produkcji - WSL

Transkrypt

produkcji - WSL

Metody planowania i sterowania
produkcją
Katedra Systemów Logistycznych
Opracowanie: dr inż. Łukasz Hadaś
Wersja: Semestr lato 2011
Agenda
Rozdziały
1.
2.
3.
Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym
Metody planowania przepływu produkcji
Sterowanie przepływem produkcji
2
Rozdział I
Planowanie w przedsiębiorstwie
produkcyjnym
3
Planowanie jest jedną z podstawowych działalności
menadżerów niezależne od rodzaju i hierarchii
zajmowanych stanowisk w strukturze
organizacyjnej przedsiębiorstwa
Odwołując się do definicji zarządzania,
planowanie stanowi jego
pierwszą klasyczną funkcję
4
Rozdział I
5
Systemy planowania i sterowania przepływem
produkcji należą do najbardziej złożonych jakie
spotykamy we współczesnych przedsiębiorstwach
6
Planowanie w
przedsiębiorstwie
produkcyjnym
Kryterium
czasu
• perspektywiczne
• wieloletnie
• roczne
• kwartalne
• i okresowe
Kryterium
rangi
• strategiczne
• taktyczne
• operacyjne
Kryterium
poziomu
wyrobu
• wyrobów gotowych,
• części składowych,
• operacji
technologicznych
7
Wyróżnia się różne kryteria podziału planów
Dokonując podziału według horyzontu czasu wyróżnia się
następujące rodzaje planowania:
–
–
–
–
–
perspektywiczne,
wieloletnie,
roczne,
kwartalne,
i okresowe.
8
Plany wg horyzontu czasu
Plany perspektywiczne i wieloletnie mają charakter
długoterminowy i często ewaluują w trakcie ich
realizacji
Niemniej cel główny jest zwykle dla nich stały (np.
poprawa rentowności, rozwój nowych rodziny
wyrobów, ekspansja na nowe rynki)
9
Plany roczne są znacznie bardziej skonkretyzowane i
dotyczą istotnych kwestii jak np.:
-
bieżące inwestycje,
kształtowanie polityki zatrudnienia,
czy polityki asortymentowej.
10
Wraz ze skróceniem horyzontów planowania następuje
zwykle zawężenie zakresu oddziaływania planów
i zmniejszenie ich rangi w strukturze
przedsiębiorstwa a co zatem idzie ich realizacja
występuje na niższych poziomach decyzyjnych
Plany: kwartalne, miesięczne, tygodniowe, dzienne
11
Planowanie oraz decyzje strategiczne, taktyczne i operacyjne w
obszarze produkcji
W ujęciu rangi planów i poziomu decyzyjnego ich
tworzenia i realizacji wyróżniamy plany (i decyzje
jakie się w nich podejmuje):
-
strategiczne,
taktyczne,
operacyjne.
12
Planowanie oraz decyzje strategiczne, taktyczne i operacyjne
Plany o największym horyzoncie czasowym, dotyczące takich
elementów jak: produkty, proces wytwórczy, zdolności
produkcyjne, czy finanse nazywane są planami
strategicznymi. Tworzone są do osiągnięcia głównych celów
przedsiębiorstwa
13
Plany i decyzje strategiczne
Planowanie strategiczne realizowane jest przez kierownictwo
najwyższego szczebla do którego zalicza się: zarząd (prezes
i wiceprezesi), oraz dyrektorów (szefów pionów) i ich
zastępców
Plany te powodują długofalowe (długookresowe) skutki dla
działalności przedsiębiorstwa i jego przyszłej kondycji
14
Plany i decyzje strategiczne
Planowanie strategiczne obejmuje następujące obszary:
•
•
•
•
•
strategię rozwoju wyrobu,
strategię rozwoju procesów wytwarzania wyrobu,
strategię rozwoju zdolności produkcyjnych i niezbędne do
tego inwestycje,
strategię pracy, płac i zatrudnienia,
strategię finansową przedsiębiorstwa.
15
Przykładem decyzji strategicznych w zarządzaniu produkcją mogą
być:
•
•
•
•
wybór lokalizacji i budowa nowych fabryk,
inwestycja w nową technologię wytwarzania i uruchomienie linii
technologicznej (długotrwały proces badań i rozwoju oraz jego
wdrożenie),
rozpoczęcie produkcji nowych rodzajów wyrobów (do tej pory nie
wytwarzanych), wymagających dużych nakładów inwestycyjnych na
zakup lub rozwój technologii (oraz nakłady marketingowe związane
z promowaniem produktu),
decyzja co do sposobu konkurowania na rynku produkowanych
wyrobów (np. strategia przywództwa kosztowego, lider rozwiązań
technicznych, lider obsługi).
16
Decyzje strategiczne
Są to, zatem decyzje newralgiczne, które często owocują istotną zmianą
pozycji rynkowej producenta. Niewątpliwe głównym celem
zarządzania na tym poziomie jest osiągnięcie i utrzymanie
konkurencyjności produkowanych wyrobów
Planowanie strategiczne stanowi naturalną podstawę dla wszystkich
innych planów w przedsiębiorstwie tzn. planów o mniejszej randze,
oraz mniejszym horyzoncie czasowym i zakresie rzeczowym
17
Planowane taktyczne realizowane jest przez kierownictwo
średniego szczebla (tzn. dyrektorów poszczególnych pionów
i kierowników poszczególnych działów albo kierowników
projektów). Są to decyzje wynikające z planów
strategicznych i składają się na ich realizację
Plan taktyczny stanowi zatem uszczegółowione rozwinięcie planu
strategicznego w celu rozłożenia jego realizacji w krótszych
okresach (najczęściej kilku miesięcy) na mniejsze zadania
18
Przykładami tego rodzaju decyzji taktycznych mogą być: (1)
•
decyzje typu „buy or make” (kupić czy wyprodukować) w
odniesieniu do części i podzespołów,
•
określenie poziomu obsługi dla danej rodziny wyrobu, określenie
lokalizacji punktu rozdziału (ang. decoupling point) dla danego
wyrobu. Tzn. miejsca w strumieniu wartości: dostawa – materiały –
półprodukty – wyroby gotowe – dystrybucja w którym rozdziela się
działania oparte na prognozie od działań opartych na zamówieniu,
•
zastąpienie jednej technologii wytwarzania inną np.: inna metoda
malowania, zabezpieczenia antykorozyjnego, inny materiału o
lepszych cechach użytkowych lub podatności na obróbkę,
19
Przykładami tego rodzaju decyzji taktycznych mogą być: (2)
•
określenie stałych normatywów przepływu (wielkości partii
produkcji, montażu),
•
zmiana rozmieszczenia stanowisk, budowa dedykowanych
segmentów produkcyjnych, skrócenie dróg transportowych
(layout),
•
decyzja w zakresie zastosowania systemu sprawowania opieki nad
parkiem maszynowym (Maintenance and Reliability Tactics),
taktycznego zarządzania zapasami (Inventory Management Tactics),
sterowania jakością wyrobów (Quality Control Tactics),
•
•
20
Zarządzanie operacyjne jest funkcją zarządzania odpowiedzialną
za wszystkie działania, bezpośrednio dotyczące wytwarzania
produktu: za gromadzenie rozmaitych składników
wejściowych i przetwarzanie ich w planowane produkty
końcowe
Decyzje operacyjne podejmowane przez kierownictwo szczebla
operacyjnego (tzn. kierowników wydziałów, mistrzów i
brygadzistów)
21
Szczegółowe planowanie operacyjne polega głównie na:
•
•
•
•
•
opracowywaniu zadań pracowników, dostarczaniu narzędzi,
materiałów, instrukcji wykonawczych oraz zapewnieniu obsługi
stanowisk roboczych,
ustalaniu kolejności zadań, czasu ich trwania oraz początku i końca
wykonania,
aktualizacji zaawansowania prac i ewentualnym korygowaniu
programów wytwórczych,
badaniu jakości procesów wytwórczych oraz jakości wytworzonych
wyrobów,
wyznaczaniu stanu zapasów produkcji w toku i ewentualnym
korygowaniu go,
badaniu kosztów i ich korygowaniu w odniesieniu do kosztu
normatywnego.
22
Celem operacyjnego (zwanego również operatywnym) zarządzania
produkcją są bieżące działania prowadzące do
maksymalizacji efektywności procesu wytwarzania oraz
terminowej realizacji zleceń
Przykładami działań operacyjnych związanych z procesem produkcji
mogą być:
•
planowanie uruchomień poszczególnych zleceń produkcyjnych,
•
szczegółowe planowanie obciążenia poszczególnych maszyn przez
konkretne operacje technologiczne,
•
planowanie dostaw surowców i podzespołów w zakresie wielkości i
czasu ich realizacji,
23
Przykładami działań operacyjnych związanych z procesem produkcji
mogą być:
•
•
•
•
planowanie przeglądów i remontów maszyn,
planowanie obciążenia pracowników z uwzględnieniem ich
kompetencji,
bieżąca konserwacja maszyn,
gospodarowanie narzędziami i pomocami warsztatowymi,
oraz realizacja innych funkcji służebnych w stosunku do procesu
produkcyjnego jak np. transport wewnętrzny, magazynowanie,
techniczne przygotowanie
24
Poziomy planowania
3 podstawowe poziomy planowania produkcji:
-
Poziom wyrobów gotowych,
Poziom części składowych,
Poziom operacji.
25
DŁUGI
HORYZONT
CELE ORGANIZACJI
PROGNOZA
DZIAŁALNOŚCI
PRZEDSIĘBIORSTWA
ŚREDNI
HORYZONT
ZARZĄDZANIE
POPYTEM
HARMONIOGRAM
MONTAŻU
KOŃCOWEGO
KRÓTKI
HORYZONT
Dostawcy
PLAN
ASORTYMENTOWO –
ILOŚCIOWY
PLAN ZAPOTRZEBOWANIA
NA ZASOBY
PLAN
FINANSOWY
GŁÓWNY
HARMONOGRAM
PRODUKCJI
WSTĘPNY PLAN
WYKORZYSTANIA
PLAN POTRZEB
MATERIAŁOWYCH
PLAN POTRZEB
POTENCJAŁU
PLANOWANIE I
STEROWANIE
ZAOPATRZENIEM
Klienci
Rys. Struktura
planowania
przedsiębiorstwa
produkcyjnego
PLAN PRODUKCJI I
SPRZEDAŻY
STEROWANIE
PRZEBIEGIEM
PRODUKCJI
26
Poziomy planowania
Poziom wyrobów gotowych
Jest to poziom którego celem jest opracowanie głównego
harmonogramu produkcji i zawiera szereg działań
związanych z:
-
obsługą zapytań ofertowych,
prognozowaniem popytu,
tworzenie planu sprzedaży,
tworzenie planu produkcji.
Efekty tego planowania stanowią podstawę do dalszych działań
27
Poziomy planowania
Zapytanie ofertowe – wymaga takich działań jak:
Ocena atrakcyjności
potencjalnego kontraktu oraz
techniczna i terminowa
możliwość realizacji
Ocena wiarygodności
klienta
28
Poziomy planowania
Zapytanie ofertowe – drogi realizacji
Odrzucenie
Sprawdzenie
magazynu
Przyjęcie
zamówienia
Konsultacja
(kosztów)
Konsultacja
(pełna)
Nie do
realizacji
Produkcja na
magazyn
Produkcja na
zamówienie
Produkcja na
zamówienie
Inwestycja w
nowy wyrób
Nie
potrafimy
Wyrób
katalogowy
Wyrób
katalogowy
Wyrób
Rozwój
modyfikowany wyrobów
29
System planowania potrzeb materiałowych (MRP)
Typowe położenia punktu rozdzielającego
Dostawy
Materiały Montaż Wyroby
Rynek
1
Za
po
ni
a
ow
b
e
trz
e
n
ż
e
l
a
ez
4
2
3
p
Za
o
ni
a
ow
b
e
trz
n
ż
e
l
a
z
ie
n
e
e
5
30
Poziomy planowania
Plan sprzedaży vs. plan produkcji
Produkcja na magazyn
Produkcja na zamówienie
(wg. prognoz)
31
Poziomy planowania
Plan sprzedaży i plan produkcji powinny odpowiadać na podobne
pytania. Plan produkcji musi dać odpowiedź przedsiębiorstwu na
pytanie jakie wyroby produkować, ile należy produkować oraz kiedy
można i należy produkować. Plany sprzedaży i produkcji różnią się
jednak od siebie z co najmniej trzech powodów:
•
•
•
sprzedaż możliwa jest z zapasów znajdujących się w sferze
sprzedaży,
sprzedaż jest realizowana w konkretnej jednostce czasu a proces
produkcji trwa znacznie dłużej,
zdolność produkcyjna w jednostce terminowania nie jest zawsze
równa zapotrzebowaniu wynikającemu ze sprzedaży.
32
Poziomy planowania
Bilansowanie produkcji i sprzedaży (Sales and
Operation Planning - SOP) - w wyniku tych działań
powstaje plan produkcji i sprzedaży mające na
celu realizacji planu biznesowego. Plany te
określają wzajemne zbilansowane wielkości
sprzedaży, produkcji oraz poziomu zapasów
magazynowych w poszczególnych okresach.
Plany te będą wyznaczać plany wszystkich innych planów
operacyjnych w przedsiębiorstwie.
33
Poziomy planowania
Formowanie planu sprzedaży:
ZAMÓWIENIA
• uporządkowana
kartoteka zamówień,
oczekujących na
akceptację,
•uporządkowana
kartoteka prognoz
sprzedaży
poszczególnych
OGRANICZENIA
• zdolność grup
stanowisk,
•Zdolność grup
zawodowych,
•Zapasy wyrobów
gotowych
•Zapasy materiałowe
•Pieniądze
34
Poziomy planowania
Formowanie planu sprzedaży:
ZAMÓWIENIA
ALGORYTM
+
OGRANICZENIA
Formowania
okresowego planu
Kroczący horyzont 1 miesiąca
1 tydzień
1 tydzień
1 tydzień
1 tydzień
Okres zamrożenia
35
Poziomy planowania
Kroczący horyzont 1 miesiąca
1 tydzień
1 tydzień
1 tydzień
1 tydzień
Okres zamrożenia
Zaopatrzenie
Zaopatrzenie
Produkcja
Produkcja
36
Poziomy planowania
Poziom części składowych
To poziom gdzie należy odpowiedzieć na pytania:
-
jakie części, podzespoły i materiały są potrzebne do
realizacji głównego harmonogramu produkcji,
kiedy należy złożyć zamówienie zakupu lub produkcji,
ile ich jest potrzebnych.
37
Poziomy planowania
Odpowiedzieć na te fundamentalne pytania:
Logika
klasycznego
systemu
zarządzania
zapasami
Logika
Logika JIT
MRP
+ narzędzia
+ MRPII
LEAN
38
Poziomy planowania
Ramowe omówienie systemów planowania produkcji
opartych na logice:
•
•
•
klasycznego systemu zarządzania zapasami,
MRP (planowania potrzeb materiałowych) + MRPII (bilansowania
potencjału),
Just-in-Time + narzędzia LEAN MANAGEMENT,
zostały omówione w dalszej części wykładu.
39
Poziomy planowania
Poziom operacji
Odpowiada na pytanie która ze zbioru oczekujących na realizacje
operacji ma być wykonana jako pierwsza
Stanowisko
pracy
F
D
C
A
B
Stanowisko
pracy
E
Przepływ
40
Poziomy planowania
Poziom operacji
W liniach technologicznych jest to kwesta kolejności uruchomień
zleceń produkcyjnych
W produkcji warsztatowej jest to kwestia ustalania kolejności
obróbki na podstawie:
-
harmonogramu wzorcowego lub kroczącego,
wybranych priorytetów obróbczych.
41
Formy organizacji produkcji
Forma potokowa (np. linia produkcyjna):
P1
P2
S11
S21
S31
S41
S51
P3
Partie oczekujące
na realizację
Stanowiska robocze
Rys. Przepływ materiałów w linii produkcji produkcyjnej
42
W formie potokowej typu linia produkcyjna, kolejność prac (operacji
technologicznych) dla wszystkich partii detali jest taka sama
(z możliwością pominięcia niektórych z nich)
Ponieważ podobieństwo obrabianych detali i jest wysokie a przepływ
przez stanowiska jest bardzo zbliżony to linia produkcyjna jest formą
organizacyjną stosunkowo łatwą do zarządzania ponieważ nie trzeba
decydować o kolejności prac przed każdym ze stanowisk z osobna
tylko na wejściu do linii produkcyjnej
43
W formie liniowej zarządzanie na poziomie operacji polega na
ustaleniu kolejności uruchomień zleceń produkcyjnych, czyli
określeniu, które partie wyrobów będą, wykonywane jako
pierwsze
Głównymi kryteriami ustalenia kolejności realizacji zleceń są:
–
–
–
–
termin wykonania,
podobieństwo prac,
minimalizacja czasu przezbrojeń,
dostępność materiałów i części składowych.
44
W1 (wiercenie)
W2 (toczenie)
W3 (frezowanie)
S11
S21
S31
S12
S13
S22
S23
S24
S32
S34
S33
S35
P1
P2
P3
S41
S44
S42
S43
W4 (szlifowanie)
S51
S52
W5 (czyszczenie)
Rys. Przepływ materiałów przy produkcji warsztatowej
45
W formie warsztatowej zarządzanie na poziomie operacji polega
na ustaleniu kolejności uruchomień zleceń produkcyjnych, oraz
określeniu kolejności prac przed każdą z maszyn
Głównymi kryteriami ustalenia kolejności realizacji prac są:
–
–
–
–
–
termin wykonania (pilność prac)
podobieństwo prac (aby mniej przezbrajać maszyny),
pierwszeństwo pojawienia się – (FIFO – First in first out),
ilość prac (operacji) pozostałych do wykonania,
dostępność materiałów i części składowych.
46
Zatem zarówno dla formy potokowej (linia) jak i warsztatowej,
kryteria ustalania kolejności prac mogą być podobne (lub takie
same) z tym, że:
– dla formy warsztatowej optymalna sekwencja prac na pierwszym
stanowisku (dla pierwszej operacji technologiczne), może być inna
niż dla stanowisk kolejnych (ponieważ ścieżki technologiczne
poszczególnych partii różnych wyrobów się rozchodzą).
Dlatego też w formie warsztatowe, kolejność prac (sekwencja
uruchomień wyrobów) nie musi być taka sama na wejściu do
jednostki predykcyjnej i na wyjściu z niej!
Fakt ten komplikuje terminową realizację zleceń produkcyjnych
47
Rozdział II
Systemy planowania przepływu produkcji
48
Rozdział II
System planowania przepływem produkcji w oparciu
o klasyczny system zarządzania zapasami
49
Klasyczny system zarządzania zapasami
Elementy składowe systemu zarządzania zapasami
–
–
–
–
Modele zamawiania
Metody określania wielkości partii
Metody prognozowania popytu
Optymalizacja zapasu zabezpieczającego
Podstawowy system zarządzania zapasami w obszarze
zaopatrzenia i produkcji do połowy lat 60-tych ubiegłego wieku.
Idea: Rozbudowa różnego rodzaju zapasów i ich optymalizacja
50
Klasyczny model zapasów:
Zapas obrotowy
WD
Zapas
informacyjny
Zapas
bezpieczeństwa
Cykl odnowienia
zapasu
T
Cykl uzupełnienia
zapasu
51
Klasyczny model zapasów:
Zapas informacyjny (kiedy złożyć zamówienie)
ZI = P * T + ZB
P – przewidywany popyt w jednostce czasu
T – cykl uzupełnienia zapasu
ZB – zapas bezpieczeństwa
ZB = ω * σ * √T
ω – współczynnik bezpieczeństwa
σ – odchylenie standardowe
52
Zapas bezpieczeństwa:
Rozkład prawdopodobieństwa
Krzywa rozkładu normalnego
POK1 – Poziom obsługi klienta
Prawdopodobieństwo, że w danym
cyklu uzupełnienia zapasu cały
prognozowany popyt zostanie
zaspokojony
Wartość średnia - P
Odchylenie standardowe – σ
POK1
POK1 = 95% - prawdopodobieństwo
zaspokojenia popytu wynosi 0,9
Ryzyko wystąpienia braku w zapasie
wynosi 0,05
Rozkład popytu
53
Poziom obsługi klienta (w %)
Krzywa relacji trade-off między
poziomem obsługi klienta a
wielkością nakładów na zapasy
0
100
Nakłady na zapasy
Współczynnik
bezpieczeństwa ω
Rozkład
normalny
0,3
61,79%
0,6
72,57%
1
84,1%
1,5
91,79%
1,65
95,05%
2
97,72%
3,5
99,98%
Tabela. Współczynnika bezpieczeństwa danego
poziomu obsługi dla rozkładu normalnego.
54
Optymalizacje typu „trade off” („coś za coś”)
Ekonomiczna wielkość partii (EOQ - Economic Order Quantity)
Roczny
koszt
Koszt całkowity
Koszt
utrzymania
zapasu
Koszt
zamawiania
EOQ
Wielkość partii
55
Całkowity koszt zapasu rotującego (obrotowego)
Koszt zapasu =
PP
Ku + C * uo * 0,5 * Wz
Wz
gdzie:
PP – popyt roczny,
Wz – wielkość dostawy (zamówienia),
Ku – koszt uzupełnienia zapasów,
uo – koszt utrzymania (wskaźnik utrzymania),
C – jednostkowa cena zakupu.
56
EWP =
2 * PP * K u
Km
gdzie:
PP – prognozowany popyt,
Ku – koszt uzupełnienia zapasu,
Km – koszt utrzymania zapasu, Km = C *uo
uo – koszt utrzymania (wskaźnik utrzymania),
C – jednostkowa cena zakupu.
57
Prognozowanie popytu
Wybór modelu prognozowania:
– Zwykła średnia arytmetyczna
– Średnia arytmetyczna ruchoma
– Średnia ruchoma ważona
– Wygładzanie wykładnicze według modelu Browna
(dobór stałej wygładzania α = 0 ÷ 1)
– Dwuparametryczny model wygł. wykładniczego – model Holta
Obliczenie średniego błędu prognozy
– Średni błąd prognozy
– Średni bezwzględny błąd prognozy
– Standardowy błąd prognozy
58
Ocena struktury zapasu
Poziom
zapasów
Zapas
obrotowy
Zapas
bezpieczeństwa
Zapas
obrotowy
Zapas
nadmierny
Zapas
bezpieczeństwa
59
Klasyczny system zarządzania zapasami w produkcji
Zastosowanie klasycznego systemu zarządzania zapasami w
planowaniu i sterowaniu produkcją polega na:
– utrzymywaniu zapasu materiałów, części i podzespołów oraz
wyrobów gotowych na poszczególnych etapach procesu
produkcyjnego,
– inicjowaniu uruchomień (produkcji) na poszczególnych wydziałach
na podstawie zużycia zapasu poszczególnych pozycji,
– określaniu normatywów zapasów dla poszczególnych etapów
produkcji:
• częstotliwości uruchomień poszczególnych pozycji lub poziomu
zapasu informacyjnego,
• wielkości partii uruchomienia (opłacalnej ze względu na przezbrojenia
maszyn)
60
Miejsca zarządzania zapasami w systemie planowania
przepływu produkcji
1. Koszt
odnowienia
zapasu /
Koszty
utrzymania
zapasu
2. Koszt
transportu /
Koszty
utrzymania
zapasu
Zapas
bezpieczeństwa
Zapas
robót
w toku
ZaopaZaopatrzenie
trzenie
ProduProdukcja
kcja
Zapas
spekulacyjny
i/lub
sezonowy
3. Koszt
przezbrojeń /
Koszty
utrzymania
zapasu
Zapas
bezpieczeństwa
4. Koszt
utraconej
sprzedaży/
Koszty
utrzymania
zapasu
DystryDystrybucja
bucja
Zapas
sezonowy
5. Koszt
transportu /
Koszty
utrzymania
zapasu
61
Stanowiska
robocze
Obróbka
Montaż
Linia montażu
Linia produkcyjna
Zapas
materiałów
i części
Gniazdo produkcyjne
Międzywydziałowy
zapas podzespołów
Zapas
wyrobów
gotowych
62
Pytania do dyskusji:
1.
2.
3.
4.
Dla jakich pozycji materiałowych zastosuję klasyczny model
zapasów?
Jak określam ekonomiczną wielkość partii w obszarze
produkcji?
Gdzie utrzymuje zapasy w toku produkcji?
Jak zarządzam wielkością zapasów? Jaki jest zapas minimalny
dla zachowania ciągłości produkcji?
63
System klasy MRP
System planowania potrzeb materiałowych
(MRP) Material requirement planning oraz
planowania zapotrzebowania potencjału (MRPII)
64
Idea rozwiązania
Metoda MRP opracowana została przez APICS (American Production and
Inventory Control Society) w roku 1957, rozpowszechniona w połowie
lat sześćdziesiątych ubiegłego stulecia
Metoda MRP bazuje na sprawdzonym w praktyce algorytmie planowania
potrzeb materiałowych* dla części składowych produkowanych
wyrobów gotowych
* patrz slajd kolejny
65
Algorytm realizacji funkcji planowania potrzeb materiałowych
Zamówienia
Prognozy
Poziom
wyrobów
gotowych
Główny harmonogram
produkcji
Struktura
złożoności
wyrobu
Zapotrzebowanie
brutto
Zapotrzebowanie
netto
Marszruty
technologiczne
Sterowanie
produkcją
Stany
magazynowe
Planowanie
zaopatrzeniem
Cykle
dostawy
Poziom
operacji
technologicznych
66
Podstawowymi informacjami wsadowymi metody MRP są:
•
•
•
Główny harmonogram produkcji (MPS – Master Production Schedule),
Struktura złożoności wyrobu (BOM – Bill of Material),
Stan zapasów (IS – Inventory Status)
Wynik realizacji procedury MRP:
Informacje o potrzebach materiałowych rozplanowane w czasie,
na podstawie cykli produkcyjnych oraz cykli zaopatrzenia
(Lead Time) stanowią podstawę do sterowania przepływem
produkcji oraz realizacji funkcji zaopatrzenia.
67
Struktura złożoności wyrobu
(BOM – Bill of Material)
Poziom
złożoności
Specyfikacja strukturalna dla
wyrobu A
Zespól/część
0
Płaszczyzna
A
1
1
2
Z1
C3
(2)
(1)
C4
C1
(1)
C2
(3)
Z1
(1)
Graf typu „drzewo”
2
Ilość na zespół
wyższego
rzędu
1
C3
2
C4
1
C1
1
C2
3
68
Cykle realizacji produkcji/montażu,
dostawy
Wyrób gotowy
Zespól/część
Cykle
produkcji/
dostawy
(JT)
A
Montaż
ostateczny
2
Z1
Montaż
2
C3
Dostawa
1
C4
Dostawa
2
C1
Dostawa
1
C2
Dostawa
3
Normatywy wielkości partii
produkcji/dostawy
Wielkość partii:
Wyrób gotowy A – EWP = 200 szt.
Zespół Z1, części C1, C2, C3, C4
według bieżącego zapotrzebowania.
Stany magazynowe:
Wyrób gotowy A = 50 sztuk
Zespół Z1, części C1, C2, C3, C4
= nieutrzymywane (0 sztuk)
69
Wyrób A
1
2
3
4
5
6
50
50
50
50
50
50
Zap. netto
100
Dostawa
200
Zamówienie
Z1
Zap. brutto
Stany mag.
8
150
Zap. brutto
Stany mag.
7
0
0
0
9
100
100
100
200
0
0
0
Zap. netto
200
200
Dostawa
200
200
Zamówienie
200
Zap. brutto
400
Stany mag.
50
50
150
0
0
0
0
0
0
200
C3
0
0
400
0
0
0
0
0
Zap. netto
400
400
Dostawa
400
400
Zamówienie
12
200
200
0
50
0
200
0
11
200
50
200
0
10
400
400
0
0
70
Odpowiedz na klasyczne równanie produkcyjne – przykład aplikacji
Rys. Ekran konstruktora (MBS Axapta 3.0)
71
Odpowiedz na klasyczne równanie produkcyjne – przykład aplikacji
Rys. Wykres Gantta (MBS Axapta 3.0)
72
Bilansowanie potencjału (funkcja MRPII)
Rys. Obciążenie
gniazd produkcyjnych
73
Systemy informatyczne wspomagające zarządzanie klasy MRPII/ERP
•
MRPII – Manufacturing Resources Planning – Planowanie
Zasobów Produkcyjnych – rozszerzenie standardu MRP o
planowanie zdolności produkcyjnych
•
ERP – Enterprise Resources Planning – rozbudowana
funkcjonalnie kategoria systemów informatycznych,
zawierająca metodę MRPII i wzbogacona o obsługę zasobów
finansowych, controllingowych i kadrowych
•
SCM – Supply Chain Management – aplikacje zarządzania
łańcuchem dostaw
74
Systemy informatyczne wspomagające zarządzanie klasy MRP/ERP
Przedsiębiorstwo
ERPII
ERP
MRPII
Partnerzy w
łańcuchu
dostaw
MRP
SCM
Dostawcy
Klienci
Zasięg realizowanych funkcji przez kolejne standardy systemów
informatycznych zarządzania klasy MRPII/ERP.
75
System planowania potrzeb materiałowych (MRP) wiążący
zapotrzebowanie na wyroby gotowe z zapotrzebowaniem na
części składowe w warunkach produkcyjnych jest nie
wystarczający ponieważ nie odpowiada (nie sprawdza) na pytanie
czy moce produkcyjne (maszyny, pracownicy, narzędzia
specjalne) są w wystarczającej ilości dla terminowej realizacji
produkcji
Potrzebne jest dodatkowe bilansowanie potencjału:
MRPII – Manufacturing Resources Planning – Planowanie
Zasobów Produkcyjnych – rozszerzenie standardu MRP o
planowanie zdolności produkcyjnych (bilansowanie
potencjału)
76
Plan działalności przedsiębiorstwa
(cele średnio- i długo terminowe)
Roczny harmonogram produkcji
(zapotrzebowanie okresowe)
Zgrubne planowanie zdolności produkcyjnych (zagregowanych zasobów
niezbędnych do realizacji rocznego harmonogramu produkcji)
Specyfikacja materiałowa
Tak
Nie
Status zapasów
Planowanie zapotrzebowania materiałowego
Szczegółowy plan
zdolności produkcyjnych
Szczegółowy plan
zapotrzebowania materiałowego
Zbilansowanie
Sprzężenie
zwrotne
Zbilansowanie
Nie
Tak
Sterowanie zaopatrzeniem
(planowane zamówienia na surowce)
Rys. Model
MRPII ze
sprzężeniem
zwrotnym
Sterowanie produkcją (planowane zlecenia
produkcyjne i montażowe)
Kontrola postępu robót
(porównanie wykonania z planem)
77
Bilansowanie potencjału / Standard MRPII
200
Max. obciążenie
# 178
150
Wydajność
stanowiska
roboczego 100
# 193
# 180
# 139
# 126
# 158
# 172
# 132
50
# 167
# 145
10
Numery zleceń
produkcyjnych
# 158
# 134
# 156
11
# 147
Dni tygodnia
12
Rys. Bilansowanie potencjału.
78
Case Study (1)
Miesięczne zdolności produkcyjne wydziału wynoszą 1000 sztuk
wyrobu,
Produkowane są wyroby „A”, „B”, „C”, „D”
B
A
D
C
79
Case Study (2)
Plan szczegółowy z rozbiciem na tygodnie wygląda następująco:
Tygodnie
Plan
1
350 szt. „A”
2
150 szt. „C”
3
200 szt. „D”
4
300 szt. „B”
B
A
D
C
80
Case Study (3)
A
250
Zdolność
produkcyjna
A
B
A
D
B
A
C
D
B
A
C
D
B
1
2
3
4
Tydzień
81
Case Study (4)
A
250
Zdolność
produkcyjna
A
A
B
B
D
B
A
C
D
B
A
C
D
B
1
2
3
4
Tydzień
82
Case Study (5)
A
250
Zdolność
produkcyjna
A
A
B
B
D
B
A
C
D
B
A
C
D
B
1
2
3
4
Tydzień
83
Case Study (6)
250
Zdolność
produkcyjna
A
B
B
A
A
D
B
A
C
D
B
A
C
D
B
1
2
3
4
Tydzień
84
Case Study (6)
Zdolność
produkcyjna
250
A
A
B
B
A
A
D
B
A
C
D
B
A
C
D
B
1
2
3
4
Tydzień
85
System informatyczny klasy MRPII/ ERP
System informatyczny klasy MRPII/ERP
wspomagający planowanie i sterowanie produkcją
Kilka uwag praktycznych o stopniu wdrożenia
86
System informatyczny klasy MRPII/ ERP
Cel:
-
Usprawnienie przepływu informacji,
Zmniejszenie pracochłonności procesu planowania i logistycznej
koordynacji przepływu strumieni materiałowych,
Obniżenie poziomu robót w toku oraz poziomu zapasu części i
wyrobów gotowych.
Cel:
Optymalizacja przepływu strumieni materiałowych
w obszarze zaopatrzenia i produkcji.
87
Ocena wdrożenia – ABCD Check List
Lista rankingowa ABCD sporządzona przez Olivier Wight
Software Research Inc. W Bostonie
Klasa
D
Charakterystyka
• MRP działa tylko w obszarze
przetwarzania danych
• Występuje słaba ewidencja zapasów
• W przedsiębiorstwie jest niedostateczne
zarządzanie programem produkcji
• Wykaz brakujących części jest głównym
czynnikiem do planowania produkcji
Tab.1. Klasy użytkowników systemu MRPII*.
*Wight Olivier, ABCD Check List. Coopers & Lybrant MRP Quality Audit
88
Klasa
C
Charakterystyka
•Przedsiębiorstwo jest przywykłe do
składania zamówień a nie do planowania
terminów dostaw
• Planowanie terminów odbywa się na
podstawie brakujących części
• Program produkcji jest nadmiernie
obciążony
Wight Olivier, ABCD Check List. Coopers & Lybrant MRP Quality Audit
89
Klasa
B
Charakterystyka
• System obejmuje planowanie zdolności
produkcyjnych i sterowanie produkcją
• Przedsiębiorstwo jest przywykłe do
planowania produkcji, a nie do zarządzania
całością działalności przedsiębiorstwa
• Wykaz brakujących części nadal jest
pomocny
• Zapasy są większe niż jest to konieczne
Wight Olivier, ABCD Check List. Coopers & Lybrant MRP Quality Audit
90
Klasa
A
Charakterystyka
• Przedsiębiorstwo wykorzystuje MRP ze
sprzężeniem zwrotnym
• Przedsiębiorstwo integruje planowanie
zdolności produkcyjnych, sterowanie
produkcją i planowanie terminów dostaw
•Przedsiębiorstwo jest przywykłe do
planowania sprzedaży, plac rozwojowych i
zaopatrzenia
• Wykaz brakujących części nie łamie
harmonogramów
Tab.1. Klasy użytkowników systemu MRPII.
91
Ograniczenia…
W zaopatrzeniu:
•
Dostępność czasowa pozycji z zakupu – cykl dostawy,
wielkość dostawy (partia dostawy) – polityka rabatowa,
ograniczenia transportu (stawki przewozowe). Niepewność
dostaw – jakość i czas.
W produkcji:
•
Partie produkcyjne (EWP), długość cyklu produkcyjnego,
ograniczenia zasobów – pojemność maszyn, ograniczenia
środków transportowych, rozkroju materiałów.
Awarie, braki powstałe w procesie.
92
Systemy planowania potrzeb materiałowych PPM (MRP)
Dobór metod określania wielkości partii:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Stała wielkość partii (SWP), (Fixed Order Quantity)
Ekonomiczna wielkość partii (EWP), (Economic Order
Quantity)
Partia na partię (PNP), (Lot-for-Lot)
Stała liczba przedziałów potrzeb,
Obliczeniowy stały cykl zamawiania,
Model poziomu zamawiania
Najniższy koszt jednostkowy (Least unit cost)
Najniższy koszt łączny (Least total cost)
93
TPS – Toyota Production System
Japońskie podejście do planowania produkcji –
Struktura JIT, narzędzia
94
Lean Management drogą do doskonałości
Trochę historii Lean Management
Niewątpliwie najdoskonalsza i najbardziej
kompleksowa koncepcja doskonalenia
organizacji produkcyjnej
Toyota – najbardziej efektywnego producenta w branży
motoryzacyjnej
95
System produkcyjny klasy JIT – Lean Production
Świadomość
zmian
KANBAN
Poziomowa
nie
produkcji
Just-in-time
Wizualna
kontrola
Zapewnienie
jakości
Ciągły
przepływ
TPM
Standaryzacja operacji
SMED
Operowanie w trybie
wielu procesów
5S
Rys. Struktura JIT w obszarze produkcji
96
Podstawowe elementy składowe systemu klasy JIT
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Open-book management
KANBAN
SMED – Single Minute Exange or Dies
TPM – Total Productive Maintenance
Multi-process handing
Single-Piece flow, Continuous flow
5 s , Visual Management, Visual Workplace,
Transparency
Continuous Improvement Teams, Kaizen
Quality at the Source, Poka-Yoke
97
Dogmaty Lean Thinking:
•
•
•
•
•
Value
The Value Stream
Flow
Pull
Perfection
98
Metodyka (sekwencja) wdrożenia elementów systemu
LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia:
•
•
•
•
•
Specify Value (Definicja Wartości)
Identify the Value Stream (Analiza Strumienia
Wartości)
Flow (Harmonijny Przepływ)
Pull (Wyciąganie)
Perfection (Doskonalenie)
99
Wartość jest kompletnym zestawem produktów i usług
oferowanych przez nas by służyć naszym klientom i zwiększać
udział w rynku mając na uwadze ich punkt widzenia
100
Czy jesteś pewien co stanowi prawdziwą wartość dla Twojego
typowego klienta?
Czy wiesz, że duża część firm rozmija się z oczekiwaniami klientów
101
Czy wartość dla klienta to (1):
•
•
cena (często taniej znaczy gorzej),
jakość (czy jej poziom jest odpowiedni),
A może stosunek jakości do ceny (w pewnym akceptowalnym
przedziale)
102
•
•
szybkość realizacji zamówienia,
a może terminowość…
A może perfekcyjne dopasowanie do harmonogramu prac naszych
klientów lub ich potrzeb
103
•
•
doradztwo techniczne w zakresie oferowanych wyrobów,
a może szerzej centrum kompetencji (jeżeli ja nie zrobię to
znajdę najlepszego podwykonawcę).
•
a może serwis posprzedażny (np. naprawa w 24h) albo
niezawodność (na poziomie wyższym niż w branży)
104
Wartości)
Strumień wartości to zbiór wszystkich czynności:
od współpracy z klientami (specyfikowania), projektowania,
zaopatrzenia materiałowego, produkcji,
aż po dostarczenie do klienta
Czyli nie jest to tylko sama wspólna marszruta technologiczna
105
Wartości)
Czy w mnogości realizowanych prac potrafisz
zidentyfikować strumienie wartości dla grup
wyrobów?
Czy potrafisz ograniczyć różnorodność i wydzielić stabilne
strumienie wartości?
106
Kluczowe rozwiązania szczegółowe:
Produkowane wyroby
Macierz rodzin wyrobów:
Operacje:
Op10
A
+
B
+
+
C
+
+
D
+
E
+
Op20
+
Op40
Op50
Op60
+
+
+
+
+
+
+
+
F
G
Op30
+
Różne
marszruty
= różne
strumienie
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
107
Kluczowe rozwiązania szczegółowe:
Produkowane wyroby
Macierz rodzin wyrobów:
Operacje:
Op10
Op20
Op30
G
+
+
+
B
+
+
C
+
+
+
+
+
E
+
+
+
+
+
D
+
F
A
Op50
Op60
+
+
+
+
Op40
Wydzielony
strumień
zbliżonych
marszrutach
+
+
+
+
+
+
+
+
+
108
Analiza procesu…
strumień aparatury łącznikowej
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
1
x
0,82
0,89
0,89
0,90
0,73
0,57
0,50
0,50
0,57
0,57
0,50
0,57
0,57
0,57
0,57
0,50
0,50
0,38
0,43
0,43
0,43
0,57
0,50
0,27
0,43
0,43
0,50
0,27
0,50
0,43
0,29
0,43
0,36
0,38
2
0,82
x
0,89
0,89
0,90
0,82
0,55
0,55
0,55
0,55
0,55
0,45
0,55
0,55
0,55
0,55
0,45
0,50
0,38
0,36
0,36
0,36
0,55
0,45
0,36
0,36
0,36
0,36
0,36
0,45
0,36
0,18
0,36
0,45
0,13
3
0,89
0,89
x
0,89
0,89
0,89
0,44
0,44
0,44
0,44
0,44
0,33
0,44
0,44
0,44
0,44
0,33
0,50
0,38
0,33
0,33
0,33
0,44
0,33
0,33
0,22
0,22
0,22
0,33
0,33
0,33
0,11
0,33
0,33
0,13
4
0,89
0,89
0,89
x
1,00
1,00
0,56
0,56
0,56
0,56
0,56
0,44
0,56
0,56
0,56
0,56
0,44
0,50
0,38
0,33
0,33
0,33
0,44
0,33
0,33
0,22
0,22
0,22
0,33
0,33
0,33
0,11
0,33
0,33
0,13
5
0,90
0,90
0,89
1,00
x
0,90
0,60
0,60
0,60
0,60
0,60
0,50
0,60
0,60
0,60
0,60
0,50
0,50
0,38
0,30
0,30
0,30
0,50
0,40
0,30
0,30
0,30
0,30
0,30
0,40
0,40
0,20
0,40
0,40
0,13
6
0,73
0,82
0,89
1,00
0,90
x
0,55
0,55
0,55
0,55
0,55
0,45
0,55
0,55
0,55
0,55
0,45
0,50
0,38
0,36
0,36
0,36
0,45
0,36
0,36
0,27
0,27
0,27
0,36
0,36
0,27
0,09
0,27
0,36
0,13
7
0,57
0,55
0,44
0,56
0,60
0,55
x
0,89
0,84
0,89
0,89
0,84
0,95
0,89
0,89
0,89
0,84
0,83
0,75
0,80
0,80
0,75
0,78
0,68
0,64
0,80
0,80
0,83
0,64
0,73
0,41
0,33
0,42
0,42
0,50
8
0,50
0,55
0,44
0,56
0,60
0,55
0,89
x
1,00
1,00
1,00
0,83
0,89
1,00
1,00
1,00
0,83
0,83
0,75
0,73
0,73
0,69
0,78
0,72
0,64
0,80
0,80
0,75
0,64
0,67
0,41
0,40
0,50
0,50
0,50
9
0,50
0,55
0,44
0,56
0,60
0,55
0,84
1,00
x
0,95
0,95
0,79
0,84
0,95
0,95
0,95
0,79
0,83
0,75
0,73
0,73
0,69
0,78
0,68
0,64
0,80
0,80
0,75
0,64
0,67
0,41
0,40
0,47
0,47
0,50
10
0,57
0,55
0,44
0,56
0,60
0,55
0,89
1,00
0,95
x
0,86
0,76
0,85
0,95
0,86
1,00
0,76
0,83
0,75
0,80
0,80
0,75
0,83
0,74
0,64
0,87
0,87
0,83
0,64
0,73
0,41
0,40
0,41
0,41
0,50
11
0,57
0,55
0,44
0,56
0,60
0,55
0,89
1,00
0,95
0,86
x
0,76
0,85
1,00
0,86
1,00
0,76
0,83
0,75
0,80
0,80
0,75
0,83
0,74
0,73
0,87
0,87
0,83
0,64
0,80
0,41
0,40
0,41
0,45
0,50
B
12
0,50
0,45
0,33
0,44
0,50
0,45
0,84
0,83
0,79
0,76
0,76
x
0,80
0,80
0,76
0,84
0,90
0,83
0,75
0,80
0,80
0,75
0,72
0,68
0,64
0,80
0,80
0,83
0,64
0,67
0,35
0,33
0,38
0,43
0,50
13
0,57
0,55
0,44
0,56
0,60
0,55
0,95
0,89
0,84
0,85
0,85
0,80
x
0,85
0,85
0,89
0,80
0,83
0,75
0,80
0,80
0,75
0,78
0,68
0,64
0,80
0,80
0,83
0,64
0,73
0,41
0,33
0,40
0,40
0,50
14
0,57
0,55
0,44
0,56
0,60
0,55
0,89
1,00
0,95
0,95
1,00
0,80
0,85
x
0,95
1,00
0,80
0,83
0,75
0,80
0,80
0,75
0,83
0,74
0,73
0,87
0,87
0,83
0,64
0,80
0,41
0,40
0,45
0,50
0,50
15
0,57
0,55
0,44
0,56
0,60
0,55
0,89
1,00
0,95
0,86
0,86
0,76
0,85
0,95
x
1,00
0,76
0,83
0,75
0,80
0,80
0,75
0,83
0,74
0,73
0,87
0,87
0,83
0,64
0,73
0,41
0,40
0,41
0,41
0,50
16
0,57
0,55
0,44
0,56
0,60
0,55
0,89
1,00
0,95
1,00
1,00
0,84
0,89
1,00
1,00
x
0,84
0,83
0,75
0,80
0,80
0,75
0,83
0,74
0,64
0,87
0,87
0,83
0,64
0,73
0,41
0,40
0,47
0,47
0,50
17
0,50
0,45
0,33
0,44
0,50
0,45
0,84
0,83
0,79
0,76
0,76
0,90
0,80
0,80
0,76
0,84
x
0,83
0,75
0,80
0,80
0,75
0,78
0,74
0,64
0,87
0,87
0,83
0,64
0,67
0,35
0,33
0,38
0,43
0,50
18
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
x
1,00
0,67
0,67
0,67
0,83
0,83
1,00
0,67
0,67
0,67
0,83
0,67
0,50
0,17
0,83
0,83
0,50
19
0,38
0,38
0,38
0,38
0,38
0,38
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
1,00
x
0,75
0,75
0,75
0,88
0,88
0,88
0,63
0,63
0,50
0,75
0,63
0,38
0,13
0,75
0,75
0,38
C
20
0,43
0,36
0,33
0,33
0,30
0,36
0,80
0,73
0,73
0,80
0,80
0,80
0,80
0,80
0,80
0,80
0,80
0,67
0,75
x
1,00
1,00
0,87
0,80
0,64
0,67
0,67
0,67
0,64
0,67
0,33
0,33
0,47
0,47
0,50
D
21
0,43
0,36
0,33
0,33
0,30
0,36
0,80
0,73
0,73
0,80
0,80
0,80
0,80
0,80
0,80
0,80
0,80
0,67
0,75
1,00
x
1,00
0,87
0,80
0,64
0,67
0,67
0,67
0,64
0,67
0,33
0,33
0,47
0,47
0,50
22
0,43
0,36
0,33
0,33
0,30
0,36
0,75
0,69
0,69
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,75
0,67
0,75
1,00
1,00
x
0,81
0,75
0,64
0,67
0,67
0,67
0,64
0,67
0,31
0,33
0,44
0,44
0,50
23
0,57
0,55
0,44
0,44
0,50
0,45
0,78
0,78
0,78
0,83
0,83
0,72
0,78
0,83
0,83
0,83
0,78
0,83
0,88
0,87
0,87
0,81
x
0,94
0,73
1,00
1,00
0,92
0,73
0,87
0,44
0,40
0,61
0,61
0,50
24
0,50
0,45
0,33
0,33
0,40
0,36
0,68
0,72
0,68
0,74
0,74
0,68
0,68
0,74
0,74
0,74
0,74
0,83
0,88
0,80
0,80
0,75
0,94
x
0,73
1,00
1,00
0,92
0,73
0,80
0,38
0,33
0,58
0,58
0,50
25
0,27
0,36
0,33
0,33
0,30
0,36
0,64
0,64
0,64
0,64
0,73
0,64
0,64
0,73
0,73
0,64
0,64
1,00
0,88
0,64
0,64
0,64
0,73
0,73
x
0,55
0,55
0,55
0,73
0,73
0,27
0,09
0,64
0,82
0,38
26
0,43
0,36
0,22
0,22
0,30
0,27
0,80
0,80
0,80
0,87
0,87
0,80
0,80
0,87
0,87
0,87
0,87
0,67
0,63
0,67
0,67
0,67
1,00
1,00
0,55
x
1,00
0,92
0,55
0,73
0,33
0,33
0,60
0,60
0,50
27
0,43
0,36
0,22
0,22
0,30
0,27
0,80
0,80
0,80
0,87
0,87
0,80
0,80
0,87
0,87
0,87
0,87
0,67
0,63
0,67
0,67
0,67
1,00
1,00
0,55
1,00
x
0,92
0,55
0,73
0,33
0,33
0,60
0,60
0,50
28
0,50
0,36
0,22
0,22
0,30
0,27
0,83
0,75
0,75
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,83
0,67
0,50
0,67
0,67
0,67
0,92
0,92
0,55
0,92
0,92
x
0,55
1,00
0,42
0,33
0,67
0,67
0,50
29
0,27
0,36
0,33
0,33
0,30
0,36
0,64
0,64
0,64
0,64
0,64
0,64
0,64
0,64
0,64
0,64
0,64
0,83
0,75
0,64
0,64
0,64
0,73
0,73
0,73
0,55
0,55
0,55
x
0,64
0,27
0,09
0,55
0,64
0,25
30
0,50
0,45
0,33
0,33
0,40
0,36
0,73
0,67
0,67
0,73
0,80
0,67
0,73
0,80
0,73
0,73
0,67
0,67
0,63
0,67
0,67
0,67
0,87
0,80
0,73
0,73
0,73
1,00
0,64
x
0,40
0,33
0,60
0,67
0,50
s. p. ogr.
E
F
31
32
0,43 0,29
0,36 0,18
0,33 0,11
0,33 0,11
0,40 0,20
0,27 0,09
0,41 0,33
0,41 0,40
0,41 0,40
0,41 0,40
0,41 0,40
0,35 0,33
0,41 0,33
0,41 0,40
0,41 0,40
0,41 0,40
0,35 0,33
0,50 0,17
0,38 0,13
0,33 0,33
0,33 0,33
0,31 0,33
0,44 0,40
0,38 0,33
0,27 0,09
0,33 0,33
0,33 0,33
0,42 0,33
0,27 0,09
0,40 0,33
x
0,60
0,60
x
0,35 0,33
0,29 0,27
0,38 0,38
Tabela II: Macierz grup wyrobów i wytypowanych strumieni wartości.
(Opracowanie własne)
s. a. pom.
G
H
I
33
34
35
0,43 0,36 0,38
0,36 0,45 0,13
0,33 0,33 0,13
0,33 0,33 0,13
0,40 0,40 0,13
0,27 0,36 0,13
0,42 0,42 0,50
0,50 0,50 0,50
0,47 0,47 0,50
0,41 0,41 0,50
0,41 0,45 0,50
0,38 0,43 0,50
0,40 0,40 0,50
0,45 0,50 0,50
0,41 0,41 0,50
0,47 0,47 0,50
0,38 0,43 0,50
0,83 0,83 0,50
0,75 0,75 0,38
0,47 0,47 0,50
0,47 0,47 0,50
0,44 0,44 0,50
0,61 0,61 0,50
0,58 0,58 0,50
0,64 0,82 0,38
0,60 0,60 0,50
0,60 0,60 0,50
0,67 0,67 0,50
0,55 0,64 0,25
0,60 0,67 0,50
0,35 0,29 0,38
0,33 0,27 0,38
x
0,91 0,88
0,91
x
0,75
0,88 0,75
x
109
Flow to przepływ – produkcja ma płynąć tak jak woda a nie
zbierać się w zakamarkach (roboty w toku) i zbiornikach
(magazyny)
Wszystko, co przeszkadza przepływowi produktów i usług w
strumieniu wartości i dalej do klienta, jest uznane jako
marnotrawstwo (Muda, Waste)
110
W całym strumieniu wartości możemy wyróżnić
3 kategorie czynności:
–
–
kreujące wartość,
nie kreujące bezpośrednio wartości, ale konieczne ze względu
na obecne warunki,
–
czynności zbędne (bezwzględnie do eliminacji)
111
W1 (wiercenie)
W2 (toczenie)
W3 (frezowanie)
S11
S21
S31
S12
S13
S22
S23
S24
S32
S34
S33
S35
P1
P2
P3
S41
Kolejka prac,
marnotrawst
wo czekania
S44
S42
S43
W4 (szlifowanie)
S51
S52
W5 (czyszczenie)
„Poplątane”
strumienie
wartości
Rys. Przepływ materiałów przy produkcji warsztatowej.
112
Logistyka produkcji
Magazyn
zaopatrzenia
Magazyn
międzywydziałowy
Obróbka
Montaż
Linia
montażowa
Gniazdo
obróbcze
Rys. Różne warianty organizacji przepływu strumienia produkcji
113
Logistyka produkcji
Magazyn
zaopatrzenia
Magazyn
międzywydziałowy
Obróbka
Montaż
Gniazdo
montażowe
114
Logistyka produkcji
Magazyn
zaopatrzenia
Magazyn
międzywydziałowy
Obróbka
Montaż
115
Logistyka produkcji
Magazyn
zaopatrzenia
Magazyn
międzywydziałowy
Obróbka
Montaż
116
P1
P2
S11
S21
S31
S41
S51
P3
Rys. 2. Przepływ materiałów przy produkcji potokowej.
117
Osiągniecie „flow” wymaga:
–
–
Synchronizacji operacji (wyrównania ich czasu trwania na
każdym ze stanowisk – ustalenie wspólnego taktu),
Eliminacji marnotrawstwa (czekania na wolną maszynę, na
transport partii produkcyjnej, długie przezbrajanie maszyn).
118
Wyliczenie czasu taktu
Czas taktu – używany jest do synchronizacji tempa produkcji
z tempem sprzedaży
Czas taktu =
Dostępny czas pracy na zmianę
Zamówienia klientów na zmianę
Dla określenia wielkości zamówień klientów stosuje się również
jednostki czasu takie jak dzień lub tydzień
119
Jaki jest czas taktu?
Czas taktu – przykład:
Czas taktu =
23 400 sekund
= 26 sekund
900 sztuk
Co oznacza: Klient kupuje jedną sztukę wyrobu co 26 sekund.
120
Pytanie 5
Czy wyposażenie może pracować w rytmie taktu?
Czas taktu
Czas cyklu
maszyny
20%
80%
Czas cyklu pracy maszyny a czas taktu
121
Pull
Nic nie powinno być „przepychane” przez procesy produkcyjne
czy usługowe. Wszystko powinno być „wciągane” na bazie
rzeczywistego zapotrzebowania klienta
Oznacza to, że produkcja jest inicjowana zużyciem (pobraniem) z
magazynu wyrobów gotowych lub stanowisk montażu, lub
innych następnych w procesie w stosunku do sterowanego
122
Zasady zaopatrzenia materiałowego
Drugim czynnikiem wpływającym na kształtowanie
systemu produkcyjno-logistycznego, poza typami
produkcji, są zasady sterowania przepływem
materiałów.
Możemy wyróżnić zaopatrzenie materiałowe
sterowane:
• zapotrzebowaniem,
• zużyciem.
123
Zaopatrzenie materiałowe sterowane zapotrzebowaniem
(klasyczne) oznacza, że:
– Zapotrzebowanie na materiały określa się na podstawie planu
produkcji,
– Sporządza się kwity pobrań materiału z magazynu, na
podstawie których pobiera się materiał z magazynu,
– Materiał jest kompletowany w magazynie zgodnie z wielkością
zlecenia i kierowany dalej do jednostki produkcyjnej.
124
Logistyka produkcji
Dokumentacja
Obróbka
Montaż
Rys. Sterowanie wydaniem materiału na wejściu do procesu
125
Zaopatrzenie materiałowe sterowane zużyciem oznacza,
że:
– Przepływ materiału zawsze jest spowodowany przez zużycie w
jednostce produkcyjnej,
– Przepływ materiału dokonuje się zatem na zasadzie
„zasysania” („pull”) przez stanowiska, co dzieje się neutralnie
względem zamówień produkcyjnych, tzn. materiał nie jest
sprowadzany na określone zamówienie,
126
że:
Np. Przy zastosowaniu „systemu dwóch pojemników”, na każdym
stanowisku znajdują się po dwa pojemniki przeznaczone na każdą
potrzebną część. Po zużyciu pierwszego pojemnika, zbierany jest
on przez operatora transportu, co stanowi sygnał zapotrzebowania
na podstawie którego dostarczany jest nowy pojemnik z częściami.
127
że:
Np. Przy zastosowaniu „systemu jednego pojemnika”, (zwanego
także „systemem” Kanban) w pojemniku znajduje się „karta
zużycia”. W przypadku pobrania pojemnika z częściami przez
pracownika, wyciągana jest również z niego karta i odkładana na
miejsce widoczne dla operatora transportu, stanowiąc sygnał
zapotrzebowania na materiał.
128
Logistyka produkcji
Obróbka
Montaż
Rys. Sterowanie wydaniem materiału z użyciem kart typu „kanban”
129
Logistyka produkcji
Logika planowania „push”
Zlecenia
Zlecenia
Zlecenia
Czy jest w magazynie?
Surowce
Faza
Faza
Faza
procesu
procesu
procesu
Rys. Logika przepychania - „push”
130
Logistyka produkcji
Zlecenia
Zlecenia
Zlecenia
Zlecenia produkcyjne
Surowce
Faza
Faza
Faza
procesu
procesu
procesu
131
Logistyka produkcji
Zlecenia
Zlecenia
Zlecenia
Surowce
Faza
Faza
Faza
procesu
procesu
procesu
132
Logistyka produkcji
Zlecenia
Zlecenia
Zlecenia
Surowce
Faza
Faza
Faza
procesu
procesu
procesu
133
Logistyka produkcji
Zlecenia
Zlecenia
Zlecenia
Logika planowania „pull”
Surowce
Faza
Faza
Faza
procesu
procesu
procesu
Rys. Logika wyciągania - „pull”
134
Zaopatrzenie materiałowe sterowane zużyciem, jest
zdecentralizowaną formą sterowania produkcją ponieważ
pracownicy samodzielnie sprowadzają materiał do produkcją.
Taki sposób organizacji zaopatrzenia materiałowego na produkcje
efektywnie pozwala kontrolować poziom wydań, który jest
adekwatny do realnego, bieżącego zapotrzebowania.
System dobrze sprawdza się w przypadku produkcji potokowej,
seryjnej, dla operacji montażu ostatecznego
Np. przemysł motoryzacyjny
135
Perfection (Doskonalenie)
Sukcesy osiągnięte dzięki wdrożeniu pierwszych czterech etapów
uwypuklają możliwości redukcji wysiłku, czasu, powierzchni
produkcyjnej, kosztu i błędów przy zachowaniu bądź
polepszeniu stopnia zadowolenia klienta.
Ten etap utrzymuje nas w przekonaniu, że Continuous
Improvement (Kaizen) jest możliwy, i że jest pożądanym
stanem w każdym środowisku. Kluczowe jest tu
zaangażowanie pracowników
136
Sterowanie produkcją
Rozdział III
Sterowanie przepływem produkcji
137
Sterowanie jest to oddziaływanie mające na celu zapewnienie
pożądanego przebiegu danego procesu
Patrząc na sterowanie z punktu widzenia procesu produkcyjnego
dokonuje się podziału na pojęcia:
-
sterowanie produkcją,
sterowanie przepływem produkcji.
138
Sterowanie produkcją odnosi się do generalnej polityki
przedsiębiorstwa
Sterowanie przepływem produkcji wiąże się działaniami
podejmowanymi w celu planowania zbytu i potrzeb
materiałowych, rozdzielaniem zadań, kontrolowaniem i
regulowaniem procesu produkcyjnego tak, aby wszystko
przebiegało zgodnie z przyjętym wcześniej planem
139
Sterowanie przepływem produkcji swym zakresem rzeczonym
obejmuje cały cykl wytwarzania, począwszy od określenia
zapotrzebowania na surowce, przez uruchomienie produkcji
części składowych, montaż pośredni i końcowy, aż do
dostawy produktu finalnego
140
Cele sterowania przepływem produkcji
Za główny cel sterowania przepływem produkcji przyjmuje się
wykonanie przyjętego planu sprzedaży przez produkcję
wyrobów w odpowiedniej ilości i terminie
Do celów pośrednich zalicza się natomiast zapewnienie
równomiernego obciążenia pracowników i maszyn przy
zaangażowaniu jak najmniejszej ilości środków finansowych
141
Wejście
Proces
produkcji
Wyjście
ZAKŁÓCENIA
PLAN
MODEL
OPERACYJNY
REGULATOR
POMIAR
Rys. Ideowy schemat układu sterowania przepływem produkcji
142
•
proces produkcja – odpowiada jednostkom organizacyjnym,
w których odbywa się proces produkcji poszczególnych
wyrobów,
•
plan – zawiera szereg różnorodnych informacji, np. rodzaj
produkowanych wyrobów, ich liczbę, czasy jednostkowe (tj) i
czasy przygotowawczo- zakończeniowe (tpz) poszczególnych
operacji, tempo produkcji,
•
pomiar – wiąże się z ewidencją i kontrolą przebiegu procesu
produkcyjnego w celu wyznaczenia odchyleń od przyjętych
planów,
143
•
zakłócenia – mogą być zarówno wewnętrzne jak i zewnętrzne,
zalicza się do nich różnego rodzaju awarie, braki
produkcyjne, opóźnienia dostaw, błędną dokumentację itp.,
•
regulator – reprezentuje służby podejmujące działania
mające na celu przywrócenie właściwego przebiegu procesu
produkcyjnego,
•
model operacyjny – przedstawia procedurę obliczeń oraz
postępowania podczas sterowania przepływem produkcji.
144
Wszystkie te elementy tworzą system sterowania, który ma za
zadanie być sprawnym mechanizmem inicjowania i kontroli
przepływu produkcji
W praktyce jego sprawność zależy od wielu czynników m.in.
takich jak:
•
•
•
•
•
złożoność systemu,
stabilność procesu produkcji,
jakość i adekwatność modelu operacyjnego,
rodzaj i poziom zakłóceń oraz zdolność do ich kompensacji
a wreszcie czułość narzędzi pomiaru
145
Sprawność systemu sterowania
przepływem produkcji
Z pojęciem sprawności systemu sterowania przepływem produkcji
nieodzownie łączą się dwa pojęcia czułość i elastyczność
sterowania
146
Czułość rozumiana jest jako miara zdolności systemu do
reagowania na zmiany wartości rzeczywistego przepływu
produkcji w stosunku do zaplanowanego
Granice dopuszczalnych odchyleń są naturalnie narzucone przez
system. W tych przypadkach mimo największych nawet
starań nie ma możliwości stłumienia odchyleń poniżej
pewnej amplitudy
Z drugiej zaś strony nadmierna czułość też nie jest wskazana.
Zbyt duża czułość dostarczała by do systemu nadmierną
liczbę informacji, które tak następnie były by filtrowane jako
nieistotne lub o znikomym wpływie na proces
147
Drugi czynnik wpływający na sprawność systemu sterowania
przepływem produkcji to elastyczność, która zależy m.in. od:
wielkości partii, terminowości zlecania, czy długości cyklu
produkcyjnego
Elastyczność rozumiana jest tu jako zdolność do współzależnej
zmiany tych parametrów w trakcie realizacji procesów
produkcyjnych
Taka możliwość zwiększa pole manewru tzn. umożliwia w sposób
elastyczny rozwiązywać pojawiające się w trakcie realizacji
procesu problemy oraz wyznaczać alternatywne sposoby
realizacji planów
148
Zasady sterowania
149
Zasady sterowania przepływem produkcji
Do zasad ogólnych mających największe znaczenie
i jednocześnie najczęściej stosowanych przez
przedsiębiorstwa zalicza się:
•
zasadę integracji – odnosi się do wzajemnej zależności
zarówno tworzonych planów jak i działań kontrolnych i
regulacyjnych,
•
zasadę ciągłości – mówi o zachowaniu w sterowaniu
ciągłości działań przeszłych i przyszłych,
•
zasadę optymalności – polega na wyborze najlepszego z
możliwych wariantów rozwiązań przy podejmowaniu decyzji
związanych z procesem sterowania.
150
Szczegółowe zasady sterowania przepływem produkcji
Zastosowanie konkretnej z zasad bezpośrednio wpływa na
konstrukcję systemu sterowania przepływem produkcji
151
Przepływ umownie ciągły (A) występuje wtedy, kiedy przez daną
komórkę w rozważanym okresie przepływają ciągle te same
przedmioty. W przypadku przepływu umownie ciągłego,
sterujemy ilością (w kolejnych jednostkach terminowania
wartość strumienia przepływu może być zmienna)
Qd
Z
Qo
Qo – liczba przedmiotów odpływających w jednostce czasu,
Qd – liczba przedmiotów dopływających w jednostce czasu,
Z – zapas w jednostce produkcyjnej
152
W ramach przepływu umownie ciągłego wyróżnia się zasady:
•
sterowania zapasem i ilością odpływającą (zasada A-1) –
wielkość dopływu zależy od wielkości odpływu, zapasu
normatywnego i zapasu faktycznego,
•
sterowania ilością odpływającą (zasada A-2) – wielkość
dopływu zależy od wielkości odpływu i ilości braków,
•
sterowania zapasem (zasada A-3) – wielkość dopływu zależy
od wielkości zapasu normatywnego i zapasu faktycznego.
153
Przepływ dyskretny (B) zwany także przepływem, występuje wtedy, gdy
zakładamy, że przedmioty w rozważanym okresie przebywają przez
pewien czas w komórce, aby następnie ją opuścić i ustąpić miejsca
innym rodzajowo przedmiotom (innej partii poprodukcyjnej). W
przypadku przepływu umownie przerywanego, sterujemy terminami
(dopływu, odpływu lub pobytu w jednostce produkcyjnej)
Td
Z
To
To – termin odpływu określonej liczby przedmiotów,
Td – termin dopływu określonej liczby przedmiotów,
T – okres pobytu określonej liczby przedmiotów,
154
W przepływem dyskretnym wyróżnia się następujące zasady:
•
sterowanie terminem odpływu i indywidualnego
wyprzedzenia (zasada B-1) – termin dopływu przedmiotów
zależy od terminu odpływu i okresu pobytu,
•
sterowanie terminem odpływu (zasada B-2) – termin dopływu
przedmiotów zależy od terminu odpływu przedmiotów z
komórki,
•
sterowanie okresem pobytu (zasada B-3) – na termin
dopływu wybranego elementu wpływa termin odpływu
poprzedniej partii.
155
Magazyn
międzywydziałowy
Wydział obróbki
plastycznej
Piła, prasy hydrauliczne
i mimośrodowe
Rys. Planowanie wewnątrz
i międzywydziałowe
Wydział obróbki
skrawaniem
Planowanie
i sterowanie
wewnątrz
wydziałowe
Frezarki, tokarki,
wiertarki
Planowanie
i sterowanie
międzywydziałowe
156
A-1. Zasada sterowania zapasem i ilością odpływającą
Wielkość dopływu (potrzeb) uzależniona jest od wielkości
odpływu, wielkości zapasu normatywnego oraz zapasu
faktycznego
Qdi
Zƒ
ƒi - Zni
Qoi
gdzie:
Zƒ
ƒi – zapas faktyczny (rzeczywisty), wyrażony w liczbie sztuk i-tego elementu,
Zni – zapas normatywny, wyrażony w liczbie sztuk i-tego elementu,
Qdi , Qoi – wielkość dopływu lub odpływu i-tego elementu wyrażony w liczbie
sztuk.
157
Wielkość dopływu wyliczamy:
Xi = Zƒi – Zni – Q oi
1. Gdy: Xi ≥ 0, to Qdi = 0
(ponieważ mamy nadmiar zapasu)
2. Gdy: Xi < 0, to Qdi = Xi (ponieważ mamy niedobór zapasu)
gdzie:
Xi - dopływ o wielkości równej bezwzględnej wartości zmiennej Xi.
158
W praktyce planowania międzywydziałowego zależności te
polegają na tym, że plan wydziału dostawcy musi
odpowiadać produkcji wydziału odbiorcy, z uwzględnieniem
odchylenia tzn. spadku lub wzrostu robót w toku oraz zapasu
w magazynie międzywydziałowym.
Natomiast w planowaniu wewnątrzwydziałowym zadania
poprzedzającego stanowiska będą odpowiadały planowi
stanowiska następnego, z wyrównaniem różnic zapasu
międzyoperacyjnego (tzn. między dwoma stanowiskami).
159
A-2. Zasada sterowania ilością odpływającą
Wielkość dopływu do jednostki produkcyjnej uzależniona jest od
wielkości odpływu
Qdi
≈ Zƒ
ƒi
Qoi
gdzie:
Zƒ
Qdi , Qoi – wielkość dopływu lub odpływu i-tego elementu wyrażony w liczbie
sztuk.
160
Wielkość dopływu (potrzeb) w danym okresie równa jest wielkości
odpływu w tym okresie z uwzględnieniem braków
Q =Q
di
oi
lub Q = Q (1 + b )
di
oi
i
gdzie:
•
bi – współczynnik (braków) wadliwości produkcji (określony
statystycznie).
161
Jest to odmiana poprzedniej zasady przy założeniu, że dla
przepływu i-tego elementu przez jednostkę produkcyjną
normatyw zapasu jest równy zeru (zapas faktyczny w
analizowanej jednostce produkcyjnej będzie się kształtował
na poziomie średniego zapasu technologicznego tzn. zapasu
potrzebnego do napełnienia jednostki produkcyjnej)
Wielkość dopływu (potrzeb) w danym okresie równa jest wielkości
odpływu w tym okresie z uwzględnieniem braków
162
A-3. Zasada sterowania zapasem
Wielkość dopływu (potrzeb) uzależniona jest od wielkości
odpływu, wielkości zapasu normatywnego oraz zapasu
faktycznego
Qdi
Zni - Zƒ
ƒi
Qoi
gdzie:
Zƒ
Zni – wielkość zapasu normatywnego, która w tej zasadzie równa jest
maksymalnej liczbie sztuk, jaką może osiągnąć zapas faktyczny,
Qdi, Qoi – wielkość dopływu lub odpływu i-tego elementu wyrażony w liczbie
163
sztuk.
Wielkość potrzeb Qdi w danym okresie równa jest różnicy między
zapasem normatywnym i rzeczywistym
Xi = Zni - Zƒi
Wielkość odpływu nie ma znaczenia, a więc ilość odpływająca Qoi
nie jest w tym przypadku rejestrowana.
Odpływ dokonuje się w ilościach i terminach żądanych przez
odbiorcę, umniejszając tym samym wielkość
nagromadzonego zapasu faktycznego
164
W planowaniu międzywydziałowym zasada ta jest stosowana
szczególnie przy produkcji części o niskim koszcie
jednostkowym, wykonywanych w większych seriach, w
stosunku do bieżących zadań planowych (tzn. ilości sztuk
pokrywającej potrzeby dłuższego okresu czasu np.
miesiąca). Sygnałem do uruchomienia produkcji nowej serii
jest spadek zapasu w magazynie międzywydziałowym
poniżej ustalonego zapasu minimalnego
165
W planowaniu wewnątrzwydziałowym (między stanowiskami
pracy) zasada ta jest stosowana dla stanowiska limitującego
produkcję (tzw. „wąskiego gardła”), przed którym utrzymuje
się odpowiedni zapas w celu zapewnienia jego ciągłości
pracy
166
W planowaniu wewnątrzwydziałowym (między stanowiskami
pracy) zasada ta jest stosowana dla stanowiska limitującego
produkcję (tzw. „wąskiego gardła”), przed którym utrzymuje
się odpowiedni zapas w celu zapewnienia jego ciągłości
pracy
167
B-1. Zasada sterowania terminem odpływu i okresem pobytu
W zasadzie tej termin dopływu (do jednostki produkcyjnej)
uzależniony jest od terminu odpływu i okresu pobytu (w tej
jednostce)
Tdi
Ti
Toi
gdzie:
Ti – okres pobytu określonej liczby przedmiotów (i-tej rodzaju),
Tdi – termin dopływu określonej liczby przedmiotów (i-tej rodzaju),
Toi – termin odpływu określonej liczby przedmiotów (i-tej rodzaju).
168
W tym wypadku okres pobytu (Ti) jest równy cyklowi
produkcyjnemu (C) przedmiotów (i-tego rodzaju).
Zatem termin dopływu do jednostki produkcyjnej jest obliczany
jako różnica między terminem odpływu i cyklem
produkcyjnym przedmiotu (stanowiącym niezbędne do jego
realizacji wyprzedzenie czasowe):
Tdi = Toi – Ci
169
W planowaniu międzywydziałowym terminy rozpoczęcia i
zakończenia produkcji na wydziale określane są najczęściej
na podstawie cyklogramu dla każdego wyrobu
W praktyce przemysłowej użycie metody musi uwzględniać fakt,
że cykl teoretyczny wykonania ulega znacznemu wydłużeniu
pod wpływem różnego rodzaju zakłóceń oraz obciązeniu
maszyn innymi pracami
170
Materiał
Cyklogram z
wyprzedzeniam
i czasowymi
Części
Zespoły 1, 2…n
rzędu
3 dni
7 dni
Wyrób
4 dni
171
W związku z tym niezbędne okazuje się zastosowanie
dodatkowych okresów kompensacyjnych wpływających na
ostateczną długość całkowitego wyprzedzenia czasowego
(równą rzeczywistemu cyklowi wykonania).
Równie istotne jest określenie indywidualnych terminów
wyprzedzeń dla danej partii wyrobów i śledzenie postępów
realizacji prac co czyni metodę pracochłonną ale również
precyzyjną i efektywną w przypadku drogich części i
podzespołów.
172
B-2. Zasada sterowania terminem odpływu
Termin dopływu do jednostki produkcyjnej jest uzależniony od
terminu odpływu przedmiotów z tej jednostki przy założeniu
stałego okresu pobytu w niej (stałego wyprzedzenie
czasowego)
Tdi
Ti
Toi
gdzie:
Ti – okres pobytu określonej liczby przedmiotów (i-tej rodzaju),
173
W tym wypadku okres pobytu nie jest mierzony, jest on natomiast
ustalany jako wielkość stała, równa standardowemu
wyprzedzeniu dla danej jednostki produkcyjnej.
Termin dopływu jest zatem obliczany jako różnica między
terminem odpływu i stałym okresem pobytu zwanym
wyprzedzeniem standardowym:
Tdi = Toi – W
gdzie:
W – stałe wyprzedzenie czasowe (stały okres pobytu)
174
W planowaniu międzywydziałowym stałe jednostki pobytu
odpowiadają stałym średnim wielkościom cyklu dla
poszczególnych komórek organizacyjnych lub faz
technologicznych.
To znaczy, że jeżeli ostatnia faza produkcji (np. montaż) trwa
1 tydzień a poprzedzająca ją faza obróbki 2 tygodnie do
dopływ (uruchomienie produkcji) powinno się dokonać
3 tygodnie wcześniej stosunku do określonego terminu
realizacji. Z kolei dopływ do wydziału montażu powinien
nastąpić 1 tydzień przed żądanym terminem realizacji
175
B-3. Zasada sterowania okresem pobytu
Termin dopływu partii i-tego elementu do jednostki produkcyjnej
jest ustalany na podstawie terminu odpływu partii
poprzedniej
Tdi
Z tr i
= const.
Toi
gdzie:
Ztr i – zapas robót w toku przedmiotów (i-tej rodzaju),
176
B-3. Zasada sterowania okresem pobytu
System sterowania reaguje wtedy gdy uzyska informacje o
przekazaniu partii z jednostki produkcyjnej (np. wydziału) do
następnej fazy procesu produkcyjnego lub magazynu
wyrobów gotowych. W tej sytuacji inicjuje się dopływ
półfabrykatów np. z magazynu zaopatrzenia lub magazynu
robót w toku (międzyfazowego) do jednostki z której nastąpił
odpływ.
Stosowanie tej właśnie zasady prowadzi do utrzymywania zapasu
robót w toku (Ztr i) w jednostce produkcyjnej na względnie
stałym poziomie (Ztr i = const ≥ ni). Okres pobytu kolejnych
przedmiotów (partii) nie jest kontrolowany i może być
względnie stały lub zmienny.
177
Metody międzykomórkowego (zwykle
międzywydziałowego) sterowania
178
Metody międzykomórkowego sterowania przepływem produkcji
Międzykomórkowe (zazwyczaj międzywydziałowe) sterowanie
przepływem produkcji powiązane jest najsilniej z poziomem
wyrobów gotowych i części składowych. Polega ono na rozdziale
produkcji pomiędzy poszczególne wydziały a następnie
opracowaniu zadań produkcyjnych i kontroli ich realizacji.
W praktyce przemysłowej sterowanie międzykomórkowe obejmuje:
–
–
–
opracowanie zadań dla poszczególnych komórek (jednostek
produkcyjnych),
sporządzenie planów uruchomienia produkcji, uwzględniających poziom
zapasów i braków powstających w procesie,
kontroli i regulacji w przypadku wystąpienia odchyleń od przyjętych
norm.
179
Metody sterowania międzykomórkowego
Metody międzykomórkowego sterowania przepływem produkcji
Podział zadań na wydziały następuje na podstawie struktury
konstrukcyjnej wyrobów, oraz specjalizacji technologicznej lub
przedmiotowej wydzielonych jednostek produkcyjnych
Z kolei plany uruchomienia są związane z głównym harmonogramem
produkcji z którego wynikają zależności ilościowe i czasowe
związane z pożądanym terminem spływu wyrobów gotowych oraz
możliwościami produkcyjnymi (mocami) poszczególnych wydziałów
W przypadku wystąpienia odchyleń od przyjętych norm regulacja polega
na użyciu kompensatorów w postaci rezerw zasobów ludzkich i
maszyn oraz zmiany priorytetów realizowanych zadań.
180
1. Metoda sterowania według programu i zapasów
Metoda ma zastosowanie w produkcji seryjnej ustabilizowanej, w
przypadku braku możliwości zsynchronizowania procesu
produkcyjnego w jednej z jego faz technologicznych (np. faz
obróbki ciężkiej z obróbka precyzyjną czy montażu
podzespołów i montażu głównego)
Brak możliwości synchronizacji wynika zwykle z rożnego tempa
produkcji poszczególnych wydziałów oraz różnych partii
uruchomienia wynikających np. ograniczeń
technologicznych procesu (np. wsad do pieca, długi czas
przezbrojenia)
181
Metoda jest praktyczną realizacja zasady A-1 (tzn. sterowania
zapasem i ilością odpływającą).
Podstawą do ustalania planów spływu produkcji jest liczba
elementów wchodzących w skład produkcji wyrobów
gotowych w planowanym okresie. W praktyce wykorzystuje
się tzw. metodę łańcuszkową, której podstawę stanowi plan
montażu wyrobów finalnych, który jest następnie
przenoszony wstecz na poszczególne etapy produkcji
182
Metoda tak sprowadza się do:
–
–
–
–
–
określenia planu odpływu,
ustalenia normatywów zarówno zapasów cyklicznych w
jednostkach produkcyjnych jak i międzykomórkowych w
magazynie między poszczególnymi etapami produkcji,
sporządzenia planu uruchomienia produkcji w danym okresie
planistycznym,
kontroli przebiegu produkcji, oraz poziomu zapasów cyklicznych
i w magazynach międzykomórkowych z uwzględnieniem braków,
rozliczenia produkcji.
183
W praktyce przemysłowej dla przedsiębiorstw wielowydziałowych
jest to metoda popularna i chętnie stosowana.
Jej niewątpliwa zaletą jest logiczna prostota, która ułatwia proces
panowania i sterowania a zgromadzony zapas
międzywydziałowy stanowi również skuteczny kompensator
dla powstających zakłóceń w procesie produkcji
184
2. Metoda sterowania według taktu produkcji
Metodę tą zwykle stosuje się w przypadku linii potokowych, które
pracują według stałego taktu (zwanego również rytmem
jednostkowym) i jest praktyczna realizacją zasady A2. Istota
metody polega natomiast na:
–
–
–
ustaleniu taktu dopływu sztuk wyrobu,
określeniu ciągłości pracy jednostki produkcyjnej,
ewidencji i kontroli wykonanej produkcji.
185
2. Metoda sterowania według taktu produkcji
W praktyce między współpracującymi jednostkami
produkcyjnymi tworzy się pewien określony ilościowo
zapas wyrobów na wypadek zakłóceń
Plan spływu produkcji dla linii wynika z potrzeb kolejnej w procesie
produkcyjnym komórki tzn. odbiorcy lub z zadań dla
poszczególnych komórek określonych w planie produkcji
186
3. Metoda sterowania według stanu magazynowego (i jej odmiany)
Metoda ma zastosowanie w przedsiębiorstwach wykonujących
produkcję zarówno seryjną jak również małoseryjną i
jednostkową, w przypadkach, gdy zapotrzebowanie na dane
części jest w miarę regularne w kolejnych okresach
planistycznych
Metoda jest praktyczną realizacją zasady A-3 czyli sterowania
zapasem. Zatem liczba sztuk i rodzaj danego asortymentu,
który wchodzi do planu produkcji jest bezpośrednio
uzależniony od stanu ich zapasów w magazynach
międzyfazowych (międzywydziałowych)
187
W praktyce wyróżniamy dwie odmiany tej metody a mianowicie:
•
•
metodę sterowania według stanów min-max,
metodę sterowania według zapasu informacyjnego.
188
Metoda sterowania według stanów min-max polega na tym, że
liczbę sztuk danego elementu zlecanych do produkcji
umieszcza się w planie wydziału dostawcy w każdym okresie
planowanym w ilości pokrywającej niedobór zapasu w
magazynie międzywydziałowym do stanu normatywnego
(będącego stanem maksymalnym)
189
Metoda tak sprowadza się do:
–
–
–
–
–
określenia normatywów maksimum i minimum stanów
magazynowych,
kontroli stanów magazynowych (zgodnie z przyjętą
częstotliwością tzw. przegląd okresowy),
uruchomienia produkcji elementów które osiągnęły poziom
minimalny,
bieżącej ewidencje przebiegu produkcji,
rozliczanie produkcji wykonanej.
190
Metoda sterowania według zapasu informacyjnego polega na tym,
że liczbę elementów zlecaną do produkcji umieszcza się w
planie wydziału dostawcy na podstawie sygnału o
osiągnięciu poziomu informacyjnego (zwanego również
poziomem zamówieniowym) w magazynie
międzywydziałowym
Kontrola poziomu zapasu elementów w magazynie następuje po
każdorazowym jego wydaniu (tzw. przegląd ciągły)
191
Sterowanie produkcją według zapasu informacyjnego sprowadza się
do wykonywania następujących czynności:
•
•
•
•
•
określenia normatywów zapasów magazynowych, jak zapas
informacyjny i zapas maksymalny,
kontroli poziomu stanów zapasów po każdym wydaniu elementów
z magazynu,
uruchomienia produkcji elementów które osiągnęły poziom
informacyjny,
bieżącej ewidencje przebiegu produkcji,
rozliczanie produkcji wykonanej.
192
4. Metoda planowania według cyklu produkcyjnego
Metoda ta stosowana jest najczęściej w odniesieniu do produkcji
małoseryjnej i jednostkowej wyrobów złożonych o długich cyklach
produkcyjnych (np. silniki okrętowe, turbiny itp.).
Jest to praktyczna realizacja zasady B-1 (tzn. sterowania terminem
odpływu i okresem pobytu)
Zadania produkcyjne poszczególnych wydziałów ustala się na
podstawie terminu wykonania wyrobów i cyklu produkcyjnego
jego części składowych i procesu montażu. Metoda wymaga
zatem opracowania i stałego posługiwania się cyklem
produkcyjnym
193
4. Metoda planowania według cyklu produkcyjnego
W metodzie tej mogą być stosowane rozwinięcia struktury wyrobu na
cyklogramy i harmonogramy o różnym poziomie szczegółowości
Najbardziej pracochłonnym narzędziem i jednocześnie najbardziej
szczegółowym jest tzw. cyklogramach szczegółowy. Nanosi się
na nim stan wykonania prac według poszczególnych operacji i
ocenia się stopień zaawansowania robót
Z kolei cyklogram ramowy, to taki w którym umieszcza się tylko
główne fazy procesu montażu i obróbkę tzw. części „wiodących”,
o największej pracochłonności
194
5. Metoda sterowania według wyprzedzeń indywidualnych
Metoda ma zastosowanie głównie w produkcji małoseryjnej i
jednostkowej wyrobów o długich cyklach produkcyjnych
i niewielkim stopniu złożoności produkowanych wyrobów
Jest to praktyczna realizacja zasady B-2 (czyli sterowania
terminem odpływu)
195
Istotą metody jest produkcja w poprzednim okresie planistycznym
ilości elementów składowych niezbędnych w danym okresie
planistycznym (np. posługując się okresami tygodniowymi)
W zależności jaka została przyjęta dokładność ustalania terminów
robót (tzw. jednostka terminowania), rok zostaje podzielony
na założoną liczbę jednostek terminów i numeruje się je
kolejno. Podczas realizacji prac obowiązuje zasada, że
zadanie o najniższym numerze jednostki terminów, jest
pilniejsze od zadań, którym odpowiadają jednostki terminów
o numerach wyższych
196
Ze względu na potrzebę określenia indywidualnych wyprzedzeń
dla każdego z produkowanych wyrobów gotowych oraz
konieczność wprowadzenia oznaczeń jednoczenie
identyfikujących zlecenia produkcyjne metoda ta nazwana
jest również metodą numerów kompletów
197
6. Metoda planowania według zbiorczego stałego wyprzedzenia
czasowego
Metoda stosowana jest we wszystkich odmianach produkcji od
jednostkowej po wielkoseryjną, w odniesieniu do wyrobów o
niewielkiej złożoności
Metoda jest praktyczna realizacją zasady B-3 (tzn. sterowania
okresem pobytu)
198
czasowego
Zadania wydziału „dostawcy” (czyli poprzedzającego w toku prac)
w danym okresie planowania ustalane są na podstawie
potrzeb odbiorcy w następnym okresie planowania.
Istotę metody określa zasada, zgodnie z którą elementy potrzebne
do montażu wyrobów w danym okresie planistycznym
powinny być wykonane w poprzednim okresie planistycznym
199
czasowego
System ten wymaga ustalenia normatywnych okresów
wyprzedzeń pokrywających się z okresami planowanymi
Liczba okresów wyprzedzeń wynika bezpośrednio z liczby faz
procesu produkcyjnego wyrobów złożonych np. montaż
finalny, montaż podzespołów, obróbka wykańczająca, kucie,
odlewanie itp. (tu 5 faz czyli pięć okresów planistycznych np. 5
tyg. dla planowania wyprzedzeń)
200
czasowego
Metodę stosuje się ją głównie w warunkach produkcji o małej
liczbie faz technologicznych, które są względnie krótkotrwałe
Typowym przykładem mogą tu być procesu składające się z dwóch faz
np. proces odlewania i obróbka wykańczająca, lub obróbka
plastyczna i malowanie
Przy krótkich cyklach wykonania partii wyrobów proces może zamknąć
się w 2 tygodniach gdzie na każdą fazę przypada 1 tydzień roboczy.
W praktyce oznacza to wyprzedzenie czasowe np. obróbki
plastycznej równe 2 tygodnie a malowania 1 tydzień w stosunku do
żądanego terminu realizacji
201
czasowego
Metoda niewątpliwie nie należy do bardzo precyzyjnych dlatego
nie powinna być stosowana do wyrobów o dużej złożoności
i liczności faz procesu.
Z kolei dla prostych procesów (o małej liczbie faz produkcyjnych)
zastosowanie jej upraszcza znacząco proces planowania a
wielkość i koszt utrzymania robót w toku nie są nadmierne
202
Bibliografia
Bibliografia (najważniejsze pozycje):
•
•
•
•
•
Brzeziński M., Organizacja i sterowanie produkcją. Projektowanie
systemów produkcyjnych i procesów sterowania produkcją,
Agencja Wydawnicza Placet, Warszawa 2002.
Brzeziński M., Organizacja produkcji, Wydawnictwo Politechniki
Lubelskiej, Lublin 2000.
Fertsch M., Podstawy zarządzania przepływem materiałów w
przykładach, Biblioteka Logistyka, Poznań 2003.
Liker J. K., Droga Toyoty. 14 zasad zarządzania wiodącej firmy
produkcyjnej świata, MT Biznes, Warszawa 2005
Senger Z., Sterowanie przepływem produkcji, Wydawnictwo
Politechniki Poznańskiej, Poznań 1998
203

produkcji - WSL

Transkrypt

Podobne dokumenty

Wykład - Zakład Sterowania Robotów

Podręcznik użytkownika