CONWIP у виробництві: керуйте запуском наступних замовлень

Головна » Ресурси » CONWIP у виробництві: керуйте запуском наступних замовлень

Орієнтовний час читання: 10 хвилин

Перший верстат вільний — тож запускають чергове замовлення. А далі за маршрутом, на фінішній обробці, уже стоїть черга. До другої половини дня дедалі більше деталей чекають, дедалі більше матеріалу залучено у виробництво, а замовлення, які вже час відвантажувати, майже не просунулися.

CONWIP дає змогу не поглиблювати цю проблему. Метод обмежує обсяг робіт, які можна запустити у визначений виробничий потік: коли партія, що отримала дозвіл на запуск, виходить із контуру, цей дозвіл стає доступним для іншої партії. Решта робіт чекає поза контуром, доки в ньому не звільниться місце.

За такого порядку складніше запускати роботи завчасно без потреби. Але він не визначає, яке із замовлень, що чекають запуску, має отримати наступний дозвіл, і не знаходить для його маршруту місця на завантажених виробничих ресурсах. Використовуйте CONWIP для контролю запуску, а SkyPlanner APS — для ведення узгодженого виробничого графіка, на який спирається цей вибір. Так менше незавершених робіт потребуватиме вашої уваги й менше ручної праці піде на узгодження черг біля верстатів.

Що таке CONWIP у виробництві?

CONWIP — це скорочення від англійського Constant Work in Process, також поширений варіант Constant Work in Progress, що означає «сталий обсяг незавершеного виробництва». Це метод оперативного управління виробництвом за витягувальним принципом: він обмежує загальний обсяг робіт, дозволених у визначеному контурі, замість того щоб надавати кожному робочому центру окремий сигнал поповнення.

Дозвіл на вхід у контур надають картки або електронні жетони, кількість яких обмежена. Кожен жетон відповідає узгодженому обсягу робіт, наприклад одній визначеній виробничій партії. Він залишається закріпленим за партією протягом її руху контуром і знову стає доступним після узгодженої події виходу.

На відміну від картки поповнення для конкретної деталі, жетон CONWIP у кожному наступному циклі може дозволяти виготовлення іншого виробу. Портфель замовлень, упорядкований за пріоритетами, відповідає на запитання «що слід виготовляти?». Вільний жетон відповідає на інше: «чи дозволено ще один запуск?»

Слово «сталий» стосується встановленого ліміту дозволених робіт, а не вимоги постійно тримати виробництво повністю завантаженим. Фактичний обсяг робіт може бути нижчим за ліміт, якщо попит менший або жодна робота не готова до запуску. Запускати невідповідне замовлення лише для того, щоб зайняти жетон, — означає діяти всупереч меті методу.

Простежмо шлях одного дозволу в контурі

Правило роботи настільки просте, що його можна пояснити на початку зміни:

1. Тримайте роботи, що очікують запуску, поза контуром. Ведіть перелік замовлень або партій, які ще не запущені. Замовлення може бути видимим у плані, навіть якщо його фізичне виконання ще не розпочалося.

2. Призначайте вільний жетон роботі, готовій до запуску. Відповідальний за запуск обирає наступне придатне замовлення з портфеля за узгодженими пріоритетами та перевіряє його готовність.

3. Залишайте дозвіл закріпленим за роботою. Під час обробки, переміщення та очікування в межах контуру за роботою залишається той самий дозвіл. Перехід від механічної до фінішної обробки його не вивільняє.

4. Повертайте жетон у визначеній точці виходу. Підтвердьте, що умову виходу партії виконано, звірте її статус і знову зробіть дозвіл доступним.

Якщо всі жетони зайняті, наступна партія має чекати. Простій на першій технологічній операції — не підстава створювати додатковий дозвіл.

Чітко визначте умову виходу. Наприклад, якщо контур закінчується остаточним прийманням, жетон повертають після приймання. Якщо ж контур охоплює запас готової продукції, жетон може повертатися лише тоді, коли продукцію забирають для подальшого використання. Такі схеми контролюють різні обсяги. «Виготовлення завершено» і «продукція вийшла з контуру» — не взаємозамінні події.

Оберіть практично доцільні межі та одиницю обліку

CONWIP варто розглянути, коли різні вироби можуть проходити спільним, чітко окресленим потоком, але підтримувати окремий контур поповнення для кожного виробу було б складно. Така логіка може підходити для виробництва на замовлення: наступний жетон можна використати для іншого виробу за вимогами клієнта, а не для поповнення запасу попереднього.

Почніть із групи виробів або виробничої дільниці, де працівники можуть відстежувати вхід і вихід. Межі мають охоплювати черги, які ви хочете контролювати, а не закінчуватися безпосередньо перед складною технологічною операцією. Якщо після механічної обробки кожен жетон повертається ще до того, як деталі потраплять на перевантажену дільницю фінішної обробки, контур не обмежує незавершене виробництво, що накопичується на цій дільниці.

Різні маршрути потребують пильнішої уваги. Якщо партії пропускають технологічні операції, передаються субпідряднику або надходять на складання, визначте, що відбувається з їхніми дозволами. Єдиний лічильник для всього підприємства не обов’язково буде доцільним рішенням для непов’язаних маршрутів із суттєво різними точками завершення. Перш ніж розширювати межі, випробуйте метод на цілісному потоці.

Одна партія не означає фіксованого навантаження на потужності

Письмово зафіксуйте, чому відповідає один жетон. Якщо це одна партія, визначте допустиму кількість виробів у ній або діапазон кількості, а також порядок дій у разі поділу партії. Інакше за тією самою кількістю карток може ховатися значно більший обсяг робіт лише тому, що партії стали більшими.

Навіть за незмінного правила різні вироби можуть потребувати різної кількості годин обробки. Партія з короткою механічною обробкою та партія, якій потрібна тривала спеціалізована фінішна обробка, можуть займати по одному жетону, але створювати різне навантаження. Разом із кількістю жетонів відстежуйте залишковий обсяг робіт на спільних виробничих ресурсах, особливо коли змінюється асортимент продукції.

Ліміт загального обсягу незавершеного виробництва також не встановлює максимальної черги для кожного робочого центру. Роботи можуть накопичуватися перед сильно завантаженою технологічною операцією, тоді як іншому робочому центру їх бракуватиме. Чітко визначайте обмеження щодо площі та безпеки й з’ясовуйте причини постійного накопичення, а не сподівайтеся, що контур сам збалансує всі виробничі ресурси.

CONWIP, канбан і «барабан — буфер — мотузка» контролюють різні речі

Ці методи можна застосовувати разом, але їхні сигнали відповідають на різні запитання:

Метод	Основний принцип управління	Ключова відмінність
CONWIP	Обмежує обсяг дозволених робіт у визначеному спільному контурі; повернений дозвіл призначається вибраній роботі з портфеля замовлень.	Наступний виріб може відрізнятися від того, що щойно вийшов із контуру.
Виробничий канбан для конкретної деталі	Поповнює запас визначеної деталі в заданій кількості після сигналу про її споживання.	Сигнал визначає, що саме потрібно поповнити.
«Барабан — буфер — мотузка»	Узгоджує час запуску з графіком вузького місця та буфером, потрібним для своєчасного надходження робіт до нього.	Час запуску визначають потреби вузького місця.

Обирайте метод відповідно до потоку, яким потрібно керувати. Для стандартних компонентів, що споживаються зі складу, може підійти канбан для конкретної деталі. Для групи різноманітних замовлень клієнтів може бути корисним багаторазовий дозвіл CONWIP. Потік, роботу якого визначає чітко виражене вузьке місце, може потребувати методу «барабан — буфер — мотузка».

Жоден із цих сигналів не створює додаткових потужностей. Вам усе одно потрібна здійсненна послідовність технологічних операцій, через які мають пройти роботи, що отримали дозвіл.

Жетон повернувся — та рішення ще належить ухвалити

Уявімо механічний цех із контуром CONWIP, що охоплює шлях від входу на механічну обробку до остаточного контролю. Партія проходить контроль і виходить із контуру. Її жетон тепер вільний, а поза контуром чекають дві готові до запуску партії за замовленнями клієнтів.

Одній потрібна коротка механічна обробка, а потім тривале полірування. Інша потребує більше механічної обробки, але не потребує полірування. На поліруванні вже велика черга, а на механічній обробці сьогодні є вільні потужності.

Обидві партії відповідають правилу надання жетона. Проте вони по-різному вписуються в поточне виробниче навантаження.

Якщо запустити партію з тривалим поліруванням лише тому, що її перша технологічна операція коротка, це може збільшити чергу, яка вже затримує постачання. Вибір іншої партії міг би допомогти ефективніше використати доступні потужності, але не тоді, коли через це доведеться пожертвувати важливішим зобов’язанням перед клієнтом. Фахівцю з планування потрібно разом бачити невиконані операції маршрутів, терміни виконання та інші роботи, що претендують на ті самі потужності, — а не лише перший вільний верстат чи найменшу партію.

Саме це розмежування робить CONWIP корисним інструментом, а не просто обмеженням. Жетон дає дозвіл на вхід у контур. Готовність підтверджує, що роботу можна виконувати. Узгоджений графік показує, де є місце для її технологічних операцій і як її завершення позначиться на інших зобов’язаннях.

Узгоджуйте рішення про запуск з усім виробничим маршрутом у SkyPlanner

SkyPlanner APS виконує ці розрахунки графіка для всього портфеля замовлень. Ви задаєте технологічні операції, їхню тривалість, придатні робочі центри, зміни та пріоритети. Arcturus — штучний інтелект SkyPlanner для календарного планування — розміщує операції в графіку з урахуванням заданих потужностей і залежностей. Якщо ввімкнено планування з урахуванням матеріалів, їхня наявність також впливає на план.

Для цеху з нашого уявного прикладу це означає розглядати операції механічної обробки та полірування партії, що очікує запуску, разом із роботами, уже запланованими на цих виробничих ресурсах. Діаграма Ганта показує пов’язану послідовність операцій та очікуваний строк завершення. Коли пріоритети або потужності змінюються, Arcturus може перерахувати план, щоб вам не доводилося окремо коригувати чергу кожного верстата.

Ви визначаєте пріоритети, а ШІ узгоджує призначення взаємопов’язаних операцій. Це зменшує витрати часу на планування й допомагає краще бачити, як рішення про запуск вплине на строки поставки. Вивільнення токена стає приводом розглянути наступне придатне замовлення, а не вказівкою запускати те, що лежить найближче до верстата.

У SkyPlanner також можна задати найранішу допустиму дату початку, щоб позиція замовлення не потрапила в графік раніше узгодженої дати. Це обмеження для календарного планування, а не токен, що циркулює в контурі CONWIP, і не сам фактичний запуск партії. Під час упровадження чітко визначте порядок передавання рішення: хто дозволяє запуск, де ведеться облік токена та як це рішення відображається у виробничому плані.

SkyPlanner інтегрується з будь-якою ERP- або MES-системою через відкритий REST API. Залишайте системи керування замовленнями й виконанням виробництва, які добре вам служать, і поєднуйте їхні дані в єдиному графіку з урахуванням обмежених потужностей. Так легше вирішувати, що запускати наступним, без потреби підтримувати окрему версію плану для кожного відділу.

Що змінилося в Eskomatic, коли готовність до роботи стала зрозумілішою

Eskomatic — компанія, що виконує механічну обробку на замовлення — раніше формувала черги робіт переважно вручну. Через брак інформації про наявність матеріалів було складніше передбачати їхню нестачу до запланованого початку робіт.

Після підключення SkyPlanner до наявної ERP-системи компанія отримала наочну чергу робіт на діаграмі Ганта, автоматизоване планування завантаження та чіткішу інформацію про матеріали. За даними Eskomatic, це дало змогу точніше визначати дати поставки та скоротити кількість зупинок виробництва через нестачу матеріалів.

Для цеху, який контролює запуск робіт у виробництво, це цінне доповнення до дисципліни запуску: менше зупинок, яких можна уникнути, і надійніша основа для обіцянок щодо строків завершення.

Установіть початковий ліміт і коригуйте його за результатами роботи потоку

Немає універсальної кількості карток, яка забезпечувала б ефективність будь-якого контуру CONWIP. Потрібний обсяг робіт у системі залежить від маршруту, доступних виробничих потужностей, мінливості процесу, правил формування партій та асортименту. Ліміт, придатний для коротких повторюваних партій, може давати інший результат із надходженням тривалих індивідуальних замовлень.

Почніть із фактичного потоку. Виміряйте поточний обсяг робіт у запропонованих межах контуру, розміри партій, час від запуску до виходу, обсяг випуску та дотримання строків поставки. З’ясуйте, чи простоює виробничий ресурс через відсутність готових до виконання робіт і чи не надходить на перевантажений робочий центр більше робіт, ніж він здатен завершити. На основі цих спостережень оберіть початковий ліміт разом із працівниками, які працюють у контурі.

Під час пілотного впровадження одночасно відстежуйте три аспекти:

• Потік: обсяг завершених робіт і час від запуску до виходу, а не лише кількість запусків.
• Завантаження: де роботи очікують виконання, скільки часу вони вже перебувають у системі та скільки годин ще потрібно для робіт, що конкурують за критично важливі виробничі ресурси.
• Виконання зобов’язань: чи завершуються потрібні замовлення вчасно та які термінові втручання для цього знадобилися.

Якщо черги залишаються надмірними, випробуйте контрольоване скорочення кількості дозволів на запуск, відстежуючи випуск і дотримання строків поставки. Якщо випуск знижується, з’ясуйте причину: чи не залишає ліміт важливий виробничий ресурс без роботи, чи вистачає матеріалів і чи підходить послідовність операцій. Додавання токенів за кожної складності може приховати причину й водночас повернути початковий надлишок незавершеного виробництва.

Не повертайте токен лише тому, що партія очікує доопрацювання або її рух призупинено через питання якості всередині контуру. Визначте, як узгоджувати облік у разі браку, часткового завершення та поділу партій. Термінове замовлення має отримати чинний дозвіл на запуск або проходити за явно затвердженим і зареєстрованим винятком, а не за неврахованою додатковою карткою. Визначте відповідального за втрачені токени та звіряйте їхню кількість, перш ніж видавати заміну.

Кожен наступний запуск має бути обґрунтованим

Щоб пілотне впровадження CONWIP було корисним, потрібні чітко позначені межі контуру, доречна одиниця обліку, однозначна подія повернення токена та відповідальний за вибір готових до запуску робіт із портфеля замовлень. Успіх — це не постійно заповнений контур. Це менше зайвих робіт у цеху, а потрібні замовлення при цьому й далі завершуються.

Обирайте SkyPlanner, якщо ваші фахівці з планування витрачають увесь робочий день на підтримання в актуальному стані плану, який враховує маршрути й потужності та слугує основою для цих рішень. Правила запуску впорядковують надходження робіт у контур, а SkyPlanner полегшує підтримання спільного графіка за змін асортименту та пріоритетів.

Замовте демонстрацію SkyPlanner і підготуйте приклад одного замовлення, що очікує запуску. Зазначте невиконану частину його маршруту, роботи, які вже перебувають у запропонованому контурі, та ваше правило запуску. На цьому прикладі розгляньте, що варто запускати наступним і як це вплине на строки поставки. Якщо спершу хочете ознайомитися з інтерфейсом календарного планування, спробуйте SkyPlanner із демонстраційними даними.