Почему ваш критический путь меняется, когда меняется производство

Производственный план может выглядеть вполне разумно — до тех пор, пока производство фактически не начнётся.Один станок работает с опозданием. Выпуск материала сдвигается. Квалифицированный оператор становится недоступен. Проверка качества занимает больше времени, чем ожидалось. Партия пропускает окно печи. И внезапно задержка всего в несколько часов может поставить под угрозу целую поставку заказчику.В этом подробном обзоре мы рассмотрим, как метод критического пути (Critical Path Method, CPM) может быть адаптирован из традиционного управления проектами к современному производству и производственному планированию.Ключевая идея проста: критический путь в производстве не следует рассматривать как фиксированную последовательность, созданную в момент запуска производственного заказа.Вместо этого производителям необходимо понимать актуальную цепочку зависимостей, которая в данный момент определяет самую раннюю возможную дату завершения и отгрузки.Эта цепочка может меняться на протяжении производственного дня.Поломка станка может быть первоначальной проблемой. Однако как только станок восстановлен, критическая зависимость может переместиться на слот печи, квалифицированного оператора, очередь проверки, отсутствующую оснастку, выпуск по качеству или даже крайний срок отправки перевозчиком в конце процесса.В этом выпуске рассматривается, как производители могут связать производственные заказы, станки, материалы, людей, состояния качества, ERP, MES, IoT и события на производственном участке в модель зависимостей, способную поддерживать более динамичное производственное планирование.

ПОЧЕМУ МЕТОД КРИТИЧЕСКОГО ПУТИ ВАЖЕН В ПРОИЗВОДСТВЕ
Метод критического пути обычно ассоциируется с управлением проектами.Проект содержит задачи с длительностями и зависимостями. Некоторые действия могут выполняться параллельно, а другие не могут начаться до завершения предыдущих работ.Критический путь представляет собой последовательность зависимых действий, которая определяет самую раннюю возможную дату завершения проекта.Производство обладает многими из тех же характеристик.Запущенный производственный заказ содержит операции, которые должны выполняться в определённой последовательности. Эти операции могут зависеть от:

• Доступности станков
• Доступности материалов
• Квалифицированных операторов
• Приспособлений и оснастки
• Результатов инспекции
• Выпуска по качеству
• Окон партий
• Графиков технического обслуживания
• Сменных календарей
• Согласований процессов
• Мощности последующих операций
• Требований к упаковке и отгрузке

Это фактически превращает производственный заказ в сеть зависимостей.Однако производство создаёт дополнительную проблему: производственные заказы не действуют независимо.Они конкурируют за общие станки, людей, инструменты, испытательное оборудование, погрузчики, ресурсы инспекции, мощности термообработки и иногда даже физическое пространство.Результатом становится непрерывно меняющаяся сеть зависимостей между множеством заказов.

КОГДА ОДНА ЗАДЕРЖАННАЯ ОПЕРАЦИЯ МЕНЯЕТ ДАТУ ПОСТАВКИ
Рассмотрим сборку машины, которая должна быть отгружена до конца недели.Её маршрут может включать:

• Механическую обработку
• Термообработку
• Отделку поверхности
• Финальную инспекцию
• Упаковку
• Отгрузку

Изначально планирование помещает каждую операцию в подходящее временное окно.Затем обрабатывающий центр останавливается. Возможно, сигнал тревоги шпинделя требует технического обслуживания, и оставшееся количество нельзя завершить в течение нескольких часов.Сначала это кажется простой задержкой станка.Но реальное влияние зависит от того, что произойдёт дальше.Если механическая обработка пропускает следующую запланированную загрузку печи, заказ может ждать следующей партии. Тогда завершение термообработки может пропустить смену отделки.Инспекция сдвигается. Упаковка сдвигается. В конечном итоге заказ может пропустить время забора перевозчиком.Несколько часов простоя станка могут, таким образом, создать риск срыва поставки на целый день.Поэтому производственное планирование не может ограничиваться только тем, что операция, которая первоначально отстала, сдвинулась.Более важный вопрос:Какая из оставшихся зависимостей сейчас определяет, может ли заказ быть отгружен вовремя?

КРИТИЧЕСКИЙ ПУТЬ НЕ ЯВЛЯЕТСЯ СТАТИЧНЫМ
В производстве критический путь может смещаться.До сбоя критической датой завершения могла быть механическая обработка. После восстановления станка критическим может стать следующее окно печи. После термообработки критической может оказаться инспекция, поскольку до упаковки и отгрузки почти не остаётся времени.Операционное ограничение переместилось.Это различие важно, поскольку простое ускорение операции, которая выглядит отстающей, не обязательно восстанавливает дату для заказчика.Если заказ уже пропустил слот печи, необходимый для защиты даты отгрузки, ускорение механической обработки может ничего не дать, если график печи также нельзя изменить.Поэтому живой критический путь должен отслеживать полную цепочку зависимостей, а не только отдельные отстающие операции.

ГОТОВНОСТЬ МАТЕРИАЛА МОЖЕТ СТАТЬ КРИТИЧЕСКИМ ПУТЁМ
Производственные проблемы могут начинаться задолго до запуска станка.Заказ на закупку может показывать, что материал прибудет в пятницу. Поэтому планирование назначает механическую обработку на понедельник.Но физическая поставка не обязательно означает готовность к производству.Материал может по-прежнему требовать:

• Входного контроля
• Проверки сертификатов
• Согласования качества
• Проверки размеров
• Выпуска партии
• Проверки прослеживаемости

Материал может физически находиться на предприятии, но оставаться недоступным для производственного заказа.Поэтому производителям необходимо различать ожидаемую доступность материала и доступность материала, готового к производству.Та же проблема возникает, когда общих запасов достаточно, но производственному заказу требуется конкретная партия, спецификация, статус качества или резервирование.Общий запас и пригодный к использованию запас не обязательно одно и то же.

ОБЩИЕ СТАНКИ СВЯЗЫВАЮТ РАЗНЫЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗАКАЗЫ
Ограниченная мощность вносит ещё один уровень зависимостей.Представьте четыре производственных заказа, ожидающих один и тот же пятиосевой обрабатывающий центр.Каждый отдельный маршрут может выглядеть выполнимым. Но станок может обрабатывать только одну задачу за раз.Решение о последовательности на этом станке может, таким образом, изменить даты поставки нескольких не связанных между собой заказов клиентов.Короткая задача механической обработки может даже задержать другой заказ на целый день, если она не позволяет тому второму заказу дойти до чувствительного ко времени последующего процесса.Это означает, что производственные заказы могут косвенно связываться через общие ресурсы.Поэтому живой критический путь может включать не только операции затронутого заказа, но и другие работы, занимающие ресурс, который требуется этому заказу.

ДОСТУПНАЯ МОЩНОСТЬ НЕ ВСЕГДА ЯВЛЯЕТСЯ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ МОЩНОСТЬЮ
Станок, который в системе планирования выглядит доступным, не обязательно означает, что операция может начаться.Операции может требоваться:

• Конкретное приспособление
• Утверждённая программа ЧПУ
• Специфическая оснастка
• Квалифицированная конфигурация станка
• Определённая ревизия изделия
• Откалиброванная испытательная система
• Квалифицированный оператор

Два станка могут технически выглядеть способными выполнить операцию, тогда как только один из них действительно квалифицирован для текущего продукта, процесса или требования заказчика.Разница между теоретической и используемой мощностью лежит в основе реалистичного производственного планирования.

ЛЮДИ, НАВЫКИ И СМЕННЫЕ КАЛЕНДАРИ ИМЕЮТ ЗНАЧЕНИЕ
Тот же принцип применяется к персоналу.Станок может быть доступен, но ни один квалифицированный сотрудник не готов на нём работать.Операции может потребоваться специалист для:

• Наладки
• Инспекции первой детали
• Согласования процесса
• Финального выпуска
• Проверки качества
• Работы на специализированном станке

Общий пул доступных часов труда не всегда может отражать эти ограничения.Реальный вопрос планирования становится таким:Когда станок, материал