Logistyka zaopatrzenia i produkcji

Transkrypt

1 Logistyka zaopatrzenia i produkcji (Część druga) Katedra Systemów Logistycznych Opracowanie: dr inż. Łukasz Hadaś

2 Klasyczne równanie Klasyczne równanie produkcyjne. Co produkować? Kiedy? Ile?

3

4 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 6-tych ubiegłego wieku. Idea: Rozbudowa różnego rodzaju zapasów i ich optymalizacja.

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

6 Klasyczny system zarządzania zapasami Klasyczny model zapasów: Zapas informacyjny (kiedy złożyć zamówienie) ZI = P * T + Z P przewidywany popyt w jednostce czasu T cykl uzupełnienia zapasu Z zapas bezpieczeństwa Z = ω * σ * T ω współczynnik bezpieczeństwa σ odchylenie standardowe

7 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,9 Ryzyko wystąpienia braku w zapasie wynosi,5 Rozkład popytu

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

9 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

10 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 *,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.

11 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.

12 Klasyczny system zarządzania zapasami Prognozowanie popytu Wybór modelu prognozowania: Zwykła średnia arytmetyczna Średnia arytmetyczna ruchoma Średnia ruchoma ważona Wygładzanie wykładnicze według modelu rowna (dobór stałej wygładzania α = 1) Dwuparametryczny model wygł. wykładniczego model Holta Obliczenie średniego błędu prognozy Średni błąd prognozy Średni bezwzględny błąd prognozy Standardowy błąd prognozy

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

14 Klasyczny system zarządzania zapasami Sieć trade off 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

15 Klasyczny system zarządzania zapasami Pytania 1. Dla jakich pozycji materiałowych stosuję klasyczny model zapasów? 2. Jakie są prawdziwe koszty uzupełnienia zapasu oraz jego utrzymania? 3. Czy potrafię racjonalnie określić opłacalność oferowanego rabatu przez mojego dostawcy? 4. Czy popyt (zapotrzebowanie) ma charakter quasi-stacjonarny? 5. Jak skutecznie potrafię prognozować popyt? 6. Jaki jest mój poziom obsługi? Czy jest właściwy? 7. Czy moja sieć trade off jest spójna?

16

17 Idea rozwiązania Metoda MRP opracowana została przez PICS (merican Production and Inventory Control Society) w roku 1957, rozpowszechniona w połowie lat sześćdziesiątych ubiegłego stulecia. Za twórcę metody i największy autorytet uznawany jest Joseph Orlicky. Metoda MRP bazuje na sprawdzonym w praktyce algorytmie planowania potrzeb materiałowych dla części składowych produkowanych wyrobów gotowych.

18 lgorytm 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

19 Podstawowymi informacjami wsadowymi metody MRP są: Główny harmonogram produkcji (MPS Master Production Schedule), Struktura złożoności wyrobu (OM ill 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.

20 Struktura złożoności wyrobu (OM ill of Material) Specyfikacja strukturalna dla wyrobu Poziom złożoności 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

21 Cykle realizacji produkcji/montażu, dostawy Normatywy wielkości partii produkcji/dostawy Wyrób gotowy Zespól/część Z1 C3 C4 Montaż ostateczny Montaż Dostawa Dostawa Cykle produkcji/ dostawy (JT) Wielkość partii: Wyrób gotowy EWP = 2 szt. Zespół Z1, części C1, C2, C3, C4 według bieżącego zapotrzebowania. Stany magazynowe: Wyrób gotowy = 5 sztuk Zespół Z1, części C1, C2, C3, C4 = nieutrzymywane ( sztuk) C1 C2 Dostawa Dostawa 1 3

22 Wyrób Zap. brutto Stany mag Zap. netto 1 15 Dostawa 2 2 Zamówienie Zap. brutto Z Stany mag. Zap. netto 2 2 Dostawa 2 2 Zamówienie Zap. brutto 2 4 C3 2 4 Stany mag. Zap. netto 4 4 Dostawa 4 4 Zamówienie 4 4

23 Odpowiedz na klasyczne równanie produkcyjne przykład aplikacji Rys. Ekran konstruktora (MS xapta 3.)

24 Odpowiedz na klasyczne równanie produkcyjne przykład aplikacji Rys. Wykres Gantta (MS xapta 3.)

25 Odpowiedz na klasyczne równanie produkcyjne przykład aplikacji Rys. Obciążenie gniazd produkcyjnych

26 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

27 DŁUGI HORYZONT CELE ORGNIZCJI PROGNOZ DZIŁLNOŚCI PRZEDSIĘIORSTW PLN PRODUKCJI I SPRZEDŻY PLN ZPOTRZEOWNI N ZSOY ŚREDNI HORYZONT ZRZĄDZNIE POPYTEM PLN SORTYMENTOWO ILOŚCIOWY PLN FINNSOWY HRMONIOGRM MONTŻU KOŃCOWEGO GŁÓWNY HRMONOGRM PRODUKCJI WSTĘPNY PLN WYKORZYSTNI KRÓTKI HORYZONT Rys. Struktura planowania przedsiębiorstwa produkcyjnego PLN POTRZE MTERIŁOWYCH STEROWNIE PRZEIEGIEM PRODUKCJI PLN POTRZE POTENCJŁU PLNOWNIE I STEROWNIE ZOPTRZENIEM

28 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 Sterowanie produkcją (planowane zlecenia produkcyjne i montażowe) Rys. Model MRPII Kontrola postępu robót (porównanie wykonania z planem)

29 ilansowanie potencjału / Standard MRPII 2 Standard hours # 193 # 158 # 167 # 178 # 18 # 126 # 132 # 134 # 139 # 172 # 158 Capacity # 145 # 156 # Week 12 Rys. ilansowanie potencjału.

30 ilansowanie potencjału / Standard MRPII Case Study (1) Miesięczne zdolności produkcyjne wydziału wynoszą 1 sztuk wyrobu, Produkowane są wyroby,, C, D C D

31 ilansowanie potencjału / Standard MRPII Case Study (2) Plan szczegółowy z rozbiciem na tygodnie wygląda następująco: Tygodnie Plan 1 35 szt szt. C 2 szt. D 3 szt. C D

32 ilansowanie potencjału / Standard MRPII Case Study (3) 25 Zdolność produkcyjna D C D C D Tydzień

37 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.

38 Implementacja systemów klasy MRP/ERP Praktycznie każdy duży producent oprogramowania i firma świadcząca usługi wdrożeniowe systemów tej klasy dysponuje własna metodyka wdrożeniową. W każdej z metodyk wyróżnia się fazy działania, które w zależności od metodyki obejmują różny zakres czynności wchodzących w ich skład. Zależnie od metodyki jest ich od 3 do 11 faz. Fazy te mogą przebiegać sekwencyjnie, nachodzić na siebie lub być prowadzone równolegle

39 Implementacja systemów klasy MRP/ERP Metodyka Target Enterprise (dla systemu N IV) Metodyka Maxim (dla systemu MX) Metodyka Implex Metodyka Q dvantage (dla systemu MFG/PRO) Metodyka Fusion (Oracle plications, N) Metodyka ccelerated SP (SP R3, mysp.com) Według PICS wdrożenie powinno składać się z 11 etapów, które łącznie trwają 26 miesięcy.

40 1. Miesiąc 1 Planowanie i organizowanie przedsięwzięcia wdrożenia systemu klasy MRP 2. Miesiąc 2 Ustalenie zamierzeń i ustalenie celów do osiągnięcia w wyniku wdrożenia 3. Miesiąc 2-4 Szkolenie realizatorów, wdrożeniowców i administratorów 4. Miesiąc 3-6 Inwentaryzacja i projektowania środowiska 5. Miesiąc 5-9 Projektowanie systemu zarządzania wspomaganego przez MRPII 6. Miesiąc 6-9 Instalowanie sieci, komputerów i systemu oprogramowania 7. Miesiąc 9-12 Szkolenie użytkowników ze sprawdzaniem rozwiązań Miesiące

41 8. Miesiąc udowa nowego systemu zarządzania i integracji z MRPII 9. Miesiąc Zakończenie wdrażania podstawowych podsystemów systemu MRPII, celem uzyskania Closed Loop MRP II 1. Miesiąc Zakończenie wdrażania pełnego MRPII 11. Miesiąc 2 27 Przegląd post-implementalny, doskonalenie przyjętych rozwiązań i wprowadzenie udoskonaleń do systemu Miesiące

42 Implementacja systemów klasy MRP/ERP Żadna z metodyk nie gwarantuje udanego oraz bezproblemowego wdrożenia. Systematyzacja prac wraz z ich podziałem na poszczególne części jest sposobem zapewnienia kontroli nad przebiegiem wdrożenia, czyli narzędziem zarządzania projektem.

43 Implementacja systemów klasy MRP/ERP Wdrożenie zintegrowanego systemu klasy MRPII/ERP nie jest problemem informatycznym, jest problemem organizacyjnym* *Majewski J. Informatyka dla logistyki, iblioteka Logistyka, Poznań 22

44 Implementacja systemów klasy MRP/ERP System klasy MRPII/ERP jest wdrażany przez samych pracowników wspomaganych przez konsultantów, dostawców lub integratora wdrożenia, a nie odległy merytorycznie zespół informatyków. Informatycy wspomagają wdrożenie od strony technicznej* *Majewski J. Informatyka dla logistyki, iblioteka Logistyka, Poznań 22

45 Rola konfiguracji logistycznych parametrów przepływu w optymalizacji przepływu strumieni materiałowych Konfigurowanie optymalizacyjne kluczowa czynność w procesie implementacji Sama wiedza zawarta w systemie oraz jej bieżąca ewidencja nie przyczynia się bezpośrednio do redukcji kosztów funkcjonowania. To dopiero zintegrowane z popytem rynkowym oraz zaopatrzeniem, wewnętrznie spójne planowanie produkcją pozwala oczekiwać wymiernych korzyści.

46 Rola konfiguracji logistycznych parametrów przepływu w optymalizacji przepływu strumieni materiałowych Rys. Konfigurowanie logistycznych parametrów przepływu (fragment)

47 Rola konfiguracji logistycznych parametrów przepływu w optymalizacji przepływu strumieni materiałowych partia na partię (Lot-for-Lot), stałej liczby przedziałów potrzeb, obliczeniowego stałego cyklu zamawiania, stałej wielkości partii (Fixed Order Quantity), ekonomicznej wielkości partii (Economic Order Quantity), najniższego łącznego kosztu jednostkowego, najniższego kosztu łącznego, bilansowania okresowego, algorytm Wagnera Withina.

48 Rola konfiguracji logistycznych parametrów przepływu w optymalizacji przepływu strumieni materiałowych Przełamanie bariery odcinkowego myślenia Internet Projekty e-commerce Rys. Moduły systemu klasy MRPII - ujęcie procesowe. Logistyka Zakupy Produkcja Produkcja Finanse Sprzedaż

49 Pytania 1. Jakie są podstawowe czynniki sukcesu w procesie wdrożenia systemu MRP w obszarze produkcji? 2. Jakie cechy użytkowe aplikacji decydują o jej wyborze? 3. Czy zrealizować segmentacje C w systemie klasy MRPII? 4. Jaki powinien być poziom zapasu bezpieczeństwa, dla jakich pozycji powinien być utrzymywany? 5. Co z pozycjami niezwiązanymi z żadną strukturą wyrobu? 6. Jakie dobrać normatywy przepływu strumieni materiałowych w zaopatrzeniu i produkcji.

50 Pytania: Klasa użytkowników wg klasyfikacji CD Check List* 1. Zwrot nakładów wynosi 9%, który mierzy efektywność strategicznego planowania zarządu i wykonanie planu. 2. Sprzedaż stanowi 9% prognozy sprzedaży. Wskaźnik świadczy o właściwym przewidywaniu sprzedaży. 3. Wyprodukowane wyroby stanowią 95% ujętych w harmonogramie. 4. Liczba terminowo uruchomionych zleceń produkcyjnych stanowi 95% wszystkich uruchomionych zleceń. 5. Przepracowane godziny stanowią 95% ujętych w harmonogramie. *Wight Olivier, CD Check List. Coopers & Lybrant MRP Quality udit

51 Pytania: Klasa użytkowników wg klasyfikacji CD Check List* 6. Struktury są zgodne w 98% z audytowanymi strukturami. 7. Poziom zapasów musi być na poziomie 95% zaplanowanych. Poziom ten dotyczy każdego rodzaju zapasów. Dokładność poziomu zapasów jest podstawą właściwego działania systemu produkcyjnego. 8. Marszruty technologiczne dla produktów powinny charakteryzować się poziomem zgodności 98% 9. Terminowe wykonania zleceń i sprzedaż stanowi 95% ich liczby ogólnej *Wight Olivier, CD Check List. Coopers & Lybrant MRP Quality udit