Napredno planiranje i raspoređivanje: šta raspored mora da zadovolji

Pretpostavka je da poznajete svoj proces i da nikada niste kupovali softver za raspoređivanje.

Ograničenja raspoređivanja proizvodnje koja prava linija mora da zadovolji

Počnite od ograničenja, jer je softver zanimljiv samo utoliko koliko ume da ih predstavi. Mašina radi jedan posao u jednom trenutku, a vreme potrebno da se pređe sa posla koji je na njoj na sledeći obično zavisi od toga koja su to dva posla. Sa svetle boje na tamnu je brisanje; sa tamne na svetlu je ispiranje i čišćenje. To je podešavanje zavisno od redosleda: vreme podešavanja nije svojstvo jedne operacije nego para operacija na određenom resursu, jer ista promena boje košta jedno na velikoj presi a drugo na maloj, a na nekim linijama zavisi i od stanja mašine. To je ograničenje koje najčešće nedostaje u matičnom sistemu, i zato plan koji izađe iz ERP-a tako često izgleda kao sortirana lista, a ne kao redosled.

Zatim ograničenja koja nisu vezana za jednu mašinu, a koja na mnogim linijama stežu jače nego matrica podešavanja. Alat, kalup ili ispitni uređaj mogu biti samo na jednom mestu u jednom trenutku, pa dve ćelije koje bi svaka za sebe mogle da urade nalog ne mogu da ga rade obe. Osposobljen operater je ista vrsta retkog resursa: troje ljudi na smeni, a jedan sertifikovan za klasu zavarivanja, znači da ta klasa ima kapacitet jedan. Komprimovani vazduh, peć ili dizalica stežu na nivou cele oblasti, pa dva posla koja pojedinačno staju ne moraju da stanu zajedno.

Raspoloživost materijala je i tvrd preduslov i mek ulazni podatak. Nalog ne može da počne pre nego što komponenta stigne, ali je datum dolaska obećanje dobavljača sa sopstvenom pouzdanošću. Raspored zato treba da pokaže koji nalozi zavise od isporuke koja još nije stigla, tako da je izloženost vidljiva na planu, umesto da se uprosečno uračuna u rok nabavke i otkrije onog jutra kada materijal izostane.

Kalendari nose više nego što se očekuje. Režimi smena se razlikuju po oblastima, a ne po fabrici: termička obrada radi preko noći, montaža ne, a promena alata u petak koja ne može da se završi pre kraja smene biće odrađena dvaput. Prozori za održavanje, praznici i godišnji kolektivni odmor su periodi u kojima resurs postoji na listi sredstava, ali nije na raspolaganju proizvodnji.

Postoje i procesna pravila koja nemaju veze sa kapacitetom. Očvršćavanje, sušenje, hlađenje i karantin nameću minimalna čekanja između operacija, a često i maksimalna: neka očvršćava najmanje četiri sata, nanesite sloj u roku od dvadeset četiri, umešano lepilo utrošite u okviru vremena upotrebe, operite deo pre nego što se pojavi površinska korozija. Raspoređivač koji razume minimalna čekanja a ne razume maksimalna tiho će praviti planove koji škartiraju materijal. Neki parovi operacija moraju da budu uzastopni jer deo ne sme da ostane nedovršen; neke šarže moraju da se prave prema zapremini suda, a ne prema traženoj količini.

Zašto MRP obračun daje datume koje niko ne može da ispuni

MRP radi nešto stvarno korisno, i to nije raspoređivanje. On razlaže potražnju kroz sastavnice, prebija je sa zalihama i otvorenim nalozima, pomera za fiksan rok nabavke po artiklu i kaže vam šta da napravite ili kupite i otprilike kada da počnete. Da bi to uradio nad hiljadama artikala, pretpostavlja da je kapacitet dostupan kad god to račun zatraži.

Ta pretpostavka pada tiho. Dva naloga oba hoće presu u deset sati, i MRP oba stavlja tu. Pomak roka nabavke je broj postavljen jednom, prosek vremena čekanja, rada i transporta u uslovima koji više ne važe, a promene alata ili nema ili je sakrivena unutra kao ravan dodatak koji ne zavisi od redosleda. Rezultat je računski konzistentan i fizički neizvodljiv, što je gore nego da je pogrešan, jer u sistemu izgleda ispravno.

Proizvodnja upija razliku. Neko ručno menja redosled, obično dobro, koristeći znanje koje živi u jednoj ili dve glave, i plan postaje predlog. Sve što se iz njega izvodi nasleđuje tu grešku: obećani rokovi isporuke, tajming nabavke, raspored ljudi, broj kapaciteta koji se saopšti prodaji. Kada planer na to odgovori naduvavanjem rokova nabavke, zaštita je stvarna, ali je stvaran i trošak, jer naduvan rok nabavke znači rano puštanje rada, a to postaje nedovršena proizvodnja koja stoji između radnih mesta.

Tabela koja zameni te datume jeste stvarno poboljšanje, ali sa plafonom. Radi zato što planer drži matricu promena alata i sukobe oko alata u glavi, a pada na obimu, na njegovom godišnjem odmoru i na pitanju šta se lomi ako se ovaj nalog prihvati.

Šta menja raspoređivanje sa ograničenim kapacitetom

Raspoređivanje sa ograničenim kapacitetom obrće pitanje. Umesto da pita kada bi operacija trebalo da počne ako joj ništa ne smeta, ono postavlja operacije na resurse koji već imaju posao na sebi, poštujući podešavanja, kalendare, alate i redosled operacija, i prijavljuje datume koji iz toga ispadnu. Datumi postaju rezultat, a ne ulazni podatak.

Posledice su praktične. Redosled na svakom resursu je eksplicitan, pa se matrica podešavanja može iskoristiti: tamo gde podešavanje troši značajan deo raspoloživog kapaciteta, grupisanje srodnih proizvoda vraća sate promena alata bez ulaganja u opremu. Da li je to vaš slučaj, jedan je broj koji možete izmeriti ove nedelje, i vredi ga izmeriti prvo, jer na liniji sa petominutnim promenama alata i problemom u materijalu redosled ne vraća gotovo ništa. Uska grla postaju vidljiva kao opterećenja, a ne kao mišljenja. Pošto je plan ograničen, dodavanje naloga pokazuje šta on istiskuje, a upravo to omogućava verodostojno obećanje isporuke.

Menja se i puštanje rada. Plan sa neograničenim kapacitetom pušta rad čim pomaci to dozvole; ograničen plan pušta kada ograničenje može da ga primi, što spušta nedovršenu proizvodnju i skraćuje rastojanje između pravljenja i otkrivanja greške. Ništa od toga nije besplatno: model mora da se održava i pošten je tačno onoliko koliko su pošteni podaci o vremenima u njemu.

Planiranje, raspoređivanje i dispečovanje su tri različita posla

Mešanje ova tri je najčešći razlog što projekat raspoređivanja proizvede nešto što niko ne koristi. Planiranje radi u nedeljama i mesecima. Ono odgovara da li je potražnja izvodljiva u zbiru, da li je u martu potrebna druga smena, šta obećati dobavljačima. Jedinica je familija proizvoda i nedelja; veća preciznost bila bi lažna, jer ni potražnja nije precizna.

Raspoređivanje radi u satima i danima. Ono odgovara koji je redosled na svakom resursu za naredne smene, sa podešavanjima koja taj redosled podrazumeva, i to je ono što APS najkonkretnije znači.

Dispečovanje radi u minutima. Ono odgovara šta operater na ovoj ćeliji sledeće pokreće, s obzirom na zastoj, pali prvi komad i materijal koji nije stigao. Pripada onome u šta operater zaista gleda — MES terminalu, dispečerskoj listi, redosledu zalepljenom na mašinu — a važno je da bude blizu rada i da sme da odstupi od rasporeda, jer i stvarnost ima pravo glasa.

Način na koji se greši jeste korišćenje jednog alata na pogrešnoj visini: raspoređivanje u minut tri nedelje unapred ili planiranje kapaciteta iz dispečerske liste. Drugi način je zabrana odstupanja na nivou dispečovanja, čime sistem postaje prepreka i time garantovano biva zaobiđen.

Koji podaci su APS-u potrebni: tehnološki postupci, vremena ciklusa, promene alata

Mehanizam za raspoređivanje je proračun nad vašim matičnim podacima. Ako su podaci ukras, rezultat je ukras — i to samouveren.

Tehnološki postupci moraju da odražavaju kako se deo stvarno pravi, uključujući i alternative. Ako posao može da se radi na tri mašine a postupak imenuje jednu, raspoređivač tu gomila rad i prijavljuje usko grlo koje nemate. Ako postupak izostavi operaciju koja se uvek dešava — skidanje ivica, kontrolu, čekanje na hlađenje — svaki datum je kratak za toliko.

Vremena ciklusa moraju da budu izmerena, a ne nasleđena. Normativna vremena u većini ERP sistema uneta su pri puštanju sistema u rad i odražavaju alat i operatera kojih možda više nema. Ne trebaju vam savršena vremena, već vremena čija je greška mala i bez sistematske pristrasnosti: postupak u kom je svaka operacija optimistična za istu meru složi se do kraja nedelje u raspored pogrešan za celu smenu.

Vremena promene alata su podatak koji najčešće potpuno nedostaje i koji je najvredniji. Puna matrica svih parova proizvoda retko se može održavati. Ono što radi jeste grupisanje proizvoda u familije prema onome što zaista određuje podešavanje — boji, materijalu, alatu, temperaturi, širini — i definisanje vremena između familija, sa izuzecima samo tamo gde su bitni. Računajte na to da tu matricu familija–familija držite po grupi resursa, a ne jednom za celu fabriku, jer isti prelazak retko košta isto na dve različite mašine.

Trenutna nedovršena proizvodnja je deo koji se zaboravlja. Raspored za sutra polazi od stanja proizvodnje večeras: šta je nedovršeno, gde je i šta je podešeno na svakoj mašini. Ako se to stanje ukuca na kraju smene sa papirnog lista, raspoređivač optimizuje fabriku koja je postojala pre nekoliko sati.

Loši podaci sami se najave. Jedan resurs je stalno zasićen a sve ostalo prazno, što obično znači da postupci veštački slivaju rad na njega. Planeri svakog dana ručno menjaju iste naloge, što znači da u modelu nedostaje ograničenje. Poslovi se potvrđuju u grupama u istom minutu, što znači da se potvrde prekucavaju kasnije i da su vremena početka izmišljena. Instinkt je da se podešava mehanizam; uzrok su gotovo uvek matični podaci.

Kako oceniti raspored

Isporuka na vreme je ishod koji je bitan, meren prema datumu koji je dat kupcu, a ne prema poslednjem interno pomerenom, jer će se inače broj popravljati dok se kupčevo iskustvo ne menja.

Ukupan broj sati promena alata nedeljno najčistija je mera da li redosled zaista radi posao, i direktno se pretvara u kapacitet.

Nedovršena proizvodnja i vreme protoka govore da li plan razumno pušta rad. Raspored koji popravlja isporuku na vreme tako što preplavi proizvodnju ranim puštanjem samo je premestio problem u prolaze.

Pridržavanje rasporeda — koliko je od onoga što je planirano za smenu zaista urađeno, i to planiranim redosledom — poštena je mera toga da li je plan verodostojan. Raspored sa odličnim teorijskim pokazateljima koji je proizvodnja prestala da prati pre pauze za ručak jeste dokument.

Iskorišćenost je zamka. Držanje svake mašine zauzetom tamo gde nije ograničenje proizvodi zalihe, a ne protok, a linija svuda natovarena blizu plafona nema ničim da upije promenljivost, pa redovi rastu nelinearno i rokovi se pogoršavaju baš dok broj iskorišćenosti raste. Pratite je na ograničenju i uglavnom je ignorišite drugde.

Politika prepravljanja rasporeda i nervoza rasporeda

Mehanizam koji ume da preplanira za nekoliko sekundi poziva na stalno preplaniranje. Odolite tome. Ako se redosled menja svaki put kad se bilo šta pomeri, proizvodnja nauči da plan u osam nije plan u deset i vraća se na rad po sopstvenoj proceni. Ta nestabilnost zove se nervoza i uništava poverenje brže nego osrednji raspored.

Upotrebljiv obrazac je zamrznuti horizont i politika. Unutar tog prozora redosled se ne menja osim zbog stvarnih blokada, pa započeta podešavanja nisu bačena; izvan njega ponovna optimizacija je dozvoljena. Pravilo palca je da se ne preplanira češće nego što je dug zamrznuti prozor, a taj prozor se određuje iz dve stvari koje možete posmatrati u svojoj oblasti: koliko traje podešavanje i koliko često stigne stvarna blokada. Mašinska obrada sa poslovima od po sat vremena i sukobom oko alata gotovo svakog dana zamrznuće nekoliko sati i preplanirati svake smene; procesna fabrika koja radi kampanje duge nedelju dana zamrznuće dane. U oba slučaja uz zakazana preplaniranja idu i ona pokrenuta događajem — kvarom mašine, izostalom isporukom ili hitnim nalogom.

Dve stvari čine da politika radi. Lista izuzetaka mora da bude eksplicitna: šta se računa kao razlog za probijanje zamrznutog prozora i ko to sme da odobri. I kada se raspored ipak promeni, poslovođa mora da vidi zašto, jer se neobjašnjena izmena čita kao nepouzdanost softvera.

Gde APS stoji u odnosu na ERP i MES i ko o čemu odlučuje

ERP vlada komercijalnim i materijalnim svetom i izvor je toga šta mora da se napravi i do kada. APS vlada redosledom, uzimajući potražnju i materijal iz ERP-a, ograničenja iz sopstvenog modela i stanje proizvodnje iz izvršenja. MES vlada izvršenjem i zapisom o njemu, a ujedno je i senzor za APS, bez kog je raspoređivač slep za sadašnjost.

Petlja se zatvara samo ako ide u oba smera: od APS-a ka MES-u ide raspored, od MES-a ka APS-u ide ono što se zaista desilo. Dnevni fajl sa potvrdama dovoljan je za planiranje sutrašnjeg dana, a nije dovoljan za preplaniranje danas popodne.

Vlasništvo mora da bude zapisano pre puštanja u rad, jer su rasprave predvidive. Ko sme da menja rok isporuke. Ko održava matricu promena alata i vremena ciklusa i po kom ciklusu revizije. Ko sme da promeni redosled na ćeliji i da li se ta izmena evidentira. Koji je sistem merodavan kada se ERP i raspoređivač ne slažu oko toga šta je na zalihama. Ostavljanje ovoga prećutnim uobičajen je razlog što tehnički zdrava implementacija zastane.

Kako sprovesti proveru koja vam zaista nešto kaže

Demonstracija dobavljača na podacima dobavljača dokazuje samo da se softver pokreće. Ocenite ga umesto toga na svojoj fabrici; vežba je jeftina ako joj ograničite obim.

Izaberite jednu oblast sa stvarnim ograničenjima — značajnim podešavanjima, deljenim alatom, nalozima koji se takmiče — a ne celu fabriku, i uzmite prošli period od četiri do osam nedelja za koji znate šta je rađeno i šta je kasnilo. Dajte kandidatu matične podatke kakve imate danas, a ne verziju očišćenu za test, jer je stanje vaših podataka jedna od stvari koje merite.

Zatim tražite da reprodukuje raspored za taj period i uporedite. Da li model predstavlja vaša ograničenja ili traži da se ona nezgodna pojednostave i izbace. Da li ume da radi sa maksimalnim čekanjima jednako kao sa minimalnim, ako vaš proces ima rok trajanja ili vreme upotrebe smeše. Koliko vremena promena alata troši njegov redosled u odnosu na ono što ste zaista potrošili, i šta kaže o nalozima koje ste isporučili sa zakašnjenjem. Zatim pustite scenarije koji su bitni: usko grlo u kvaru dva dana, hitan nalog sredinom nedelje, isporuka nedelju dana kasnije.

Onda posadite planera ispred njega na jedno popodne. Pitanje nije da li je mehanizam pametan, nego da li čovek može da vidi zašto je doneo neku odluku i da je koriguje bez borbe sa alatom; raspoređivač sa kojim niko ne može da se raspravlja jeste raspoređivač koji niko neće koristiti. Pitajte koliko košta održavanje modela kada se promeni proizvod, mašina ili vreme podešavanja, i na koliko mesta. Većina rasporeda propada ne zato što je mehanizam grešio, nego zato što posle završetka projekta niko nije bio vlasnik modela.

Gde se uklapa Meta Smart Factory

APS i MRP moduli Meta Smart Factory platforme rade deo sa ograničenim kapacitetom, nad modelom ograničenja koji pokriva podešavanja zavisna od redosleda, deljen alat, osposobljenost operatera i kalendare smena po oblastima, sa scenarijima za gore opisane poremećaje. Pošto se nalaze na istoj platformi kao i MES modul, nema noćne razmene fajlova između izvršenja i raspoređivača, pa je stanje proizvodnje sveže onoliko koliko to čine vaše tačke potvrđivanja i disciplina prijavljivanja vaših operatera. To je uslov, a ne detalj: ako se polovina potvrda unosi u pauzi, a ručna montaža nema tačku skeniranja, arhitektura vas neće spasti. Odlučivanje o tome gde te tačke stoje jeste posao implementacije, a ne njen sporedni proizvod. Spoj sa ERP-om za naloge, sastavnice i potvrde deo je istog posla.

Delovi koji odlučuju da li išta od ovoga radi nisu na nama da ih obezbedimo: izmerena vremena ciklusa, matrica promena alata koju neko ima u vlasništvu, tehnološki postupci koji odgovaraju tome kako se deo stvarno pravi i zapisana politika prepravljanja rasporeda. Ako ste na početku ovoga, koristan prvi korak nije demonstracija nego gore opisano poređenje sa istorijom, na jednoj ograničenoj oblasti, sa vašim podacima kakvi jesu.