Агреговане планування виробництва: сталий випуск, випуск за попитом чи змішана стратегія?

Головна » Ресурси » Агреговане планування виробництва: сталий випуск, випуск за попитом чи змішана стратегія?

Орієнтовний час читання: 11 хвилин

Агреговане планування виробництва визначає обсяги випуску, потужності, які потрібно забезпечити, та очікувані запаси або залишок невиконаних замовлень для сімейств продукції на середньостроковий період — зазвичай близько 3–18 місяців. Воно відповідає на практичне запитання: коли попит зростає і спадає, варто підтримувати сталий випуск, змінювати його відповідно до попиту чи поєднувати обидва підходи?

Коливання попиту потрібно чимось компенсувати. Сталий темп виробництва дає змогу накопичити запаси перед піком. Випуск відповідно до попиту дозволяє уникнути такого накопичення, але потребує потужностей, які справді можна нарощувати та скорочувати. Змішана стратегія розподіляє це навантаження між запасами та гнучким виробництвом.

Правильний вибір допомагає забезпечити постачання без витрат на запаси, які ви не зможете використати, чи потужності, які не зможете забезпечити. SkyPlanner допомагає втілити обраний підхід у виробництві: Arcturus, його штучний інтелект для календарного планування, узгоджує замовлення, що лежать в основі плану, з вашими виробничими ресурсами, змінами, операторами та пріоритетами. Ви витрачаєте менше часу на узгодження місячного плану випуску з окремими чергами завдань на верстатах.

Що визначає агрегований план

Агрегований план складають не для окремих виробничих завдань, а на більш узагальненому рівні. Замість того щоб розподіляти операції на вівторок між верстатами, він визначає підхід до випуску та забезпечення ресурсами для сімейства продукції: скільки виробляти в кожному періоді, які запаси підтримувати та коли знадобляться додаткові потужності.

Об’єднуйте в групи продукцію, виробничі вимоги до якої дають змогу змістовно порівнювати її між собою. Для сімейства подібних виробів можна вести облік у штуках. Якщо розміри або виробничі маршрути суттєво різняться, використовуйте доречний спільний показник, наприклад нормо-години на відповідному виробничому ресурсі. Якщо рахувати невелику деталь і складний складальний вузол як дві рівноцінні одиниці, можна не помітити проблеми з потужностями.

Місячні періоди зручні для відстеження сезонних змін, але горизонт планування має охоплювати рішення, які вам потрібно ухвалити. Навчання працівників, резервування потужностей у постачальників і підготовка матеріалів до піку потребують більшого запасу часу, ніж зміна послідовності завдань на завтра.

Агреговане планування виробництва також пов’язує кілька процесів планування:

• S&OP об’єднує рішення щодо попиту, постачання та фінансів в узгоджений бізнес-план. У межах цього процесу можна розробити й затвердити загальну політику випуску продукції.
• Головний виробничий план (MPS) конкретизує загальний напрям: визначає кількість вибраних виробів і дати їх готовності.
• Укрупнене планування потужностей (RCCP) перевіряє, чи вистачить критично важливих виробничих ресурсів для виконання запропонованого головного виробничого плану.
• Детальне календарне планування розподіляє відповідні операції за доступним часом виробничих ресурсів.

Ці рівні планування впливають один на одного. Якщо графік виконання замовлень регулярно потребує більше понаднормових годин, ніж передбачено агрегованим планом, перегляньте обраний підхід, а не вимагайте від цеху нескінченно компенсувати різницю.

Стратегії агрегованого планування: сталий випуск, випуск за попитом і змішаний підхід

Головна відмінність — у тому, що саме ви дозволяєте змінювати зі зміною попиту.

Стратегія	Що залишається відносно сталим	Що компенсує коливання попиту	Основний компроміс
Сталий випуск	Темп виробництва	Запаси або свідомо прийнятий залишок невиконаних замовлень	Стабільна робота, але витрати на запаси та ризик зміни попиту
Випуск за попитом	Обсяг випуску майже збігається з попитом у кожному періоді	Робочий час, чисельність персоналу або інші доступні потужності	Менші запаси, але витрати та складнощі зі зміною потужностей
Змішана	Обраний базовий обсяг випуску з контрольованими змінами	Поєднання запасів і гнучкого використання потужностей	Точніше пристосування до потреб, але необхідність узгоджувати кілька обмежень

Стратегія сталого випуску: виробляти до піку попиту

Стратегія сталого випуску підтримує незмінний темп виробництва, тоді як попит коливається. У періоди нижчого попиту надлишок випуску поповнює запаси, а під час піку ці запаси доповнюють поточне виробництво.

Такий підхід може бути доречним, якщо продукцію регулярно випускають, попит на неї передбачуваний, витрати на зберігання прийнятні, а навички працівників важливо зберегти. Він забезпечує стабільніше навантаження на закупівлі й виробництво та зменшує потребу різко нарощувати потужності заради короткого сезону.

За це доводиться платити завчасними витратами та ризиками, пов’язаними із запасами. Витрати на матеріали, працю та зберігання виникають ще до продажу. Якщо попит упаде або зміняться технічні вимоги, запаси можуть виявитися непотрібними. Для продукції з коротким строком придатності та замовлень із високим ступенем індивідуалізації можливості такого підходу значно вужчі.

Якщо виробляти заздалегідь неможливо, сталий темп натомість може призводити до накопичення невиконаних замовлень під час піків. Це рішення щодо обслуговування клієнтів, яке потребує прийнятного часу виконання замовлення, а не безкоштовна заміна запасам. Також розрізняйте сталу чисельність персоналу та сталий темп випуску: зміна кількості понаднормових годин змінює випуск, навіть якщо кількість працівників залишається незмінною.

Стратегія випуску за попитом: змінювати обсяг виробництва відповідно до потреб

Стратегія випуску за попитом передбачає збільшення та зменшення виробництва для задоволення попиту в кожному періоді. Потужності можна регулювати за допомогою понаднормової роботи, додаткових змін, тимчасового персоналу або субпідряду. Найм і звільнення — можливі інструменти, але не єдиний спосіб підлаштовуватися під попит.

Перевага — менші ризики, пов’язані із запасами. Ви не виробляєте великі обсяги лише тому, що прогноз обіцяє їх продаж у майбутньому. Це важливо, коли зберігати продукцію економічно недоцільно або вимоги замовника не відомі заздалегідь.

Складність полягає в тому, щоб забезпечити додатковий випуск саме тоді, коли він потрібен. Пошук або навчання кваліфікованих операторів може тривати місяцями. Для додаткової зміни потрібні люди, обладнання, матеріали та допоміжні служби, а не просто більше число в плані потужностей. Постачальники можуть стикатися з тим самим сезонним піком, що й ви.

Ставтеся до гнучкості як до ресурсу, що має межі й потребує часу для залучення. План випуску за попитом, який спирається на недоступні понаднормові години, — це не рішення з низькими запасами, а план із незадоволеним попитом.

Змішана стратегія: визначити, яку частку навантаження покриватиме кожен буфер

Змішана стратегія поєднує сталий базовий випуск із вибірковими змінами його обсягу. Наприклад, можна накопичити частину запасів до піку, а решту приросту попиту покрити погодженою понаднормовою роботою або субпідрядом.

Вона корисна, коли жоден із крайніх варіантів не підходить. Можливості зберігання можуть бути обмежені, а чисельність персоналу неможливо збільшити настільки, щоб покрити весь пік. Тоді рішення стає конкретнішим: який обсяг запасів варто тримати та який додатковий випуск ви можете надійно забезпечити?

Змішана стратегія не обов’язково є найдешевшою. Вона дає змогу порівняти доречніше поєднання інструментів з альтернативами за однакового попиту, очікуваного рівня обслуговування та цільового залишку запасів наприкінці періоду.

Приклад агрегованого планування виробництва: чим покрити пік попиту?

Уявімо виробника, який планує випуск сімейства стандартних корпусів. Попит становить 800 одиниць у періоді 1, 1 200 у періоді 2 та 1 600 у періоді 3. Усі періоди мають однакову тривалість робочого часу, а штатні потужності дозволяють випускати 1 200 одиниць за період.

Припустімо, що початкові запаси нульові, браку та невиконаних замовлень немає, а цільовий залишок запасів після періоду 3 дорівнює нулю. Продукцію можна зберігати. Вважаємо, що випуск кожного періоду буде готовий вчасно для покриття відповідного попиту; це спрощене порівняння не визначає щоденних дат постачання.

За всіма трьома підходами загальний випуск однаковий — 3 600 одиниць:

Підхід	Випуск у періодах 1 / 2 / 3	Залишок запасів на кінець періодів 1 / 2 / 3	Що потрібно забезпечити
Сталий випуск	1 200 / 1 200 / 1 200	400 / 400 / 0	Зберігання та фінансування заздалегідь виготовлених запасів
Випуск за попитом	800 / 1 200 / 1 600	0 / 0 / 0	Потужності для випуску 400 одиниць понад штатний обсяг у періоді 3
Змішаний	1 000 / 1 200 / 1 400	200 / 200 / 0	Певний обсяг запасів і потужності для випуску 200 додаткових одиниць у періоді 3

Запаси розраховують так:

Запаси на кінець періоду = запаси на початок періоду + випуск − попит.

За стратегії сталого випуску запас наприкінці періоду 1 становить 0 + 1 200 − 800 = 400 одиниць. У періоді 2 цей залишок не змінюється. У періоді 3 до 1 200 щойно виготовлених одиниць додають 400 одиниць із запасу, щоб задовольнити попит у 1 600 одиниць.

Змішана стратегія натомість передбачає створення буферного запасу в 200 одиниць. У періоді 3 цей запас разом із випуском 1 400 одиниць задовольняє той самий попит. Порівняно з відповідними чистими стратегіями вона вдвічі зменшує як максимальний запас на кінець періоду, так і пікову потребу в додатковому випуску.

Тепер припустімо, що керівництво дозволяє запас на кінець періоду не більш як 200 одиниць, а в періоді 3 виробництво може забезпечити лише 200 додаткових одиниць продукції. Стратегія сталого випуску перевищує ліміт запасів, а стратегія випуску відповідно до попиту — ліміт додаткової потужності. У цій моделі змішана стратегія вкладається в обидва обмеження.

Отже, це здійсненний варіант, але не доведений оптимум за витратами. Ще потрібно розрахувати витрати для альтернатив і перевірити фактичний асортимент та строки. Якщо піку попиту не буде, навіть за змішаної стратегії збережеться ризик зайвих запасів. Якщо попит виникне на початку періоду 3, додаткова продукція має бути готова достатньо рано.

Як обрати здійсненну стратегію

Почніть з узгоджених вихідних даних про попит і запаси. Зіставте підтверджені замовлення із залишковим прогнозом, щоб не врахувати ту саму потребу двічі. Зафіксуйте придатний до використання початковий запас, уже взяті виробничі зобов’язання та прийнятний для вас залишок запасів або невиконаних замовлень на кінець періоду.

Далі порівнюйте здійсненні варіанти, а не лише три привабливі підсумкові показники:

1. Спочатку визначте обмеження. Перевірте строки придатності, умови й можливості зберігання, обіговий капітал, погоджені понаднормові години, наявність працівників потрібної кваліфікації, строки постачання та готовність клієнтів чекати. Відкиньте варіанти, що спираються на ресурси, які ви не зможете забезпечити.

2. Порівняйте всі витрати, що впливають на рішення. Врахуйте виробництво у звичайному режимі, оплату простоїв і понаднормової роботи, утримання запасів, наймання або навчання працівників, субпідряд і будь-які наслідки затримки постачання, на які ви погоджуєтеся. Застосовуйте однакову базу розрахунку для всіх варіантів; не враховуйте основну зарплату двічі, якщо вона вже входить до ставки оплати понаднормових годин.

3. Перевірте інший сценарій попиту. З’ясуйте, що станеться, якщо пік буде нижчим, вищим або настане раніше. План, який за одним прогнозом обходиться трохи дешевше, у разі зміни попиту може призвести до значно більших запасів непроданої продукції або дефіциту потужностей, з яким неможливо впоратися.

4. Затверджуйте дії, а не лише обсяги. Визначте, хто й до якого строку має організувати додаткову зміну, закупити матеріали або зарезервувати потужності постачальника. Зіставляйте план із фактичним попитом і випуском та чітко визначте, за яких умов його слід змінювати.

Для виробництва на замовлення корисними агрегованими показниками можуть бути обсяг робіт і портфель невиконаних замовлень, а не запас готової продукції. Потужності можна планувати ще до того, як стане відомий кожен кінцевий виріб, але виготовляти заздалегідь продукцію під конкретного клієнта неможливо, поки його вимоги невідомі.

Оберіть найменш витратний зі здійсненних варіантів, який відповідає вашим зобов’язанням перед клієнтами та прийнятному рівню ризику. Потім перевірте, чи можна виконати виробничі завдання в послідовності, необхідній для дотримання цих зобов’язань.

Перетворіть обрану стратегію на графік робіт зі SkyPlanner

У прикладі зі змішаною стратегією в періоді 3 потрібно виготовити 200 додаткових одиниць. Ця цифра набуває практичного значення лише тоді, коли додаткова продукція справді може пройти всі потрібні етапи виробництва. Додаткові години механічної обробки не допоможуть, якщо фінішна обробка вже повністю завантажена або матеріали надійдуть після завершення відведеного для виробництва часу.

Використовуйте SkyPlanner APS, щоб пов’язати затверджену виробничу стратегію з конкретними роботами. Прогнозування попиту та рішення щодо запасів і потужностей на рівні сімейств продукції залишайте у своєму процесі планування, а до SkyPlanner передавайте виробничі замовлення для реалізації цих рішень. Це передавання замовлень для календарного планування, а не автоматичне перетворення прогнозу для сімейства продукції на замовлення.

Технологічні операції для виробу, їхню тривалість, придатні робочі центри, матеріали та специфікації матеріалів налаштовують один раз. Кожна позиція замовлення успадковує маршрут відповідного виробу, а її кількість і дата постачання визначають нову потребу. Arcturus планує замовлення спільно, тож пік для одного сімейства продукції враховується разом з іншими роботами, що претендують на ті самі виробничі ресурси.

Для змішаної стратегії відобразіть погоджений додатковий робочий час у відповідних змінах і доступності операторів, врахувавши також наявні замовлення. Якщо ввімкнено планування з урахуванням матеріалів, внесені дані про їхню наявність також впливають на час початку робіт. Перерахуйте графік і простежте отриману послідовність операцій на часовій шкалі Gantt.

Тоді ви зможете з’ясувати те, чого не показує агрегована таблиця: чи будуть корпуси готові вчасно і як це вплине на інші замовлення? Якщо якесь обмеження заважає досягти цілі, вирішіть, чи змінити пріоритети, залучити інші потужності або переглянути виробничі зобов’язання. Arcturus розраховує графік, а ці рішення залишаються за вами.

SkyPlanner інтегрується з будь-якою ERP або MES через відкритий REST API. Ви можете й надалі користуватися своєю бізнес-системою, а SkyPlanner скоротить обсяг ручної роботи, потрібної для включення затверджених обсягів у виробничий графік і його коригування в разі зміни обставин.

Що змінилося у Fredman Operations, коли потужності в кожній зміні стало краще видно

Фінському виробнику Fredman Operations, що випускає продукцію для кухні та пакування, зі зростанням обсягів замовлень знадобилося чіткіше бачити потужності в кожній зміні. Раніше робочі картки переносили між системами вручну, а фахівець із планування визначав пріоритети виробничих завдань без точних даних про доступність обладнання.

Під час впровадження SkyPlanner компанія з’єднала L7 і LTR та отримала спільне подання Gantt з обладнанням, вільними й зайнятими потужностями та перебігом виконання виробничих завдань. За даними Fredman, потреба в понаднормовій роботі зменшилася, а реагування на зміни графіка прискорилося.

Завдяки цим даним можна обґрунтованіше реагувати на пік попиту: оцініть роботи й потужності разом, перш ніж вважати збільшення понаднормових годин єдиним виходом.

Врахуйте наступний пік попиту в плані

Перш ніж затвердити наступний сезонний цільовий обсяг, з’ясуйте, як ви компенсуватимете коливання попиту. Якщо запасами — перевірте, чи доцільно виготовляти цю продукцію заздалегідь. Якщо додатковими потужностями — забезпечте потрібних людей і виробничі ресурси. Якщо обома способами — чітко визначте обмеження.

Потім за допомогою SkyPlanner пов’яжіть ці рішення із замовленнями, які має виконати ваша команда. Замовте демонстрацію та підготуйте профіль попиту для одного сімейства продукції, затверджені обсяги випуску й зміни, у яких їх планують виготовити. На цьому конкретному прикладі ви зможете побачити, як Arcturus і графік Gantt можуть скоротити обсяг роботи, потрібної для переходу від місячного плану до його виконання в цеху. Щоб спочатку ознайомитися з процесом календарного планування, почніть пробне використання з демонстраційними даними.