Планирование продуктового микса в производстве: решаем, что выпускать
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 ·
Планирование продуктового микса в производстве определяет, что выпускать, в каком объёме и в каком порядке, когда мощностей не хватает на всё. Разберём метод, проверки и типичные ловушки.
Automatically translated with AI from the original post. Read the English original
Планирование продуктового микса в производстве означает решение о том, какие продукты выпускать, в каком количестве и в каком порядке во времени, когда мощностей не хватает на все желания клиентов. Решение обычно сводится к одному дефицитному ресурсу, часто к станку-узкому месту, и к тому, насколько эффективно используются его часы. Статья адресована специалистам по планированию производства, которым нужен метод, который можно применить на собственных цифрах, и которые хотят избежать двух классических ловушек: погони за максимальной маржой на единицу и игнорирования переналадок.
Ключевые выводы
- Планирование продуктового микса определяет, что выпускать, в каком объёме и в каком порядке, когда один дефицитный ресурс, обычно узкое место, не может покрыть весь спрос.
- Ранжируйте продукты по вкладу в расчёте на час дефицитного ресурса, а не по вкладу на единицу, и ограничивайте каждый продукт его спросом.
- Lean.org определяет heijunka как выравнивание типа и объёма производства в заданный период, а более короткие переналадки делают смешанную схему выпуска экономически оправданной.
- В master planning в Dynamics 365 вы выбираете, как фактические заказы расходуют прогноз, поэтому проверьте этот метод, прежде чем читать плановый микс.
- Проверяйте изменение микса по детальному графику узкого места до того, как его утвердить: недельный обзор загрузки может выглядеть нормально, а дневной план при этом не сходится.
Что такое планирование продуктового микса в производстве и какие решения в нём принимаются?
Под одним названием скрываются три решения, и путаница чаще всего возникает из-за того, что их смешивают.
- Объёмный микс. Сколько единиц каждого продукта вы берёте в обязательство на период? Это важно, когда спрос превышает мощности.
- Схема выпуска. В каком порядке и ритме вы выпускаете продукты? Одна длинная серия каждого или повторяющийся микс? От этого зависят запасы, сроки выполнения и нагрузка на переналадки.
- Реакция на изменения. Что делать, когда заказы смещаются к другим вариантам, станок выходит из строя или материалы приходят с опозданием?
Каждое решение требует разной информации. Первому нужны экономика продуктов и часы узкого места. Второму — время переналадок и ритм спроса. Третьему — способ быстро проверять варианты. Разделы ниже идут в этом порядке.
Как принимать решение о миксе при нехватке мощностей?
Начните с того, есть ли вообще нехватка. Сравните часы дефицитного ресурса, которые нужны для полного спроса, с доступными часами. Если спрос укладывается, на этом уровне проблемы микса нет, и можно планировать под спрос. Если не укладывается, нужно правило распределения дефицита.
Распространённое правило — анализ лимитирующих факторов, описанный в учебном пособии по учёту: рассчитайте вклад на единицу, разделите его на объём дефицитного ресурса, потребляемый на единицу, ранжируйте продукты от большего к меньшему и распределяйте ресурс по ранжированию, ограничивая каждый продукт его максимальным спросом, пока ресурс не закончится. В пособии отмечено, что при двух и более одновременно дефицитных ресурсах вместо этого нужно использовать линейное программирование.
Вот гипотетический пример, придуманный только для демонстрации расчётов. Узкое место имеет 400 часов в этом месяце. За него конкурируют три продукта:
- A: вклад $60 на единицу, 3 часа на единицу, спрос 60 единиц. Это $20 в час.
- B: вклад $45 на единицу, 1,5 часа на единицу, спрос 100 единиц. Это $30 в час.
- C: вклад $90 на единицу, 5 часов на единицу, спрос 40 единиц. Это $18 в час.
Полный спрос требует 180 + 150 + 200 = 530 часов, поэтому узкое место не хватает на 130 часов. Ранжирование по вкладу на единицу ставит C на первое место: план отдаёт C его 40 единиц (200 часов), а A — его 60 единиц (180 часов). На 13 единиц B остаётся всего 20 часов. Общий вклад: $3 600 + $3 600 + $585 = $7 785.
Ранжирование по вкладу на час узкого места меняет порядок на обратный: сначала B (100 единиц, 150 часов), затем A (60 единиц, 180 часов), а оставшиеся 70 часов уходят на C, то есть 14 единиц. Общий вклад: $4 500 + $3 600 + $1 260 = $9 360. Тот же завод, те же часы, на $1 575 больше, и всё потому, что при ранжировании в качестве мерила использовался дефицитный ресурс.
Два предупреждения, прежде чем использовать это на реальных данных.
Затраты зависят от ваших допущений. В том же учебном пособии показано, что если считать переменной только прямую материальную составляющую (учёт по пропускной способности), то ранжирование может отличаться от того, которое получится, если считать переменными и труд. Каждый план оптимален только при своём допущении, поэтому выберите подход к учёту затрат вместе с финансовым отделом и применяйте его последовательно.
Ранжирование — это не всё решение. Обязательства перед клиентами, контракты, стратегические продукты, минимальные размеры партий и требования к качеству ограничивают то, от чего вы можете отказаться. Используйте ранжирование, чтобы понять, чего стоит то или иное обязательство, а затем вместе с отделом продаж решите, сохранять ли его.
Как переналадки формируют структуру выпуска?
Ранжирование показывает, сколько нужно выпускать каждого продукта. О последовательности оно ничего не говорит. Именно здесь решают переналадки.
Lean.org определяет heijunka как выравнивание типа и объёма производства за фиксированный период времени. Согласно этой странице, выравнивание позволяет производству удовлетворять спрос без укрупнения партий и снижает запасы, капитальные затраты, потребность в персонале и время выполнения вдоль потока создания ценности. Оно также касается типа продукции: вместо того чтобы выпустить всю партию модели A, а затем всю партию B, бережливый производитель чередует модели в повторяющемся порядке и сокращает время переналадки, чтобы это было практично. Последовательность периодически корректируется по мере изменения заказов.
Следствие очевидно. Смешанная структура выпуска требует коротких переналадок. Для этого используется SMED, single minute exchange of die (замена штампа за одну минуту). Lean.org описывает этот метод как переход оборудования с одного артикула на другой за как можно меньшее время, с целью уложиться в однозначное число минут. Это достигается разделением внутренней наладки (выполняемой при остановленной машине) и внешней наладки (выполняемой во время её работы) и переносом задач из первой группы во вторую. Эта цель является ориентиром, а не обещанием для каждого станка.
Планируя структуру выпуска, задайте себе три вопроса:
- Сколько длится переналадка между каждой парой продуктов в обоих направлениях? Некоторые пары стоят значительно дороже других.
- Во что обходится более длинный производственный прогон с точки зрения запасов и времени выполнения?
- Какие продукты могут идти в одном прогоне без дорогостоящей переналадки?
Если переналадки длинные, правильная структура смешивания предполагает более крупные партии, а правильной инвестицией становится сокращение времени наладки. Сначала работайте над временем наладки и только потом пытайтесь менять структуру выпуска.
Как планировать ассортимент по прогнозам и заказам?
Большинство заводов планируют, опираясь на сочетание прогноза и фактических заказов. Главная опасность — двойной учёт: когда планируют и прогноз, и заказы поверх него.
Dynamics 365 показывает, как это реализовано в ERP-системе. В Planning Optimization master planning вы выбираете, учитывается ли прогноз, и метод уменьшения потребности по прогнозу на основе фактического спроса. Документированные варианты: none, percent by reduction key, transactions by reduction key и transactions by dynamic period. При значении «none» плановые заказы покрывают весь прогноз, а заказы на продажу добавляют отдельные плановые заказы сверх него. При методах на основе транзакций фактические заказы расходуют прогноз в пределах периода. Излишки заказов переносятся на соседние периоды при методе reduction key, но не при методе dynamic period. Выбирайте метод осознанно и проверьте его на одном семействе продуктов с известной историей.
Помимо настройки, в любой системе полезны некоторые практики:
- Сначала планируйте структуру выпуска на уровне семейств продуктов, а по мере приближения даты детализируйте её до вариантов.
- Держите прогнозы и заказы на виду рядом друг с другом, с указанием версии и даты, чтобы видеть, как менялся прогноз.
- Договоритесь о регулярном обзоре, на котором отдел продаж, планирование и производство смотрят на одни и те же цифры. Ежемесячно для объёмной структуры выпуска и еженедельно для детального графика — рабочий ритм, но сроки поставки должны определять его.
Как реагировать, когда структура выпуска меняется?
Изменения структуры выпуска — это нормально. Клиент переносит заказы с одного варианта на другой, узкое место теряет смену или материал задерживается. Небольшая рутина помогает не импровизировать.
- Сначала проверьте узкое место. Что изменение делает с его часами, а не с общей загрузкой завода?
- Проверьте переналадки. Сдвиг в сторону большего числа вариантов обычно означает больше переналадок и, соответственно, меньше производительных часов.
- Скопируйте план и примените изменение. Сравнивайте новый план с базовым, по одному изменению за раз.
- Смотрите на суточный график, а не только на недельную загрузку. Недельный вид может выглядеть нормально, пока один день невыполним.
- Решите и зафиксируйте причину. Укажите, что вы скажете клиентам и какие заказы сдвинутся.
- Зафиксируйте принятое решение. Определите, как далеко вперёд план не может меняться без согласования.
Когда взаимодействия становятся сложными, например при общих станках, наладках, зависящих от последовательности, и сменах, таблица перестаёт вызывать доверие. Именно тогда имитационное моделирование производства или инструмент конечного планирования начинает окупаться: он может прогнать изменённую структуру выпуска через всю линию и показать, где формируется очередь.
Какие показатели говорят, работает ли структура выпуска?
Выберите несколько и отслеживайте их во времени:
- Загрузка узкого места, разделённая на производительное время, время переналадки и простой.
- Вклад в прибыль на час узкого места, по продуктам и по месяцам.
- Своевременность поставок по семействам продуктов.
- Запасы готовой продукции и незавершённого производства.
- Доля заказов, изменённых внутри зафиксированного окна.
Отчёт Power BI поверх данных ERP может показывать эти показатели рядом друг с другом для планировщиков и руководителей. Храните определения в письменном виде, чтобы цифры означали одно и то же на каждом совещании.
Распространённые ошибки
- Ранжирование продуктов по вкладу на единицу, когда реальное ограничение — один ресурс.
- Игнорирование ограничений спроса и планирование большего объёма прибыльного продукта, чем хотят клиенты.
- Считать ранжирование окончательным, не проверив обязательства перед клиентами.
- Наложение прогноза и заказов друг на друга, потому что метод уменьшения не был проверен.
- Смотреть только на недельную мощность и обнаруживать суточные конфликты уже в цехе.
- Не учитывать время переналадок при решении о структуре выпуска.
- Менять структуру выпуска каждый день без зафиксированного окна.
- Использовать данные о затратах, которые никто не проверял в течение года.
Где здесь Polaris
Если производственный микс постоянно меняется на общих ресурсах, симуляция может показать, к чему приведёт каждое изменение, ещё до того, как вы его внедрите. iFAKT описывает Polaris как сочетание ИИ и цифрового двойника производства, работающее с данными ERP. Модуль Polaris Simulator виртуально тестирует производственную систему и обрабатывает динамические производственные миксы на общих ресурсах, а также сценарии загрузки мощностей, персонала и буферов, показывая узкие места и дисбаланс загрузки во времени. Модуль Polaris Optimizer превращает модель в оптимизированный план с учётом ограничений и пересчитывает его при возникновении сбоев. Начните с одного семейства продуктов и одного узкого места, а результаты сравните с вашим собственным расчётом.
Смежные темы для изучения
- Сокращение времени переналадки: как анализ в духе SMED высвобождает часы работы узкого места ещё до изменения микса.
- Прогнозирование на уровне семейств: почему сначала планируют семейства, а варианты — позже.
- Маржа на час работы узкого места: как согласовать с финансистами единый подход к расчёту затрат и применять его последовательно.
- Сценарное планирование при сдвигах спроса: какие сценарии «что, если» подготовить к колебаниям микса.
- Связка продаж и операций: простая ежемесячная практика, в ходе которой отдел продаж, планирование и производство анализируют одни и те же цифры.
Следующий шаг
Найдите дефицитный ресурс и рассчитайте вклад на час для трёх самых крупных ваших продуктов, используя подход к затратам, согласованный с финансовым отделом. Сравните полученный рейтинг с текущим планированием производственного микса и отметьте любой продукт, который отнимает у узкого места больше времени, чем приносит дохода.