad användbar historik bör du pröva en annan metod mot artikelns faktiska mönster. En tillfällig buffert baserad på jämförbara artiklar och verksamhetens bedömning kan vara praktisk, förutsatt att du dokumenterar grunden och omprövar den när underlaget växer.

Välj servicenivå, inte bara en faktor

I den här beräkningen innebär en cykelservicenivå på 95 % att sannolikheten att klara en påfyllningscykel utan lagerbrist är ungefär 95 %, under modellens antaganden. Det betyder inte att 95 % av enheterna kan levereras direkt eller att 95 % av kundorderna kommer fram i tid.

Andelen efterfrågade enheter som levereras direkt från lager kallas volymservice (fill rate). Både en liten och en stor brist kan räknas som en cykel med lagerbrist, men de kan få helt olika effekter på volymservicen och produktionen.

Välj målnivå utifrån konsekvenserna av en brist och kostnaden för att hålla bufferten. Sätt inte ett lågt mål för varje billig artikel bara för att lagervärdet är litet.

Om målet för cykelservicenivån höjs till 99 % för samma fäste används en avrundad z-faktor på 2,33:

2,33 × 20 × √4 = 93,2 fästen, avrundat uppåt till 94

Det är alltså ett val mellan att hålla 66 eller 94 extra fästen för olika skyddsnivåer, inte en rekommendation om att alla artiklar behöver 99 % service. Bedöm om det extra skyddet motiverar det större lagret.

Säkerhetslager, beställningspunkt och partistorlek är olika beslut

Dessa kvantiteter svarar på olika frågor:

Beslut	Vad det styr	Exemplet med fästet
Säkerhetslager	Extra mängd för att hantera osäkerhet	66 fästen
Beställningspunkt	När påfyllning ska initieras	En lagerposition på 386 fästen
Partistorlek	Hur mycket som ska fyllas på	Ett parti på 400 fästen i detta exempel

Med den kontinuerliga lagerbevakning som används här gäller:

Beställningspunkt = förväntad efterfrågan under återanskaffningstiden + säkerhetslager

Beställningspunkt = 320 + 66 = 386 fästen

Utgå från lagerpositionen för att avgöra när påfyllning ska beställas: användbart lagersaldo plus utestående påfyllnadsorder, minus efterfrågan som redan ska levereras eller är reserverad enligt era lagerredovisningsregler. Undvik att räkna samma åtagande två gånger. Om du bara tittar på det fysiska lagersaldot kan du starta ännu en sats trots att tillräcklig mängd redan är beställd.

Utestående påfyllnad kan däremot inte försörja monteringen innan den har anlänt. Mängden kan förhindra dubbelbeställning, samtidigt som den planerade inleveransen kommer för sent för att undvika brist. Kontrollera därför både mängden och när den blir tillgänglig.

Partistorleken på 400 fästen är ett separat produktionsbeslut som påverkas av ställ, hantering och kapacitet. En minsta tillverkningskvantitet är en nedre gräns för partistorleken, inte målnivån för säkerhetslagret. Ett större parti kan öka det genomsnittliga lagret utan att bufferten för osäkerhet blir rätt dimensionerad.

Om behovet av påfyllning bara kontrolleras med vissa intervall måste lagret även täcka väntan fram till nästa kontroll. Använd inte fyradagarsberäkningen för kontinuerlig bevakning oförändrad om ni i stället kontrollerar veckovis. Stora uttag som för lagernivån förbi beställningspunkten behöver också hanteras – utgå inte från att påfyllningen alltid startar vid exakt 386.

Ta reda på varför bufferten tog slut innan du ökar den

Anta att partiet med fästen redan är planerat att bli klart två arbetsdagar senare än vad reglerna för påfyllning förutsätter. Vid genomsnittlig förbrukning kräver de två dagarna ytterligare 80 × 2 = 160 fästen. Efterfrågebufferten på 66 fästen var inte dimensionerad för att täcka den kända förseningen.

En akut lagerbrist kan ändå kräva en nödleverans eller en tillfällig buffert. Men att enbart öka det permanenta säkerhetslagret löser inte den bakomliggande orsaken i schemaläggningen.

Det du ser	Det du bör kontrollera eller ändra
Oväntad efterfrågan överstiger upprepade gånger det planerade intervallet	Gör en ny bedömning av variationen, antagandena om efterfrågan och målet för servicenivån.
Normal påfyllning tar nu längre tid	Uppdatera den förväntade efterfrågan under ledtiden och räkna om bufferten för den ändrade period som lagret ska täcka.
En befintlig sats är tydligt försenad i kön till maskinen	Lös konflikten kring kapacitet, material eller prioritet och granska hur övriga operationer påverkas.
Registrerat lager finns men går inte att hitta eller använda	Korrigera saldon, reservationer eller kvalitetsstatus innan du ändrar målnivån.
Utbytesförluster gör att mer material förbrukas än planerat	Korrigera den planerade förbrukningen med hänsyn till förluster och undersök processen. Skilj förväntade förluster från osäkerhet.

Flera orsaker kan förekomma samtidigt. Bättre schemaläggning tar inte bort verklig osäkerhet hos leverantörerna, och en större buffert skapar inte produktionskapacitet som saknas. Den viktiga frågan är vilken åtgärd som löser just den brist du står inför.

Gör påfyllnadsdatumet realistiskt med SkyPlanner

När du har bestämt påfyllnadskvantiteten hjälper SkyPlanner APS dig att planera in tillverkningen tillsammans med kundorderna. I stället för att hålla en separat kö för lagerpåfyllning och stämma av den manuellt kan du schemalägga satsen i samma plan som övrig tillverkning i dina maskiner.

Arcturus beräknar schemat utifrån de arbetsstationer, skift, operationstider, beroenden och prioriteringar som har konfigurerats. Gantt-vyn visar satsens operationsföljd och planerade färdigtid. Du ser om fästena hinner bli klara innan monteringen behöver dem, i stället för att räkna en öppen tillverkningsorder som tillgängligt lager.

Om en brådskande kundorder tränger undan satsen är det du som bestämmer prioriteringarna. Arcturus räknar om ordningsföljden, och du granskar tiderna för de berörda operationerna. När schemaläggning med hänsyn till material är aktiverad påverkar även materialtillgången när arbetet kan starta. Autopilot kan uppdatera planen vid konfigurerade händelser eller tidsstyrda körningar, medan dina regler och låsningar fortsätter att gälla.

Det är ett konkret skäl att välja SkyPlanner: mindre manuell samordning av konkurrerande köer och möjlighet att tidigare se om påfyllningen blir försenad, medan det fortfarande finns tid att ändra planen.

Håll isär reglerna för bufferten och arbetet med schemaläggningen. SkyPlanner kan varna vid låg lagernivå så att du kan skapa en påfyllnadsorder; lagernivån utlöser inte automatiskt någon order. Beräkningen ovan fastställer hur stor lagerbuffert som behövs. Arcturus sköter schemaläggningen av det arbete du skapar eller hämtar in via en integration.

Vad bättre samordning förändrade hos Piristeel

Piristeel, som tillverkar taksäkerhetsprodukter och takavvattningssystem, förlitade sig tidigare på stora tillverkningssatser och buffertlager, med begränsad insyn mellan avdelningarna. I sin kundberättelse om SkyPlanner beskriver företaget en gemensam Gantt-vy för hela produktionen och bättre samordning av mindre serier. Stora buffertar var inte längre en förutsättning för att verksamheten skulle flyta på.

Erfarenheten visar värdet av en gemensam, samordnad plan som alla kan se. Möjligheten ligger inte i att helt enkelt minska varje buffert, utan i att slippa hålla extra lager för att produktionsschemat är svårt att hantera.

Se över bufferten och påfyllnadsplanen tillsammans

För den första artikeln dokumenterar du efterfrågeunderlaget, tiden tills påfyllningen är tillgänglig för användning, målet för servicenivån, den beräknade bufferten, beställningsreglerna och satsstorleken. Följ upp reglerna mot senare bristsituationer och hur påfyllningen faktiskt fungerar. Se över dem när efterfrågan, leveranssäkerheten, ledtiden eller konsekvenserna av en brist förändras. En enda problemfri cykel räcker inte som belägg för att bufferten är för stor.

Behåll en välgrundad buffert för verklig osäkerhet. Använd SkyPlanner för att synliggöra det planerade påfyllnadsdatumet och samordna tillverkning som konkurrerar om resurserna. SkyPlanner kan integreras med alla ERP- och MES-system via sitt öppna REST API, så att bättre schemaläggning kan fungera tillsammans med ditt befintliga system.

Boka en demo av SkyPlanner och ta med en artikel som fylls på samt en brådskande order som nyligen sköt upp tillverkningen av den. Se hur det gemensamma schemat förändrar färdigtiden och vilka handlingsalternativ din planerare får. Om du hellre vill utforska själv först kan du prova SkyPlanner med demodata.