Fejlett tervezés és ütemezés: minek kell megfelelnie egy ütemtervnek

Feltételezzük, hogy ismeri a saját folyamatát, és még soha nem vásárolt ütemezőszoftvert.

Termelésütemezési korlátok, amelyeknek egy valódi sor megfelel

Kezdje a korlátokkal, mert a szoftver pontosan annyira érdekes, amennyire le tudja képezni őket. Egy gép egyszerre egy munkát futtat, és az átállás ideje az éppen futó munkáról a következőre általában attól függ, melyik az a két munka. Világos színről sötétre egy törlés; sötétről világosra öblítés és takarítás. Ez a sorrendfüggő átállás: az átállási idő nem egy művelet, hanem egy adott erőforráson futó műveletpár tulajdonsága, hiszen ugyanaz a színváltás egy nagy présen másba kerül, mint egy kicsin, néhány soron pedig a gép állapotától is függ. Ez az a korlát, amely a leggyakrabban hiányzik a nyilvántartó rendszerből, és ezért néz ki az ERP-ből kijövő terv olyan sokszor rendezett listának, nem pedig sorrendnek.

Utána következnek azok a korlátok, amelyek nem egyetlen géphez kötődnek, és számos soron erősebben kötnek, mint az átállási mátrix. Egy vágószerszám, egy öntőforma vagy egy mérőállomás egyszerre csak egy helyen lehet, így két cella, amely külön-külön el tudná végezni a megrendelést, együtt nem futtathatja. Egy képesített kezelő ugyanilyen szűkös erőforrás: ha hárman vannak műszakban, és csak egyikük minősített az adott hegesztési osztályra, akkor annak az osztálynak a kapacitása egy. A sűrített levegő, egy kemence vagy egy daru területi szinten köt, így két munka, amely külön-külön belefér, együtt már nem fér bele.

Az anyag rendelkezésre állása kemény előfeltétel és puha bemenet egyszerre. A megrendelés nem indulhat, amíg az alkatrész meg nem érkezik, de az érkezési dátum egy beszállító ígérete, a saját megbízhatóságával. Az ütemtervnek ezért meg kell mutatnia, mely megrendelések függnek még be nem érkezett szállítmánytól, hogy a kitettség a terven látszódjon, ne pedig egy átfutási időbe legyen beleátlagolva, és azon a reggelen derüljön ki, amikor az anyag nem jön meg.

A naptárak többet hordoznak, mint azt sokan gondolnák. A műszakrendek nem gyáranként, hanem területenként térnek el: a hőkezelés éjszaka is megy, az összeszerelés nem, egy pénteki átállás pedig, amely a műszak vége előtt nem fejezhető be, kétszer lesz elvégezve. A karbantartási ablakok, az ünnepnapok és az éves leállás olyan időszakok, amikor az erőforrás szerepel az eszközlistán, de a termelés számára nem elérhető.

És vannak folyamatszabályok, amelyeknek semmi közük a kapacitáshoz. A kikeményedés, a szárítás, a hűtés és a karantén minimális várakozást ír elő a műveletek között, gyakran maximálisat is: legalább négy óra kikeményedés, bevonatolás huszonnégy órán belül, a kevert ragasztó felhasználása a fazékidőn belül, az alkatrész mosása, mielőtt villámrozsda képződne. Az az ütemező, amely érti a minimális várakozást, de a maximálisat nem, csendben olyan terveket készít, amelyek anyagot selejteznek. Bizonyos műveletpároknak egymás után kell következniük, mert az alkatrészt nem lehet félkész állapotban hagyni; bizonyos tételeket nem az igényelt mennyiségre, hanem a tartály méretére kell építeni.

Miért ad az MRP-futás olyan dátumokat, amelyeket senki nem tud tartani

Az MRP valóban hasznos dolgot csinál, csak éppen nem ütemez. Lebontja az igényt a darabjegyzékeken, nettósítja a készlettel és a nyitott megrendelésekkel, cikkenként egy fix átfutási idővel eltolja, és megmondja, mit kell gyártani vagy beszerezni, és nagyjából mikor kell kezdeni. Ahhoz, hogy ezt több ezer cikkre elvégezze, feltételezi, hogy kapacitás mindig van, amikor a számtan kéri.

Ez a feltételezés csendben bukik meg. Két megrendelés is tíz órakor akarja a prést, és az MRP mindkettőt odateszi. Az átfutási idő eltolása egy egyszer beállított szám, a sorban állás, a futás és a mozgatás átlaga olyan körülmények mellett, amelyek már nem állnak fenn, az átállások pedig vagy hiányoznak, vagy benne rejtőznek egy fix ráhagyásként, amely nem függ a sorrendtől. Az eredmény számtanilag konzisztens és fizikailag kivitelezhetetlen, ami rosszabb, mint ha egyszerűen hibás lenne, mert a rendszerben helyesnek látszik.

A különbséget az üzem nyeli le. Valaki kézzel átrendezi a sorrendet, rendszerint jól, olyan tudás alapján, amely egy-két fejben él, a terv pedig javaslattá válik. Minden, ami belőle származik, örökli a hibát: az ígért szállítási határidők, a beszerzés ütemezése, a létszám, a kereskedelemnek megadott kapacitásszám. Amikor egy tervező úgy reagál, hogy felfújja az átfutási időket, a védelem valódi, de a költség is az, mert a felfújt átfutási idő korán kiadott munkát jelent, amelyből az állomások között álló befejezetlen termelés lesz.

A táblázat, amely ezeket a dátumokat felváltja, valódi előrelépés, csak korlátos. Azért működik, mert a tervező fejben tartja az átállási mátrixot és a szerszámütközéseket, és azon bukik el, hogy nem skálázódik, hogy a tervező szabadságra megy, és hogy a kérdésre, mi törik el, ha ezt a megrendelést elvállaljuk, nem tud válaszolni.

Mit változtat a véges kapacitású ütemezés

A véges kapacitású ütemezés megfordítja a kérdést. Ahelyett, hogy azt kérdezné, mikor kellene egy műveletnek indulnia, ha semmi nem áll az útjában, olyan erőforrásokra helyezi a műveleteket, amelyeken már van munka, figyelembe véve az átállásokat, a naptárakat, a szerszámozást és a megelőzési kötöttségeket, majd jelenti a kijövő dátumokat. A dátumok bemenetből eredménnyé válnak.

A következmények gyakorlatiak. Az egyes erőforrásokon a sorrend explicit, így az átállási mátrix kiaknázható: ahol az átállás a rendelkezésre álló kapacitás érdemi részét viszi el, a kompatibilis termékek csoportosítása beruházás nélkül nyer vissza átállási órákat. Hogy ez az Ön helyzete-e, egyetlen szám, amelyet már ezen a héten meg tud mérni, és érdemes is elsőként megmérni, mert egy ötperces átállásokkal és anyagproblémával küzdő soron a sorrendezés szinte semmit nem hoz. A szűk keresztmetszetek terhelésként válnak láthatóvá, nem vélemények maradnak. Mivel a terv korlátos, egy megrendelés beszúrása megmutatja, mit tol el, és éppen ez teszi lehetővé a hiteles szállítási ígéretet.

A munkakiadást is megváltoztatja. A végtelen kapacitású terv olyan korán adja ki a munkát, amilyen korán az eltolások engedik; a véges terv akkor adja ki, amikor a korlát fel tudja venni, ez pedig lenyomja a befejezetlen termelést, és lerövidíti a távolságot a hiba elkövetése és a felfedezése között. Semmi ebből nincs ingyen: a modellt karban kell tartani, és csak annyira őszinte, amennyire a benne lévő idők.

A tervezés, az ütemezés és a diszpécselés három különböző feladat

Ezek összemosása a leggyakoribb oka annak, hogy egy ütemezési projekt olyasmit ad ki, amit senki nem használ. A tervezés hetekben és hónapokban dolgozik. Arra válaszol, hogy az igény összességében teljesíthető-e, kell-e második műszak márciusban, mit vállaljunk be a beszállítók felé. Az egység a termékcsalád és a hét; ennél több pontosság hamis lenne, mert az igény sem pontos.

Az ütemezés órákban és napokban dolgozik. Arra válaszol, milyen sorrend legyen az egyes erőforrásokon a következő műszakokban, az abból a sorrendből adódó átállásokkal, és az APS leginkább pontosan ezt jelenti.

A diszpécselés percekben dolgozik. Arra válaszol, mit kezdjen el a kezelő ezen a cellán, tekintettel a leállásra, a megbukott első darabra, a meg nem érkezett anyagra. Oda tartozik, amit a kezelő ténylegesen néz — egy MES-terminálra, egy munkalistára, egy géphez ragasztott sorrendre —, és az számít, hogy közel legyen a munkához, és hogy eltérhessen az ütemtervtől, mert a valóságnak is van szavazata.

A jellemző hiba az, hogy egy eszközt rossz szinten használnak: három hétre előre percre ütemeznek, vagy diszpécserlistából terveznek kapacitást. A másik az, hogy a diszpécselési szinten megtiltják az eltérést, amitől a rendszer akadállyá válik, és garantáltan megkerülik.

Milyen adat kell egy APS-nek: technológiai útvonalak, ciklusidők, átállások

Az ütemezőmotor egy számítás az Ön törzsadatán. Ha az adat dekoratív, az eredmény is dekoratív lesz, és magabiztos.

A technológiai útvonalaknak azt kell tükrözniük, ahogyan az alkatrész valójában készül, az alternatívákkal együtt. Ha egy munka három gépen futhat, de az útvonal csak egyet nevez meg, az ütemező oda sorban állítja a munkát, és olyan szűk keresztmetszetet jelez, amely nem létezik. Ha egy útvonalból kimarad egy művelet, amely mindig megtörténik — sorjázás, ellenőrzés, hűlési várakozás —, minden dátum ennyivel rövidebb.

A ciklusidőket mérni kell, nem örökölni. A legtöbb ERP-ben a normaidőket az induláskor vitték fel, és olyan szerszámot és kezelőt tükröznek, amely már nem biztos, hogy létezik. Nem tökéletes időkre van szükség, csak olyanokra, amelyek hibája kicsi és nem torzított: egy olyan útvonal, amelyen minden művelet ugyanannyival optimista, a hét végére egy műszaknyit tévedő ütemtervvé összegződik.

Az átállási idők azok az adatok, amelyek a leggyakrabban teljesen hiányoznak, és amelyek a legértékesebbek. Egy minden termékpárt lefedő teljes mátrixot ritkán lehet karbantartani. Az működik, ha a termékeket családokba csoportosítja aszerint, ami az átállást valójában meghatározza — szín, anyag, szerszám, hőmérséklet, szélesség —, és a családok között definiál időket, kivételekkel csak ott, ahol az számít. Számítson rá, hogy ezt a család-család mátrixot erőforráscsoportonként kell tartania, nem gyárszinten egyszer, mert ugyanaz az átmenet két különböző gépen ritkán kerül ugyanannyiba.

Az aktuális befejezetlen termelés az, amiről mindenki megfeledkezik. A holnapi ütemterv az üzem ma esti állapotából indul: mi van félkészen, hol van, mi van befogva az egyes gépeken. Ha ezt az állapotot műszak végén, papírlapról gépelik be, akkor az ütemező egy órákkal korábbi gyárat optimalizál.

A rossz adat jelzi magát. Egy erőforrás mindig telített, minden más pedig üresjáratban van, ami rendszerint azt jelenti, hogy az útvonalak mesterségesen oda terelik a munkát. A tervezők nap mint nap ugyanazokat a megrendeléseket írják felül, ami azt jelenti, hogy egy korlát hiányzik a modellből. A munkákat kötegelten, ugyanabban a percben jelentik vissza, ami azt jelenti, hogy a visszajelentéseket utólag gépelik be, és a kezdési időpontok fikciók. Az ösztön az, hogy a motort hangolják; az ok szinte mindig a törzsadat.

Hogyan értékeljünk egy ütemtervet

A határidőre történő teljesítés az az eredmény, amely számít, és a vevőnek megadott dátumhoz kell mérni, nem a legutóbb módosított belsőhöz, különben a szám javul, miközben a vevő tapasztalata nem.

A heti összes átállási óra a legtisztább mérőszáma annak, hogy a sorrendezés dolgozik-e, és közvetlenül átváltható kapacitásra.

A befejezetlen termelés és az átfutási idő azt mondja meg, hogy a terv értelmesen adja-e ki a munkát. Az az ütemterv, amely korai kiadásokkal árasztja el az üzemet, és így javítja a határidőre történő teljesítést, csak áttolta a problémát a közlekedőutakra.

A tervhűség — mennyi valósult meg abból, amit egy műszakra terveztek, a tervezett sorrendben — az őszinte mérőszáma annak, hogy a terv hihető-e. Az az ütemterv, amelynek kiváló elméleti mutatói vannak, de amelynek követését az üzem már ebéd előtt abbahagyta, egy dokumentum.

A kihasználtság a csapda. Ha minden gépet foglalkoztatunk egy nem korlátos erőforráson, akkor készletet termelünk, nem átbocsátást, egy mindenhol a plafonjához közel terhelt sornak pedig nem marad tartaléka az ingadozás elnyelésére, így a sorok nemlineárisan nőnek, és az átfutási idők éppen akkor romlanak, amikor a kihasználtsági szám javul. A korláton figyelje, máshol nagyrészt hagyja figyelmen kívül.

Újratervezési szabályzat és az ütemterv nyughatatlansága

Az a motor, amely másodpercek alatt újratervez, folyamatos újratervezésre csábít. Álljon ellen. Ha a sorrend minden mozdulásra változik, az üzem megtanulja, hogy a nyolcórai terv nem a tízórai terv, és visszatér ahhoz, hogy azt futtatja, ami észszerűnek tűnik. Ezt az instabilitást hívják nyughatatlanságnak, és gyorsabban rombolja a bizalmat, mint egy közepes ütemterv.

A használható minta egy befagyasztott horizont és egy szabályzat. Az ablakon belül a sorrend nem változik, kivéve valódi akadály esetén, így a már megkezdett átállások nem vesznek kárba; azon túl az újraoptimalizálás megengedett. Ökölszabályként ne tervezzen újra gyakrabban, mint amilyen hosszú a befagyasztott ablak, és ezt az ablakot két olyan dologból állítsa be, amelyet a területen megfigyelhet: mennyi ideig tart egy átállás, és milyen gyakran jön valódi akadály. Egy órás munkákkal és szinte naponta előforduló szerszámütközéssel dolgozó gépműhely néhány órát fagyaszt be, és műszakonként tervez újra; egy hetes kampányokat futtató folyamatüzem napokat fagyaszt be. Az ütemezett futtatásokat mindkét esetben esemény által indított futtatások egészítik ki géphiba, elmaradt szállítás vagy sürgős megrendelés esetén.

Két dolog kell ahhoz, hogy a szabályzat működjön. A kivétellistának explicitnek kell lennie: mi számít a befagyasztás megtörésének okaként, és ki engedélyezheti. És amikor az ütemterv mégis változik, a művezetőnek látnia kell, miért, mert egy megmagyarázatlan változás úgy olvasódik, mintha a szoftver megbízhatatlan lenne.

Hol helyezkedik el az APS az ERP és a MES mellett, és ki mit dönt el

Az ERP birtokolja a kereskedelmi és anyagi világot, és ő a forrása annak, mit kell legyártani és mikorra. Az APS birtokolja a sorrendet: az igényt és az anyagot az ERP-től, a korlátokat a saját modelljéből, az üzemi állapotot pedig a végrehajtástól kapja. A MES birtokolja a végrehajtást és annak nyilvántartását, egyben ő az APS érzékelője is, amely nélkül az ütemező vak a jelenre.

A hurok csak akkor zár be, ha mindkét irányban fut: az APS-től a MES felé az ütemterv megy, a MES-től az APS felé az, ami valójában történt. Egy napi visszajelentési fájl elég a holnap megtervezéséhez, és nem elég ahhoz, hogy ma délután újratervezzünk.

A felelősségeket indulás előtt le kell írni, mert a viták kiszámíthatók. Ki módosíthat egy határidőt. Ki tartja karban az átállási mátrixot és a ciklusidőket, milyen felülvizsgálati ciklussal. Ki írhatja felül a sorrendet a cellánál, és rögzül-e a felülírás. Melyik rendszer a mérvadó, ha az ERP és az ütemező nem ért egyet abban, mi van készleten. Ezek nyitva hagyása a szokásos oka annak, hogy egy műszakilag rendben lévő bevezetés megreked.

Olyan kiértékelés, amely mond is valamit

Egy szállítói bemutató a szállító adatain csak annyit bizonyít, hogy a szoftver elindul. Ítélje meg inkább a saját gyárán; a gyakorlat olcsó, ha jól határolja be.

Válasszon egy valódi korlátokkal bíró területet — jelentős átállásokkal, közös szerszámozással, egymással versengő megrendelésekkel — az egész gyár helyett, és vegyen egy négy-nyolc hetes múltbeli időszakot, amelyről tudja, mi futott és mi késett. Adja oda a jelöltnek azt a törzsadatot, amely ma van, ne a tesztre kitakarított változatot, mert az adatai állapota is az egyik dolog, amit mér.

Utána kérje meg, hogy állítson elő ütemtervet arra az időszakra, és hasonlítsa össze. Leképezi a modell az Ön korlátait, vagy a kellemetleneket egyszerűsíteni kell benne. Kezeli-e a maximális várakozásokat is, nemcsak a minimálisakat, ha a folyamatában van eltarthatósági idő vagy fazékidő. Mennyi átállási időt használ fel a sorrendje ahhoz képest, amennyit ténylegesen elköltött, és mit mond azokról a megrendelésekről, amelyeket késve szállított. Utána futtassa le a fontos forgatókönyveket: a szűk keresztmetszet két napra áll, sürgős megrendelés a hét közepén, egy hetet késő szállítás.

Utána ültessen le elé egy tervezőt egy délutánra. A kérdés nem az, hogy okos-e a motor, hanem az, hogy egy ember látja-e, miért hozott egy döntést, és tudja-e úgy módosítani, hogy ne kelljen az eszközzel küzdenie; azzal az ütemezővel, amellyel senki nem tud vitatkozni, senki nem fog dolgozni. Kérdezze meg, mibe kerül a modell karbantartása, ha egy termék, egy gép vagy egy átállási idő megváltozik, és hány helyen. A legtöbb ütemterv nem azért romlik el, mert a motor tévedett, hanem mert a projekt lezárása után senki nem lett a modell gazdája.

Hol illeszkedik a Meta Smart Factory

A Meta Smart Factory APS- és MRP-moduljai a véges kapacitású részt végzik el ebből, olyan korlátmodellen, amely lefedi a sorrendfüggő átállásokat, a közös szerszámozást, a kezelői képesítéseket és a területenkénti műszaknaptárakat, a fenti zavarokra pedig forgatókönyv-futtatásokkal. Mivel ugyanazon a platformon belül vannak, mint a MES-modul, nincs éjszakai fájlátadás a végrehajtás és az ütemező között, így az üzemi állapot annyira aktuális, amennyire a visszajelentési pontjai és a kezelői jelentési fegyelem azzá teszik. Ez feltétel, nem részletkérdés: ha a visszajelentések fele szünetben kerül be, és a kézi összeszerelési lépésnek nincs szkennelési pontja, az architektúra nem menti meg. Annak eldöntése, hol legyenek ezek a pontok, bevezetési munka, nem annak mellékterméke. A megrendelésekre, darabjegyzékekre és visszajelentésekre vonatkozó ERP-illesztés ugyanennek a munkának a része.

Azok az elemek, amelyeken az egész működése múlik, nem tőlünk származnak: mért ciklusidők, egy átállási mátrix, amelynek van gazdája, a valódi gyártási módot tükröző technológiai útvonalak, és egy leírt újratervezési szabályzat. Ha még az elején jár ennek, az első hasznos lépés nem egy bemutató, hanem a fent leírt múltbeli összehasonlítás, egyetlen korlátos területen, a mai adataival.