Виробничий цех: що це і як скласти графік виробництва

Головна » Ресурси » Виробничий цех: що це і як скласти графік виробництва

Орієнтовний час читання: 16 хвилин

Виробничий цех є частиною підприємства, де люди й машини виготовляють продукцію. Він охоплює робочі центри для обробки, складання, оздоблення та виробничих перевірок. Практичний графік виробництва показує команді, яку технологічну операцію можна виконувати наступною, де вона відбуватиметься та що потрібно підготувати до її початку.

Головне завдання планування полягає в тому, щоб цей графік можна було виконати. Замовлення може бути терміновим, але для нього бракуватиме матеріалу. Так само верстат може бути вільним, а кваліфікований оператор у цей час працюватиме в іншому місці. Цеху потрібна послідовність виробничих завдань, що враховує ці умови, а також зрозумілий порядок повідомлення планувальнику про зміни.

У цьому посібнику розглянемо роботу цеху через перехід від планування до виконання: що відбувається на виробництві, що має містити придатна до виконання черга завдань, як команди реагують на зміни та які інструменти розв’язують ті чи інші проблеми.

Що відбувається у виробничому цеху?

У виробничому цеху сировина й комплектувальні проходять технологічні операції, необхідні для перетворення на готову продукцію. Залежно від підприємства це можуть бути різання, формування, механічна обробка, зварювання, складання, випробування та пакування. Оператори готують обладнання, виконують роботу й повідомляють, що завершено, а що зупинено.

Інші працівники забезпечують безперебійний перебіг цих робіт. Працівники, які переміщують матеріали, доставляють потрібні позиції до робочих центрів. Фахівці з технічного обслуговування підтримують обладнання в робочому стані. Працівники служби якості перевіряють, чи можна передавати продукцію на наступний етап. Майстри координують команду й розв’язують проблеми, з якими оператори не можуть упоратися самостійно.

Виробничий цех відрізняється від складу, основне призначення якого полягає у зберіганні й переміщенні запасів, та від офісів, де займаються адміністративними справами підприємства. Фізично ці зони можуть перетинатися: виробнича комірка може мати власне місце зберігання матеріалів, а планувальник може працювати поруч із верстатами. Важливо розрізняти вид діяльності, а не те, по який бік стіни перебуває працівник.

Саме тут виробничий план втілюється в роботу. У цеху також стають помітними хибні припущення плану: технологічна операція триває довше, ніж очікувалося, партія потребує доопрацювання або наступний робочий центр не має вільного часу для її обробки. Цю інформацію потрібно врахувати під час наступного перегляду графіка.

Виробничий цех, оперативний контроль і управління цехом

Ці поняття пов’язані між собою, але відповідають на різні запитання.

Термін	Що описує	Основне запитання
Виробничий цех	Виробнича зона	Де виконують роботу?
Оперативний контроль у цеху	Керування роботами та відстеження їх виконання	Що відбувається з кожним завданням?
Управління цехом	Щоденна організація роботи	Хто реагує на відхилення?
Календарне планування виробництва в цеху	Визначення часу й послідовності технологічних операцій	Що можна виконувати наступним?

Оперативний контроль у цеху охоплює запуск завдань у виробництво, відстеження їх виконання та керування виробничим потоком. Документація Oracle з оперативного контролю в цеху описує його як сполучну ланку між керуванням виробництвом і цехом, що використовує інформацію про стан матеріалів, робочих центрів і технологічних операцій.

Управління цехом є ширшим поняттям. Воно охоплює координацію щоденних робіт, аналіз результатів, передавання питань безпеки чи якості на відповідний рівень відповідальності та подальшу роботу над проблемами, що повторюються. Коротка командна нарада й наочна інформаційна дошка можуть допомогти організувати цю роботу.

Календарне планування визначає заплановану послідовність і час виконання. Оперативний контроль дає інформацію про фактичний перебіг робіт, а управління визначає порядок дій, коли факт відрізняється від плану. Панель з актуальними даними корисна, але хтось усе одно має вирішити, як вписати незавершені роботи в графік з урахуванням решти зобов’язань.

Як розміщення обладнання в цеху впливає на календарне планування

На виробничій лінії продукція проходить через робочі центри в однаковій послідовності. Планувальник має узгоджувати темп роботи лінії, забезпеченість персоналом, переходи між видами продукції та наявність завдань на кожному етапі. Зупинка одного робочого центру може вплинути як на ті, що подають йому продукцію, так і на ті, що чекають на результат його роботи.

Виробнича комірка об’єднує обладнання для певної групи виробів або пов’язаних технологічних операцій. Під час планування потрібно враховувати спільне використання персоналу й обладнання всередині комірки, а також роботи, які передають за її межі для виконання спільного процесу, наприклад термообробки чи контролю.

За технологічного принципу розміщення обладнання (job shop) верстати групують за видами виконуваних робіт. Різні замовлення проходять через них різними маршрутами. Черги завдань на цих верстатах впливають одна на одну: після одного верстата завдання може потрапити в чергу до іншого. Тому послідовність, яка здається вдалою для окремого верстата, може спричинити проблеми зі строками виконання в іншій частині виробництва.

У виробництві з фіксованим розташуванням виробу сам виріб залишається на місці, а працівники, інструменти й обладнання переміщуються до нього. Графік узгоджує доступ до місця виконання робіт, залучення фахівців із потрібними навичками та послідовність роботи команд.

За будь-якого розміщення обладнання питання готовності залишається однаковим: чи можна розпочати цю технологічну операцію, чи завершено необхідні попередні роботи та чи доступні матеріали, обладнання й люди? Від розміщення обладнання залежить, які обмеження має узгоджувати планувальник. Саме лише впорядкування цеху не дає змоги визначити реалістичну дату завершення.

Чому виробничий план може не спрацювати в цеху

Загальний план може визначати, що має завершити кожен підрозділ, але не показувати, як розподілити ці роботи між окремими верстатами. Тоді кілька замовлень претендують на той самий час. Проблема стає помітною лише тоді, коли майстер намагається сформувати чергу завдань на день.

Недостатня підготовка призводить до іншого збою. У графіку зазначено початок роботи, але матеріал, оснащення, програма або затверджена інструкція недоступні. Верстат простоює або оператор обирає інше завдання. Фактична послідовність уже відхилилася від плану.

Дані про перебіг робіт також можуть бути застарілими. Планувальник ставить у графік наступну технологічну операцію, оскільки попередня мала завершитися, хоча вона ще триває або її результат заблоковано службою якості. Потрібно чітко розрізняти заплановане завершення й підтверджену готовність.

Суперечливі вказівки ускладнюють ці проблеми. У планувальника одна черга завдань, у майстра змінена роздруківка, а терміновий запит надходить безпосередньо від відділу продажів. Кожен може діяти обґрунтовано, але водночас підприємство керуватиметься кількома різними наборами пріоритетів.

Дієве рішення залежить від причини. Щоб усунути конфлікти через завантаження потужностей, потрібен реалістичний графік виробництва. Щоб усунути недоліки підготовки, потрібно забезпечити готовність завдань до виконання, а щоб усунути суперечності між чергами, узгодити єдину послідовність. Докладніша звітність допомагає лише тоді, коли на її основі ухвалюють відповідне рішення.

Що потрібно операторам від графіка виробництва

Оператору потрібна достатня інформація, щоб визначити наступну технологічну операцію та безпечно розпочати її. Самих лише номера замовлення й строку виконання для клієнта зазвичай недостатньо.

Практичний перелік завдань до виконання може містити наведені нижче поля. Його точний формат залежить від характеру робіт і місця зберігання виробничих інструкцій, для яких діють встановлені процедури контролю документів.

Поле	Призначення
Послідовність і поточна версія	Визначити узгоджену чергу завдань
Замовлення, виріб і технологічна операція	Визначити роботу, яку потрібно виконати
Кількість, яку ще потрібно виготовити	Показати, скільки ще потрібно виготовити
Верстат або робочий центр	Визначити місце виконання технологічної операції
Запланований початок і завершення	Показати запланований час виконання
Статус готовності або блокування	Показати, чи можна розпочати роботу
Посилання на інструкцію	Знайти затверджені вказівки
Контакт для повідомлення про відхилення	Повідомити відповідальному про заблоковане завдання

Графік вказує на потрібну інструкцію, але не замінює її. Креслення, процедури безпеки, параметри процесу й вимоги до контролю й надалі мають проходити встановлені процедури перевірки та затвердження. Високий пріоритет ніколи не дає права ігнорувати блокування з боку служби якості чи працювати в небезпечних умовах.

У переліку також має бути легко розпізнати заблоковані завдання. Якщо перше завдання неможливо розпочати, команді потрібен узгоджений порядок вибору іншого завдання, яке можна виконувати, та повідомлення про відхилення. Інакше оператору доведеться самому визначати локальні правила пріоритетності, а планувальник перестане бачити фактичну послідовність робіт.

Позначка часу або номер версії допомагає уникнути ситуації, коли стара роздруківка конкурує з поточним планом. Незалежно від носія команда має знати, де знайти чинну затверджену чергу завдань і як нова версія офіційно замінює попередню.

Як перетворити план на графік виробництва для цеху

Процес починається з визначення фактичного стану виробництва. Результатом є узгоджена черга завдань, яку команда може виконувати й оновлювати.

1. З’ясуйте, що завершено, що виконується, а що заблоковано

Підтвердьте завершені технологічні операції, кількість придатної продукції, незавершене виробництво та всі блокування. Перевірте, скільки роботи залишилося в операціях, які вже виконуються. Перебудовуючи план, зберігайте дані про фактично завершені роботи, а не плануйте так, ніби в цеху ще нічого не розпочато.

Відокремлюйте підтверджені факти від оцінок. Очікуваний час повернення верстата до роботи після технічного обслуговування можна використати для попереднього плану. Проте невизначеність цього часу має бути помітною, перш ніж хтось розраховуватиме на цей часовий інтервал.

2. Перевірте готовність кожної технологічної операції

Перевірте наявність матеріалів, оснащення й затверджених інструкцій, а також завершення попередніх технологічних операцій. Визначте, які працівники або навички потрібні. Зафіксуйте, чому заблоковану операцію неможливо розпочати та хто може усунути перешкоду.

Готовність потрібно визначати для кожної технологічної операції, а не лише для замовлення загалом. Наприклад, різання для замовлення можна розпочати, навіть якщо закуплений комплектувальний виріб, потрібний для складання, ще не надійшов. У графіку потрібно врахувати дату його доступності саме на тому етапі, де його використовуватимуть.

3. Визначте доступний робочий час

Враховуйте доступність верстатів і зміни працівників, потрібних для роботи на них. Додайте планове технічне обслуговування, перерви та інші відомі періоди недоступності. Враховуйте час не лише на обробку, а й на переналагодження.

Планування з обмеженими виробничими потужностями розподіляє роботи в межах доступного часу. Загальне навантаження може показати, що підрозділ перевантажений, але саме по собі не показує, коли починається кожна технологічна операція. Якщо для різних робіт потрібні ті самі оператори, інструменти або пости контролю, можуть виникати конфлікти навіть тоді, коли машинного часу начебто достатньо.

4. Визначте пріоритети й послідовність готових до виконання робіт

Спирайтеся на узгоджені підприємством зобов’язання щодо постачання та пріоритети. Визначаючи послідовність, враховуйте наступні технологічні операції та вузькі місця у виробництві. Якщо завантажувати верстат простими роботами лише для того, щоб він не простоював, можна затримати замовлення, якому його час потрібен терміново.

Просте правило, наприклад виконувати спочатку завдання з найближчим строком завершення, допомагає впорядкувати невелику чергу готових виробничих завдань. Однак усе одно потрібно перевірити залежності між технологічними операціями, переналагодження та доступні потужності. Групування робіт зі схожими переналагодженнями може заощадити машинний час, але водночас відкласти термінове завдання. Ухвалюючи рішення, слід враховувати наслідки для постачання.

5. Перевірте весь маршрут перед запуском робіт

Перегляньте подальші технологічні операції, потрібні для завершення кожного замовлення. Роботи, запущені на вже перевантажену дільницю, збільшують обсяг незавершеного виробництва. Вони можуть займати місце й зв’язувати матеріали, не наближаючи дату відвантаження.

Запускайте роботи в темпі, з яким упораються наступні етапи, і забезпечуйте достатню підготовку, щоб критичний етап не залишався без роботи. Якщо завершити замовлення у визначений строк усе ще неможливо, явно позначте цю суперечність, щоб ухвалити рішення щодо пріоритетів, потужностей або постачання.

6. Видайте єдину чергу робіт і погодьте порядок зворотного зв’язку

Передайте затверджений графік майстру та операторам. Позначте його чинну версію й визначте обставини, про які потрібно повідомляти відповідальним особам: зупинка верстата, нестача матеріалів, призупинення робіт через питання якості або виконання завдання суттєво довше, ніж заплановано.

Погодьте, хто оновлює графік, а хто повідомляє про зміни командам, яких вони стосуються. Повідомити про подію, скоригувати план і довести зміни до працівників потрібно окремо. Кожна з цих дій важлива, щоб цех працював за новою послідовністю.

Хто відповідає за передачу плану та зміни?

На різних заводах ці обов’язки можуть виконувати працівники на різних посадах. Важливо, щоб за кожне рішення відповідала конкретна особа.

Планувальник виробництва узгоджує строки виконання замовлень на різних робочих центрах. Майстер перевіряє, чи можна виконати запропоновані роботи наявною командою та в поточних умовах. Оператори повідомляють про фактичний перебіг робіт і перешкоди. Працівники служб технічного обслуговування та якості визначають, коли обладнання або призупинені роботи можна повернути у виробництво.

Для визначення пріоритетів постачання також потрібно погодити відповідальну особу з боку бізнесу. Отримавши терміновий запит, майстер повинен мати змогу передати його для ухвалення рішення щодо графіка, а не мовчки відсунути інше зобов’язання.

Під час передачі зміни потрібна інформація про незавершені роботи, чинні обмеження на виконання робіт, стан верстатів і наступні затверджені технологічні операції. Перелік усього, що сталося за попередню зміну, може завадити побачити головне для цих рішень. Команда, яка заступає на зміну, має знати, що можна робити зараз і хто відповідає за невирішені питання.

Що робити, коли виробництво відстає від плану

Насамперед потрібно з’ясувати, чи впливає затримка на те, які роботи можна виконувати далі, або на строк завершення замовлення. Незначне відхилення може вкладатися в чинний план. Несправність верстата або затримка необхідного попереднього етапу може зробити кілька подальших запланованих запусків неможливими.

Команді потрібні зафіксовані дані про фактичну зупинку чи затримку, оцінка обсягу робіт, що залишилися, та реалістичне припущення щодо відновлення. Тоді планувальник виробництва зможе оцінити технологічні операції, яких це стосується, особливо на спільних верстатах і вузьких місцях.

Можна перенести роботи, які це допускають, на інший верстат, змінити послідовність, додати погоджений робочий час або переглянути зобов’язання щодо постачання. Кожен варіант має наслідки. Альтернативний верстат повинен бути придатним для виконання технологічної операції, а додаткові години його роботи мають сенс лише тоді, коли потрібні працівники можуть у цей час працювати.

Переривати вже розпочату роботу може бути дорого або недоцільно. Тому поряд із графіком, що реагує на зміни, важливі й стабільні вказівки на найближчий період. Перепланування всієї черги після кожного незначного відхилення може спричинити зайві переналагодження та невпевненість операторів у тому, яким вказівкам довіряти.

Узгоджене коригування має показувати, які строки початку змінилися, чому та кого потрібно повідомити. Якщо навіть найкращий здійсненний план не забезпечує своєчасного постачання, потрібне рішення з боку бізнесу. Перестановка завдань у черзі не створить відсутніх потужностей.

Які показники виробничого цеху допомагають ухвалити наступне рішення?

Показники корисні, коли ведуть до конкретної дії. Навіть якщо на інформаційній дошці всі індикатори верстатів зелені, замовлення можуть запізнюватися.

Своєчасне завершення або постачання показує, чи виконуються взяті зобов’язання. Команда має однаково визначати строк виконання та момент завершення, щоб зміна обіцяного строку не приховувала регулярних затримок.

Випуск придатної продукції показує обсяг завершених робіт, результат яких придатний до використання. Вимірювання випуску на одній із початкових технологічних операцій може вводити в оману, якщо виготовлені деталі накопичуються перед подальшим вузьким місцем. Готова продукція, що пройшла приймання, краще відображає потребу клієнта.

Незавершене виробництво та час очікування показують, де накопичуються роботи. Якщо черга регулярно виникає перед тією самою технологічною операцією, варто перевірити потужності або готовність до виконання. Черга заблокованих завдань потребує інших дій, ніж черга завдань, готових до виконання.

Дотримання графіка виробництва показує, наскільки фактичне виконання відповідало заданій послідовності або строкам. Для відхилення потрібно встановити причину: нездійсненний план, проблема з матеріалами та неузгоджена зміна пріоритету потребують різних рішень. Саме лише дотримання графіка не доводить, що він був обґрунтованим.

Простої, брак і виправлення браку пояснюють втрати корисного часу та придатної продукції. Загальна ефективність обладнання, або OEE, поєднує доступність обладнання, продуктивність і якість. Цей показник допомагає аналізувати втрати, пов’язані з обладнанням, але не визначає, чи завершуються потрібні замовлення вчасно.

Найкорисніший аналіз пов’язує результат із його причиною та відповідальною особою. Якщо роботи регулярно не готові до запуску, може знадобитися краща підготовка. Якщо регулярно виникає перевантаження, можуть бути потрібні зміни потужностей або строків постачання. Показник дає привід для такого обговорення, але не ухвалює рішення.

Де допомагають методи ощадливого виробництва, а де все одно потрібне календарне планування

5S допомагає організувати робоче місце так, щоб інструменти й матеріали було легко знайти та використати. Стандартизована робота допомагає працівникам послідовно виконувати повторювані технологічні операції. Обидва підходи сприяють належній підготовці та достовірній оцінці тривалості робіт.

Візуальне управління допомагає краще бачити поточні роботи та проблеми. На дошці можна відображати заблоковані завдання, зупинки обладнання й відповідальних за реагування. Її користь залежить від актуальності інформації та від того, чи діє команда на її основі.

Канбан використовує сигнали, які дозволяють поповнення запасів, і може обмежувати незавершене виробництво. Він підходить для робіт, де можна визначити відповідний цикл поповнення. Для виконання різноманітних замовлень клієнтів на кількох спільних верстатах також може знадобитися календарне планування на рівні технологічних операцій, щоб узгодити різні маршрути.

Технічне обслуговування допомагає уникати втрат доступного часу роботи обладнання, а поліпшення якості зменшує обсяг браку та повторних робіт. Ці методи покращують умови виконання графіка. Планувальник виробництва все одно має розподілити решту технологічних операцій з урахуванням цих умов.

ERP, MES чи APS: для якого завдання потрібне програмне забезпечення?

Оскільки можливості різних категорій продуктів перетинаються, їх варто розрізняти за потрібною функцією.

Інструмент	Основне призначення	Роль у переході від планування до виконання в цеху
ERP	Замовлення, матеріали та облікові дані підприємства	Надання даних про потребу у виробництві
MES	Виконання та облік виробництва	Надання даних про фактичне виконання
APS	Детальне та календарне планування	Розрахунок реалістичних строків виконання технологічних операцій
Дошка візуального управління	Спільна інформація про стан робіт і дії	Координація щоденного реагування

ERP-система може включати календарне планування виробництва та контроль виконання робіт у цеху. MES-система також може мати функції календарного планування. Сама назва категорії не визначає, чи здатна система враховувати обмеження потужностей заводу, технологічні маршрути та пріоритети.

Дошки або електронної таблиці може бути достатньо, якщо черга досить проста, щоб команда могла її перевіряти й підтримувати актуальною. Обмеження таких інструментів стають помітними, коли через зміну планувальник мусить вручну перебудовувати пов’язані черги або коли одночасно використовують кілька версій.

APS-система розраховує строки та послідовність технологічних операцій. Для цього їй усе одно потрібні достовірні вхідні дані та зворотний зв’язок із виробництва. Дослідження NIST щодо інтеграції календарного планування зі збором даних у виробничому цеху визначає обидві сторони цієї проблеми: передавання початкової інформації до системи календарного планування та реагування на зміни після початку виконання графіка.

SkyPlanner розраховує графіки виробництва з урахуванням робочих центрів, змін, операторів, матеріалів і пріоритетів, які задає планувальник виробництва. Коли умови змінюються, система перераховує графік і показує результат на діаграмі Gantt. Вона інтегрується з будь-якою ERP або MES через свій відкритий REST API. Пробна версія з демонстраційними даними дає змогу ознайомитися з цим етапом календарного планування; відповідальність за пріоритети та план, переданий до цеху, залишається за планувальником виробництва.

Як покращити передачу плану до цеху

Варто почати з ділянки виробництва, де роботи пов’язані між собою, а запланованої черги регулярно не вдається дотримуватися. Межі аналізу мають охоплювати важливі зв’язки технологічної операції з попередніми й наступними етапами, щоб видиме поліпшення не зводилося до перенесення очікування в інше місце.

Команда може зіставити поточну чергу з фактичною готовністю робіт, визначити повторювані причини відхилень і погодити одну відповідальну особу за зміни графіка. Якщо ніхто не знає, що залишилося незавершеним, насамперед може знадобитися кращий облік виконання. Якщо роботи готові, але регулярно не вкладаються в доступні потужності, першочерговою може бути перевірка потужностей.

Перевірка має бути практичною: чи може команда, яка заступає на зміну, визначити наступну готову технологічну операцію, побачити причини блокування інших робіт і повідомити про зміну тому, хто може оновити план? Далі можна оцінити, чи надійніше завершуються прийняті замовлення та чи зменшується зайве очікування.

Ці результати корисніші за обіцяне поліпшення на певний відсоток. Налагоджена передача плану дає операторам чітке розуміння наступних дій, а планувальнику виробництва надає фактичні дані для коригування завтрашнього графіка.

Поширені запитання

Англійський термін «shop floor» пишеться разом чи окремо?

«Shop floor» зазвичай пишеться англійською як два слова. Варіант «Shopfloor» також трапляється в назвах програмного забезпечення та галузевих публікаціях. Обидва варіанти можуть позначати виробничий цех; у цьому виробничому контексті жоден із них не означає матеріал покриття підлоги.

Чи означають «shop floor» і «job shop» те саме?

«Shop floor» означає виробничий цех. «Job shop» означає спосіб організації виробництва, за якого різні виробничі завдання проходять різними маршрутами через спільні верстати. Натомість у виробничому цеху заводу можуть використовуватися виробничі лінії, виробничі комірки або поєднання різних схем розміщення обладнання.

Чим календарне планування робіт у цеху відрізняється від оперативного контролю?

Календарне планування визначає заплановані строки та послідовність технологічних операцій. Оперативний контроль спрямовує та відстежує роботу під час виробництва. Дані про фактичний хід робіт і виявлені проблеми, отримані завдяки контролю, дають змогу переглядати графік виробництва.

Чи може невелике підприємство керувати роботою цеху без MES?

Так. Невелика команда може працювати за інструкціями, актуальність яких контролюється, узгодженою чергою завдань і вручну звітувати про хід робіт, якщо здатна підтримувати надійність такого процесу. Програмне забезпечення стає корисним, коли потреби у звітності чи координації перевищують можливості цього процесу. Якщо виникають проблеми з календарним плануванням, варто оцінити саме його, навіть якщо на підприємстві вже налагоджено моніторинг виробництва.