תוכנת תכנון ובקרת ייצור: על מה לשים לב
Disclosure: M365.FM host Mirko Peters works at iFAKT GmbH. This page describes the company factually; paid partnerships and links are labelled as advertising.
By Mirko Peters ·
תוכנת תכנון ובקרת ייצור מתכננת, מתזמנת ועוקבת אחר הזמנות. הנה מה היא כוללת, איפה ERP נעצר, וכיצד מתכננים יכולים לבחור את הכלי הנכון.
Automatically translated with AI from the original post. Read the English original
תוכנת תכנון ובקרת ייצור עוזרת לכם להחליט מה לייצר ומתי, ואז לבדוק אם רצפת הייצור פועלת לפי ההחלטה הזו. היא מכסה שלוש משימות קשורות: תכנון (מה לייצר ומה לרכוש), תזמון (איזו הזמנה רצה על איזה משאב ובאיזה רצף) ובקרה (שחרור הזמנות, מעקב אחר התקדמות ותיקון התוכנית). המאמר מיועד למתכנני ייצור שכבר עובדים עם מערכת ERP ורוצים לדעת מה עוד נדרש, וכיצד לבחור את הכלי המתאים.
עיקרי הדברים
- תוכנת תכנון ובקרת ייצור מכסה שלוש משימות קשורות: תכנון מה לייצר, תזמון איזו הזמנה רצה היכן, ובקרת הביצוע מול התוכנית.
- תכנון-על ב-ERP ותזמון ב-ERP הם שלבים נפרדים, ובחלק ממוצרי ה-ERP ריצת התכנון אינה לוקחת בחשבון קיבולת סופית.
- שכבת תזמון משתלמת כאשar הסדר חשוב: צוואר בקבוק משותף, זמני הכנה התלויים בהזמנה הקודמת, או מספר אילוצים בו-זמנית.
- התוכנה יכולה לתזמן רק טוב כמו שהניתובים, הזמנים, לוחות השנה ורשומות המלאי שלכם מאפשרים, ולכן בדקו את הנתונים האלה לפני שאתם משווים כלים.
- בצעו פיילוט על צוואר בקבוק אחד, הפעילו את הכלי לצד השיטה הנוכחית שלכם, והשוו תוכנית מול ביצוע לפני שתרחיבו את השימוש.
מה תוכנת תכנון ובקרת ייצור מכסה?
חשבו על זה כלולאה בת חמישה שלבים: תכנון, שחרור, דיווח, השוואה ותיקון. רוב הכלים חזקים בשלב אחד או שניים. מעטים חזקים בכל חמשת השלבים.
התיעוד של Microsoft עבור Dynamics 365 Supply Chain Management מראה איך נראה שלב התכנון במערכת ERP טיפוסית. תכנון-על מכסה דרישות מתוך מלאי זמין, אספקה קיימת והזמנות מתוכננות שאושרו. כל מחסור יוצר הזמנה מתוכננת חדשה, והזמנת ייצור מתוכננת נושאת עמה את רשימת החומרים הפעילה ואת הניתוב.
לאחר מכן מגיע התזמון. אותו תיעוד מפריד בין תזמון פעולות מתזמון עבודות. תזמון פעולות נותן הערכה כללית של תהליך הייצור לאורך זמן, ואינו מפרק את הניתוב לעבודות. תזמון עבודות משמש לעבודות בודדות ברצפת הייצור, לאופק מיידי או קצר טווח. עם קיבולת סופית, הלוח תלוי בזמינות המשאבים שההזמנה צריכה.
בקרה היא מה שקורה אחרי השחרור. בסקירת תהליך הייצור, הזמנה משוחררת לאחר שהתזמון הסתיים וניתן לשלוף את החומרים. לאחר מכן מדווחים על התקדמות ועל צריכה, מקבלים את המוצרים המוגמרים והזמנה נסגרת. חוקרים במכון FIR באוניברסיטת RWTH Aachen מתארים את אותו רעיון כלולאת משוב קבועה: סטטוס ההזמנה ושימוש במשאבים חוזרים למערכת ה-ERP, ונתוני התכנון נבדקים כל הזמן מול הנתונים בפועל.
העניין הוא שהלולאה חייבת להיסגר. כלי שמפיק רק תוכנית הוא כלי תכנון בלבד. כלי שגם רואה מה קרה ומגיב לכך הוא תכנון ובקרת ייצור.
מה מערכת ה-ERP שלכם כבר עושה, והיכן היא נעצרת?
התחילו ממה שבשליטתכם. מערכת ה-ERP שלכם כמעט בוודאות מחשבת דרישות חומרים ויוצרת הזמנות מתוכננות. מפעלים רבים עוצרים שם, ומבצעים את רצף העבודות בגיליונות אלקטרוניים או בראשו של המתכנן.
הסתכלו על הפרטים של מוצר אחד כדי להבין למה. בתיעוד של Microsoft לאופטימיזציית תכנון, להזמנת ייצור מתוכננת מוקצה זמן האספקה הסטטי של המוצר המשוחרר. תזמון מבוסס מסלול, שמשתמש במידע על המסלול ובמגבלות משאבים, מתבצע כאשר ההזמנה מקובעת. שינויים בהזמנה מתוכננת אינם משפיעים על שאר התוכנית עד להרצת התכנון הראשית הבאה. ובדף תזמון התפעול נכתב במפורש שקיבולת סופית אינה נלקחת בחשבון כאשר משתמשים בתכנון ראשי מרובה תהליכונים עם תזמון תפעולי.
זו בחירת תכנון של מוצר אחד, לא פגם. אבל זה מראה דפוס שתמצאו בערכות ERP רבות: הרצת התכנון עונה על השאלה "מה נחוץ ומתי", והשאלה "באיזה סדר, על איזו מכונה, עם איזה צוות" נענית בשלב נפרד. אם אתם עובדים עם Dynamics 365 Supply Chain Management, קראו מה הגרסה שלכם עושה בכל שלב. אם אתם עובדים עם מערכת אחרת, שאלו את הספק את אותה שאלה בפשטות: האם הרצת התכנון מכבדת את הקיבולת, או שהיא רק מציגה לי עומס יתר אחר כך?
כאשר התשובה היא "היא רק מציגה את העומס", והסדר חשוב לכם, שכבת תזמון מתחילה להיות הגיונית. זהו התחום של תכנון ותזמון מתקדם: תוכנה שבונה לוח זמנים בר-ביצוע מתוך קיבולת, לוחות זמנים, חומרים, כללי ניתוב ועדיפויות.
מתי אתם צריכים יותר מתזמון של ERP?
ייתכן שלא. מפעל עם מסלולי ייצור יציבים, קיבולת מספקת ומעט החלפות יכול לעבוד היטב עם תכנון ב-ERP ומתכנן זהיר. הוסיפו כלי תזמון כאשר אתם רואים את הסימנים הבאים:
- משאב אחד או מרכז עבודה אחד קובע את התפוקה שלכם, והזמנות מתנקזות לפניו.
- זמן ההכנה תלוי במה שרץ קודם, ולכן הרצף משנה את הקיבולת בפועל.
- מספר אילוצים חלים יחד: מכונה, כלים, אנשי מקצוע ומלאי חומרים.
- המתכננים שלכם מבלים יותר זמן בבניית הלוח מחדש מאשר בהערכתו.
- לקוחות מבקשים תאריכי אספקה, ואינכם יכולים לענות בלי חצי יום של עבודה ידנית.
אם אף אחד מאלה לא מתאים לכם, הקדישו את המאמץ הראשון לנתונים ולדיווח מרצפת הייצור. מתזמן טוב יותר על נתונים לקויים מייצר לוחות זמנים בטוחים בעצמם אבל שגויים.
אילו תכונות חשובות כשמשווים כלים?
התעלמו מרשימת התכונות בחומר השיווקי. שאלו איך הכלי מטפל במקרים הקשים ביותר שלכם.
- אילו אילוצים הוא יכול למדל: מכונות, כלים, משמרות, כישורים, אזורים, זמינות חומרים? תנו לספק את שלושת הקשים שלכם.
- האם הוא טוען קיבולת באופן סופי, כך שלוח הזמנים תמיד בר-ביצוע, או שהוא מציג עומס יתר שצריך לתקן ידנית?
- האם אפשר להעתיק את התוכנית, לשנות דבר אחד ולהשוות בין שתי הגרסאות?
- לאחר הפרעה, כמה זמן לוקח תזמון מחדש, והאם הכלי מראה מה זז ולמה?
- כיצד התוכנית מגיעה לרצפת הייצור: הדפסה, מסך או רשימת משימות?
- כיצד ההתקדמות חוזרת למערכת, ומי או מה מדווח עליה?
- מהיכן מגיעים הנתונים, מי אחראי על המיפוי, ומה קורה כאשר מסלול ייצור משתנה?
- האם המתכננים שלכם יכולים לשנות כללים ועדיפויות בלי להתקשר לספק?
- כמה זה עולה לאורך שלוש שנים, כולל הדרכה וממשקים?
הריצו את השאלות האלה בפיילוט על הנתונים שלכם. הדגמה על מפעל לדוגמה מוכיחה מעט מאוד לגבי המפעל שלכם.
אילו נתונים הכלי צריך?
לכל כלי תזמון נדרשים אותם מרכיבים:
- ניתובים (routings) עם רצף פעולות, זמני ריצה וזמני הכנה
- עץ חומרים (BOM) והגרסה הנכונה לכל הזמנה
- משאבים, לוחות שנה ומודלים של משמרות
- מיומנויות או הסמכות, במקומות שבהם אנשים מגבילים את הקיבולת
- מלאי והזמנות רכש פתוחות
- המצב הנוכחי של כל הזמנה
זמני הניתוב ראויים לתשומת הלב הרבה ביותר. אם הניתוב קובע שפעולה לוקחת 12 דקות והיא לוקחת 20, כל לוח זמנים שגוי באותו כיוון, והמתכנן מאשים את התוכנה. קחו מספר הזמנות אחרונות והשוו את זמן הניתוב למה שבפועל קרה. תקנו קודם את הפערים בצוואר הבקבוק שלכם.
איך מבצעים את ההטמעה?
שמרו על הפרויקט הראשון קטן וניתן למדידה.
- בחרו אזור אחד, בדרך כלל מרכז העבודה שהוא צוואר הבקבוק והפעולות שסביבו.
- רשמו את ההחלטה שהכלי חייב לתמוך בה, למשל "איזו הזמנה מתחילה הבאה במכונה, ומתי כל הזמנה תסתיים".
- נקו את הנתונים לאותו אזור: ניתובים, זמנים, לוחות שנה ומלאי.
- בנו את לוח הזמנים הראשון לצד השיטה הנוכחית שלכם ואל תעברו עדיין.
- השוו תוכנית מול ביצוע במשך כמה שבועות. רשמו איפה התוכנית טעתה ולמה.
- הסכימו על כללים לשינויים: מה מפעיל תזמון מחדש, ומה קפוא.
- הרחיבו לאזור הבא רק כאשר הראשון מחזיק מעמד.
דוגמה היפותטית מראה את הדפוס. דמיינו סדנת עיבוד שבה כל הזמנה עוברת דרך מכונה חמשת-צירית אחת, והמתכנן מסדר לפי תאריך יעד בגיליון אלקטרוני. לוח זמנים סופי עשוי להראות ששתי הזמנות עם אותם כלים צריכות לרוץ זו אחר זו כדי לחסוך החלפה. הוא עשוי גם להראות שהזמנה שלישית לא יכולה להסתיים לפני סוף השבוע, בלי קשר לסדר. המתכנן לומד את זה ביום שני במקום ביום חמישי. אף אחד מהפרטים האלה לא מגיע ממפעל אמיתי. הם מראים מה לוח זמנים יכול לגלות לכם מוקדם.
איך שומרים על התוכנית שלא תשתנה כל הזמן?
לוח זמנים שנבנה מחדש כל שעה חסר ערך בדיוק כמו לוח שאינו משתנה לעולם. החליטו מראש איזה חלק של התוכנית קפוא, בדרך כלל השעות הקרובות או המשמרת הבאה. החליטו אילו אירועים מצדיקים שינוי: מכונה נעצרת, חומר מאחר, הזמנה דחופה מגיעה. כל השאר ממתין למחזור התכנון הבא.
גם הבקרה דורשת מדד. השוו כמה הזמנות התחילו והסתיימו כמתוכנן. סטייה מלמדת אתכם, או שהתוכנית לא הייתה מציאותית, או שהרצפה סטתה ממנה. שני המקרים שימושיים לדעת, והם דורשים תיקונים שונים.
טעויות נפוצות
- רכישת מתזמן לפני בדיקת זמני הניתוב ולוחות השנה.
- הנחה שהרצת התכנון ב-ERP כבר מכבדת קיבולת, בלי לבדוק זאת.
- התחלה במפעל כולו במקום בצוואר בקבוק אחד.
- בניית לוח הזמנים מחדש אחרי כל הפרעה קטנה, כך שאף אחד ברצפה לא סומך עליו.
- מתן תוכנית למתכנן בלי דרך לראות מה באמת קרה ברצפת הייצור.
- השארת הכללים והעדיפויות בראשו של מתכנן אחד, כך שהכלי לא יכול לשקף אותם.
איפה Polaris משתלב
אם הפער שלכם נמצא בין תוכנית ה-ERP ללוח זמנים בר-ביצוע, כדאי לבחון את iFAKT Polaris כאפשרות אחת. iFAKT מתארת את Polaris כ-AI בתוספת תאום דיגיטלי לייצור שפועל עם נתוני ERP. המודול Polaris Optimizer הופך את מודל המוצר-התהליך-המשאב לתוכנית ניתנת לביצוע תחת אילוצים כגון משאבים, משמרות, אזורים, מיומנויות וקיבולות, ומבצע אופטימיזציה מחדש כאשר מתרחשות הפרעות. המודול Polaris Operator מביא את התוכניות לרצפה כמשימות מבוססות זמן, ולוכד התקדמות, עיכובים והפרעות כמשוב. בדקו אותו, כמו כל כלי, על צוואר בקבוק אחד ועל הנתונים שלכם קודם כול.
נושאים קשורים לחקירה
- תכנון קיבולת מול תזמון סופי: מתי מספיקה תצוגת עומס שבועית ומתי נדרש לוח זמנים יומי בר-ביצוע. ראו finite capacity scheduling.
- איך מודדים היצמדות ללוח הזמנים: השוו התחלה וסיום מתוכננים ובפועל עבור כל הזמנה.
- איך APS ו-MES חולקים נתונים: התוכנית יורדת והסטטוס חוזר. ראו מערכות ביצוע ייצור.
- איכות נתוני המאסטר לתכנון: מי אחראי על ה-routings ועל זמני הייצור, ובאיזו תדירות הם נבדקים.
הצעד הבא
לפני שתתחילו לבחון תוכנות לתכנון ובקרת ייצור, בחרו את המשאב האחד שקובע את התפוקה שלכם, ורשמו את שלושת האילוצים שהופכים את לוח הזמנים שלו לקשה. קחו את הרשימה הזו, ואת חודש של נתוני הזמנות, לשיחה הבאה שלכם עם ספק או עם צוות ה-ERP שלכם.