Every Part Every Interval: як розрахувати реалістичний EPEI

Головна » Ресурси » Every Part Every Interval: як розрахувати реалістичний EPEI

Орієнтовний час читання: 11 хвилин

Ви хочете виготовляти кожну деталь із певної групи частіше й меншими партіями. Циклічна послідовність виглядає впорядковано: A, потім B, потім C і знову A. Але на цьому верстаті потрібно також виконувати замовлення клієнтів, а кожен повний цикл потребує чергової серії переналагоджень.

Показник EPEI допомагає оцінити, як часто можна повторювати випуск цієї групи деталей. Важливо не лише те, наскільки коротким ви хочете зробити інтервал, а й те, чи вистачить у ньому часу на обробку, налагодження та інші роботи.

Почніть із цієї перевірки потужностей. Потім внесіть повторювані замовлення до спільного графіка з рештою виробництва. APS-система SkyPlanner допомагає це зробити без постійного перекроювання окремих черг завдань на верстатах під обраний ритм.

Що таке EPEI?

Every Part Every Interval (EPEI) — це інтервал між послідовними запусками у виробництво кожної деталі з визначеної групи в межах конкретного виробничого процесу. Цільовий EPEI у два робочі дні означає, що виготовлення кожної деталі цієї групи повторюють кожні два робочі дні, випускаючи кількість, потрібну для такого ритму поповнення.

Також можна зустріти англійську назву «every product every interval» або позначення EPEx, де x — обраний часовий інтервал. Важлива саме частота повторення, а не те, яку абревіатуру використовує підприємство.

Перш ніж називати значення, визначте межі розрахунку. «Два дні» має сенс лише тоді, коли всім зрозуміло, про які деталі, який виробничий ресурс і який робочий календар ідеться. Група деталей, механічну обробку якої повторюють кожні два дні, може все одно чекати на наступний процес, який виконують раз на тиждень.

Також розрізняйте три поняття:

• Розрахункова нижня межа: найкоротший інтервал, який задовольняє задані умови розрахунку потужностей.
• Цільовий інтервал планування: ритм, який ви обираєте з огляду на практичну здійсненність, попит та умови роботи.
• Фактичний інтервал: час, який насправді минув між послідовними запусками кожної деталі.

Цільовий інтервал у схемі циклічного виробництва ще не доводить, що цех його дотримався. EPEI — це також не час циклу виготовлення однієї деталі, не такт, зумовлений попитом, і не загальний час виконання виробничого замовлення.

Як розрахувати нижню межу EPEI за потужністю

Для простого випадку, коли деталі однієї групи послідовно виготовляють на одному виробничому ресурсі, почніть із трьох вихідних величин:

1. Час, доступний для цієї групи за робочий день. Відніміть запланований невиробничий час і час, уже відведений на інші роботи на цьому виробничому ресурсі.

2. Щоденний час обробки, потрібний для задоволення попиту. Для кожної деталі помножте середній добовий попит на час обробки однієї штуки, а потім підсумуйте результати.

3. Час налагодження за один повний повторюваний цикл. Врахуйте всі переходи, зокрема переналагодження з останньої деталі назад на першу.

Різниця між доступним часом і щоденним часом обробки — це час, що залишається на налагодження. Базовий розрахунок такий:

Мінімальний інтервал у робочих днях = загальний час налагодження за повторюваний цикл ÷ час, що залишається на налагодження за день

Позначимо через A доступний час у хвилинах на день, через R — потрібний час обробки у хвилинах на день, а через S — час налагодження у хвилинах за повний цикл:

T ≥ S ÷ (A − R)

Логіка проста. За T робочих днів потрібно R × T хвилин на обробку та S хвилин на налагодження. Разом вони не мають перевищувати A × T доступних хвилин. Перетворивши цю умову, отримуємо наведену вище нерівність для інтервалу.

Використовуйте узгоджені одиниці вимірювання. Якщо попит задано у штуках на день, а час обробки — у секундах на штуку, переведіть отримані секунди у хвилини, перш ніж віднімати їх від доступних хвилин на день.

Свідомо закладайте резерв на коливання

На базовій нижній межі весь залишок доступного часу витрачається на переналагодження. Такий цільовий ритм ненадійний, якщо для звичайних робочих відхилень не залишається резерву.

Перш ніж розраховувати інтервал, можна зарезервувати певну кількість хвилин на день для надолуження відставань або коливань попиту. Відніміть цей резерв від A. Не віднімайте той самий час двічі: перерви, відомі простої, інші роботи та час на надолуження потрібно враховувати чітко й окремо.

Якщо A − R дорівнює нулю або має від’ємне значення, часу на налагодження не залишається. Збільшення інтервалу не розв’яже проблему, якщо необхідна обробка постійно займає весь доступний час. Потрібно змінити обсяг робіт, необхідний час обробки або доступну потужність.

Це межа за потужністю, а не економічний оптимум. Розрахунок передбачає стабільну репрезентативну структуру попиту, один запуск кожної деталі за цикл і задану послідовність. Мінімальні розміри партій, процеси з фіксованою тривалістю, доступність матеріалів та інші технологічні операції можуть вимагати довшого інтервалу.

Приклад розрахунку EPEI: три деталі на одному верстаті

Уявімо виробничу комірку для механічної обробки, де регулярно виготовляють три деталі. Після віднімання запланованого невиробничого часу та часу на інші вже заплановані роботи для цієї групи залишається 420 хвилин на робочий день.

Деталь	Попит за робочий день	Час обробки однієї штуки	Потрібний час обробки за робочий день
A	100 шт.	2 хвилини	200 хвилин
B	60 шт.	1,5 хвилини	90 хвилин
C	40 шт.	1 хвилина	40 хвилин
Разом	200 шт.	—	330 хвилин

Повна послідовність A–B–C–A потребує 90 хвилин на переналагодження. До цієї суми входить і повернення з C на A, інакше наступний цикл починався б із налагодження, не врахованого в розрахунку.

Якщо не закладати резерв, на налагодження щодня залишається 420 − 330 = 90 хвилин. Отже, розрахунковий мінімальний інтервал становить 90 ÷ 90 = один робочий день. Щоденний випуск точно вклався б у доступний час, але без запасу для надолуження відставань.

Тепер зарезервуємо 45 хвилин на день. На налагодження залишається 420 − 45 − 330 = 45 хвилин на день, тож отримуємо:

Нижня межа EPEI за потужністю = 90 ÷ 45 = два робочі дні

За такого ритму за один цикл виготовляють 200 одиниць A, 120 одиниць B і 80 одиниць C. Обробка займає 660 хвилин, а налагодження — ще 90. Разом це 750 хвилин за два дні з доступних 840 хвилин, тож залишається запланований резерв у 90 хвилин.

Отже, два робочі дні — обґрунтований варіант, але ще не перевірений графік. Переконайтеся, що послідовність вкладається у фактичний час змін, деталі та інструменти готові, а наступні технологічні операції можуть прийняти цю роботу. Через вихідні два робочі дні можуть охоплювати більше ніж два календарні.

Що може скоротити або подовжити інтервал?

Якщо сумарний час переналагоджень за повний цикл скоротиться з 90 до 45 хвилин, а решта умов не зміниться, нижня межа інтервалу з урахуванням резерву становитиме 45 ÷ 45 = один робочий день. Скорочення часу переналагоджень дає змогу частіше повертатися до виготовлення кожної деталі, а не просто швидше переходити з одного виробу на інший.

Зворотний ефект легко не помітити. Якщо добова потреба в часі обробки зросте з 330 до 360 хвилин, за того самого резерву на переналагодження залишиться лише 420 − 45 − 360 = 15 хвилин на день. За початкових 90 хвилин переналагоджень на повний цикл нижня межа інтервалу становитиме шість робочих днів.

Навіть невелике збільшення завантаження обробкою може різко подовжити інтервал, якщо на переналагодження залишається мало часу. Перевіряйте EPEI щоразу, коли змінюється номенклатура або завантаження спільного виробничого ресурсу, а не лише після проєктів зі скорочення часу налагодження.

Обирайте ритм відповідно до попиту, а не лише до циклічної схеми

Коротший інтервал повторення дає змогу раніше поповнювати запас деталі й покривати потребу на коротший проміжок між запусками. Це дозволяє зменшувати партії поповнення та запаси, що утримуються між запусками. Проте зі скороченням інтервалу переналагоджувати обладнання також доводиться частіше.

За стабільного попиту початковий розмір партії на кожен запуск визначають як попит за робочий день, помножений на обраний інтервал. У нашому прикладі для деталі A потрібно 100 × 2 = 200 штук на запуск. Ця кількість покриває попит за цикл, але сама по собі не визначає повної політики страхового запасу чи поповнення. Наявні запаси, дефіцит, мінімальні партії та зміни попиту й надалі потрібно враховувати.

Обираючи ритм, уникайте трьох поширених помилок.

Не плутайте покриття потреби запасами з виробничими можливостями. Поділивши запас на добовий попит, ви дізнаєтеся, на який час його може вистачити. Але це не покаже, чи здатен виробничий ресурс достатньо часто виготовляти всі деталі сімейства й виконувати потрібні переналагодження, щоб поповнювати їхні запаси.

Не виготовляйте кожну позицію з низьким попитом у кожному циклі. Для групи виробів із регулярним випуском короткий інтервал може бути виправданим, тоді як позиції з нерегулярним попитом можна виготовляти рідше, за реальною потребою. Чітко визначте це розмежування. Якщо виріб запускають лише раз на три цикли, його EPEI не дорівнює одному циклу, як у виробів із регулярним випуском.

Не оптимізуйте переналагодження окремо від решти виробництва. Якщо напрям переходу між виробами має значення, враховуйте фактичні переходи в обраній послідовності. Матриця переналагоджень може допомогти знайти ефективнішу черговість. Однак надто довга виробнича кампанія заради скорочення кількості переналагоджень може змусити іншу деталь занадто довго чекати наступного запуску.

Вирівнювання виробництва — ширше завдання, яке охоплює розподіл обсягів і номенклатури. У його межах EPEI допомагає відповісти на конкретне запитання: як часто ми можемо повертатися до виготовлення цих деталей? Шукайте відповідь, не намагаючись втиснути весь асортимент у жорстку схему.

Включіть регулярні роботи до реального виробничого графіка

Розрахунок потужності навмисно спрощено. Виробничий графік вашого підприємства значно складніший. Ті самі верстати потрібні для інших замовлень, оператори працюють у визначені зміни, а відсутність матеріалу може зірвати наступний запланований запуск.

Саме тут стає в пригоді SkyPlanner APS. Замість того щоб підтримувати окрему циклічну схему й вручну підлаштовувати під неї всі інші роботи, плануйте вибрані замовлення на поповнення разом з рештою портфеля замовлень. Так ви чіткіше бачитимете, чи можна поєднати регулярний випуск із зобов’язаннями перед клієнтами, і щодня витрачатимете менше часу на узгодження черг цих робіт на верстатах.

Врахуйте в моделі час, який справді потрібен для виготовлення цієї групи деталей

У SkyPlanner для кожної технологічної операції можна задавати час обробки однієї деталі, продуктивність або фіксовану тривалість, а також час налагодження й робочі центри, на яких її можна виконувати. Обирайте відповідний спосіб для кожної операції, а не розраховуйте кожну партію лише як кількість деталей, помножену на час циклу однієї деталі.

Внесіть до графіка вибрані кількості, виробничі маршрути й терміни виконання, врахувавши відповідні зміни та потужність виробничих ресурсів. Arcturus, механізм планування SkyPlanner, розміщує роботи в графіку на основі налаштованих пріоритетів і залежностей між технологічними операціями. Якщо ввімкнено планування з урахуванням матеріалів, їхня доступність також впливає на розрахунок. Отриману послідовність робіт видно на діаграмі Ганта.

Планові рішення залишаються за вами: яке сімейство виготовляти регулярно, який цільовий інтервал обрати та які пріоритети надати виняткам. Якщо замовлення не слід виконувати завчасно, дата дозволеного початку може запобігти його плануванню раніше цієї дати. Це обмеження найранішого початку, а не гарантія наступного повторного запуску.

Скорочуйте час налагодження, не втрачаючи з уваги наступний потрібний запуск

SkyPlanner може групувати завдання за спільними ознаками, як-от оснащенням, матеріалом або кольором. Правила подібності завдань для робочого центру враховують обрану ознаку та час налагодження для завдань, що відрізняються за нею. Важливість такого групування задається через динамічні пріоритети.

Це допомагає повернути час, який інакше втрачався б на зайві переналагодження. Однак економія часу налагодження й короткий інтервал повторення — не завжди одна й та сама мета. Якщо надто довго виконувати лише подібні завдання, наступний запуск іншої деталі може затриматися. Налаштуйте вагу групування разом із пріоритетами виконання замовлень, а потім перевірте, чи відповідає отримана послідовність обраному інтервалу.

Раніше в KJH-Comp завантаження планували в ERP на тиждень і вели електронні таблиці, а щоденний розподіл робіт між верстатами залишався за керівниками дільниць. Зі SkyPlanner планування з урахуванням обмеженої потужності та призначення робіт на верстати стали автоматичними. Компанія розповідає, що на згинанні групує завдання з однаковим оснащенням і товщиною матеріалу, скорочуючи час налагодження та простої.

Для сімейства виробів із регулярним випуском ці переваги так само важливі: менше зайвих переналагоджень і менше часу на перебудову щоденного плану. Наступний крок — перевірити обраний інтервал повторення з урахуванням усього виробничого навантаження.

Перевіряйте інтервал повторення, коли виробничі умови змінюються

Визначивши цільовий інтервал, послідовно фіксуйте час чергових запусків кожної деталі в межах узгодженого виробничого процесу. Відлічуйте інтервали за тією самою подією — наприклад, початком запуску — і за тим самим робочим календарем. Аналізуйте проміжки між запусками, особливо випадки пропуску запланованого повторення: саме лише середнє значення може приховувати те, що певна деталь регулярно чекає надто довго.

Якщо повторний запуск затримується, перш ніж змінювати цільовий інтервал, з’ясуйте причину. Чи не був початковий розрахунок часу на переналагодження надто оптимістичним? Можливо, потужність зайняло інше замовлення? Чи бракувало матеріалу, чи, можливо, обмеження на наступному етапі завадило запланованому руху виробів?

Оновіть відповідні дані про потужність, матеріали або пріоритети й перерахуйте графік у SkyPlanner. Потім разом перегляньте наступні запуски для поповнення запасів і замовлення клієнтів, на які вплинули зміни. Мета — усунути сам конфлікт, а не зберігати видимість незмінної вчорашньої циклічної схеми, коли фактичні черги робіт уже їй не відповідають.

Перевірте регулярний випуск одного сімейства виробів у SkyPlanner

Практично корисний EPEI поєднує три рішення: який інтервал дозволяє ваша потужність, якого ритму поповнення потребує попит і як побудувати графік, що забезпечить обидві умови поряд із виконанням інших замовлень.

SkyPlanner дає основу для третього рішення — календарного планування. Він інтегрується з будь-якою ERP- або MES-системою через відкритий REST API. Тож ви можете зберегти наявну бізнес-систему й включити регулярний випуск до єдиного графіка разом з іншими роботами цеху, враховуючи обмежені виробничі потужності.

Замовте демонстрацію SkyPlanner і підготуйте дані про одне сімейство виробів: час обробки й переналагоджень, календар змін та інші замовлення, що використовують той самий виробничий ресурс. Під час обговорення ви зможете оцінити, як запропонований ритм вписується в реальне завантаження. Якщо спочатку хочете самостійно ознайомитися із середовищем, спробуйте SkyPlanner із демонстраційними даними або скористайтеся сценарієм «Початок роботи» в помічнику, де вам допомагатиме ШІ.