Страховий запас у виробництві: розрахуйте потрібний обсяг

Головна » Ресурси » Страховий запас у виробництві: розрахуйте потрібний обсяг

Орієнтовний час читання: 11 хвилин

Брак комплектувальної деталі може зупинити складальну лінію, навіть якщо сама деталь коштує зовсім небагато. Тримати її більший запас здається розумним рішенням. Проте збільшення запасів усіх комплектувальних швидко заморожує кошти в тому, що може й не знадобитися.

Поняття страхового запасу допомагає точніше визначити мету такого рішення: додатковий запас потрібен для покриття невизначеності, а не просто тому, що поповнення складно узгодити. Розрахуйте його на основі очікуваного попиту й часу поповнення, а потім перевірте, чи надійде наступна партія тоді, коли вона потрібна за планом.

Якщо запас поповнюють власним виробництвом, саме з цією другою перевіркою допомагає SkyPlanner. Arcturus включає партію до графіка разом з іншими виробничими завданнями, а на діаграмі Gantt видно запланований час її завершення. Ви витрачаєте менше часу на узгодження черг до обладнання й можете раніше відреагувати на загрозу дефіциту.

Що таке страховий запас у виробництві?

Страховий запас — це додатковий обсяг запасів, який утримують для зниження ризику дефіциту через неочікуваний попит або затримки поповнення. Залежно від того, на якому етапі важлива наявність, виробники можуть створювати його із закуплених матеріалів, уніфікованих комплектувальних або готової продукції.

Цей запас доповнює кількість, потрібну для очікуваного попиту протягом часу поповнення. Якщо до надходження наступної партії ви очікуєте використати 320 кронштейнів, ці 320 кронштейнів покривають звичайну потребу. Додаткова кількість на випадок перевищення очікуваного попиту — це і є страховий запас.

Відоме сезонне зростання слід враховувати в плані попиту. Стабільно довший час виконання замовлення постачальником — у вихідних припущеннях щодо поповнення. Не варто приховувати жодне з них у запасі, обсяг якого нічим не обґрунтований.

Страховий запас також призначений для використання. Це не обов’язково резерв, який зберігають окремо й забороняють використовувати. Використання його частини саме по собі не означає помилки в плануванні, але регулярне повне вичерпання — привід з’ясувати причини.

Визначте, від чого має захищати страховий запас

Почніть із позиції, дефіцит якої має суттєві наслідки. Недорогий кріпильний елемент, що використовується в багатьох складальних вузлах, може потребувати більшої уваги, ніж дорога деталь, яку легко замінити.

З’ясуйте, що станеться за відсутності цієї позиції: чи зупиниться вузьке місце, чи затримається відвантаження клієнту, чи можна буде перейти до іншого виробничого завдання? Зіставте ці наслідки з вартістю заморожених коштів, зберігання та втрат через псування й моральне старіння додаткового запасу.

Потім визначте, на якому етапі зберігати запас. Уніфікована комплектувальна деталь може використовуватися в кількох готових виробах, тоді як запас готової продукції забезпечує негайне відвантаження конкретного виробу. Не додавайте автоматично окремий страховий запас на кожному рівні специфікації матеріалів для захисту від того самого збою. Визначте, який ризик покриває кожен запас.

Для комплектувальних використовуйте дані про потребу саме в точці зберігання запасу. Відвантаження клієнтам не завжди коректно відображають потребу в комплектувальних: через виробничі партії характер їх видачі зі складу може бути іншим. Відомі потреби мають визначати план потреб у матеріалах, а страховий запас — покривати невизначеність, що залишається.

Як розрахувати страховий запас

Для позиції зі змінним попитом і надійним, сталим часом поповнення часто застосовують таку формулу:

Страховий запас = z × σd × √L

Де:

• z — коефіцієнт для обраного рівня обслуговування за цикл.
• σd — стандартне відхилення денного попиту, яке показує, наскільки денні обсяги відрізняються від середнього значення.
• L — час виконання замовлення на поповнення, виражений у кількості таких самих днів.

Ця модель передбачає, що попит у різні дні є незалежним і відносно стабільним, а для попиту за період поповнення придатне наближення нормальним розподілом. Це корисна відправна точка за регулярного споживання, а не універсальна формула для будь-якої виробничої позиції.

Приклад розрахунку для виробництва

Уявіть завод, який виготовляє уніфікований монтажний кронштейн для своїх складальних ліній. Готові партії надходять на склад комплектувальних. Наведені нижче дані — умовні:

Вихідний параметр	Значення
Середній попит за робочий день	80 кронштейнів
Стандартне відхилення денного попиту	20 кронштейнів
Сталий час поповнення — до моменту, коли запас можна використовувати	4 робочі дні
Цільовий рівень обслуговування за цикл	95%
Відповідний коефіцієнт z, округлений	1,65

Завод контролює потребу в поповненні безперервно, без додаткової затримки на щотижневий перегляд. Кожна партія поповнення стає доступною для використання в повному обсязі через чотири робочі дні.

Розрахунок:

Страховий запас = 1,65 × 20 × √4 = 66 кронштейнів

Ці 66 кронштейнів покривають невизначеність. Очікуваний попит за час поповнення розраховують окремо:

80 × 4 = 320 кронштейнів

Разом очікуваний попит і страховий запас становлять 386 кронштейнів. У цьому прикладі ця кількість визначатиме момент запуску поповнення, а не розмір наступної партії.

Використовуйте належні дані для розрахунку

Розраховуйте мінливість денного попиту за репрезентативним рядом денних обсягів, включно з робочими днями, коли попиту справді не було. Використовуйте стандартне відхилення цих денних спостережень, а не місячне стандартне відхилення, поділене на кількість днів. Перевірте, чи немає пропущених операцій обліку та незадоволеного попиту: обсяги видачі зі складу можуть виглядати штучно заниженими, якщо дефіцит не дає виробництву споживати комплектувальну деталь.

Враховуйте передбачувані зміни в плані попиту. Якщо споживання зростає або має сезонний характер, необроблені історичні дані можуть змішувати відомі закономірності з невизначеністю. Використовуйте метод, що спирається на залишкову похибку прогнозу, замість того щоб вважати кожне відхилення від колишнього середнього випадковим.

Вимірюйте час поповнення до моменту, коли позиція готова до використання. Для закупленого матеріалу цей час може включати приймання та контроль якості. Для кронштейна власного виробництва він охоплює очікування, проходження всього виробничого маршруту й передавання на склад комплектувальних. Самого часу роботи обладнання недостатньо для визначення часу поповнення.

Календар також має бути узгодженим. Якщо денну мінливість виміряно за робочими днями, час виконання замовлення потрібно визначати в тих самих робочих днях, а не без перевірки змішувати календарні дні з днями роботи виробництва.

Що робити, якщо час виконання замовлення теж змінюється?

Модель із чотириденним строком не підходить для процесу поповнення, який іноді триває чотири дні, а іноді — вісім. Підстановка середнього значення в L не враховує додаткової невизначеності.

Використовуйте модель, яка враховує мінливість часу виконання замовлення, або проаналізуйте попит за фактичні періоди поповнення, щоб оцінити потрібний захист. Перевірте, чи зростають у періоди високого завантаження одночасно споживання й виробничі черги. Ці явища можуть бути пов’язані, тому формула, що передбачає незалежність попиту й часу виконання замовлення, може неправильно оцінювати ризик.

За нерегулярного попиту, дуже великих разових видач зі складу або браку придатних історичних даних перевірте інший метод на відповідність фактичному характеру споживання позиції. Тимчасовий запас, визначений за аналогічними позиціями та практичним досвідом, може бути доцільним, якщо ви зафіксуєте обґрунтування й переглядатимете його в міру накопичення даних.

Обирайте рівень обслуговування, а не лише множник

У цьому розрахунку рівень обслуговування за цикл 95% означає приблизно 95% імовірності завершити цикл поповнення без дефіциту за припущень, закладених у модель. Це не означає, що 95% одиниць попиту задовольняються негайно або що 95% замовлень доставляють клієнтам вчасно.

Частка одиниць попиту, яку задовольняють безпосередньо з наявного запасу, — це коефіцієнт задоволення попиту із запасу. І невеликий, і значний дефіцит можуть однаково зараховуватися як один цикл із дефіцитом, але мати зовсім різний вплив на цей коефіцієнт і на виробництво.

Обирайте цільовий рівень з огляду на наслідки дефіциту й витрати на утримання страхового запасу. Не встановлюйте низький рівень для всіх недорогих позицій лише тому, що вартість їхнього запасу невелика.

Для того самого кронштейна підвищення цільового рівня обслуговування за цикл до 99% потребує округленого коефіцієнта z, що дорівнює 2,33:

2,33 × 20 × √4 = 93,2 кронштейна, після округлення вгору — 94

Це вибір між утриманням 66 і 94 додаткових кронштейнів для різних рівнів захисту, а не рекомендація встановити рівень обслуговування 99% для кожної позиції. Оцініть, чи виправдовує додатковий захист кошти, вкладені в запас.

Страховий запас, точку замовлення та розмір партії визначайте окремо

Ці величини відповідають на різні запитання:

Рішення	Що визначає	Приклад із кронштейном
Страховий запас	Додаткова кількість для покриття невизначеності	66 кронштейнів
Точка замовлення	Коли запускати поповнення	Позиція запасу — 386 кронштейнів
Розмір партії	Яку кількість поповнювати	Умовна партія з 400 кронштейнів

Для застосованої тут політики безперервного контролю запасів:

Точка замовлення = очікуваний попит за час поповнення + страховий запас

Точка замовлення = 320 + 66 = 386 кронштейнів

Для визначення моменту замовлення використовуйте позицію запасу: наявний придатний до використання запас плюс замовлене, але ще не отримане поповнення, мінус невиконаний або вже зарезервований попит за вашими правилами обліку запасів. Не враховуйте те саме зобов’язання двічі. Якщо дивитися лише на фактичний залишок на складі, можна запустити ще одну партію, хоча достатню кількість уже замовлено.

Водночас замовлені компоненти не можуть забезпечити складання, доки не надійдуть. Урахування їхньої кількості може запобігти дублюванню замовлення, хоча заплановане надходження буде надто пізнім, щоб уникнути дефіциту. Тому перевіряйте разом і кількість, і доступність запасу на потрібні дати.

Партія з 400 кронштейнів — окреме виробниче рішення, на яке впливають переналагодження, переміщення та виробничі потужності. Мінімальний обсяг виробничої партії — це нижня межа її розміру, а не цільовий рівень страхового запасу. Збільшення партії може підвищити середній запас, але не скоригувати кількість, передбачену для покриття невизначеності.

Якщо потребу в поповненні перевіряють лише періодично, запас має покривати й очікування до наступної перевірки. Не застосовуйте без змін чотириденний розрахунок для безперервного контролю до політики зі щотижневою перевіркою. Великі відбори зі складу, через які позиція запасу одразу падає нижче точки замовлення, теж потребують уваги: не варто припускати, що поповнення щоразу починається точно на рівні 386.

Перш ніж збільшувати страховий запас, з’ясуйте, чому він вичерпався

Припустімо, за поточним графіком партію кронштейнів буде завершено на два робочі дні пізніше, ніж передбачає політика поповнення. За середнього споживання на ці два дні потрібно ще 80 × 2 = 160 кронштейнів. Страховий запас у 66 кронштейнів для покриття коливань попиту не був розрахований на цю вже відому затримку.

Нагальний дефіцит усе ж може потребувати термінового постачання або тимчасового додаткового запасу. Але просте збільшення постійного страхового запасу не усуває причину, пов’язану з графіком виробництва.

Що ви спостерігаєте	Що перевірити або змінити
Неочікуваний попит регулярно виходить за межі запланованого діапазону	Перегляньте оцінку мінливості, припущення щодо попиту та цільовий рівень обслуговування.
Звичайне поповнення тепер займає більше часу	Оновіть очікуваний попит за час виконання замовлення та перерахуйте страховий запас для нового періоду покриття.
Уже видно, що наявна партія запізнюється через чергу на обладнанні	Усуньте конфлікт щодо потужностей, матеріалів або пріоритетів і перевірте вплив на інші виробничі завдання.
Запас є в обліку, але його неможливо знайти або використати	Перш ніж змінювати цільовий рівень, виправте дані про залишки, резервування або статус якості.
Через зниження виходу придатної продукції витрати матеріалу перевищують план	Скоригуйте планову норму витрат і дослідіть процес; відокремлюйте очікувані втрати від невизначеності.

Кілька причин можуть діяти одночасно. Краще календарне планування не усуває реальної невизначеності в постачанні, а більший запас не створює відсутніх виробничих потужностей. Варто з’ясувати, яка саме дія допоможе подолати дефіцит, з яким ви насправді зіткнулися.

Плануйте реалістичну дату поповнення зі SkyPlanner

Коли ви визначили кількість для поповнення, SkyPlanner APS допомагає включити її виробництво в графік поряд із замовленнями клієнтів. Замість того щоб вести окрему чергу поповнення запасів і узгоджувати її вручну, плануйте партію в спільному графіку з іншими роботами на вашому обладнанні.

Arcturus розраховує графік на основі налаштованих виробничих ресурсів, змін, тривалості технологічних операцій, залежностей і пріоритетів. На діаграмі Gantt видно маршрут партії та запланований термін завершення. Ви можете перевірити, чи встигнуть виготовити кронштейни до моменту, коли вони знадобляться для складання, а не вважати відкрите виробниче замовлення доступним запасом.

Якщо термінове замовлення клієнта відсуває партію в графіку, пріоритети визначаєте ви. Arcturus перераховує послідовність, а ви перевіряєте терміни всіх виробничих завдань, яких торкнулися зміни. Якщо ввімкнено планування з урахуванням матеріалів, їхня наявність також впливає на можливий час початку робіт. Autopilot може оновлювати план за налаштованими подіями або за розкладом, зберігаючи чинними ваші правила та блокування.

Це практична причина обрати SkyPlanner: менше ручного узгодження черг, що конкурують за ресурси, і можливість раніше виявити затримку поповнення, коли ще є час змінити план.

Розмежовуйте політику страхового запасу та календарне планування. Сповіщення SkyPlanner про низький рівень запасу може підказати вам створити замовлення на поповнення; воно не створює замовлення автоматично у відповідь на зниження рівня запасу. Наведений вище розрахунок визначає необхідний запас. Arcturus планує виробничі завдання, які ви створюєте або отримуєте через інтеграцію.

Що змінилося в Piristeel завдяки кращій координації

Компанія Piristeel, виробник систем безпеки покрівлі та водостічних систем, раніше покладалася на великі виробничі партії та буферні запаси, а підрозділи мали обмежене уявлення про роботу один одного. У своїй історії використання SkyPlanner компанія розповідає про спільну діаграму Gantt для виробництва та кращу координацію невеликих партій. Великі запаси перестали бути обов’язковою умовою безперебійної роботи.

Цей досвід показує цінність наочного й узгодженого плану. Ідеться не просто про скорочення всіх буферних запасів, а про можливість не тримати зайвий запас через складність керування виробничим графіком.

Переглядайте страховий запас разом із планом поповнення

Для першої обраної позиції зафіксуйте вихідні дані про попит, час поповнення до отримання придатного до використання запасу, цільовий рівень обслуговування, розрахований страховий запас, політику замовлення та розмір партії. Зіставляйте обрану політику з подальшими випадками дефіциту та фактичними результатами поповнення. Переглядайте її, коли змінюються попит, надійність постачання, час виконання замовлення або наслідки дефіциту; одного спокійного циклу недостатньо, щоб вважати запас надмірним.

Зберігайте обґрунтований запас для покриття реальної невизначеності. Використовуйте SkyPlanner, щоб бачити заплановану дату поповнення й узгоджувати виробничі завдання, які конкурують за ресурси. SkyPlanner інтегрується з будь-якою ERP або MES через відкритий REST API, тож ви можете поліпшити календарне планування, продовжуючи користуватися наявною системою.

Замовте демонстрацію SkyPlanner і підготуйте приклад однієї позиції, запаси якої ви поповнюєте, та термінового замовлення, що нещодавно відсунуло її партію в графіку. Подивіться, як спільний графік змінює дату завершення та варіанти рішень для вашого фахівця з планування. Якщо спершу хочете ознайомитися самостійно, спробуйте SkyPlanner із демонстраційними даними.