Opracowanie: dr inż. Łukasz Hadaś Poznań dnia

Transkrypt

1 Opracowanie: dr inż. Łukasz Hadaś Poznań dnia

2 Agenda Geneza systemów planowania i sterowania produkcją System europejsko-amerykański System japoński specyfika powstania rozwiązań klasy Just-in-Time Klasyczny system zarządzania zapasami Inventory System for Independent Demand Podstawowa idea optymalizacji modele Sieć decyzyjna trade-off Analiza studiów przypadku konfiguracji rozwiązań dla reprezentowanych przez uczestników szkolenia środowisk produkcyjnych. Analiza spójności rozwiązań. 2

3 Agenda MRP Material Requirement Planning Inventory System for Dependent Demand Idea rozwiązania. Algorytm realizacji funkcji planowania potrzeb materiałowych. Odpowiedz na klasyczne równanie produkcyjne. Systemy informatyczne wspomagające zarządzanie klasy MRP/ERP Implementacja systemów klasy MRP/ERP Rola konfiguracji logistycznych parametrów przepływu w optymalizacji przepływu strumieni materiałowych Pytania dyskusja 3

4 4

5 Geneza systemów planowania i sterowania produkcją Początki Wytwarzanie identycznych wyrobów złożonych z identycznych części z zastosowaniem powtarzalnych procesów technologicznych. (pułkownik S. Colt) Zastosowaniem metod naukowych do analizy, interpretacji i projektowania procesów produkcji. (inż. F.W. Taylor, w Polsce inż.. K. Adamiecki) Masowe wytwarzanie w sposób rytmiczny i powtarzalny złożonych wyrobów w linii produkcyjnej. (H. Ford) 5

6 Geneza systemów planowania i sterowania produkcją System europejsko-amerykański Jako nadrzędne kryterium przyjmuje się maksymalizacje wykorzystania zasobów. Inne kryteria to: Maksymalizacja podobieństwa technologiczno organizacyjnego elementów wytwarzanych w danej jednostce organizacyjnej. Minimalizacja liczności zbioru pozycji asortymentowych wytwarzanych w danej jednostce organizacyjnej. Minimalizacja różnorodności maszyn i urządzeń oraz ich liczby znajdujących się w danej jednostce organizacyjnej. Domykanie procesu produkcyjnego, a więc ograniczanie kooperacji przy wykonywaniu danej pozycji asortymentowej i dążenie do wykonywania jej na gotowo w jednej jednostce organizacyjnej. 6

7 Geneza systemów planowania i sterowania produkcją System japoński specyfika powstania rozwiązań klasy Just-in-Time Proces produkcyjny zorganizowany w formie liniowej. Segmenty linii rozdzielone są magazynami buforami, w których gromadzone są zapasy robót w toku. Poszczególne segmenty linii uzbrojone są w uniwersalne wyposażenie. Komunikacja pomiędzy segmentami linii odbywa się w sposób sformalizowany (tak zwane karty kanban ). W każdym segmencie linii pracuje wzajemnie zastępowalny personel. Zasada elastyczności czasowej. Wynagrodzenie za gotowość do pracy). 7

8 Geneza systemów planowania i sterowania produkcją Przyszłość? Lean Management - Lean production MRPII/ERPII (+ APS Advanced Planning System, FCS Finite Capacity Scheduling), SCM FMS Flexable Manufacturing Systems CIM Computer Integrated Manufacturing Agile Manufacturing e- Business, Wirtualne organizacje 8

9 Klasyczne równanie Klasyczne równanie produkcyjne. Co produkować? Kiedy? Ile? 9

10 10

11 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. 11

12 Klasyczny system zarządzania zapasami Klasyczny model zapasów: WD Zapas obrotowy Zapas informacyjny Zapas bezpieczeństwa Cykl odnowienia zapasu T Cykl uzupełnienia zapasu 12

13 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 13

14 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 14

15 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. 15

16 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 16

17 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. 17

18 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. 18

19 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 19

20 Klasyczny system zarządzania zapasami Ocena struktury zapasu Poziom zapasów Zapas obrotowy Zapas bezpieczeństwa Zapas nadmierny Zapas obrotowy Zapas bezpieczeństwa 20

21 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 21

22 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? 22

23 23

24 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. 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. 24

25 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Algorytm realizacji funkcji planowania potrzeb materiałowych Zamówienia Prognozy Główny harmonogram produkcji Struktura złożoności wyrobu Zapotrzebowanie brutto Zapotrzebowanie netto Stany magazynowe Marszruty technologiczne Sterowanie produkcją Planowanie zaopatrzeniem Cykle dostawy 25

26 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. 26

27 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 27

28 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

29 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

30 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Odpowiedz na klasyczne równanie produkcyjne przykład aplikacji Rys. Ekran konstruktora (MBS Axapta 3.0) 30

31 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Odpowiedz na klasyczne równanie produkcyjne przykład aplikacji Rys. Wykres Gantta (MBS Axapta 3.0) 31

32 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Odpowiedz na klasyczne równanie produkcyjne przykład aplikacji Rys. Obciążenie gniazd produkcyjnych 32

33 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 33

34 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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 STEROWANIE PRZEBIEGIEM PRODUKCJI PLANOWANIE I STEROWANIE ZAOPATRZENIEM 34

35 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) 35

36 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Koncepcja zamkniętej pętli MRP Production planning Master production scheduling Master requirements planning Capacity requirements planning Realistic? Yes Execute capacity plans Execute material plans No Exhibit. 1. Closed-Loop MRP System Showing Feedback 36

37 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Koncepcja zamkniętej pętli MRP / Bilansowanie potencjału 200 Standard hours # 193 # 158 # 167 # 178 # 180 # 126 # 132 # 134 # 139 # 172 # 158 Capacity # 145 # 156 # Week 12 Rys. Bilansowanie potencjału. 37

38 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Bilansowanie potencjału / Standard MRPII Case Study (1) Miesięczne zdolności produkcyjne B D A C wydziału wynoszą 1000 sztuk wyrobu, Produkowane są wyroby A, B, C, 38

39 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 39

40 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 40

41 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 41

42 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 42

43 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 43

44 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 44

45 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. 45

46 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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 46

47 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Implementacja systemów klasy MRP/ERP Metodyka Target Enterprise (dla systemu BAAN IV) Metodyka Maxim (dla systemu MAX) Metodyka Implex Metodyka Q Advantage (dla systemu MFG/PRO) Metodyka Fusion (Oracle Aplications, BAAN) Metodyka Accelerated SAP (SAP R3, mysap.com) Według APICS wdrożenie powinno składać się z 11 etapów, które łącznie trwają 26 miesięcy. 47

48 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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 48

49 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 8. Miesiąc Budowa nowego systemu zarządzania i integracji z MRPII 9. Miesiąc Zakończenie wdrażania podstawowych podsystemów systemu MRPII, celem uzyskania Closed Loop MRP II 10. Miesiąc Zakończenie wdrażania pełnego MRPII 11. Miesiąc Przegląd post-implementalny, doskonalenie przyjętych rozwiązań i wprowadzenie udoskonaleń do systemu Miesiące

50 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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. 50

51 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Implementacja systemów klasy MRP/ERP Wdrożenie zintegrowanego systemu klasy MRPII/ERP nie jest problemem informatycznym, jest problemem organizacyjnym* *Majewski J. Informatyka dla logistyki, Biblioteka Logistyka, Poznań

52 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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, Biblioteka Logistyka, Poznań

53 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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. 53

54 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Rola konfiguracji logistycznych parametrów przepływu w optymalizacji przepływu strumieni materiałowych Rys. Konfigurowanie logistycznych parametrów przepływu (fragment) 54

55 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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. 55

56 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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 56

57 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) 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 ABC 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. 57

58 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Pytania: Klasa A użytkowników wg klasyfikacji ABCD Check List* 1. Zwrot nakładów wynosi 90%, który mierzy efektywność strategicznego planowania zarządu i wykonanie planu. 2. Sprzedaż stanowi 90% 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, ABCD Check List. Coopers & Lybrant MRP Quality Audit 58

59 System planowania potrzeb materiałowych (MRP) Pytania: Klasa A użytkowników wg klasyfikacji ABCD 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, ABCD Check List. Coopers & Lybrant MRP Quality Audit 59

60 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Systemy JIT - Lean Production 60

61 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Idea oraz podstawowe elementy składowe systemu klasy JIT System Just-in-Time jest systemem planowania i sterowania produkcją skierowany na zaspokajanie wymagań klientów w momencie ich zaistnienia. Wraz z innymi rozwiązaniami z obszaru organizacji zaopatrzenia, produkcji, projektowania, współpracy z dostawcami oraz zapewnienia jakości, JIT tworzy specyficzną filozofię wytwarzania ukierunkowaną na efektywne działanie i ciągłe doskonalenie. 61

62 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Idea oraz podstawowe elementy składowe systemu klasy JIT Świadomość zmian KANBAN Just-in-time Wizualna kontrola Poziomowanie produkcji Ciągły przepływ Zapewnienie jakości TPM SMED Standaryzacja operacji Operowanie w trybie wielu procesów 5 S Rys. Struktura JIT w obszarze produkcji 62

63 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 63

64 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Geneza terminologii Lean Lean Thinking, Womack James P., Jones Daniel T., The Machine That Changed The World, Womack James P., Jones Daniel T., Roos Daniel, 64

65 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Dogmaty Lean Thinking: Value The Value Stream Flow Pull Perfection 65

66 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 Perfection (Doskonalenie) 66

67 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Specify Value (Definicja Wartości) Firmy LM definiują wartość jako cenę określonego produktu o określonych cechach oferowanego w dialogu z określonym klientem. Wartość jest więc kompletnym zestawem produktów i usług oferowanych przez nas by służyć naszym klientom i penetrować rynek mając na uwadze ich punkt widzenia. 67

68 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Identify the Value Stream (Analiza Strumienia Wartości) Strumieni Wartości tworzenia produktu, projektowania i rozwiązywania problemów oraz Strumienia Wartości, który zawiera transakcje firmy i jej kontrolę. Występują 3 kategorie czynności: Kreujące wartość, Nie kreujące bezpośrednio wartości, ale konieczne ze względu na obecne warunki, Czynności zbędne. 68

69 System produkcyjny klasy JIT Lean Production LM zaleca 5-cio etapowy proces wdrożenia: Flow (Harmonijny Przepływ) Wszystko, co przeszkadza przepływowi produktów i usług w Strumieniu Wartości i dalej do klienta, jest uznane jako marnotrawstwo (Muda, Waste). Harmonijny przepływ znaczy dostosowanie tempa działalności do zapotrzebowania rynku i klientów. 69

70 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 jest wciągane na bazie rzeczywistego zapotrzebowania klienta. To jest również zapożyczone z TPS, który kładzie bardzo duży nacisk na Pull oraz używanie Kanban (bądź innych wizualnych metod) by to ułatwić. 70

71 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. 71

72 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Wdrożenie: Partnerzy w procesie wdrożenia - Akceptacja kierownictwa - Zaangażowanie kierownictwa - Zrozumienie przez załogę - Zaangażowanie załogi - Przyjazny Sensei Proces wdrożenia i utrzymania systemu JIT wymaga zmian o charakterze kulturowym. 72

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

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

75 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Kluczowe rozwiązania szczegółowe: Macierz rodzin wyrobów: Tradycyjnie: Operacje przyporządkowane do wydziałów wg ich specjalizacji technologicznej Wyroby krążą po zakładzie wg ścieżek przepływu czekając na obróbkę przepływ typu spaghetti Lean Production: Wyroby pogrupowane wg podobnej kolejności operacji i maszyn Maszyny pogrupowane w linie U - kształtne wg technologii dla rodzin wyrobów 75

76 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Kluczowe rozwiązania szczegółowe: Linia U - kształtna (gniazdo U - kształtne, ciągłego przepływu) Operacja 10 Operacja 20 Operacja 30 Operacja 40 Operacja 50 Wejście Operator 1 Operator 2 Operator 3 Operator 4 6 Wyjście Operacja 100 Operacja 90 Operacja 80 Operacja 70 76

77 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Kluczowe rozwiązania szczegółowe: Linia U - kształtna Spodziewane korzyści: Redukcja czasu przejścia Redukcja przestrzeni produkcyjnej Redukcja liczby pracowników Wzrost wydajności - produkowanych części / na jednego pracownika 77

78 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 1 Czy właściwe wyroby przyporządkowano do gniazda? Elastyczność Produkt A Produkt B

79 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 1 Czy właściwe wyroby przyporządkowano do gniazda? Elastyczność Produkt A i B Produkt A i B

80 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 1 Czy właściwe wyroby przyporządkowano do gniazda? Zmienność w całkowitej zawartości pracy Całkowita różnica w pracochłonności wykonania całego wyrobu w danym gnieździe, nie powinna się różnić między poszczególnymi wyrobami o więcej niż 30% W innym przypadku trudno utrzymać przepływ i produktywność w jednostce produkcyjnej (JP) Wydzielić rzadkie i nie pasujące wyrobu do innego gniazda, stworzyć specjalne gniazdo dla resztówek, lub zrezygnować z ich produkcji 80

81 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 1 Czy właściwe wyroby przyporządkowano do gniazda? Podobieństwo kroków produkcyjnych i oprzyrządowania W przypadku dużej różnicy w sekwencji operacjach dla poszczególnych detali, (Np. niektóre wyroby opuszczają pewne operacje) istnieje ryzyko z trudnością przestawienia się operatorów, co może skutkować spadkiem tempa przepływu i produktywność w jednostce produkcyjnej (JP), mogą również powstawać problemy z jakością Należy rozważyć potrzebę wydzielenia pewnych detali i utworzenie kolejnej jednostki produkcyjnej 81

82 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 1 Czy właściwe wyroby przyporządkowano do gniazda? Czas taktu (Rytm jednostkowy) Jeżeli czas taktu jest zbyt krótki, tzn. wysokie tempo produkcji na stanowiskach utrudnia pracę, poprzez nasilający się stres i zjawisko monotonii należy rozdzielić pracę na wiele takich samych jednostek produkcyjnych Tradycyjnie: Badanie zdolności na podział poziomy i pionowy JP na podstawie wskaźnika zmienności robót oraz zdolności obciążeniowej operacji. 82

83 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 1 Czy właściwe wyroby przyporządkowano do gniazda? Lokalizacja klientów Jeżeli klienci są bardzo rozproszeni należy rozważyć potrzebę, (jeżeli to możliwe) tworzenie jednostek produkcyjnych w możliwie niedalekim sąsiedztwie klienta. Typowa dla praktyki japońskiej lokalizacja kluczowych dostawców w bliskim sąsiedztwie głównego producenta. (dolność do efektywnej realizacji koncepcji JIT w obszarze dostaw). Tradycyjnie: Logistyka miejsca problem lokalizacji; tzw. renta lokalizacyjna. 83

84 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 2 Jaki jest czas 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 84

85 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 2 Jaki jest czas taktu? Czas taktu przykład: Czas taktu = sekund 900 sztuk = 26 sekund Co oznacza: Klient kupuje jedną sztukę wyrobu co 26 sekund. 85

86 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 2 Jaki jest czas taktu? Czas taktu Zbyt długi czas taktu oznacza, że istnieje zbyt dużo zabiegów i ruchów roboczych w pojedynczym czasie taktu. Powstaje problem standaryzacji i powtarzalności ruchów. Należy dołączyć inne wyroby podobne po produkcji w tej JP. Zbyt krótki czas taktu zjawisko monotonii, stresu i pogorszenia jakości. Uwagi: Właściwe określenie czasu taktu może trwać kilkanaście tygodni. 86

87 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 2 Jaki jest czas taktu? Wątpliwości: A co w przypadku gdy popyt jest różny? Co gdy popyt codzienny jest różny od średniego popytu długoterminowego? 87

88 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 2 Jaki jest czas taktu? Czas cyklu - to czas jaki upływa między odpływem jednej sztuki wyrobu z jednostki produkcyjnej. Q d Jednostka produkcyjna Q o Pokazuje jak często jedna sztuka opuszcza jednostkę produkcyjną. 88

89 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 2 Jaki jest czas taktu? Jeżeli jednostka produkcyjna pracuje na 3 zmiany robocze to zwykle będzie potrzebowała czasu cyklu nieznacznie krótszego od czasu taktu. czasu cyklu czas taktu W przeciwnym razie JP nie będzie miała żadnego zapasu czasu, jeżeli zawiedzie sprzęt, co zdarza się w przemyśle zawsze. Uwagi: Ciągła nadwyżka mocy ukrywa jednak problemy. Potrzebujemy napięcia stymulującego ciągłą poprawę. 89

90 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 3 Jakie zabiegi są niezbędne do wyprodukowania jednej sztuki? Analiza zawartości pracy na stanowiskach roboczych. Opisanie liczby zabiegów poprzez obserwacje pracy na stanowiskach roboczych. Cel: Uchwycenie marnotrawstwa procesu! (Muda) Czynności: Generujące wartość dodaną i nie dodające wartości dla klienta Czynności niezbędne i zbędne. 90

91 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 3 Jakie zabiegi są niezbędne do wyprodukowania jednej sztuki? Marnotrawstwo! Operatorzy pokonują duże dystanse aby przenieść cześć ze stanowiska na stanowisko lub pobrać drobne części do montażu. Operatorzy opuszczają swoje stanowiska pracy aby wykonać dodatkowe czynności. Uwagi: Podczas wypełniania formularza analizy procesów nie uwzględniajcie zabiegów stanowiących marnotrawstwo! 91

92 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 3 Jakie zabiegi są niezbędne do wyprodukowania jednej sztuki? Papierowy KAIZEN Nie uwzględniać przemieszczania się (chodzenia) operatorów jako zabiegu procesu. Nie uwzględniać prac pomocniczych jako zabiegów procesu. Uwaga: Są to czynności, które stanowią marnotrawstwo, więc powinny być zlikwidowane lub przekazane pracownikom pomocniczym. 92

93 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 4 Jaki jest czas rzeczywiście wymagany do wykonania każdego zabiegu? Należy własnoręcznie zebrać informacje na hali produkcyjnej o czasie potrzebnym do wykonania poszczególnych zabiegów. Uwagi: Nie wolno opierać się na danych z dokumentacji technologicznej lub tabel normowania czasu pracy! 93

94 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 4 Jaki jest czas rzeczywiście wymagany do wykonania każdego zabiegu? Następnie należy zmierzyć długość całego cyklu pracy i porównać z sumą czasów poszczególnych zabiegów. Czas cykl pracy operatora będzie zwykle dłuższy od sumy czasów poszczególnych zabiegów. Różnica to marnotrawstwo oczekiwania pomiędzy zabiegami. 94

95 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 5 Czy wyposażenie może pracować w rytmie taktu? Każda maszyna aby mogła pracować według czasu taktu musi być w stanie ukończyć swój cykl pracy nad każdą częścią w czasie taktu. Efektywny czas cyklu maszyny jest sumą: Czasu cyklu maszyny na część, Czasu załadunku i rozładunku maszyny (kiedy nie pracuje), Czasu przezbrojenia maszyny podzielonego przez liczbę części pomiędzy przezbrojeniami 95

96 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 5 Czy wyposażenie może pracować w rytmie taktu? Czas taktu 20% Czas cyklu maszyny 80% Czas cyklu maszyny a czas taktu 96

97 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 5 Czy wyposażenie może pracować w rytmie taktu? M Kanban Super market 8 97

98 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 6 Do jakiego poziomu należy automatyzować procesy? Zapewne najlepszym rozwiązaniem jest kompromis między kosztami automatyzacji a prostą automatyzacją pozwalającą oderwać pracowników od maszyny. Realizacja koncepcji obsługi wielostanowiskowej wymaga automatyzacji cyklu pracy maszyny. 98

99 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 6 Do jakiego poziomu należy automatyzować procesy? Operacja 40 Operacja 50 Op 40 Op 40 Op Op 70 Op 70 Operator 3 Operator 4 6 Op 80 Op 80 Czas załadunku i rozładunku Cykl pracy maszyny 8 7 Operacja 80 Operacja 70 99

100 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 7 Czy rozmieszczenie przestrzenne (layout) jest efektywne? Przepływ od lewej do prawej Przepływ od prawej do lewej

101 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 7 Czy rozmieszczenie przestrzenne (layout) jest efektywne? Przepływ materiałów Otwarte pojemniki z częściami 4 5 Regały przepływowe Operator 3 Operator 4 6 Na zewnątrz gniazda Wewnątrz gniazda 8 7 Puste pojemniki Pracownik zaopatrzenia 101

102 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 8 Jak harmonogramować strumień produkcji? Popyt nigdy nie będzie całkowicie stabilny. Przezbrajać za każdym razem vs. Produkować w większych partiach i utrzymywać pewien zapas. Jak utrzymać ciągły przepływ i szczuły strumień wartości? 102

103 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 8 Jak harmonogramować strumień produkcji? Poziomowanie wielkości produkcji (Leveling of Production) 3 Rynek Supermarket wyrobów gotowych Fluktuacja popytu 103

104 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Pytanie 8 Jak harmonogramować strumień produkcji? Skrzynka planistyczna (Hejunka Box) Wysyłka Wysyłka A B C D E Kanban produkcyjny 104

105 System produkcyjny klasy JIT Lean Production Światowa praktyka wdrożeń: Toyota Motor Company Porsche GMBH GM - General Motors Rank Xerox Pratt & Witney 105

106 Agenda TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Główna idea koncepcji Metoda 5 Kroków Skupienia Metoda Werbel-Bufor-Lina Analiza V-A-T-I 106

107 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Główna idea koncepcji Teoria Ograniczeń (The Theory of Constraints -TOC) dotyczy usprawniania systemów. Stworzona została przez Dr. Eliyahu M. Goldratta. W obszarze produkcji filozofia TOC była wcześniej znana jako metoda OPT (Optimized Production Technology). 107

108 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Główna idea koncepcji zakłada, że: Każdy system posiada cel. Od systemu oczekuje się, że będzie poprawiał swoje osiągnięcia (związane z celem). Osiągnięcia każdego systemu są limitowane ograniczeniami. W związku z tym, jeśli chcemy, aby system lepiej realizował swój cel, musimy koncentrować nasze działania na ograniczeniach 108

109 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Główna idea koncepcji zakłada, że: Podstawowym elementem TOC jest skupienie skupienie wysiłków w miejscu, gdzie osiągniemy maksymalny efekt. Każda akcja usprawniająca, którą podejmuje organizacja musi skupiać się na obszarze ograniczenie lub obszarze mającym wpływ na ograniczenie. TOC definiuje systematyczną i skupioną metodę, która jest używana przez organizacje w procesie ciągłego usprawniania. 109

110 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Główna idea koncepcji zakłada, że: Zrozumienie systemu Goldratt charakteryzuje system jako: Zależne zdarzenia sprzężone ze statystycznymi fluktuacjami 110

111 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda 5 Kroków Skupienia: Poziom strategiczny Dobrze zarządzać Poziom taktyczny Kontrolować koszty Poziom operacyjny Zarządzać zgodnie ze światem kosztów Co to oznacza naprawdę?! ZARABIAĆ NAJWIĘCEJ! Kontrolować przepustowośc Zarządzać zgodnie ze światem przepustowości 111

112 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda 5 Kroków Skupienia: Dobrze zarządzać to znaczy kontrolować koszty i kontrolować przepustowość. W obszarze produkcji oznacza to, że: Odpowiednie produkty dotrą terminowo do odpowiednich klientów, w sposób korzystny finansowo. 112

113 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda 5 Kroków Skupienia: Świat Kosztów kontra Świat Przepustowości Przedsiębiorstwo to fizyczny łańcuch Co jest analogią kosztów w naszym fizycznym łańcuchu? 113

114 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda 5 Kroków Skupienia: Świat Kosztów kontra Świat Przepustowości Przedsiębiorstwo to fizyczny łańcuch Co jest analogią przepustowości w naszym fizycznym łańcuchu? 114

115 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda 5 Kroków Skupienia: Jedynym sposobem na osiągnięcie dobrych wyników w kosztach są dobre wyniki lokalne Dobrze zarządzać Kontrolować koszty Zarządzać zgodnie ze światem kosztów Kontrolować przepustowośc Zarządzać zgodnie ze światem przepustowości Nie można uzyskać dobrej przepustowości poprzez dobre wyniki lokalne 115

116 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda 5 Kroków Skupienia: Czy można dobrze zarządzać nie realizując jednocześnie kontroli kosztów i kontroli przepustowości? Case study: Syndrom końca miesiąca. 116

117 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda 5 Kroków Skupienia: Problem koncentracji Efekty % Zasada 99/1 Obszar usprawnień ograniczenia Zasada 80/20 Zasada Pareto 20 Akcje usprawniające 117

118 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda 5 Kroków Skupienia: (Five Focusing Steps) 1. Identyfikacja (Identify) 2. Eksploatacja (Exploit) 3. Podporządkowanie (Subordinate) 4. Wzmocnienie (Elevate) 5. Powrót do kroku 1-wszego (Go back) 118

119 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda Werbel-Bufor-Lina Analogia Scouts on The Route Scouts Szlak Start Stop Cykl produkcyjny 119

120 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda Werbel-Bufor-Lina Analogia Scouts on The Route Scouts Szlak Start Stop Cykl produkcyjny 120

121 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda Werbel-Bufor-Lina Analogia Scouts on The Route Herby Szlak Start Stop Cykl produkcyjny 121

122 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda Werbel-Bufor-Lina Analogia Scouts on The Route Werbel Herby Szlak Start Stop Cykl produkcyjny Lina 122

123 TOC Theory of Constraints w obszarze produkcji Metoda Werbel-Bufor-Lina Drum-Buffer-Rope Solution pull System TOC push push push Ograniczenie Materiał Stanowisko 1 Stanowisko 2 Stanowisko 3 Stanowisko 4 Stanowisko 5 Bufor 123

124 Wybór optymalnego systemu Rozważania wybór optymalnego systemu produkcji 1. Jaki rodzaj systemu planowania i sterowania przepływem produkcji jest realizowany w moim środowisku produkcyjnym? 2. Czy produkcja ma charakter ciągły czy dyskretny? 3. Jaka jest organizacja jednostek produkcyjnych? Gniazdowa, liniowa, potokowa, niepotokowa. Specjalizowana technologiczna, specjalizacja przedmiotowa. 4. Jakie są podstawowe (najsilniejsze) ograniczenia w obszarze przepływu strumieni materiałowych? Które z nich warto/ można przełamać? 5. Jaka jest złożoność produkowanych wyrobów? 124

125 Wybór optymalnego systemu Rozważania wybór optymalnego systemu produkcji 6. Czy jestem gotów zmienić strukturę produkcyjną moich wyrobów poprzez przekazanie istotnej części produkcji (strumienia wartości) do moich dostawców? 7. Czy moi dostawcy, partnerzy w łańcuchu dostaw mają możliwości technicznej i organizacyjnej realizacji dostaw wybranych podzespołów? 8. Czy wielkość produkcji uzasadnia reorganizacje warsztatu wytwórczego (layout) pod strumienie produkcji. 9. Jak bardzo jestem uzależniony od ekonomiki skali? 125