Просмотр по категориям
Введение: Почему планирование производственных мощностей сегодня важнее, чем когда-либо, в обрабатывающей промышленности
Недавний анализ компании McKinsey показал, что производители могут понести убытки. Производственная мощность от 10% до 30% из-за предотвратимых неэффективностей, таких как простои, плохое планирование и несбалансированное распределение рабочей силы. Вот почему планирование мощностей В современных производственных цехах это имеет огромное значение. Проще говоря, это означает соответствие людей, оборудования, материалов и времени реальному спросу, чтобы можно было отгружать продукцию в срок, не замораживая излишние затраты на сверхурочную работу, простаивающие активы или ненужный персонал.
Для руководителей производства и менеджеров по цепочке поставок задача редко сводится к простому вопросу: “Достаточно ли у нас мощностей?” Чаще всего это вопрос: “Есть ли у нас необходимые мощности, на нужном рабочем месте, в нужную смену, в нужное время?” Спрос может быстро меняться, сроки выполнения заказов постоянно сокращаются, а одно-единственное узкое место может нарушить работу даже хорошо загруженного завода.
В этой статье рассматривается практическая сторона планирования производственных мощностей в обрабатывающей промышленности. Вы узнаете разницу между приблизительным планированием и детальным составлением графика, как сбалансировать доступность рабочей силы и оборудования, как рассчитать реальную доступную мощность и почему более четкая оперативная информация приводит к более быстрым и менее рискованным решениям в области планирования.
Что включает в себя планирование производственных мощностей в обрабатывающей промышленности?
Доступная мощность против требуемой мощности
В производстве, планирование мощностей Начинается все с простого сравнения: какой объем продукции вам нужен и какой объем продукции ваше предприятие может реально обеспечить. Требуемая мощность определяется спросом, производственными заказами или прогнозируемыми объемами и переводится в машино-часы, трудозатраты или время работы производственной линии. Доступная вместимость Это фактически доступная производственная мощность, которой вы располагаете с учетом смен, численности персонала, наличия оборудования и операционных ограничений. Если эти два показателя не совпадают, вы либо не удовлетворяете спрос, либо переплачиваете, чтобы покрыть дефицит.
На практике руководителям производства необходимо оценивать производственные мощности с учетом нескольких ограничений одновременно, а не предполагать, что один ресурс отражает всю картину. Этот фундамент важен, прежде чем переходить к структурированному планированию производственных мощностей.
Примерное планирование мощностей против детального составления графика.
Предварительное планирование Это проверка более высокого уровня, используемая для определения того, осуществим ли вообще генеральный план производства на критически важных рабочих участках, линиях или в отделах, прежде чем планировщики определят последовательность выполнения каждого задания. Подробное планирование Прибывает позже и назначает конкретные заказы конкретным машинам, сменам и временным интервалам, основываясь на фактических приоритетах и правилах.
Приблизительное планирование обычно работает по недельным или месячным периодам и фокусируется на основных ограничениях, таких как время литья, трудозатраты на сборку или время работы покрасочной камеры. Детальное планирование работает на гораздо более тонком уровне, часто по дням, сменам или даже часам, и учитывает последовательность, настройку, сроки выполнения и логику диспетчеризации. Одно позволяет определить, насколько план выполним в целом; другое точно указывает операторам, что будет выполняться дальше.
Четыре ресурсных сегмента
Большинству заводов необходимо оценивать одновременно четыре группы ресурсов: труд, машины, материалы и время. В расчет трудозатраты входят численность персонала, квалификация рабочих, охват смен и надежность посещаемости. В расчет оборудования входят номинальная мощность, время безотказной работы, периоды технического обслуживания и потери при переналадке. В расчет материалов включены наличие комплектующих, сроки поступления и вероятность того, что дефицит комплектующих помешает запланированному производству.
Время — это общая единица, связывающая эти ресурсы воедино. Планировщик может перевести спрос в стандартные часы по каждому рабочему центру, а затем сравнить это с количеством персонала и доступным временем за период. Именно поэтому командам, спрашивающим, как рассчитать коэффициент использования производственных мощностей, требуется более одной формулы; коэффициент использования становится осмысленным только тогда, когда базовое доступное время определено правильно. Подробный расчет производится позже, но логика планирования начинается здесь.
Горизонты планирования: краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные
Решения о производственных мощностях также меняются в зависимости от горизонта планирования. Краткосрочное планирование Обычно охватывает период от нескольких дней до нескольких недель и используется для корректировки сверхурочной работы, распределения смен, субподряда или приоритетов заказов. Среднесрочное планирование Обычно этот период длится от одного до шести месяцев и включает в себя планирование найма персонала, определение сроков технического обслуживания, распределение инструментов и создание резервных запасов. Долгосрочное планирование Этот подход позволяет прогнозировать дальнейшие перспективы и принимать решения о капиталовложениях, расширении производственных линий, планировке производственных площадей или развитии отношений с поставщиками.
Каждый горизонт отвечает на свой вопрос. Краткосрочный горизонт спрашивает: “Сможем ли мы осуществить отгрузку в этом месяце?” Среднесрочный горизонт спрашивает: “Нужно ли нам перераспределить трудовые ресурсы и оборудование в следующем квартале?” Долгосрочный горизонт спрашивает: “Стоит ли нам наращивать постоянные производственные мощности?”
Практические стратегии планирования производственных мощностей для производителей
Общие стратегии производства планирование мощностей Включают в себя подходы опережения, отставания и соответствия. А ведущая стратегия Увеличение мощностей с опережением ожидаемого спроса может обеспечить сохранение уровня обслуживания, но повышает риск затрат в случае несоответствия прогнозов. стратегия отставания Ожидание подтверждения спроса перед увеличением производственных мощностей позволяет контролировать расходы, но может привести к срыву заказов или хроническим сверхурочным работам. стратегия матча наращивает мощности небольшими шагами по мере того, как становится ясен спрос.
Например, завод по производству электроники по контракту, запускающий новую программу для клиентов, может использовать стратегию опережающего обучения, проводя подготовку операторов до наращивания объемов производства. Производитель мебели, сталкивающийся с неопределенностью экспортного спроса, может предпочесть отложенный подход и сначала использовать временный персонал. Многие заводы выбирают стратегию соответствия, поскольку она обеспечивает баланс между оперативностью и дисциплиной в отношении затрат.
Как шаг за шагом организовать планирование производственных мощностей на производстве
Практическое планирование мощностей Рабочий процесс должен переходить от спроса к действию в последовательной последовательности. На большинстве заводов это означает шесть шагов: прогнозирование спроса, преобразование спроса в необходимое количество часов или единиц продукции по производственным центрам, измерение реальной доступной мощности, выявление узкого места, сравнение разрыва и выбор наиболее экономичного решения. Это основа планирования мощностей в производстве, позволяющая не превращать этот процесс в ежемесячный ритуал с использованием электронных таблиц, который появляется слишком поздно, чтобы помочь. Чтобы сделать процесс более наглядным, рассмотрим завод по сборке электроники, который готовит производственный план на следующий месяц для промышленных панелей управления.
Начните с анализа спроса по артикулам и периодам.
Планировщик начинает с подтвержденных заказов, прогнозируемого спроса и любых договорных обязательств по уровню обслуживания. В этом примере завод ожидает спрос на 12 000 панелей управления в следующем месяце, распределенных по трем моделям с разным временем сборки и тестирования. Вместо планирования только на уровне всего завода, планировщик разбивает спрос на еженедельные объемы, поскольку распределение рабочей силы и загрузка оборудования будут меняться в течение месяца. Это позволяет использовать прогноз для планирования мощностей, а не только для отчетности по продажам.
Преобразовать спрос в загрузку рабочего центра
Далее, спрос необходимо перевести в нагрузку на каждый основной производственный центр, такой как сборка печатных плат, окончательная сборка, тестирование и упаковка. Если для модели А требуется 0,18 человеко-часов на окончательную сборку и 0,07 машино-часов на тестирование, то эти стандартные затраты времени можно умножить на запланированный объем производства, чтобы оценить необходимую мощность. На заводе по производству панелей управления на окончательную сборку требуется 2340 часов, а на тестирование — 1120 часов в месяц. Именно здесь многие команды впервые видят, является ли спрос чрезмерным в плане рабочей силы, оборудования или и того, и другого.
Оцените реальную доступную мощность.
Затем планировщик проверяет, какая мощность фактически доступна, а не только то, что указано в графике смен. На этапе окончательной сборки может казаться, что доступно 2560 часов, исходя из численности персонала и смен, но утвержденные отпуска, время на обучение и совещания на производственной линии уменьшают эту цифру. Тестирование может показать 1200 машино-часов на бумаге, однако плановая калибровка и остановки в выходные дни сокращают полезное время. На этом этапе вы еще не проводите полный расчет использования мощностей, но вы формируете реалистичный знаменатель, который в дальнейшем поможет правильно рассчитать коэффициент использования производственных мощностей.
Выявите реальное узкое место.
Имея на руках необходимое и доступное количество часов, следующая задача — определить ограничение, которое в первую очередь повлияет на объем производства. В примере у тестирования еще есть небольшой запас, но количество доступных часов для окончательной сборки сокращается примерно до 2280 против 2340 необходимых, создавая дефицит. Это означает, что первоочередным узким местом для плана на следующий месяц является окончательная сборка, а не тестирование. Этот шаг важен, потому что правильные стратегии производства имеют решающее значение. планирование мощностей Это зависит от конкретных ограничений, а не от средней загрузки электростанции.
Сравните разрыв и сделайте выбор. Корректирующие действия
Как только становится очевидным дефицит времени, планировщик оценивает варианты реагирования с учетом стоимости, скорости и операционных рисков. При дефиците в 60 часов на этапе окончательной сборки завод может добавить целевые сверхурочные часы, переназначить переподготовившихся операторов с упаковки на более легкие недели, сгладить график, перенеся некоторые заказы на более ранний срок, или передать небольшую часть несложных работ субподрядчикам.
Как рассчитать коэффициент использования производственных мощностей и реальную доступную мощность
Начните с проектной мощности и эффективной мощности.
Для расчета емкости необходимо провести разделение. проектная мощность от эффективная мощность. Расчетная производительность — это теоретический максимальный объем производства в идеальных условиях, например, штамповочный пресс, рассчитанный на 1200 деталей за смену, или линия розлива, рассчитанная на 18 000 бутылок в час. Эффективная производительность ниже, поскольку она отражает нормальные эксплуатационные ограничения, включая плановую настройку, очистку, контроль качества и стандартные перерывы.
Проще говоря, это можно выразить так: Эффективная мощность = Проектная мощность – Планируемые потери. Плановые потери обычно включают в себя плановое техническое обслуживание, переналадку, санитарную обработку, передачу смен и обязательные перерывы. Например, если упаковочная линия рассчитана на 10 часов работы, но теряет 1,5 часа каждую смену из-за плановых остановок, ее эффективная производительность составляет 8,5 часов, а не 10.
Используйте правильную формулу использования мощностей.
После определения эффективной мощности можно рассчитать коэффициент использования с помощью формулы, на основе которой производственные команды смогут принимать решения: Коэффициент использования мощности = Фактический объем производства / Эффективная мощность × 100. Если обрабатывающий цех может реально производить 800 деталей в день при эффективной мощности, но выпускает только 680 деталей, то коэффициент использования составляет 85%.
Также можно рассчитывать коэффициент использования в часах вместо единиц, когда ассортимент продукции меняется. В цехе, производящем несколько товарных позиций, сравнение стандартных трудозатрат или машино-часов часто дает более точную картину, чем сравнение количества готовых изделий. Например, 54 фактически использованных часа шпинделя из 60 эффективных часов шпинделя означают, что коэффициент использования составляет 90%, даже если ассортимент продукции изменился в течение недели. Это делает показатель более надежным для предприятий, производящих продукцию разных моделей.
Оцените реальную доступную мощность после реальных потерь.
Эффективная мощность по-прежнему не то же самое, что реальная доступная мощность на следующую смену, день или неделю. Для оценки реальной доступности вычтите переменные потери, которые не гарантированы в базовом плане: отсутствие на работе, сокращение штата, незапланированные простои, повторные запуски, связанные с браком, незначительные остановки и задержки поставок материалов. Практическая формула выглядит так: Реальная доступная мощность = Эффективная мощность – Потери от нехватки персонала – Незапланированные простои – Потери от сбоев.
Рассмотрим сборочную линию, запланированную на 340 эффективных трудовых часов на этой неделе. Если отсутствие сотрудников сокращает рабочее время на 24 часа, перегрузки – на 10 часов, а незапланированная неисправность конвейера – на 18 часов, то реальная доступная мощность снизится до 288 часов. Электронная таблица, которая по-прежнему планирует работу на 340 часов, завышает объем производства примерно на 100%. 18%. Этот разрыв достаточно велик, чтобы исказить обещанные сроки отгрузки и решения о сверхурочной работе.
Преобразовать вопрос мощности в решение по планированию.
Последний шаг — сравнить реальную доступную мощность с требуемой нагрузкой по каждому рабочему центру, а затем решить, какие действия оправданы. Если загрузка постоянно превышает... 85% до 90% При существующих ограничениях даже небольшие сбои могут быстро привести к срыву заказов, поэтому планировщикам может потребоваться сглаживание графика, привлечение временных работников, субподряд или изменение размера партий. Если загрузка слишком низкая, решением может стать сокращение смен, перераспределение персонала для повышения квалификации или корректировка сроков технического обслуживания.
Разумные стратегии планирования производственных мощностей
Почему даже хорошие планы по увеличению производственных мощностей терпят неудачу в цеху
Много планирование мощностей Неудачи начинаются не с неправильных формул. Они начинаются, когда планировщики работают с цифрами, которые уже неверны к моменту пересмотра графика. В электронной таблице может быть указано достаточно часов на неделю, но на самом заводе может не хватать двух сертифицированных сварщиков, одна линия ЧПУ может быть остановлена для замены подшипников, а ночная смена может быть сокращена на три дня. Когда этот пробел незаметен, план выглядит осуществимым на бумаге, но терпит неудачу на практике.
Разрозненные электронные таблицы — распространенная причина. Производственные, кадровые, ремонтные и складские подразделения часто ведут отдельные файлы с разными циклами обновления, поэтому никто не видит одну и ту же версию доступных мощностей. Именно здесь многие команды сталкиваются с трудностями в обеспечении последовательного планирования мощностей на производстве: логика может быть правильной, но входные данные разрознены. На практике планирование мощностей превращается в ручную сверку данных, а не в быстрый процесс управления.
Устаревшие графики смен создают еще одно искажение. Если планировщик исходит из стандартного шестидневного графика, но один из производственных центров работает по скорректированной с учетом праздников неделе или с сокращенным количеством сверхурочных, то количество доступных часов завышено еще до начала производства. Та же проблема возникает, когда отсутствует или задерживается присутствие персонала, особенно на предприятиях, зависящих от многопрофильных операторов, которых трудно заменить. Один отсутствующий техник может снизить реальную производительность всей линии, даже если количество машино-часов, по-видимому, не изменилось.
Скрытые потери производительности в различных функциональных областях
Информация о простоях оборудования часто фиксируется слишком поздно, чтобы повлиять на решения в области планирования. Специалисты по техническому обслуживанию могут знать о нестабильности критически важного пресса, а руководители могут знать, что переналадка занимает больше времени, чем обычно, но эта информация не всегда достаточно быстро поступает в файл планирования. В результате, команды, которые умеют рассчитывать коэффициент использования производственных мощностей, все равно принимают неверные решения, поскольку коэффициент использования основан на устаревших предположениях, а не на реальных условиях.
Проблема усугубляется плохой межфункциональной коммуникацией. Если отдел продаж оформляет срочный заказ, отдел закупок сообщает о задержке поставки материалов, а служба технического обслуживания планирует профилактические работы без согласования, каждая функция действует рационально изолированно. Затем завод справляется с конфликтом за счет сверхурочной работы, ускорения поставок и перераспределения графиков. Это дорогостоящие производственные мощности, а не управляемые мощности.
Планирование на основе электронных таблиц обычно статично: оно показывает, что должно произойти, если все предположения верны. Планирование в реальном времени, основанное на исключениях, показывает, что изменилось, где находится риск и в каком производственном центре необходимо вмешательство в первую очередь. Это различие важно, потому что большинство предприятий не отклоняются от плана из-за средних условий; они отклоняются из-за того, что несколько исключений остаются незамеченными слишком долго.
Более эффективные стратегии планирования производственных мощностей
Более эффективный подход начинается с планирования с учетом ограничений. Вместо того чтобы равномерно распределять внимание по всем процессам, следует проанализировать производственный участок, который в наибольшей степени ограничивает производительность, и в первую очередь защитить его. На многих предприятиях одна камера нанесения покрытия, печь, линия розлива или испытательный пункт определяют еженедельный объем производства гораздо сильнее, чем общая численность персонала завода. Это одна из наиболее практичных стратегий для производства. планирование мощностей потому что это позволяет принимать решения там, где потерянное рабочее время обходится дороже всего.
Буферы также должны быть избирательными, а не универсальными. Добавление общего запаса времени к каждому заказу увеличивает сроки выполнения и скрывает неэффективность, в то время как отсутствие буфера вообще делает график неустойчивым. Лучший метод — это создание временных или производственных буферов вокруг нестабильных ресурсов, точек переналадки с большим ассортиментом продукции или операций, зависящих от поставщиков. Это делает план более устойчивым, не закладывая потери в каждый заказ.
Наконец, следует анализировать производственные мощности по сменам и рабочим центрам, а не только по общим показателям завода, и оперативно сообщать о возникающих проблемах. Завод может демонстрировать общую загрузку в 851 TP3T и при этом пропускать отгрузки из-за перегрузки одного из узких мест во вторую смену. Краткие, структурированные обзоры, объединяющие данные о посещаемости персонала, статусе простоев и приоритетах заказов, помогают руководителям принимать меры до того, как дефицит превратится в дополнительные расходы на ускорение производства.
Заключение: Превратите планирование мощностей в систему принятия решений в режиме реального времени с помощью Jodoo
Эффективное планирование производственных мощностей — это не просто прогнозирование или использование формул в электронных таблицах. Оно зависит от того, насколько быстро можно увидеть реальные условия работы, включая состав смены, доступное оборудование, места возникновения простоев и соответствие фактического объема производства плану. Когда эта информация задерживается или фрагментарна, даже хорошо составленный план устаревает в течение нескольких часов.
Для многих производителей проблема заключается не в отсутствии логики планирования, а в отсутствии взаимосвязанных данных о выполнении работ. Платформа бережливого производства без использования кода, Jodoo Это помогает операционным группам оцифровывать графики смен, фиксировать посещаемость персонала в режиме реального времени, регистрировать простои оборудования и отслеживать оперативные панели мониторинга по производственным центрам, линиям или заводам. Это предоставляет менеджерам по производству и цепочкам поставок практичный мост между ручными электронными таблицами и большими массивами данных. ЭРП или проекты APS.
Если вы хотите, чтобы планирование производственных мощностей стало более быстрой и надежной системой принятия решений, стоит изучить вариант, который связывает предположения планирования с реальностью на производственном участке. начать бесплатную пробную версию или заказать демонстрацию чтобы увидеть, как Jodoo поддерживает планирование производственных мощностей в повседневной работе.
