Metody planowania i sterowania produkcją

Transkrypt

1 Metody planowania i sterowania produkcją Katedra Systemów Logistycznych Opracowanie: dr inż. Łukasz Hadaś Wersja: Semestr lato 2011

2 Agenda Rozdziały 1. Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 2. Metody planowania przepływu produkcji 3. Sterowanie przepływem produkcji 2

3 Rozdział I Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 3

4 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

5 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym Rozdział I Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 5

6 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym Systemy planowania i sterowania przepływem produkcji należą do najbardziej złożonych jakie spotykamy we współczesnych przedsiębiorstwach 6

7 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

8 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym Wyróżnia się różne kryteria podziału planów Dokonując podziału według horyzontu czasu wyróżnia się następujące rodzaje planowania: perspektywiczne, wieloletnie, roczne, kwartalne, i okresowe. 8

9 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

10 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym Plany wg horyzontu czasu Plany roczne są znacznie bardziej skonkretyzowane i dotyczą istotnych kwestii jak np.: - bieżące inwestycje, - kształtowanie polityki zatrudnienia, - czy polityki asortymentowej. 10

11 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym Plany wg horyzontu czasu 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

12 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

13 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

14 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

15 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

16 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

17 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

18 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

19 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

20 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

21 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

22 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

23 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

24 Planowanie w przedsiębiorstwie produkcyjnym 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

25 Poziomy planowania 3 podstawowe poziomy planowania produkcji: - Poziom wyrobów gotowych, - Poziom części składowych, - Poziom operacji. 25

26 DŁUGI HORYZONT CELE ORGANIZACJI PROGNOZA DZIAŁALNOŚCI PRZEDSIĘBIORSTWA PLAN PRODUKCJI I SPRZEDAŻY PLAN ZAPOTRZEBOWANIA NA ZASOBY ŚREDNI HORYZONT ZARZĄDZANIE POPYTEM PLAN ASORTYMENTOWO ILOŚCIOWY PLAN FINANSOWY HARMONIOGRAM MONTAŻU KOŃCOWEGO GŁÓWNY HARMONOGRAM PRODUKCJI WSTĘPNY PLAN WYKORZYSTANIA KRÓTKI HORYZONT PLAN POTRZEB MATERIAŁOWYCH PLAN POTRZEB POTENCJAŁU Rys. Struktura planowania przedsiębiorstwa produkcyjnego Dostawcy PLANOWANIE I STEROWANIE ZAOPATRZENIEM STEROWANIE PRZEBIEGIEM PRODUKCJI Klienci 26

27 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

28 Poziomy planowania Poziom wyrobów gotowych Zapytanie ofertowe wymaga takich działań jak: Ocena atrakcyjności potencjalnego kontraktu oraz techniczna i terminowa możliwość realizacji Ocena wiarygodności klienta 28

29 Poziomy planowania Poziom wyrobów gotowych 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 modyfikowany Rozwój wyrobów 29

30 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Typowe położenia punktu rozdzielającego Dostawy Materiały Montaż Wyroby Rynek Zapotrzebowanie zależne Zapotrzebowanie niezależne 30

31 Poziomy planowania Poziom wyrobów gotowych Plan sprzedaży vs. plan produkcji Produkcja na magazyn (wg. prognoz) Produkcja na zamówienie 31

32 Poziomy planowania Poziom wyrobów gotowych 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

33 Poziomy planowania Poziom wyrobów gotowych 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

34 Poziomy planowania Poziom wyrobów gotowych 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

35 Poziomy planowania Poziom wyrobów gotowych Formowanie planu sprzedaży: ALGORYTM Formowania okresowego planu ZAMÓWIENIA + OGRANICZENIA Kroczący horyzont 1 miesiąca 1 tydzień 1 tydzień 1 tydzień 1 tydzień Okres zamrożenia 35

36 Poziomy planowania Poziom wyrobów gotowych Kroczący horyzont 1 miesiąca 1 tydzień 1 tydzień 1 tydzień 1 tydzień Okres zamrożenia Zaopatrzenie Produkcja 36

37 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

38 Poziomy planowania Poziom części składowych Odpowiedzieć na te fundamentalne pytania: Logika klasycznego systemu zarządzania zapasami Logika MRP + MRPII Logika JIT + narzędzia LEAN 38

39 Poziomy planowania Poziom części składowych 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

40 Poziomy planowania Poziom operacji Odpowiada na pytanie która ze zbioru oczekujących na realizacje operacji ma być wykonana jako pierwsza Stanowisko pracy D A F C B E Stanowisko pracy Przepływ 40

41 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

42 Formy organizacji produkcji Forma potokowa (np. linia produkcyjna): P1 P2 P3 S11 S21 S31 S41 S51 Partie oczekujące na realizację Stanowiska robocze Rys. Przepływ materiałów w linii produkcji produkcyjnej 42

43 Formy organizacji produkcji Forma potokowa (np. linia produkcyjna): 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

44 Formy organizacji produkcji 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

45 Formy organizacji produkcji W1 (wiercenie) S11 S12 S13 W2 (toczenie) S21 S22 S23 W3 (frezowanie) S31 S32 S33 S24 S34 S35 P1 P2 P3 S41 S42 S44 S43 W4 (szlifowanie) S51 S52 W5 (czyszczenie) Rys. Przepływ materiałów przy produkcji warsztatowej 45

46 Formy organizacji produkcji 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

47 Formy organizacji produkcji 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 (ponieważścieżki 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

48 Rozdział II Systemy planowania przepływu produkcji 48

49 Rozdział II System planowania przepływem produkcji w oparciu o klasyczny system zarządzania zapasami 49

50 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

51 Klasyczny system zarządzania zapasami Klasyczny model zapasów: WD Zapas obrotowy Zapas informacyjny Zapas bezpieczeństwa Cykl odnowienia zapasu T Cykl uzupełnienia zapasu 51

52 Klasyczny system zarządzania zapasami 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

53 Klasyczny system zarządzania zapasami Zapas bezpieczeństwa: POK1 Poziom obsługi klienta Prawdopodobieństwo, że w danym cyklu uzupełnienia zapasu cały prognozowany popyt zostanie zaspokojony Rozkład prawdopodobieństwa Krzywa rozkładu normalnego Wartośćśrednia - P Odchylenie standardowe σ POK1 POK1 = 95% - prawdopodobieństwo zaspokojenia popytu wynosi 0,9 Ryzyko wystąpienia braku w zapasie wynosi 0,05 Rozkład popytu 53

54 Klasyczny system zarządzania zapasami Krzywa relacji trade-off między poziomem obsługi klienta a wielkością nakładów na zapasy Współczynnik bezpieczeństwa - ω 0,3 Rozkład normalny 61,79% Poziom obsługi klienta (w %) 100 0,6 1 1,5 1,65 2 3,5 72,57% 84,1% 91,79% 95,05% 97,72% 99,98% 0 Nakłady na zapasy Tabela. Współczynnika bezpieczeństwa danego poziomu obsługi dla rozkładu normalnego. 54

55 Klasyczny system zarządzania zapasami Optymalizacje typu trade off ( coś za coś ) Ekonomiczna wielkość partii (EOQ - Economic Order Quantity) Roczny koszt Koszt całkowity Koszt zamawiania Koszt utrzymania zapasu EOQ Wielkość partii 55

56 Klasyczny system zarządzania zapasami Optymalizacje typu trade off ( coś za coś ) Ekonomiczna wielkość partii (EOQ - Economic Order Quantity) Całkowity koszt zapasu rotującego (obrotowego) PP Koszt zapasu = K u + C * u o * 0,5 * Wz Wz gdzie: PP popyt roczny, Wz wielkość dostawy (zamówienia), K u koszt uzupełnienia zapasów, u o koszt utrzymania (wskaźnik utrzymania), C jednostkowa cena zakupu. 56

57 Klasyczny system zarządzania zapasami Optymalizacje typu trade off ( coś za coś ) Ekonomiczna wielkość partii (EOQ - Economic Order Quantity) EWP = 2* PP* K K m u gdzie: PP prognozowany popyt, K u koszt uzupełnienia zapasu, K m koszt utrzymania zapasu, K m = C *u o u o koszt utrzymania (wskaźnik utrzymania), C jednostkowa cena zakupu. 57

58 Klasyczny system zarządzania zapasami 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

59 Klasyczny system zarządzania zapasami Ocena struktury zapasu Poziom zapasów Zapas obrotowy Zapas bezpieczeństwa Zapas nadmierny Zapas obrotowy Zapas bezpieczeństwa 59

60 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

61 Klasyczny system zarządzania zapasami w produkcji Miejsca zarządzania zapasami w systemie planowania przepływu produkcji 1. Koszt odnowienia zapasu / Koszty utrzymania zapasu Zapas bezpieczeństwa Zapas robót w toku Zapas bezpieczeństwa 4. Koszt utraconej sprzedaży/ Koszty utrzymania zapasu Zaopatrzenie Produkcjkcja Dystrybucjbucja 2. Koszt transportu / Koszty utrzymania zapasu Zapas spekulacyjny i/lub sezonowy 3. Koszt przezbrojeń / Koszty utrzymania zapasu Zapas sezonowy 5. Koszt transportu / Koszty utrzymania zapasu 61

62 Klasyczny system zarządzania zapasami w produkcji Stanowiska robocze Obróbka Montaż Linia produkcyjna Linia montażu Zapas materiałów i części Gniazdo produkcyjne Międzywydziałowy zapas podzespołów Zapas wyrobów gotowych 62

63 Klasyczny system zarządzania zapasami w produkcji Pytania do dyskusji: 1. Dla jakich pozycji materiałowych zastosuję klasyczny model zapasów? 2. Jak określam ekonomiczną wielkość partii w obszarze produkcji? 3. Gdzie utrzymuje zapasy w toku produkcji? 4. Jak zarządzam wielkością zapasów? Jaki jest zapas minimalny dla zachowania ciągłości produkcji? 63

64 System klasy MRP System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Material requirement planning oraz planowania zapotrzebowania potencjału (MRPII) 64

65 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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

66 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Algorytm realizacji funkcji planowania potrzeb materiałowych Struktura złożoności wyrobu Zamówienia Prognozy Główny harmonogram produkcji Zapotrzebowanie brutto Poziom wyrobów gotowych Poziom części składowych Marszruty technologiczne Sterowanie produkcją Zapotrzebowanie netto Planowanie zaopatrzeniem Stany magazynowe Cykle dostawy Poziom operacji technologicznych 66

67 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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

68 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Struktura złożoności wyrobu (BOM Bill of Material) Specyfikacja strukturalna dla wyrobu A Poziom złożoności 0 A Zespól/część Płaszczyzna 1 2 Ilość na zespół wyższego rzędu 1 (1) (1) Z1 C1 C2 (3) Z1 C C3 (2) C4 (1) C1 C4 1 1 Graf typu drzewo C2 3 68

69 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Cykle realizacji produkcji/montażu, dostawy Normatywy wielkości partii produkcji/dostawy Wyrób gotowy Zespól/część A Z1 C3 C4 Montaż ostateczny Montaż Dostawa Dostawa Cykle produkcji/ dostawy (JT) 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) C1 C2 Dostawa Dostawa

70 Wyrób A Zap. brutto Stany mag Zap. netto Dostawa Zamówienie Zap. brutto Z Stany mag Zap. netto Dostawa Zamówienie Zap. brutto C Stany mag Zap. netto Dostawa Zamówienie

71 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Odpowiedz na klasyczne równanie produkcyjne przykład aplikacji Rys. Ekran konstruktora (MBS Axapta 3.0) 71

72 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Odpowiedz na klasyczne równanie produkcyjne przykład aplikacji Rys. Wykres Gantta (MBS Axapta 3.0) 72

73 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Bilansowanie potencjału (funkcja MRPII) Rys. Obciążenie gniazd produkcyjnych 73

74 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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

75 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Systemy informatyczne wspomagające zarządzanie klasy MRP/ERP SCM ERPII ERP MRPII MRP Przedsiębiorstwo Partnerzy w łańcuchu dostaw Dostawcy Klienci Zasięg realizowanych funkcji przez kolejne standardy systemów informatycznych zarządzania klasy MRPII/ERP. 75

76 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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

77 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 Szczegółowy plan zdolności produkcyjnych Zbilansowanie Tak Planowanie zapotrzebowania materiałowego Nie Status zapasów Szczegółowy plan zapotrzebowania materiałowego Sprzężenie zwrotne Zbilansowanie Tak Sterowanie zaopatrzeniem (planowane zamówienia na surowce) Nie Rys. Model MRPII ze sprzężeniem zwrotnym Sterowanie produkcją (planowane zlecenia produkcyjne i montażowe) Kontrola postępu robót (porównanie wykonania z planem) 77

78 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Bilansowanie potencjału / Standard MRPII 200 # 178 Max. obciążenie Wydajność stanowiska roboczego # 193 # 158 # 167 # 180 # 126 # 132 # 134 # 139 # 172 # 158 Numery zleceń produkcyjnych # 145 # 156 # Dni tygodnia Rys. Bilansowanie potencjału. 78

79 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Bilansowanie potencjału / Standard MRPII Case Study (1) Miesięczne zdolności produkcyjne wydziału wynoszą 1000 sztuk wyrobu, Produkowane są wyroby A, B, C, D A B C D 79

80 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Bilansowanie potencjału / Standard MRPII Case Study (2) Plan szczegółowy z rozbiciem na tygodnie wygląda następująco: Tygodnie Plan szt. A szt. C 200 szt. D 300 szt. B A B C D 80

81 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Bilansowanie potencjału / Standard MRPII Case Study (3) 250 A A B Zdolność produkcyjna A D B A C D B A C D B Tydzień 81

82 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Bilansowanie potencjału / Standard MRPII Case Study (4) 250 A A B B Zdolność produkcyjna A D B A C D B A C D B Tydzień 82

83 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Bilansowanie potencjału / Standard MRPII Case Study (5) 250 A A B B Zdolność produkcyjna A D B A C D B A C D B Tydzień 83

84 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Bilansowanie potencjału / Standard MRPII Case Study (6) 250 A B B Zdolność produkcyjna A A D B A C D B A C D B Tydzień 84

85 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Bilansowanie potencjału / Standard MRPII Case Study (6) 250 A A B B Zdolność produkcyjna A A D B A C D B A C D B Tydzień 85

86 System informatyczny klasy MRPII/ ERP System informatyczny klasy MRPII/ERP wspomagający planowanie i sterowanie produkcją Kilka uwag praktycznych o stopniu wdrożenia 86

87 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

88 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

89 Ocena wdrożenia ABCD Check List Klasa Charakterystyka C 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 Tab.1. Klasy użytkowników systemu MRPII*. Wight Olivier, ABCD Check List. Coopers & Lybrant MRP Quality Audit 89

90 Ocena wdrożenia ABCD Check List 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 Tab.1. Klasy użytkowników systemu MRPII*. Wight Olivier, ABCD Check List. Coopers & Lybrant MRP Quality Audit 90

91 Ocena wdrożenia ABCD Check List 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

92 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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

93 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Systemy planowania potrzeb materiałowych PPM (MRP) Dobór metod określania wielkości partii: 1. Stała wielkość partii (SWP), (Fixed Order Quantity) 2. Ekonomiczna wielkość partii (EWP), (Economic Order Quantity) 3. Partia na partię (PNP), (Lot-for-Lot) 4. Stała liczba przedziałów potrzeb, 5. Obliczeniowy stały cykl zamawiania, 6. Model poziomu zamawiania 7. Najniższy koszt jednostkowy (Least unit cost) 8. Najniższy koszt łączny (Least total cost) 93

94 TPS Toyota Production System Japońskie podejście do planowania produkcji Struktura JIT, narzędzia 94

95 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

96 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Świadomość zmian KANBAN Just-in-time Wizualna kontrola Poziomowa nie produkcji SMED Ciągły przepływ Zapewnienie jakości Standaryzacja operacji TPM Operowanie w trybie wielu procesów 5 S Rys. Struktura JIT w obszarze produkcji 96

97 System produkcyjny klasy JIT Lean Production 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

98 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Dogmaty Lean Thinking: Value The Value Stream Flow Pull Perfection 98

99 System produkcyjny klasy JIT Lean Production 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

100 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Specify Value (Definicja Wartości) 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

101 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Specify Value (Definicja Wartości) Czy jesteś pewien co stanowi prawdziwą wartość dla Twojego typowego klienta? Czy wiesz, że duża część firm rozmija się z oczekiwaniami klientów 101

102 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Specify Value (Definicja Wartości) 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

103 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Specify Value (Definicja Wartości) Czy wartość dla klienta to (2): szybkość realizacji zamówienia, a może terminowość A może perfekcyjne dopasowanie do harmonogramu prac naszych klientów lub ich potrzeb 103

104 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Specify Value (Definicja Wartości) Czy wartość dla klienta to (3): 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

105 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Identify the Value Stream (Analiza Strumienia 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

106 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Identify the Value Stream (Analiza Strumienia Wartości) Czy w mnogości realizowanych prac potrafisz zidentyfikować strumienie wartości dla grup wyrobów? Czy potrafisz ograniczyć różnorodność i wydzielić stabilne strumienie wartości? 106

107 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Kluczowe rozwiązania szczegółowe: Macierz rodzin wyrobów: Operacje: A Op10 + Op20 Op30 Op40 + Op50 + Op60 + Różne marszruty = różne strumienie Produkowane wyroby B C D E F G

108 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Kluczowe rozwiązania szczegółowe: Macierz rodzin wyrobów: Operacje: G Op10 + Op20 + Op30 + Op40 Op50 Op60 + Wydzielony strumień zbliżonych marszrutach Produkowane wyroby B C E D F A

109 Analiza procesu strumień aparatury łącznikowej s. p. ogr. s. a. pom. A B C D E F G H I 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, ,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, ,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 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, ,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, ,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, ,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, ,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 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 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, ,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, ,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, ,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, ,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, ,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 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, ,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, ,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, ,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 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, ,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, ,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, ,43 0,36 0,33 0,33 0,40 0,27 0,41 0,41 0,41 0,41 0,41 0,35 0,41 0,41 0,41 0,41 0,35 0,50 0,38 0,33 0,33 0,31 0,44 0,38 0,27 0,33 0,33 0,42 0,27 0,40 x 0,60 0,35 0,29 0, ,29 0,18 0,11 0,11 0,20 0,09 0,33 0,40 0,40 0,40 0,40 0,33 0,33 0,40 0,40 0,40 0,33 0,17 0,13 0,33 0,33 0,33 0,40 0,33 0,09 0,33 0,33 0,33 0,09 0,33 0,60 x 0,33 0,27 0, ,43 0,36 0,33 0,33 0,40 0,27 0,42 0,50 0,47 0,41 0,41 0,38 0,40 0,45 0,41 0,47 0,38 0,83 0,75 0,47 0,47 0,44 0,61 0,58 0,64 0,60 0,60 0,67 0,55 0,60 0,35 0,33 x 0,91 0, ,36 0,45 0,33 0,33 0,40 0,36 0,42 0,50 0,47 0,41 0,45 0,43 0,40 0,50 0,41 0,47 0,43 0,83 0,75 0,47 0,47 0,44 0,61 0,58 0,82 0,60 0,60 0,67 0,64 0,67 0,29 0,27 0,91 x 0, ,38 0,13 0,13 0,13 0,13 0,13 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,38 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,38 0,50 0,50 0,50 0,25 0,50 0,38 0,38 0,88 0,75 x Tabela II: Macierz grup wyrobów i wytypowanych strumieni wartości. (Opracowanie własne) 109

110 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Flow (Harmonijny Przepływ) 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

111 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Flow (Harmonijny Przepływ) 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

112 Formy organizacji produkcji W1 (wiercenie) S11 S12 S13 W2 (toczenie) S21 S22 S23 W3 (frezowanie) S31 S32 S33 S24 S34 S35 P1 P2 P3 S41 S42 Kolejka prac, marnotrawst wo czekania S44 S43 W4 (szlifowanie) S51 S52 W5 (czyszczenie) Poplątane strumienie wartości Rys. Przepływ materiałów przy produkcji warsztatowej. 112

113 Logistyka produkcji Magazyn zaopatrzenia Obróbka Magazyn międzywydziałowy Montaż Linia montażowa Gniazdo obróbcze Rys. Różne warianty organizacji przepływu strumienia produkcji 113

114 Logistyka produkcji Magazyn zaopatrzenia Obróbka Magazyn międzywydziałowy Montaż Gniazdo montażowe Rys. Różne warianty organizacji przepływu strumienia produkcji 114

115 Logistyka produkcji Magazyn zaopatrzenia Obróbka Magazyn międzywydziałowy Montaż Rys. Różne warianty organizacji przepływu strumienia produkcji 115

116 Logistyka produkcji Magazyn zaopatrzenia Obróbka Magazyn międzywydziałowy Montaż Rys. Różne warianty organizacji przepływu strumienia produkcji 116

117 Formy organizacji produkcji Forma potokowa (np. linia produkcyjna): P1 P2 P3 S11 S21 S31 S41 S51 Rys. 2. Przepływ materiałów przy produkcji potokowej. 117

118 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Flow (Harmonijny Przepływ) 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

119 System produkcyjny klasy JIT Lean Production 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

120 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Jaki jest czas taktu? Czas taktu przykład: Czas taktu = sekund 900 sztuk = 26 sekund Co oznacza: Klient kupuje jedną sztukę wyrobu co 26 sekund. 120

121 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 5 Czy wyposażenie może pracować w rytmie taktu? Czas taktu 20% Czas cyklu maszyny 80% Czas cyklu pracy maszyny a czas taktu 121

122 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: 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

123 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

124 Zasady zaopatrzenia materiałowego 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

125 Logistyka produkcji Dokumentacja Obróbka Montaż Rys. Sterowanie wydaniem materiału na wejściu do procesu 125

126 Zasady zaopatrzenia materiałowego 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

127 Zasady zaopatrzenia materiałowego Zaopatrzenie materiałowe sterowane zużyciem oznacza, 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

128 Zasady zaopatrzenia materiałowego Zaopatrzenie materiałowe sterowane zużyciem oznacza, 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

129 Logistyka produkcji Obróbka Montaż Rys. Sterowanie wydaniem materiału z użyciem kart typu kanban 129

130 Logistyka produkcji Logika planowania push Zlecenia Zlecenia Zlecenia Czy jest w magazynie? Surowce Faza procesu Faza procesu Faza procesu Rys. Logika przepychania - push 130

131 Logistyka produkcji Logika planowania push Zlecenia Zlecenia Zlecenia Zlecenia produkcyjne Surowce Faza procesu Faza procesu Faza procesu Rys. Logika przepychania - push 131

132 Logistyka produkcji Logika planowania push Zlecenia Zlecenia Zlecenia Zlecenia produkcyjne Surowce Faza procesu Faza procesu Faza procesu Rys. Logika przepychania - push 132

133 Logistyka produkcji Logika planowania push Zlecenia Zlecenia Zlecenia Zlecenia produkcyjne Surowce Faza procesu Faza procesu Faza procesu Rys. Logika przepychania - push 133

134 Logistyka produkcji Logika planowania pull Zlecenia Zlecenia Zlecenia Zlecenia produkcyjne Surowce Faza procesu Faza procesu Faza procesu Rys. Logika wyciągania - pull 134

135 Zasady zaopatrzenia materiałowego 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

136 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: 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

137 Sterowanie produkcją Rozdział III Sterowanie przepływem produkcji 137

138 Sterowanie produkcją 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

139 Sterowanie produkcją 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

140 Sterowanie produkcją 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

141 Sterowanie produkcją 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

142 Sterowanie produkcją Wejście Proces produkcji Wyjście ZAKŁÓCENIA PLAN MODEL OPERACYJNY REGULATOR POMIAR Rys. Ideowy schemat układu sterowania przepływem produkcji 142

143 Sterowanie produkcją 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

144 Sterowanie produkcją 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

145 Sterowanie produkcją 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

146 Sterowanie produkcją Sprawność systemu sterowania przepływem produkcji Z pojęciem sprawności systemu sterowania przepływem produkcji nieodzownie łączą się dwa pojęcia czułość i elastyczność sterowania 146

147 Sterowanie produkcją 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

148 Sterowanie produkcją 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

149 Sterowanie produkcją Zasady sterowania przepływem produkcji 149

150 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

151 Zasady sterowania przepływem produkcji Szczegółowe zasady sterowania przepływem produkcji Zastosowanie konkretnej z zasad bezpośrednio wpływa na konstrukcję systemu sterowania przepływem produkcji 151