Planowanie i moce produkcyjne w produkcji na przykładzie

Planowanie w produkcji to złożony i bardzo trudny proces z uwagi na mnogość czynników które mają wpływ na tworzenie harmonogramów. Z tego powodu większość systemów informatycznych, które posiadają funkcjonalności wspierające zarządzanie produkcją jest pozbawionych elementów planistycznych i kontroli mocy produkcyjnych. Takie rozwiązania cechują tylko zawansowane systemy. Możliwość wykorzystania takich narzędzi dla personelu odpowiedzialnego za planowanie i utrzymanie produkcji daje ogromne możliwości zwiększające wydajność i ograniczając przestoje na poszczególnych zasobach (gniazda, urządzenia , pracownicy).

System zarządzania Produkcja dla WAPRO  posiada moduł planowania zleceń z analizą mocy produkcyjnych na poszczególnych gniazdach produkcyjnych i urządzeniach. Aby móc wykorzystać dostępne narzędzie należy zrozumieć mechanikę jego działania, poniżej postaram się przybliżyć zasadę działania modułu oraz przykłady wyliczenia mocy w różnych przypadkach.

Planer

Planer to moduł systemu Produkcja dla WAPRO którego zadaniem jest wyliczenie dostępnych mocy produkcyjnych i aktualnego ich obłożenia oraz rozdzielenia poszczególnych etapów w harmonogramie produkcyjnym uwzględniając:

  • Kolejność planowania – mechanizm sortowania jest elementem konfigurowanym w module PRO Manager. Sortowanie zleceń pobieranych do harmonogramowania może uwzględniać: Datę zlecenia, Priorytet, Datę realizacji, Numer zlecenia ustawiane w dowolnej kolejności.      
  • Zależności między etapowe wynikające z definicji powiązanej technologii.
  • Godziny pracy firmy.
  • Dostępność personelu z uwzględnieniem kompetencji.
  • Dostępność urządzeń z możliwością planowania przeglądów, remontów. 

Mechanizm harmonogramowania zależny jest od ustawionej strategii planowania daty produkcji w module Pro Manager. Strategia ta określa na podstawie, której będzie określa, kiedy optymalnie powinien być rozpoczęty proces produkcyjny dla danego zlecenia produkcyjnego. Dostępne strategie planowania to:

  • SPT (Shortest Processing Time): Planowana data produkcji jest ustalana na obecny dzień lub najbliższy możliwy wynikający z dostępności mocy produkcyjnych. 
  • JIT (Just in Time): Planowana data produkcji jest ustalana w oparciu o datę realizacji zlecenia (z PRO Generatora Zleceń lub z zamówienia) i pomniejszona o minimum logistyczne oraz modelowy czas trwania zlecenia. 

Wartość domyślna: SPT (Shortest Processing Time).

Podsumowując umieszczenie poszczególnych etapów zlecenia w harmonogramie produkcji z wskazaniem dat i zmian w których mają być realizowane jest elementem planistycznym który pomimo dużej złożoności oparty jest o dostępne (wyliczane) moce produkcyjne zasobów (gniazdo produkcyjne, urządzenie, kompetencje personelu produkcyjnego). 

Planer nie uwzględnia dostępności surowców dla zlecenia i ich planowanych dostaw oraz nie jest narzędziem optymalizacyjnym dla zarządzania produkcją. Wspiera on prace personelu zarządzającego produkcją nie zastępując ich wiedzy i doświadczenia. 

Mechanizm Planer umieszcza na grafiku pracy firmy i zmian etapy ze zleceń produkcyjnych wg czasu ich trwania biorąc pod uwagę: 

  • Planowaną datę produkcji, która, zakłada dwa możliwe scenariusze: SPT (Shortest Processing Time) produkuj najszybciej jak to możliwe, oraz JIT (Just in Time) produkuj wg daty realizacji wyznaczonej przez klienta z uwzględnieniem czasu dostawy.
  • Kolejność planowania, parametry (Priorytet, Numer zlecenia, data zlecenia, data realizacji) możliwe do ustawiania wg wybranej kolejności.
  • Minimalny procent realizacji etapu w czasie trwania zmiany (oznacza czy dane zlecenie/etap musi rozpocząć się i zakończyć w ramach czasowych jednej zmiany czy też może być realizowany również na następnej zmianie)
  • Moc zasobów do wykorzystania, podawana w godzinach (gniazd/urządzeń) z podziałem na urządzenia, kompetencje oraz brak ograniczeń
  • Zasoby pracowników – pula godzin pracowników do wykorzystania
  • Zasoby kompetencji pracowników – pula godzin pracowników do wykorzystania do obsługi urządzeń wymagających kompetencji

Scenariusz dla gniazda produkcyjnego z ustawionymi zasobami na „urządzenie”

Po przeprowadzeniu analizy dostępnych mocy produkcyjnych poszczególne etapy zachowując zależności między etapowe są przypisywane do pierwszej zmiany (w ramach zdefiniowanego kalendarza pracy firmy) dysponującej wolnymi mocami dla urządzenia. Etapy są przypisywane do konkretnego urządzenia. Wybór urządzenia z gniazda uwzględnia domyślność urządzenia oraz zdefiniowaną wydajność urządzenia. 

1. Brak możliwości dodania kompetencji.
2. Parametr „Zasoby” ustawiony na urządzenie.

Scenariusz dla gniazda produkcyjnego z ustawionymi zasobami na „kompetencje”

Po przeprowadzeniu analizy dostępnych mocy produkcyjnych poszczególne etapy zachowując zależności między etapowe są przypisywane do pierwszej zmiany (w ramach zdefiniowanego kalendarza pracy firmy) dysponującej wolnymi mocami. W takim scenariuszu ilość wyliczanej mocy z uwagi na brak urządzeń w gnieździe odbywa się na podstawie analizy dostępnych pracowników posiadających wymagana kompetencje.

  1. Brak możliwości wyboru urządzeń 
  2. Parametr „Zasoby” ustawiony na Kompetencje.

Scenariusz dla gniazda produkcyjnego z ustawionymi zasobami na „brak”

Scenariusz wskazujący na brak ograniczeń wynikających z mocy produkcyjnych.  Wykorzystywany na przykład przy obsłudze kooperacji.

  1. Brak możliwości wyboru urządzeń
  2. Brak możliwości wyboru kompetencji
  3. Parametr „Zasoby” ustawiony na Brak.

Planowanie jest realizowane przez operacje „Zaplanuj (Ctrl+L)” w module PRO Zarządzanie dla zaznaczonych zleceń produkcyjnych, z wskazaniem daty od której zlecenia mają być dodawane do harmonogramu, natomiast moce produkcyjne są wyliczane na poziomie gniazd urządzeń i przechowywane na poziomie daty zmiany. Moce produkcyjne są przeliczane po uruchomieniu operacji Przelicz w module Pro Zarządzanie zakładka Gniazda.

Opis sposobu wyliczania mocy produkcyjnych oraz zasobów kompetencji 

Moc gniazda jest wyliczana na podstawie dostępnych zasobów gniazda, pomniejszone do najmniejszego zasobu kompetencji dostępnej na zmianie.

 

Przykłady, w jaki sposób wyliczane są moce zasobu kompetencji zakładając, że czas trwania zmiany wynosi 06:00 – 14:00, czyli 8g.

 

Przykład 1Jedna kompetencja na jednym gnieździe:

 

Kompetencja

Obłożenie w %1

Obłożenie w h2

Moc zasobu

1

100

8g

8g

2

80

8g

8g

3

200

8g

8g

 

1 Jest to obłożenie kompetencji zdefiniowane w PRO Managerze dla danego gniazda produkcyjnego.

2 Jest to % obłożenia z 8g trwania zmiany, podane w jednostce czasu.

Przykład 1a: Dwie kompetencje na jednym gnieździe:

W przypadku dwóch kompetencji na jednym gnieździe, każda z nich jest wyliczana analogicznie, jak w przykładzie powyżej.

Zasoby

 

 

 

 

Kompetencja

Obłożenie

Moc zasobu1

Moc wykorzystana

Moc dostępna

Komp. A

100%   

16g   

6g 30m   

9g 30m   

Komp. B

50%   

8g   

3g 15m   

4g 45m   

 

1 Komp. A: Pracownik X i Y  Komp. B: Pracownik Z

 

Przykład 2: Jedna kompetencja na > niż jednym gnieździe:

 

W takim przypadku należy mieć na uwadze, że podczas rozplanowywania etapów na dane gniazda, one sobie nawzajem „kradną” te same zasoby. Oznacza to, że początkowa moc zasobu (czyli bez zaplanowanych etapów na gniazdach, na których znajduje się ta sama kompetencja) jest wyliczana tak samo, jak w Przykład 1, osobno dla każdego gniazda. 

W przypadku, gdy zaplanowano etapy na co najmniej jedno z tych gniazd, moc zasobu dynamicznie ulega zmianie, wraz z kolejnymi etapami planowanymi na dane gniazdo (lub wraz z modyfikacją już zaplanowanych).

 

 Gniazdo A

Obłożenie w %1

Obłożenie w h1

Moc wykorzystana2

Moc dostępna3

Początkowa moc zasobu4

Moc zasobu – obliczenia

Moc zasobu

Komp. 1

100%

16g

3g 12m

5g 36m

16g

Moc wykorzystana 

Moc dostępna

8g 48m

 Gniazdo B

   

 

 

 

 

 

 

Komp. 1

75%

16g

7g 12m

5g 36m

16g

Moc wykorzystana 

Moc dostępna

8g 48m

 

1 Analogicznie jak  Przykład 1.

2 Moc wykorzystana na zaplanowane etapy zleceń produkcyjnych, przypisanych do danego gniazda.

3 Moc dostępna na danym gnieździe, wyliczana jako różnica Moc zasobu – Moc wykorzystana.

4 Moc zasobu przed zaplanowaniem etapów zleceń produkcyjnych na danych gniazdach.

Przykład 3: Nieobecności:

Jeżeli pracownik, który dostarcza moc zasobu (przypisany do kompetencji) ma ustawioną nieobecność w godzinach pracy pracownika, to jest ona brana pod uwagę w wyliczeniach mocy zasobu:

Pracownik X ma przypisaną nieobecność na cały dzień.

Pracownik Y ma przypisaną nieobecność w godzinach 06:00 – 10:00 (4g).

Obłożenie Kompetencji 1 wynosi 100%.

 

Kompetencja

Moc zasobu bez nieobecności

Moc zasobu z powyższymi nieobecnościami

1   

8g

4g

8g

 

Przykład 4: Jedno urządzenie na jednym gnieździe (bez kompetencji przypisanych do urządzenia)

Moc zasobu to czas trwania zmiany. Do jego wyliczenia nie jest brana pod uwagę wydajność urządzenia. Wydajność ta jest brana pod uwagę przy wykorzystanej mocy.

 

Gniazdo

Urządzenie

Wydajność

Moc zasobu

Gniazdo 1

Urządzenie  1

100%

8g

Gniazdo 2

Urządzenie  2

75%

8g

Gniazdo 3

Urządzenie  3

125%

8g

 

Przykład 5: Jedno urządzenie na > niż jednym gnieździe (bez kompetencji przypisanych do urządzenia)

W takim przypadku należy mieć na uwadze, że podczas rozplanowywania etapów na dane gniazda, one sobie nawzajem „kradną” te same zasoby. Oznacza to, że początkowa moc zasobu (czyli bez zaplanowanych etapów na gniazdach, na których znajduje się ta sama kompetencja) jest wyliczana tak samo, jak w Przykład 4, osobno dla każdego gniazda. W przypadku, gdy zaplanowano etapy na co najmniej jedno z tych gniazd, moc zasobu dynamicznie ulega zmianie, wraz z kolejnymi etapami planowanymi na dane gniazdo (lub wraz z modyfikacją już zaplanowanych)

 

 Gniazdo A

Wydajność

Początkowa moc zasobu1

Moc
wykorzystana2

Moc
dostępna3

Moc zasobu – obliczenia

Moc zasobu

Urządzenie   A

100%

8g

1g 18m

4g 2m

Moc wykorzystana 
+ Moc dostępna

5g 20m

 Gniazdo B

 

 

 

 

 

 

Urządzenie  A

75%

8g

2g 40m

4g 2m

Moc wykorzystana 
+ Moc dostępna

6g 42m

 

1 Analogicznie jak w Przykład 4.

2 Moc wykorzystana na zaplanowane etapy zleceń produkcyjnych, przypisanych do danego gniazda.

3 Moc dostępna na danym gnieździe, wyliczana jako różnica Moc zasobu – Moc wykorzystana.

 

Przykład 6: Urządzenie z przypisaną jedną kompetencją

Uwaga! Do wyliczenia mocy zasobu dla urządzenia nie jest brana pod uwagę jego wydajność. Jest ona brana pod uwagę przy wykorzystanej mocy

  1. Urządzenie testowe 1 ma wydajność 90% -> do urządzenia przypisana jest Kompetencja 1 z obłożeniem 75% -> do kompetencji jest przypisany jeden pracownik z wydajnością 50%:

Obliczenia: 

  1. Moc zasobu jest przeliczana na podstawie wydajności pracownika:

               50% z 8g = 4g <- jest to moc zasobu pracownika dla kompetencji z obłożeniem 75%

  1. Moc zasobu pracownika dla kompetencji jest przeliczana na 100% obłożenia:

               4g/0,75 = 5g 20m <- finalna Moc zasobu

Wydajność pracownika

Obłożenie kompetencji

Urządzenie

Wydajność

Moc zasobu

50%

75%

Urządzenie  1

90%

5g 20m

 

  1. Urządzenie testowe 2 ma wydajność 100% -> do urządzenia przypisana jest Kompetencja 2 z obłożeniem 75% -> do kompetencji jest przypisany jeden pracownik z wydajnością 100%:

Obliczenia: 

  1. Moc zasobu jest przeliczana na podstawie wydajności pracownika:

               100% z 8g = 8g <- finalna Moc zasobu

 

Wydajność pracownika

Obłożenie kompetencji

Urządzenie

Wydajność

Moc zasobu

100%

75%

Urządzenie 1

100%

8g

 

Przykład 7: Urządzenie ze zleceniem serwisowym

Jeżeli urządzenie posiada aktywne zlecenie serwisowe, jego zasób nie jest przeliczany i tym samym nie jest ono brane pod uwagę w przypadku planowania produkcji.  W jaki sposób jest wykorzystywana moc zasobów:

Dla więcej niż jednej kompetencji na jednym gnieździe:

W takim przypadku, ich moc jest wykorzystywana jednocześnie – jak w przykładzie 1a.

Dla więcej niż jednego urządzenia na jednym gnieździe:

W takim przypadku ich moc jest wykorzystywana po kolei. W pierwszej kolejności wykorzystywana jest moc urządzenia, które w gnieździe produkcyjnym zostało zdefiniowane jako domyślne, a następnie kolejne urządzenia na liście wg wydajności (od największej do najmniejszej).

 

Stan funkcjonalności na dzień 09-12-2022 wersja 1.8.8.30