Planowanie produkcji na hali: dlaczego plany przestają działać przed 10:00
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 ·
Harmonogramowanie produkcji przekłada zlecenia na kolejność pracy maszyn, ale hala zmienia ten harmonogram w ciągu kilku godzin. Dowiedz się, dlaczego plany zawodzą i jak utrzymać harmonogram w użyteczności.
Automatically translated with AI from the original post. Read the English original
Harmonogramowanie produkcji to przekładanie zwolnionych zleceń na sekwencję dla każdej maszyny z godzinami rozpoczęcia i zakończenia. Na hali ta sekwencja zaczyna się zmieniać już w pierwszych godzinach zmiany, ponieważ awarie, opóźnione materiały i nieobecności nie czekają na plan. Artykuł jest przeznaczony dla kierowników zakładów, którzy pytają, dlaczego dobry harmonogram o 6:00 jest bezużyteczny o 10:00. Wyjaśnia przyczyny, pokazuje, jak zbudować harmonogram, który wytrzymuje dłużej, i jak mierzyć, na ile hala się do niego stosuje.
Najważniejsze wnioski
- Harmonogramowanie produkcji przypisuje każde zlecenie do maszyny, godziny rozpoczęcia i kolejności. Planowanie produkcji określa, ile wyprodukować i na kiedy.
- Harmonogramy załamują się już we wczesnej fazie zmiany, ponieważ zakładają pełne zdolności produkcyjne, komplet materiałów i brak zakłóceń, a hala nie zapewnia żadnego z tych warunków.
- Harmonogram uwzględniający skończone zdolności produkcyjne, rzeczywiste czasy wykonania i status materiałów wytrzymuje dłużej niż taki, który opiera się na normach nominalnych.
- Aktualizuj harmonogram o stałych porach oraz po każdym większym zakłóceniu i informuj halę o zmianach.
- Mierz dotrzymywanie harmonogramu każdego dnia: udział zleceń rozpoczętych i zakończonych zgodnie z planem. Następnie zajmij się największymi przyczynami odchyleń.
Czym jest harmonogramowanie produkcji i czym różni się od planowania?
Planowanie i harmonogramowanie działają na różnych poziomach. Planowanie określa, co wytwarzać, w jakiej ilości i na kiedy. Analizuje popyt, zdolności produkcyjne i materiały w perspektywie tygodni lub miesięcy. Harmonogramowanie bierze zlecenia i rozstrzyga szczegóły: na której maszynie, o której godzinie i które zlecenie wykonać przed którym.
Dobry harmonogram produkcji odpowiada dla każdego zlecenia na cztery pytania: jaki produkt i w jakiej ilości, gdzie, kiedy i w jakiej kolejności. Lepsze harmonogramy uwzględniają też przezbrojenia, gotowość materiałów oraz operatorów i oprzyrządowanie potrzebne do zlecenia. Opublikowany przegląd wymienia jako dane wejściowe: popyt, zdolności produkcyjne pomniejszone o przestoje i przezbrojenia, materiały dostępne oraz te w drodze, a także ograniczenia, takie jak terminy realizacji, reguły kolejności, oprzyrządowanie i wąskie gardło.
Wiele zakładów buduje harmonogram w arkuszu kalkulacyjnym lub w module planowania systemu ERP. To działa, dopóki zakład ma wiele zleceń, wspólne maszyny i częste zmiany. Wtedy harmonogram i rzeczywistość na hali zaczynają się rozjeżdżać.
Dlaczego plany zawodzą tak wcześnie w trakcie zmiany?
Badania nad harmonogramowaniem dynamicznym traktują zakłócenia jako normalny stan rzeczy. Przegląd opublikowany w Journal of Scheduling zauważa, że nieoczekiwane zakłócenia w produkcji są zazwyczaj nieuniknione, dlatego harmonogramy statyczne nie wystarczają. W praktyce przyczyny są dobrze znane:
- Zbyt optymistyczne zdolności produkcyjne. Harmonogram zakłada nominalne czasy wykonania. Pomija przestoje, przezbrojenia i wolne rozruchy. Wspomniany przegląd ostrzega, że jeśli rzeczywisty OEE (ogólna efektywność wyposażenia) jest niższy, niż zakłada plan, zlecenia trwają dłużej, a harmonogram może się rozpaść w ciągu kilku godzin.
- Brakujące materiały. Sekwencja jest bezwartościowa, jeśli brakuje jej elementów. Zlecenie zostaje pominięte, a wszystko, co za nim idzie, się przesuwa.
- Awarie i wstrzymania jakości. Jedna maszyna staje, a praca dla niej piętrzy się na innych stanowiskach.
- Nieobecności i kompetencje. Plan zakłada obecność osoby, której dziś nie ma w pracy.
- Zlecenia pilne. Nowe zlecenie o najwyższym priorytecie spycha inne na dalszy plan.
- Harmonogram, który nie jest aktualizowany. Ten sam przegląd zauważa, że harmonogram nieaktualizowany w trakcie zmiany szybko traci wartość, i zaleca aktualizację co najmniej na każdej zmianie oraz zaraz po awarii, zleceniu pilnym lub opóźnieniu materiałowym.
Kilka z tych problemów często uderza jednocześnie w jeden wspólny zasób. Opóźnienie na wąskim gardle przesuwa każde zlecenie za nim, a harmonogram przestaje być poprawny już po pierwszej godzinie.
Jak zbudować harmonogram produkcji, który wytrzyma dłużej?
Zakłóceń nie da się wyeliminować. Można natomiast zbudować harmonogram produkcji, który się ugina, zanim pęknie.
- Opieraj się na rzeczywistej zdolności produkcyjnej. Czasy realizacji ustalaj na podstawie zmierzonych wartości, a nie tabliczki znamionowej maszyny. Czas przezbrojenia i przygotowania uwzględniaj jako osobne pozycje.
- Najpierw planuj wąskie gardło. To ograniczenie determinuje wydajność zakładu, więc jego zlecenia szereguj jako pierwsze, a pozostałe etapy dostosuj do nich.
- Uwzględniaj skończoną zdolność produkcyjną. Maszyna może wykonać tylko określoną ilość pracy na zmianę. Planowanie przy skończonej zdolności produkcyjnej ujmuje każdy zasób z jego rzeczywistymi ograniczeniami, dzięki czemu harmonogram pokazuje konflikty, zanim odczuje je hala produkcyjna.
- Sprawdzaj materiały przed zwolnieniem do produkcji. Zwalniaj tylko zlecenia, których części, narzędzia i dokumenty są dostępne lub potwierdzone.
- Zaplanuj niewielki bufor przy wąskim gardle. Zabezpieczony czas umieść przed wąskim gardłem, a nie na każdym etapie.
- Ustal stałe terminy aktualizacji. Na przykład na początku każdej zmiany i po każdym istotnym zakłóceniu. Poinformuj halę produkcyjną, co się zmieniło i dlaczego.
- Skróć zamrożony okres. Zapewnij hali stabilną sekwencję na najbliższe godziny, a zmiany dopuszczaj dopiero po jego upływie.
Planowanie w przód rozpoczyna każde zlecenie w dniu zwolnienia i wyznacza datę zakończenia. Planowanie wstecz zaczyna od terminu realizacji i wylicza najpóźniejszy możliwy start. Planowania wstecz używaj, aby zobaczyć, ile luzu ma zlecenie, a planowania w przód, aby sprawdzić, czy plan jest wykonalny.
Jakich metod i narzędzi używają zakłady produkcyjne?
Większość zakładów łączy kilka metod. Główny harmonogram produkcji określa ilości dla każdego produktu w poszczególnych okresach, zwykle na podstawie planu sprzedaży. Zlecenia produkcyjne zawierają następnie szczegóły dla każdego zadania. Metody szeregowania różnią się sposobem ustalania kolejności zleceń: według terminu realizacji, według najkrótszego czasu obróbki, według podobieństwa przezbrojeń lub według priorytetu wąskiego gardła. Żadna metoda nie sprawdza się wszędzie. Przetestuj daną metodę na własnych danych o dotrzymywaniu harmonogramu.
Narzędzia wahają się od tablicy suchościeralnej, przez Excel lub inny arkusz kalkulacyjny, po moduł planowania systemu ERP, a także zaawansowane systemy planowania i szeregowania (APS) lub dedykowane oprogramowanie do harmonogramowania produkcji. Arkusz kalkulacyjny jest tani i elastyczny, ale nie sprawdza za nas zdolności produkcyjnej i nikt nie aktualizuje go automatycznie po awarii. Narzędzie do szeregowania z logiką skończonej zdolności produkcyjnej wylicza wykonalny harmonogram produkcji na podstawie zdolności, materiałów i reguł.
Szeregowanie znajduje się pomiędzy planowaniem łańcucha dostaw, które decyduje, co zakład powinien wytwarzać, a procesem produkcyjnym na hali, który to wytwarza. Harmonogram, który uwzględnia tylko jedną maszynę i ignoruje całą linię produkcyjną, od przyjęcia materiałów po wysyłkę, zawiedzie na pierwszym przekazaniu pracy między etapami. Kierownicy produkcji, którzy codziennie weryfikują harmonogram z rzeczywistym procesem produkcyjnym, wychwytują te luki wcześnie.
Jak mierzyć dotrzymywanie harmonogramu?
Dotrzymywanie harmonogramu porównuje to, co zapisano w harmonogramie, z tym, co faktycznie się wydarzyło. Jeden prosty sposób pomiaru:
Dotrzymywanie harmonogramu = zlecenia rozpoczęte i zakończone zgodnie z planem ÷ zlecenia zaplanowane
Ustal tolerancję, na przykład 30 minut na start i zakończenie, i licz zlecenie jako zgodne z planem, jeśli mieści się w tym przedziale. Śledź wskaźnik codziennie i zapisuj przyczynę każdego odchylenia: materiał, maszyna, ludzie, jakość, zmiana priorytetu lub błąd planowania. Przyczyny są ważniejsze niż sam wynik. Po kilku tygodniach widok Pareto przyczyn pokaże, od czego zacząć działania.
Przeplanowywanie nie jest porażką. Dotrzymywanie harmonogramu pokazuje, czy plan był realistyczny i czy hala mogła go wykonać. Niski wynik przy licznych przeplanowaniach oznacza, że plan nie odzwierciedlał rzeczywistości.
Przykład: harmonogram o 6:00 i o 10:00
To jest ilustracja z wymyślonymi liczbami.
Gniazdo ma 20 zleceń zaplanowanych na zmianę dzienną: 10 na frezarce i 10 na tokarce. O 6:00 harmonogram wygląda na pełny, ale wykonalny, przy 450 minutach produktywnego czasu dostępnych na każdej maszynie.
Do 10:00 minęły cztery godziny. Frezarka stała przez 55 minut z powodu awarii narzędzia. Materiału do dwóch zleceń na tokarce nie było przy gnieździe. Pojawiło się pilne zamówienie na 90 minut i wstawiono je na frezarkę.
Stan o 10:00: 8 zleceń miało zostać zakończonych, 5 zakończono zgodnie z planem, 3 są opóźnione lub pominięte. Zgodność harmonogramu za pierwsze cztery godziny wynosi 5 ÷ 8 = 62,5%.
Na frezarce zostało teraz 450 − 55 − 90 = 305 minut na pracę, która była zaplanowana na 450 minut. Kilka zleceń za pilnym zamówieniem musi przesunąć się na popołudnie lub na następną zmianę. Planista o 10:00 aktualizuje kolejność, informuje halę produkcyjną i przenosi dwa zlecenia na drugą maszynę. Następnego dnia zespół analizuje przyczyny: zarządzanie narzędziami, przygotowanie materiałów i zasadę dla pilnych zamówień.
Częste błędy
- Planowanie na podstawie nominalnych norm. Tabliczki znamionowe i katalogi nie pokazują rzeczywistych czasów wykonania.
- Zwalnianie zleceń bez materiału. Hala zaczyna zlecenia, których nie da się zakończyć.
- Traktowanie harmonogramu jako stałego. Plan, którego nikt nie aktualizuje, nikt też nie realizuje.
- Zmiana harmonogramu bez informowania hali. Jeśli operatorzy poznają nową kolejność przypadkiem, zaufanie do harmonogramu spada.
- Obwinianie hali za niską zgodność. Najpierw sprawdź przyczyny. Często plan był niewykonalny.
- Mierzenie zgodności bez przyczyn. Sama liczba pokazuje problem, ale nie daje sposobu na jego usunięcie.
Jak oprogramowanie może pomóc
Arkusz kalkulacyjny nie przeliczy szybko kolejności, gdy maszyna stanie. Oprogramowanie planujące z uwzględnieniem skończonej zdolności produkcyjnej może w ciągu kilku minut wygenerować nowy wykonalny harmonogram i pokazać konflikty. Polaris Optimizer firmy iFAKT automatycznie generuje zoptymalizowane plany produkcji z uwzględnieniem ograniczeń, takich jak zasoby, zmiany, strefy, kwalifikacje i zdolności produkcyjne. Przed zwolnieniem każdego wygenerowanego planu sprawdź go z osobami, które obsługują maszyny.
Następny krok
Przez jeden tydzień zapisuj planowany i rzeczywisty start każdego zlecenia na jednej maszynie oraz przyczynę każdego odchylenia. Wykorzystaj te dane, aby przebudować zasady planowania produkcji wokół rzeczywistych czasów wykonania i trzech największych przyczyn opóźnień.