Systémy řízení výroby v SCH Ivan Gros

Změny nároků na řízení výroby v podmínkách SCH Požadavek výroby stále většího sortimentu výrobků ve stále větším počtu variant ! šířka výrobního programu počet výrobkových řad hloubka výrobního programu počet variant jednotlivých výrobků PET 0,5l citron pomeranč grapefruit broskev jablko hruška granátové jablko bílé hrozny borůvka černý rybíz mailna Granini PET 0,75l Magnesia PET 1,5l Aqulla Mattoni přírodní perlivá Sklo 0,33l Mattoni Mattoni ochucená jemně perlivá Sklo 0,7l Mattoni active neperlivá YO PET 0,75l Sport Dobrá voda Sklo 0,33l GRAND Poděbradka

Změny nároků na řízení výroby v podmínkách SCH Tlak na dynamické změny struktury výrobního programu! Požadavek na zavádění stále nových výrobků do výroby, snaha o zvyšování podílu výrobků, které jsou ve stadiu zavádění na trh Stadium životního cyklu útlum stagnace růst zavádění Podíl na tržbách v % Podíl počtu výrobků v %

Změny nároků na řízení výroby v podmínkách SCH Výroba stále komplikovanějších výrobků Rostoucí počet dílů, komponent, polotovarů Rostoucí nároky na montáž, kompletace Pracnost výrobního programu roste ! Krátké životní cykly výrobků Vysoké nároky na technickou přípravu výroby Potřeba zkracování termínů zavádění výrobků do výroby! Prudké, obtížně predikovatelné změny výrobních programů Problémy operativního plánování, řízení změn výroby, udržení stability výrobních podmínek Požadavek na pružnost výrobních systémů!

Změny nároků na řízení výroby v podmínkách SCH Řízení procesů se složitou strukturou materiálových toků! stupňovité procesy, v nichž je třeba pro výrobu finálního výrobku realizovat řadu kroků od výroby polotovarů, dílů, přes komponenty, montážní skupiny až po finální výrobek, nejednoznačné určení polotovarů a dílů, které mohou být nejen vstupy pro další výrobní stupně, ale také hotovými výrobky a jsou využívány s různou intenzitou pro různé finální výrobky, zpětné vazby, kdy se některé polotovary vracejí na předcházející výrobní stupně a sdružené výroby, v nichž v některém stupni zpracování vzniká více, než jeden výrobek nebo polotovar v nějakém většinou daném poměru a v jiném poměru se dále zpracovávají

Změny nároků na řízení výroby v podmínkách SCH Příprava a navažování surovin Výroba směsí Výroba polotovarů Konfekce Vulkanizace Konečná úprava Výstupní kontrola

Systémy řízení výroby - členění Tlačné – MRP, MPS, MPS, ERP, PPS Tažné – JiT, JiS, KANBAN Kombinované – TOC, DBR Ostatní – Vytěžovací

Tlačný systém řízení Historicky nejstarším systémem plánování a řízení materiálových toků je sice zatracovaný, ale stále nejpoužívanější systém označovaný jako MRP II[1]. Vznikl v 70 –tých letech minulého století v USA rozšířením bilančního plánovacího systému MRP[2]. Našel uplatnění zejména v podnicích se složitou strukturou materiálových toků typickou stupňovitými procesy, v nichž je třeba pro výrobu finálního výrobku realizovat řadu kroků od výroby polotovarů, dílů, přes komponenty, montážní skupiny až po finální výrobek, nejednoznačným určením polotovarů a dílů, které mohou být nejen vstupy pro další výrobní stupně, ale také hotovými výrobky a jsou využívány s různou intenzitou pro různé finální výrobky, výrobou velmi rozsáhlého výrobního sortimentu výrobků vyráběných v mnoha variantách a nároky na pestré materiálové vstupy, zpětnými vazbami, kdy se některé polotovary vracejí na předcházející výrobní stupně a sdruženými výrobami, v nichž v některém stupni zpracování vzniká více, než jeden výrobek nebo polotovar v nějakém většinou daném poměru a v jiném poměru se dále zpracovávají. [1] MRP - Manufacturing Resource Planning [2] MRP - Materials Resource Planning

Tlačný systém řízení východiskem pro sestavení plánu výroby jsou požadavky zákazníků na plánovací období nejčastěji jednoho až tří měsíců, bilanční metodou v prostředí SW se určí, jaké výrobky, polotovary, díly, vyrobit, a jaké materiálové a energetické vstupy je třeba zabezpečit pro jejich splnění, v dalším kroku je zpracována bilance kapacitních nároků a v posledních verzích označované jako ERP[1] (Enterprise Resource Planning) nebo PPC [2] (Production Planning nad Control) i plán finančních toků ve firmách a nároky na distribuci. ERP[1] (Enterprise Resource Planning) PPC [2] (Production Planning nad Control)

Tlačný systém řízení S1 S2 S3 S4 S5 TLAK MRP Systém si vysloužil označení „tlačný“ proto, že prostřednictvím SW jsou centrálně rozepsány úkoly pro jednotlivé subsystémy, např. výrobní stupně, pracoviště a v případě, že jsou k dispozici potřebné kapacity, vyrábějí jednotlivé útvary polotovary, díly apod. podle rozpisu plánu a tlačí je na navazující pracoviště. MRP S1 S2 S3 S4 S5 Materiál Objednávky TLAK

Tlačný systém řízení K výhodám patří zejména automatizace velkého množství komplikovaných bilanční propočtů, zavedení integrované databáze potřebných vstupních údajů, integrace a provázanost jednotlivých složek plánu včetně sledování nákladů, rychlost výpočtů umožňující operativní změny plánu Mezi  nevýhody patří udržování a nutnost aktualizace rozsáhlé báze dat, schopnost systému pracovat jen s deterministickými daty, obtížností přizpůsobení systému různým typům výroby, nízká podpora rozhodování v případech výskytu úzkých míst ve výrobě nutnost častého „přeplánovávání“, opožděné reakce systému na změny požadavků zákazníků pomalá reakce systému na reálné změny ve výrobě, vysoké náklady na potřebný SW, neprůhlednost algoritmů, které systém využívá.

Při realizaci plánu na příští měsíc je např Při realizaci plánu na příští měsíc je např. podle plánu vyrobeno v prvním týdnu určité množství polotovarů. Při změně požadavků zákazníků na běžný měsíc je sestaven nový plán, podle kterého ale vyrobené množství na některém stupni už mnohdy není podle nových požadavků požadováno a nezbývá, než ho uložit na sklad v očekávání jeho spotřeby v dalším období. V případech, kdy dochází často ke změnám plánu, vede tento tlačný systém k růstu zásob nedokončené výroby. MRP S1 S2 S3 S4 S5 Materiál Objednávky Materiál Objednávky TLAK

MRP (Manufacturing Resource Planning) Stanovení ekonomických cílů firmy Vrcholové vedení Objednávky, předpovědi Plán obchodu, distribuce Plán finanční, tržby, náklady, zisk.. Normová základna Hrubý plán výroby a nákupu, bilance kapacit Rozpis plánu v místě, srovnání s kapacitami Operativní plánování Řešení kapacitních rozporů, návrh na opatření Je plán v souladu s kapacitami ? Vlastní řízení a výkon činností Řízení podnikových činností Rozvrh výrobních operací Rozvrh nákupu Dispečerské řízení výroby Řízení zásob, skladů Objednávky dodavatelům Kompletace, expedice, doprava Sledování dodavatelů Provozní výkaznictví Controlling

MRP (Manufacturing Resource Planning) Subsystémy SAP pro podporu MPS Sales and Distribution Financial Accounting Materials Management Controlling Production Planning Asstes Management Quality Management Project Systems Plant Maintenence Office & Communication Human Resources Industry-spot Solutions

Tažné systémy řízení výroby - JiT “výrobní strategii, která výrazně snižuje náklady a zlepšuje kvalitu prostřednictvím eliminace ztrát a efektivnějšího využití zdrojů podniku“ [Sohal, Ramsay, Samson 1993] Filosofie postavená na principu “dostat správné materiály na správné místo ve správnou dobu”[Banejee, Gohlar 1993], Program “který se zaměřuje na eliminaci činností, které nepřidávají hodnotu, a to v rámci všech operací v podniku. Cílem je výroba vysoce kvalitních výrobků, vysoká úroveň produktivity práce, nižší stav zásob a rozvíjení dlouhodobých vztahů s ostatními články dodávkového řetězce”[Guinipero, Law 1990], Filosofie řízení výroby postavená na principu “vyrábět jen to, co je potřebné a tak efektivně, jak je to jen možné“ [Gros 1996] aj. Odklon od optimalizace dílčích podnikových funkcí a procesů (Just in Case) k optimalizaci toků materiálů, informací a hodnot!

JiT – základní principy implementace Nový přístup a změny ve vývoji a konstrukci výrobků Zkracování časů na změny výrobního programu – seřizovací časy, časy na přestavbu linky… Nová organizace pracovišť – skupinové technologie Nové přístupy v řízení kvality Efektivní lokalizace zásob Nový pohled na velikost přepravní a výrobní dávky Zkracování dodacích cyklů Rovnoměrné využití kapacit Změny v plánování Bezporuchový chod výrobního zařízení – preventivní údržba

Nový přístup a změny ve vývoji a konstrukci výrobků: JiT Nový přístup a změny ve vývoji a konstrukci výrobků: Pro potřeby výroby by se měl snadno a rychle zavádět do výroby, výrobní postup by měl mít co nejméně výrobních operací vývoj musí zabezpečit minimum dodatečných změn technologie ve výrobě nároky na pracnost by měly být co nejnižší, už při konstrukci výrobku by měly být brány v úvahu jeho výrobní náklady[1] a náklady na distribuci doba na vývoj a technickou přípravu výroby by měla být co nejkratší. [1] Tzv. metoda cílových nákladů Target Costing

JiT vývoj musí zabezpečit minimum změn technologie ve výrobě Počet změn konstrukce a technologie výroby výrobku Zavedení do výroby Vývoj Výroba ideální stav skutečnost čas

Simultánní inženýrství JiT doba na vývoj a technickou přípravu výroby by měla být co nejkratší. Rozpor mezi Zkracováním délky životního cyklu výrobků. Prodlužováním doby nutné k vývoji výrobků Simultánní inženýrství „Integrované propojení vývoje s výrobou, dodavateli a zákazníky ve všech fázích výzkumu, vývoje a zavádění výrobku“

Simultánní inženýrství JiT Simultánní inženýrství Klasický postup: Simultánní inženýrství: Idea, námět na nový výrobek Idea, námět na nový výrobek Formulace konceptu výrobku Formulace konceptu výrobku Vývoj výrobku Náklady cena Vývoj technologie Vývoj výrobku Ověření technologie poloprovoz Zákazníci Výběr dodavatelů Vývoj technologie Výběr dodavatelů Náklady cena Ověření technologie poloprovoz Podpora prodeje, distribuční cesty Podpora prodeje, distribuční cesty Výroba Výroba Zákazníci

Modulární struktura výrobků a standardizace dílů JiT doba na vývoj a technickou přípravu výroby by měla být co nejkratší. Modulární struktura výrobků a standardizace dílů Nové díly, polotovary, technologické postupy Nový výrobek Jiná kombinací standardních dílů, polotovarů, standardní technologie Nový výrobek efekty zkracování vývoje výrobků Rychlé zavádění do výroby snadný přechod z jednoho výrobku na druhý

Modulární struktura výrobků a standardizace dílů JiT Modulární struktura výrobků a standardizace dílů Směsné produkty přírodní sýr A Tavený sýr 1 přírodní sýr B přírodní sýr C Tavený sýr 1 Uzeniny Zelenina 1 Tavený sýr 1 Zelenina 2

Metoda cílových nákladů (Target Costing) JiT Metoda cílových nákladů (Target Costing) Idea, námět na nový výrobek Cílová skupina, segment trhu Dosažitelná realizační cena Limitní cílové náklady, které je třeba už ve fázi vývoje akceptovat Požadovaná přidané hodnota pro stakeholdery Dosažitelná realizační cena = -

JiT konstrukce výrobku by měla pro snadnou a efektivní distribuci snižovat distribuční náklady výrobek by měl po dobu své životnosti co nejméně zatěžovat životní prostředí, výrobek by měl být snadno recyklovatelný vlastnosti výrobků musí plně korespondovat s požadavky zákazníků, případně jim nabízet vlastnosti nové.

Zkracování časů na změny výrobního programu JiT Zkracování časů na změny výrobního programu (seřizovací časy, časy na přestavbu linky, čistění …) pokles výrobní kapacity -vysoké zásoby nedokončené výroby dlouhé průběžné doby výroby Snaha o velké výrobní dávky Nízká úroveň služeb zákazníkům ! Dlouhé seřizovací časy vysoké jedno rázové náklady Jediná cesta Razantní zkracování „seřizovacích časů“ a snižování jednorázových nákladů

A B Zkracování časů na změny výrobního programu JiT Analýza činností nutných pro změnu výroby Rozdělení identifikovaných činností na skupiny A Činnosti, které lze realizovat jen při zastavení výroby B Činnosti, které lze realizovat při bez omezení výroby Převod činností ze skupiny A do B pokud je to technicky možné Hledání cest, jak zkrátit časy na realizaci A činností změnou technologie, organizace práce … Hledání cest, jak zkrátit časy na realizaci B činností zejména změnami organizace práce

Zkracování časů na změny výrobního programu JiT Zkracování časů na změny výrobního programu B B Výměna formy, původní stav Výměna formy, nový návrh Vyskladnění formy Vyskladnění formy Doprava nové formy do dílen Doprava nové formy do dílen A A Odstavení lisu Odstavení lisu Kontrola formy v dílnách Kontrola formy v dílnách Odpojení rozvodů Odpojení rozvodů Doprava nové formy k lisu Doprava nové formy k lisu Chlazení formy Demontáž horké formy Demontáž formy Vyhřívání formy Čistění lože formy Čistění lože formy Chlazení formy Montáž nové formy Montáž nové, předehřáté formy Doprava staré formy do dílen Doprava staré formy do dílen Napojení rozvodů Oprava staré formy v dílnách Napojení rozvodů Oprava staré formy v dílnách Vyhřívání formy Doprava formy do skladu Zkušební provoz Doprava formy do skladu Zkušební provoz

Skupinové technologie JiT Nová organizace pracovišť – skupinové technologie Snaha o vytvoření pracovišť schopných pružně vyrábět většinou omezený sortiment výrobků Dva kroky: 1. Segmentace výrobků: 2. Segmentace pracovišť: Podle obdobného sledu výrobních operací – tzv. výrobky technologicky příbuzné Vytvoření specializovaných výrobních linek pro vytvořené skupiny výrobků Podle obdobného složení – tzv. výrobky konstrukčně příbuzné Skupinové technologie

Výpočet sloupcových součtů JiT Shluková analýza Cílem je rozdělit množinu objektů, shluků, skupin do podmnožin tak, aby si prvky podmnožin byly sobě co nejvíce podobné a podmnožiny co nejvíce odlišné podle zvolených ukazatelů. Postup je velmi jednoduchý v případech, kdy sledujeme jen skutečnost, kdy vlastnost u prvku existuje – 1, nebo neexistuje 2 Náš případ - operace se pro daný výrobek používá 1, nepoužívá 0 Krok 1 Operace Výrobek A B C D E F G H I J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Výr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F G H I J Matice pozorování Krok 2 Výpočet sloupcových součtů Si 2 3 4 1

JiT Operace 5 je společná výrobkům A,B,C a D, které tvoří první shluk se společnými operacemi 4,5,7 a 9 Výr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F G H I J Krok 4 Z matice pozorování vyloučíme prvky prvního shluku a přejdeme ke kroku 1 Výr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 E F G H I J Si Si 2 3 4 1 Krok 3 Nalezneme sloupec s max Si Operace 2 a 3 jsou společné výrobkům E,F,G a H, které tvoří druhý shluk se společnými operacemi 2 a 3 Pokud jich je více, zvolíme první v pořadí Tím je dáno jádro shluku, který budou tvořit objekty, které mají tento znak společný Poslední shluk tvoří výrobky I a J, které mají společné operace 1,6 a 8

Tři linky po segmentaci JiT Univerzální linka Operace 9 Operace 1 Operace 5 Operace 2 Operace 4 Operace 6 Operace 8 Operace 3 Operace 7 Tři linky po segmentaci Opera-ce Výrobek A B C D E F G H I J 4 5 7 9 2 3 1 6 8 Linka I Linka II Linka III Operace 4 Operace 2 Operace 1 Operace 5 Operace 3 Operace 6 Operace 7 Operace 8 Operace 9

JiT Navažovna Původní stav Materiálový tok výrobků skupiny A skupiny B Rozpouštění skupiny A Reaktory skupiny B skupiny C Filtrace Destilace Balení, expedice

JiT Segmentace pracovišť 4. Nová organizace pracovišť Nové uspořádání Navažovna Navažovna Navažovna 4. Nová organizace pracovišť Segmentace pracovišť Reaktor Rozpouštění Nové uspořádání Rozpouštění Materiálový tok výrobků Filtrace Reaktor skupiny A Reaktor skupiny B Filtrace Destilace skupiny C Balení, expedice

Nová organizace pracovišť – skupinové technologie JiT Nová organizace pracovišť – skupinové technologie Segmentace pracovišť vytvoří podmínky pro Aplikaci jednotného systému řízení každé linky podle charakteru poptávky a použité technologie Stabilizaci technologických podmínek Zjednodušení materiálových toků Dosažitelné efekty Zkrácení délky výrobního cyklu Snížení stavu zásob nedokončené výroby Růst produktivity práce Snížení nároků na výrobní a manipulační prostory Růst úrovně služeb zákazníkům Pokles výrobních nákladů

100% KVALITA NA KAŽDÉM VÝROBNÍM STUPNI ! JiT Nové přístupy v řízení kvality Základní směry řízení kvality v JiT prostředí: Kvalita je záležitostí všech pracovníků ve firmě Odpovědnost za kvalitu je třeba delegovat na všechny pracovníky firmy Důsledně kontrolovat kvalitu, zviditelnit výsledky v kvalitě Pokud to je možné provádět 100% kontrolu kvality na všech stupních Uplatňovat princip samokontroly na pracovištích 4,12 3,39 1.směna 2.směna Zlepšování kvality považovat za trvalý proces Při řízení kvality spolupracovat s dodavateli 100% KVALITA NA KAŽDÉM VÝROBNÍM STUPNI !

Nové přístupy v řízení kvality JiT Nové přístupy v řízení kvality Dynamické pojetí kvality – snižování rozptylu kvalitativních parametrů pst pst pst p p p

Nové přístupy v řízení kvality JiT Nové přístupy v řízení kvality Tržby Tržby Náklady na jakost Náklady na jakost náklady náklady Náklady na kontrolu jakosti Náklady na kontrolu jakosti Ztráty ze zmetků Ztráty ze zmetků 100 % 100 % Parametr jakosti Parametr jakosti

Velikost výrobní dávky Využití výrobního zařízení JiT Nový pohled na velikost přepravní a výrobní dávky Velikost výrobní dávky, klasický přístup Emancipační strategie znamená v podstatě výrobu na sklad. Jinak by vzhledem dlouhému času D nebyl výrobce schopen dodržet termín vyřízení objednávky Stav zásob polotovarů Velikost výrobní dávky Využití výrobního zařízení Výrobní náklady Hledaná optimální velikost výrobní dávky je výsledkem hledání minima nákladové funkce, která je součtem nákladů na udržování zásob, nákladů na přechody na další dávku a podílu fixních nákladů

Nový pohled na velikost přepravní a výrobní dávky JiT Nový pohled na velikost přepravní a výrobní dávky Velikost výrobní dávky, moderní přístup Náklady na distribuci Úroveň služeb Synchronizační strategie znamenající pružné změny velikosti výrobních dávek podle vývoje poptávky. Podíl na trhu Pružnost služeb Úplnost služeb Stav zásob polotovarů Termín vyřízení objednávky Délka výrobního cyklu Velikost výrobní dávky Využití výrobního zařízení Vytvoření podmínek pro efektivní výrobu co nejmenších výrobních dávek ! Výrobní náklady Tržby Náklady na objednávky Zisk

Omezení, eliminace poruch ! JiT Bezporuchový chod výrobního zařízení – preventivní údržba V prostředí implementace JiT systému porucha (výrobní linky stejně, jako dopravního prostředku nebo skladovací technologie) porušení plynulosti materiálových toků systém s velmi omezenými stavy zásob ho není schopen plně absorbovat ! zhoršení úrovně služeb Omezení, eliminace poruch !

Bezporuchový chod výrobního zařízení – preventivní údržba JiT Bezporuchový chod výrobního zařízení – preventivní údržba Systému plánovaných preventivních oprav normy oprav rozsah –podle skutečného opotřebení trvání cyklus BO běžné SO střední GO generální plán oprav čas BO SO GO Systém oprav po prohlídce Systém standardních oprav – rozsah pevně určen

[1] kan – karta, ban- signál KANBAN[1] Odstranění centrálního řízení výroby posunem operativního řízení výroby na úroveň pracovišť Základem systému je rozdělení výrobního procesu na dílčí ucelené úseky, např. pracoviště, výrobní stupně mezi nimiž se vytvářejí regulační obvody na bázi vztahu „dodavatel“ – „odběratel“ R1 odběratel R2 Rn-2 Rn-1 VS1 VS2 VS3 …… VSn-2 VSn-1 VSn dodavatel Výrobní proces [1] kan – karta, ban- signál

KANBAN Každý stupeň je zároveň “zákazníkem“ předcházejícího a „dodavatelem“ navazujícího stupně a musí dodržovat tato pravidla: Navazující pracoviště, „zákazník“, musí odebrat objednané množství od předcházejícího stupně, nebo stupňů Každé pracoviště,“dodavatel“, musí vyrobit a připravit k přepravě (uložit na přepravní systém, paletu, přepravku, kontejner…) a dát pokyn k přepravě spolu s kartou jen objednané množství polotovarů ve 100% kvalitě - pokud nemá objednávku, kartu, nepracuje ! Úkoly jsou předávány ve formě kanbanových karet, karty jsou nedílnou součástí přepravovaného množství Karta funguje jako objednávka při předávání úkolu předcházejícímu a jako dodací list při přepravě požadavku na navazující pracoviště VS1 VS2 VS3 …… VSn-1 VSn-1 VSn Žádné předzásobování!

KANBAN Výrobní stupeň i i-1 i i+1 Zásoba polotovarů ZPi ZP i-1 ZP i ZP i+1 Zásobník karet ZKi ZK i ZK i+1 i-té pracoviště čeká na požadavek i+1. pracoviště, kanbanu ze ZK i+1 i-1. pracoviště čeká na požadavek i tého pracoviště i-1. pracoviště odešle požadované množství spolu s kartou na i-té pracoviště i-té pracoviště odešle požadavek i+1. pracoviště spolu s kanbanem synchronizace Je-li ZK i prázdný, čekají díly v z ZP i-1 na příchod kanbanu z i-tého stupně Reakce na změny požadavků zákazníků vstupující do posledního stupně jsou přenášeny se zpožděním způsobeným uvedenými pravidly. Čím více karet, tím vyšší zásoba nedokončené výroby, ale rychlejší reakce na změny

Kompletační stupně simultánní Simultánní synchronizační stupně KANBAN Kompletační stupně simultánní Výrobní stupeň i i-1 i Polotovary vyrobené v předchozích i-1.stupních čekají na příchod kanbanů z i. pracoviště, které obsahují požadovaná množství jednotlivých polotovarů Zásoba polotovaru ZP i,1 ZP i-1,1 Zásoba polotovaru ZP i,2 ZP i-1,2 Polotovary mohou odejít ale jen v případě, kdy ve frontách je alespoň minimální požadované množství jednotlivých komponent, jinak musejí čekat ……… Zásoba polotovaru ZP i,n Simultánní synchronizační stupně ZP i-1,n Zásobník karet ZK i ZK i Polotovary mohou odejít současně!

Kompletační stupně nezávislé KANBAN Kompletační stupně nezávislé Výrobní stupeň i i-1 i i+1 Zásoba polotovaru ZP i,1 ZP i-1,1 Po příchodu požadavku z i+1. stupně jsou na i. Stupni vytvořeny kopie kanbanů pro jednotlivé polotovary a odeslány na pracoviště, kde jsou vyráběny Zásoba polotovaru ZP i,2 ZP i-1,2 Polotovary mohou odejít individuálně opět v případech, kdy ve frontách je alespoň minimální požadované množství jednotlivých komponent ……… Zásoba polotovaru ZP i,n ZP i-1,n Nezávislé synchronizační stupně Zásobník karet ZK i ZK i Kompletační stupeň čeká na poslední dodávku!

Příklad návrhu kanbanových okruhů – výroba plastového dílu VSTŘIKOVNA sklad SVAŘOVNA sklad Flokování sklad MONTÁŽ sklad EXPEDICE sklad Externí firma 1.okruh vstřikovna s přesunem do svařovny 2.okruh svařovna s dopravou na flokování 3.okruh flokování a doprava na montáž 4.okruh montáž a přesun na expedici

KANBAN Počet karet = celkový počet kusů / kapacita obalu Příklad návrhu kanbanových okruhů – stanovení počtu karet Počet karet je stanovován součtem časů nutných pro výrobu minimální velikosti výrobní dávky (kriteriem je dodržení minimálního využití kapacity strojů 85%), např. na 12 hodin reakční doby, intervalu který uplyne od příjmu objednávky zákazníka do termínu jejího splnění a doby na výrobu pojistné zásoby (určeno pro krytí např. 2 denní spotřeby) (přepočet velikosti dávky a pojistné zásoby na časové jednotky pomocí hodinové spotřeby finálního výrobku nebo reálného hodinového výkonu stroje) Počet karet je pak stanovován počtem přepravních obalů – co karta, to přepravka: Počet karet = celkový počet kusů / kapacita obalu

Příklad návrhu kanbanových okruhů – stanovení počtu karet Příklad pro okruh 2.okruh svařovna s dopravou na flokování Díl vzniká svařením dvou vstřikovaných dílů A a B, jeden je vstřikován na sklad a současně se vstřikovaným druhým jsou svařovány doby na výrobu pojistné zásoby 48 hod, tj. 288 ks dílu A a 600ks dílu B (používá se i na další komplety) Velikost dávky dílu A 816 ks (12 hod) a dílu B 1000 ks (12 hod) reakční doby, intervalu který uplyne od příjmu objednávky zákazníka do termínu jejího splnění Čekání na formu 26 hod Výměna formy 1 hod Přesun karty do skladu 0,25 hod Přesun karty ze skladu ke svařování Sběr karet 2 hod Kontrola plánovací tabule Celkem 31,5 hod (192 ks A, 400ks B)

KANBAN Jiný způsob stanovení počtu karet K : termín vyřízení dodávky od předcházejícího pracoviště (např. dnů) tc (2) délka výrobního cyklu (např.dnů) tv (3) velikost dávky (např. ks/den) q (50) velikost přepravního obalu (např. ks) P (25) a pojistný koeficient na krytí náhodných výkyvů v poptávce (cca 0,3)

KANBAN Příklady regulačních obvodů Vstřikování plastových dílů Okruh řízený kanbany vstřikovaných dílů Vstřikování plastových dílů Plánovací tabule vstřikovny Sklad plastových dílů lakovny Lakovna plastových dílů lakovny Plánovací tabule lakovny Sklad lakovaných dílů montáže Schránky kanbanové pošty Expedice hotových výrobku Montážní linka výrobku Okruh řízený kanbany lakovaných dílů

Plánovací tabule výrobního úseku KANBAN Plánovací tabule výrobního úseku Výrobek A Výrobek B Výrobek C Var.1 Var.2 Var.3 Var.1 Var.2 Var.3 Var.4 Var.1 Var.2 Var.3 Var.4 Minimální velikost dávky

KANBAN Typy karet Karta nosič informací Výrobní karta Popis operace: Výroba polotovaru xy Druh přepravního obalu: Přepravka Číslo karty: Identifikační číslo: Počet kusů v obalu: 25 ks Datum vystavení: Výrobní stupeň: Výroba běhounů Velikost dávky: 50 ks Na pracoviště: Vulkanizace Kontrolní pracoviště: Datum výroby/směna: 5.10./odpolední Materiál: Výrobní postup: Přepravní karta Popis Kyselina sírová Druh přepravního obalu: plastový kontejner Číslo karty: Identifikační číslo: Počet kusů, množství, v obalu: 154 kg Datum vystavení: Dodavatel: Spolchemie sklad Termín objednávky: Pokles pod signální mez Na pracoviště: Kardex Liberec Kontrolní pracoviště: Termín vyřízení: 2 dny Signální mez: 30kg Čárový kód: Karta nosič informací představitel určitého množství polotovarů, výrobků, surovin..

Příklad kanbanových karet Výroba plastových nárazníků pro WW Škoda

KANBAN Předpoklady úspěšné funkce: Výroba výrobků s relativně ustálenou poptávkou Nevadí velký počet variant téhož typu výroku Výrobní linky s linkovým uspořádáním, s plynulými toky materiálů, výkonový profil by měl být vyrovnaný s kapacitními rezervami (přesčasy aj.) – aplikace skupinových technologií ! Minimální časy na seřizování linek při změně výrobků, rychlé odstraňování poruch Kontrola kvality přímo na pracovištích Důkladná příprava a motivace vedoucích i výkonných pracovníků

Výrobní týmy na pracovištích KANBAN Přínosy: Delegace pravomocí při operativním řízení výroby na nejnižší stupeň – pracovní kolektivy si přímo určují krátkodobé výrobní úkoly Koordinátor (plánovač) na úrovni výrobního závodu Koordinátor (plánovač) na úrovni výrobního úseku, provozu, dílny Výrobní týmy na pracovištích Průběžná vizuální kontrola průběhu výroby, dokonalá informovanost pracovníků o stavu plnění jeho úkolů Pružná reakce na požadavky zákazníků – zákazník „řídí“ výrobu Snížení zásob nedokončené výroby, pokles nákladů na zajištění kvality, růst produktivity práce, snížení osobních nákladů

Teorie omezení TOC[1] Hlavní cíl firmy – vydělávat peníze Služby zákazníkům Rentabilita kapitálu T – N K Náklady Tržby Zdroj peněz Zásoby kolik jsme nakoupili, abychom vydělali Náklady spojené s realizací tržeb co nás to stálo, abychom přeměnili zásoby na peníze Průtok Jak rychle jsme schopni vydělat peníze [1]Theory of Constraints

Teorie omezení ? Průtok ? Realizace tržeb znamená uskutečnění podnikových procesů, které na sebe navazují a kterými procházejí hmotné a informační toky Plánování Zpracování objednávek Investice do zásob Nákup Výroba Distribuce Zákazníci Tržby Zdroj nákladů Zdroj peněz Čím větší průtok v plánovaném období, tím více peněz !

OMEZENÍ ! Teorie omezení Co brání neomezenému růstu průtoku a tedy i tržeb ? OMEZENÍ ! Finance Kapacity výrobní, přepravní, skladovací… Poptávka zákazníků Materiál, energie, obaly ... Systém řízení procesů Plánování Zpracování objednávek Nákup Výroba Distribuce Zákazníci Pracovníci Omezení, úzké místo - vše co omezuje plynulost řízených procesů

Teorie omezení Teorie omezení – aplikace v řízení výroby . Formulace cíle a kriteria jeho dosažení v oblasti výroby Zajistit takový systém plánování a řízení výroby, aby objednávky zákazníků byly plněny včas – jejich „průtok“ výrobním procesem byl co nejrychlejší – při nízkých nákladech a nízkém stavu nedokončené výroby. Plán musí být proto reálný - musí respektovat omezení, úzká místa efektivní - co nejrychlejší průtok objednávek zákazníků při nízkých nákladech a nízkém stavu nedokončené výroby odolný - vůči náhodným výkyvům v poptávce, opožděným dodávkám a poruchám, nebo náhodným průběhům výrobních operací

Přímá bilanční metoda: Teorie omezení Teorie omezení – aplikace v řízení výroby 2. Identifikace omezení, úzkého místa Přímá bilanční metoda: . Stanovení kapacity jednotlivých strojů, aparátů . Lokalizace objednávek na jednotlivé stroje, aparáty . Identifikace a lokalizace úzkých míst ve výrobě Nepřímé postupy: . Dotazování u pracovníků odpovědných za expedici: Kde hledáš chybějící zboží, koho kontaktuješ? Které činnosti se v podniku stále opožďují? . Analýza událostí, ke kterým došlo v uplynulém období: Jaký je dosavadní vývoj stavu zásobníků materiálů, polotovarů ? Nehromadí se úkoly na některých pracovištích? Nedochází ke skluzům v plnění úkolů ?

Teorie omezení Teorie omezení – aplikace v řízení výroby 2. Identifikace omezení, úzkého místa Operace 1 Operace 2 Operace 3 Operace 4 Operace 5 Rozpis plánu Kapacita Úzké místo

Teorie omezení Teorie omezení – aplikace v řízení výroby 2. Identifikace omezení, úzkého místa čas Stav zásob vstupních polotovarů Operace 1 Operace 2 Operace 3

Teorie omezení Teorie omezení – aplikace v řízení výroby 3. Zabezpečení plného využití úzkého místa A. Podrobný rozpis plánu na úzké místo: A1. Určení priorit výroby jednotlivých výrobků, polotovarů A2. Stanovení velikosti výrobní dávky A3. Stanovení velikosti přepravní dávky A4. Vytvoření zásobníku před úzkým místem A1. Určení priorit výroby jednotlivých výrobků, polotovarů Obecná kriteria - prioritní může být objednávka s 1. nejbližším termínem vyřízení 2. největším nebo nejnižším trváním navazujících operací 3. největším skluzem v plnění termínu 4. největším přínosem pro firmu 5. nejdelším, nebo nejkratším trvání operace na zařízení 6. největším nebo nejnižším počtem navazujících operací 7. nejdelším nebo nejkratším trváním výrobního cyklu…

Teorie omezení Teorie omezení – aplikace v řízení výroby 3. Zabezpečení plného využití úzkého místa A2. Stanovení velikosti výrobní dávky Pro maximalizaci průtoku co nejnižší dávky !   Výkon Objednávky Nárok na Výrobek filtru zákazníků spotřebu t/h t/týden času hod. P alkyd KO 2 80 40 P alkyd L60 1 P alkyd KLX 3 30 10 Celkem 150 90 Disponibilní čas činnosti hod./týden 120  24 . 5 Zbývá na změny programu za týden provoz Počet možných změn za týden 14 3směnný Trvání čistění a seřízení filtru hod. 2,1 Velikost dávek pro filtraci tun Výroba alkydů-úzké místo tlakový filtr: Sumarizované požadavky zákazníků 80+40+30=150 t/týden rozepsat na úzké místo a určit minimální velikost dávky Bilance času, který zbývá pro změny: 120 – 90 = 30 Stanovení počtu změn za období: 30/2,1=14 Velikost dávek pro filtraci: 150/(14+1)=10

Teorie omezení Nutnost vytvoření zásobníku Náhodný charakter průběhu výrobních operací předcházející úzké místo Nutnost vytvoření zásobníku před úzkým místem aby bylo zajištěno jeho plynulé zásobování! Vytváření zásobníků neznamená růst stavu zásob, ale jejich účelnou lokalizaci v logistickém řetězci v zájmu plynulých materiálových toků

Teorie omezení Teorie omezení – aplikace v řízení výroby 3. Zabezpečení plného využití úzkého místa A 3. Vytvoření zásobníku před úzkým místem Druhy zásobníků Časový zásobník Časový úsek, který je přidáván k průběžné době výroby v takové výši, aby chránil navazující úzké místo před náhodnými výkyvy ve výrobě dodávaného polotovaru Ope-race čas A B C Pokud není využit, je polotovar, materiál o zvolený časový úsek dříve k dispozici

Teorie omezení Teorie omezení – aplikace v řízení výroby A 3. Vytvoření zásobníku před úzkým místem Množstevní zásobník Zásoba polotovaru, materiálu, výrobku, která je vytvářena pro krytí nepředvídaných výkyvů v poptávce zákazníků, poruchách ve výrobě položek uložených v zásobníku Pro stanovení velikosti stavu zásob lze použít stejné postupy jako u pojistné zásoby Druhy zásobníků – oblast použití Časový zásobník je považován za vhodnější způsob ochrany průtoku než množstevní – ten totiž představuje reálnou zásobu a je třeba stále ověřovat její účelnost ! Množstevní zásobník je proto používán jen u: hotových výrobků, kdy termín vyřízení objednávky je kratší než průběžná doba její výroby hotových výrobků s nepředvídatelnými výkyvy poptávky polotovarů, jejichž průběžná doba výroby má náhodný charakter, materiálů, jejichž dodavatel není spolehlivý

Teorie omezení Teorie omezení – aplikace v řízení výroby Další cesty pro využití úzkých míst A 4. zabezpečení bezporuchové činnosti úzkého místa –preventivní údržba A 5. obsazování pracoviště nejlepšími pracovníky A 6. zavedení systému rychlého odstraňování případných poruch

DBR systém řízení Teorie omezení . Delegace rozhodování na úzké místo 1.Identifikace úzkého místa 2.Vytvoření zásobníku 3.Rozpis objednávek na úzké místo podrobný plán úzkého místa Sklad VS1 VS2 VS3 VS4 VS5 Zákazníci 4.Zavedení regulačního obvodu Kdo rozhoduje o materiálových vstupech a úkolech pro nekritická místa ? Místo, které ovlivňuje výkonnost celého systému – úzké místo! DBR systém řízení Drum (úzké místo) Buffer (zásobník) Rope (regulační obvod)

Teorie omezení . Další zásobníky Zásobník pro krytí výkyvů v dodávkách (nespolehliví dodavatelé, náhodný průběh dodávek… ) Zásobník pro krytí výkyvů v objednávkách zákazníků Sklad Zákazníci VS1 VS2 VS3 VS4 VS5

Teorie omezení Vyvažujme toky materiálů a ne kapacity Teorie omezení –základní pravidla při rozvrhování výroby Kriteria řízení výroby - maximální využití linek nebo maximalizace průtoku ? Vyvažujme toky materiálů a ne kapacity Snaha o maximální využití kapacity nevede vždy k maximálním možnostem systému Stupeň využití systému je dán stupněm využití úzkého místa Časové ztráty na úzkém místě znamenají ztráty celého systému Časové úspory na ostatních místech nejsou úsporami z hlediska celého systému Úzká místa určují nejen průběžnou dobu výroby ale i zásobu nedokončené výroby Velikost výrobní dávky se nemusí rovnat velikosti přepravní dávky Výrobní dávka se dynamicky mění

Kompletace, balení expedice Teorie omezení Teorie omezení –algoritmus Krok 1 Sestavení grafického modelu materiálových toků Objednávka 1 Kompletace, balení expedice Mísírna Výrobek A Polotovar 1 Surovina 1 Polotovar 3 Objednávka 2 Polotovar 4 Polotovar 6 Surovina 1 Výrobek B Polotovar 7 Objednávka 3 Surovina 1 Surovina 1 Polotovar 2 Polotovar 9 Objednávka 4 Výrobek C Navažovna Polotovar 5 Surovina 1 Objednávka 5 Výrobek D Polotovar 8 Surovina 1 Polotovar 10 Výrobek E Objednávka 6

Kompletace, balení expedice Teorie omezení Teorie omezení –algoritmus Krok 2 Rozvrh výrobních úkolů na pracoviště – zpětné plánování Krok 3 Rozdělení pracovišť na kritická a nekritická - sítě na nekritickou a kritickou část Nekritická část sítě Objednávka 1 Kompletace, balení expedice Mísírna Výrobek A Polotovar 1 Surovina 1 Polotovar 3 Objednávka 2 Polotovar 4 Polotovar 6 Surovina 2 Výrobek B Polotovar 7 Objednávka 3 Surovina 3 Surovina 4 Polotovar 2 Polotovar 9 Objednávka 4 Výrobek C Navažovna Polotovar 5 Surovina 5 Objednávka 5 Výrobek D Polotovar 8 Surovina 6 Polotovar 10 Výrobek E Objednávka 6 Kritická část sítě

Termíny vyřízení objednávek Teorie omezení Teorie omezení –algoritmus Krok 4 Rozvrh výrobních úkolů na úzká místa – zásady: V prvním kroku rozvrh realizovat při respektování termínů vyřízení objednávek od úzkých míst po směru materiálového toku 2. Zároveň provádět rozvrh proti směru materiálového toku při respektování termínů dodávek požadovaných úzkým místem – zamezení vzniku dalších úzkých míst Pracoviště 1 Pracoviště 2 Úzké místo Pracoviště 4 Pracoviště 5 Termíny vyřízení objednávek D f úzkého místa Krok 5 Dosažené termíny vyřízení objednávek srovnáme s požadovanými: Při shodě je plán přijat Při neshodě zvýšit kapacitu úzkého místa a krok 2

Teorie omezení Teorie omezení – efekty Úzká místa jsou zdrojem nejziskovějších polotovarů, dílů ! Ilustrace(*) : Ve výrobně pracují dva pracovníci M a N a mohou vyrábět čtyři výrobky A,B,C a D. Mzdové náklady jsou 100Kč/hod. a pracovníka (časová mzda), pracovní doba 8 hod./den. Náklady na přímý materiál jednotlivých výrobků a tržní ceny jsou v tabulce: (*)Zpracováno podle Production and Inventory Management Journal, Second Quarter, 1989, Fry and Cox

Teorie omezení A-36 B-38 C-35 D-35 Teorie omezení – efekty Sled a pracnosti jednotlivých operací „pracovník - min./ks“ Úzké místo Operace 1 N - 20 Operace 2 M -10 N -10 Operace 3 M-6 M-8 M-5 M-5 Pracnost celkem min/ks A-36 B-38 C-35 D-35

Teorie omezení Teorie omezení – efekty Kalkulace mzdových nákladů (2*100*8*pracnost)/(2*480) Maximální produkce 480 : pracnost N

Teorie omezení Teorie omezení – efekty Strategie vyrábět výrobek s největším rozpětím HR - výrobek D (261,67): HR = 520*16 - 200*16 - 2*8*100 = 3250 Kč/den Strategie vyrábět výrobek s největší cenou - výrobek C (550): HR = 550*16 - 250*16 - 2*8*100 = 3200 Kč/den Strategie vyrábět výrobek při nejvyšším využití pracovníků - výrobek B (38): HR = 500*24 - 250*24 - 2*8*100 = 4400 Kč/den Strategie vyrábět výrobek při nejvyšším využití úzkého místa, pracovníka N (20) - výrobek A: HR = 500*24 - 200*24 - 2*8*100 = 5600 Kč/den

„Čím dříve zadáme úkol do výroby, tím dříve bude splněn“ Vytěžovací systém LOC[1] Klasické metody rozvrhování výrobních úkolů vedou k situacím, kdy na některých pracovištích, strojích je zadáno více úkolů, než je schopno v dané plánovací periodě splnit. Postup se opíral o představu, že „Čím dříve zadáme úkol do výroby, tím dříve bude splněn“ Východiska : A. Operativní určování priorit úkolů podle různých kriterií: Dodací termín Využití kapacity Skluz v plnění dodacího termínu Lukrativnost zakázky Odchylky od plánu prodeje Efektivnost Systém FIFO PDV Trvání nebo počet navazujících operací Trvání operace na daném pracovišti ZNV Délka výrobního cyklu Důsledky: nepořádek na pracovištích, subjektivní rozhodování, vysoký stav nedokončené výroby [1] Loaded Oriented Control

Vytěžovací systém Nálevkový model B. Regulace vstupů úkolů na pracoviště tak, aby na nich nevznikaly fronty požadavků, které nelze v plánovacím období splnit Wiendahl, H.,P., Glassner, J., Petermann, D.: Application of load-oriented manufacturing control in industry. Production Planning and Control, 1992, Vol. 3, No 2 Nálevkový model Vstupující objednávky Stroj, aparatura, prodejna, konstrukční kancelář Zásoba nedokončené výroby Nálevka do které vstupují objednávky, úkoly, zakázky a po provedení požadovaných aktivit procházejí úzkým hrdlem, které je dáno kapacitou pracoviště kapacita výroba Vyřízené objednávky

Vztah je využíván ve vytěžovacím systému pro regulaci PDV ! Vytěžovací systém Nálevkový vzorec Průměrná zásoba nedokončené výroby (ZNV) Průměrná průběžná doba výroby (PDV) = Průměrný výkon (PV) Vztah je využíván ve vytěžovacím systému pro regulaci PDV ! PV ZNV PDV

Vytěžovací systém Průtokový diagram Trend vstupů objednávek – směrnice intenzita vstupů Průtokový diagram Trend výstupů – směrnice výkon výkon Vstupující objednávky Průměrná PDV Průměrná ZNV Zásoba nedokončené výroby kapacita splněné zakázky kapacita výroba Plánovací perioda čas Vyřízené objednávky

Vlastní řízení výroby pomocí dvou regulačních obvodů Vytěžovací systém Postup: Vlastní řízení výroby pomocí dvou regulačních obvodů Objednávky,vlastní spotřeba, stav zásob plán Zásobník známých objednávek, skluzů z předchozího období Přizpůsobení kapacit pracovišť objednávkám- kriterium termín vyřízení objednávek Zásobník urgentních objednávek Uvolnění objednávek - kriterium vytěžovací hranice Zásobník uvolněných objednávek Regulace podle změn poptávky

Priorita v dalším týdnu Vytěžovací systém Požadavky zákazníků vyžadují splnění 4 zakázek: Zakázky 1,2 a 3 vyžadují zpracování na pracovištích A,B a C, zakázka 4 jen na pracovištích A a C. Výkon nebo celková pracnost pracovišť při zpracování jednotlivých zakázek je ve formě sloupcových grafů na obrázku, vytěžovací hranice je vyznačena přerušovanou čarou. Vytížení pracovišť (skluz) z minulého týdne je vyznačeno červeně. pracoviště A B C pracnost Vytěžovací hranice hodin Zakázka1 Zakázka 2 Zakázka 3 Zakázka 4 Priorita v dalším týdnu

Systémy řízení výroby – oblasti použití MRP JiT KANBAN OPT Vytěžovací cíl Maximální využití kapacit, zdrojů, plnění objednacích termínů Výroba poža-dovaných výrobků v množství, čase,kvalitě Plnění objednacích termínů, řízení podle poptávky, snižování zásob Maximalizace průtoku, minimalizace zásob, nákladů Vytěžování úzkých míst, plnění termínů, snižování průběžných dob Oblasti použití Všechny typy výrob se složitou strukturou materiálových toků, podpora všech složek plánu, MPS,DRP,CRP,MRP Sériové až hromadné výroby s jednoduchou strukturou mate-riálových toků bez zpětných vazeb Jednoduchá struktura výrobků, jednosměrné materiálové toky, sériové až hromadné výroby, orientace na operativní řízení Zakázkové až velkosériové výroby, jednoduchá struktura mate-riálových toků Zejména kusová výroba, výroky složitější, jednodušší struktura materiálových toků, podpora operativního řízení

Systémy řízení výroby – oblasti použití Kusová výroba, výroba na zakázku Seriové, diskontinuální výroby Seriové, diskontinuální výroby Velkoseriové, kontinuální výroby JiT KANBAN TOC, DBR, OPT Vytěžovací systémy MRP