制造业中的产能计划是一项艰巨的任务,有时甚至更令人头疼。我们已经看到用来执行此任务的方法包括电子表格,白板,铅笔和纸,大棒和ERP软件。在许多情况下,这是上述任何一项的组合。
在本文中,我们将说明如何构建可在任何软件中使用的制造能力计划。我们的目标是消除使用上面列出的“非软件”选项的需要(尽管通常可以在其他地方有效地重新分配大棒)。
如果找到了本文的方法,则您很可能已经了解什么是容量规划。因此,我们将重点讨论在构建系统以进行容量规划时要考虑的变量和方案。
在较高的级别上,制造业的产能计划由三种资源类型组成:机器,人员和工具。这些类型中的一种或多种用于对作业执行操作。出于计划目的,我们想知道一天/一周/一个月中每种资源类型可以使用多少小时。然后,我们将这些小时数与需要这些资源的所有作业操作进行比较,并比较每个操作需要多少小时的可用时间。简而言之,这就是我们试图计算以制定适当的产能计划的方法。
现在,让我们看一下尝试构建制造能力时要考虑的许多变量。
容量
这很容易。如上所述,可用容量就是特定资源在任何时间长度内可使用多少个单元。例如,您有两台完全相同的CNC机器可以完成相同的工作。您的工厂每班工作两个小时,每次八个小时。因此,CNC资源的可用工作量为每天32小时:(2)台机器x(8)小时x(2)个班次。在计算容量时,请记住考虑假期和维护停机时间。
设置/运行时间
为了消耗容量,我们需要准确地定义一项特定操作在资源中移动所花费的时间。通常,这由设置时间(这是一个静态数字)和运行时间(这是可变的)(在大多数情况下)组成,这取决于作业上的项目数。总时数将与计划所需资源的总容量进行比较。
使用率
利用率是容量使用情况的度量。以另一个制造能力计划示例为例,如果某资源(人员,组,机器)一天可用于八小时的工作,并且仅报告了六个小时的工作量,则利用率为75%。这可能是总共六个小时的多个作业,或者只是一个耗时六个小时的作业-该资源的利用率仍为75%。这对于容量规划至关重要,因为它是实际容量而不是估计容量的度量。为了进行容量规划,这可能是要考虑的关键因素。
效率
不要与利用率混淆,效率是操作的实际设置/运行时间与估计的设置/运行时间的度量。例如,您估计在一个特定的操作上,CNC机床的设置时间为一小时,每件需要10分钟的运行时间。实际上,如果为每个项目花费两个小时进行设置并且需要11分钟的运行时间,则我们的效率将不到100%。因此,我们需要比最初计划更多的容量。现在考虑一下,如果仅减少很小一部分操作就会产生的复合效应。
排队时间/移动时间
仅仅因为一项操作计划在某个时间在某个资源中完成,并不意味着下一个资源可以立即开始运行它。在“单元”类型的流程中,这可能是最小的-但在更常见的情况下,需要物料搬运员将作业从一种资源转移到另一种资源。这是如何影响机器利用率的一个很好的例子,因为它在等待下一个作业可用时可能处于闲置状态。
抵消时间
这是另一个简单的制造能力计划示例:包含60个小部件的作业仅需要执行两个操作,即SAW和CNC。每个SAW操作应花费两分钟的运行时间,而CNC操作则需要六分钟的运行时间。为了简便起见,我们不会考虑设置时间。资源总时间为八个小时(在SAW中为两个小时,在CNC中为六个小时)。
从容量规划的角度来看,这项工作可能会以几种不同的方式进行。首先,一旦SAW操作完成,我们就可以开始计划CNC。因此,如果我们在上午8点启动声表面波,则CNC需要在上午10点准备就绪。或者,我们可以“抵消” SAW时间。换句话说,我们不必等待两个小时来完成所有60个零件,然后再将它们从SAW移到CNC上,然后将它们从SAW移到CNC上,以开始工作。SAW和CNC可以同时进行相同的工作–至少在第一部分从SAW离开并在CNC中启动时需要花费1小时58分钟。在这种情况下,CNC需要在上午8:02准备就绪(假设我们将SAW上的一件时间抵消了)。
提前知道您将如何计划可抵消的运营可能会对容量规划产生巨大影响。
并发资源
现在,真正的乐趣开始了!到目前为止,我们已经讨论了单个资源的容量。但是,您的操作可能需要几种类型的资源。例如,CNC机器本身是必需的,但它也需要人工资源来设置和运行它。也许还需要特定的工具夹具来执行操作。
从容量规划的角度来看,所有三个资源都需要同时可用以完成操作。使事情变得更加复杂的是,虽然他一次只能安装一台,但人力资源也许能够同时运行多台CNC机床。也许需要由完全不同的劳动力资源来完成设置!一旦开始增加每天处理的所有作业和资源,这可能会造成混乱。
一旦了解了所有变量,就可以开始构建生产能力计划。处理方式在很大程度上取决于您用于管理它的工具:电子表格,白板,铅笔和纸张或ERP软件。
最好的方法是从简单开始,并消除尽可能多的变量。
1.执行时间研究或收集实时生产数据以更新工艺路线。如果您以估算的运行时间为基础,则能够计划产能的唯一方法就是用实际时间验证您的估算时间-假设您将再次运行此作业。每次运行作业时,实际值都会发生变化,但是您应尽可能接近实际值。
2.确定哪种资源是长杆。对于需要并发资源的操作,请选择要用于计划容量的操作。在上面的CNC示例中,我将CNC资源用作调度目标。尽管可能需要同时使用工具和人工,但CNC机床很可能是瓶颈(您的情况可能有所不同)。
3.调整容量小时以匹配您的利用率小时。当然,只有在对特定资源有明确的利用模式的情况下,才这样做。换句话说,请勿根据几天的使用情况报告来更改容量。您需要一个明确的指示符,表明资源没有定期100%地被使用。我们在加载操作时要考虑到这一点。
4.关注“感知”瓶颈。如果您知道哪个资源确定何时可以完成工作,请在该资源的容量,利用率,设置和运行时间上尽可能接近完美。首先安排该资源,然后在其任一侧拉/推操作。这有助于消除资源上所有真正不会引起调度延迟的变量。我说“感知”是因为有时您认为自己知道瓶颈,只是在增加容量后才发现根本不是瓶颈。
5.如果。这适用于使用更高级的ERP解决方案并能够创建“假设”方案的人员。如果我购买另一台机器怎么办?如果我再雇一个组装商怎么办?如果我加班怎么办?这些都是顶级制造能力计划软件可以为您模拟的所有方案,并为您提供了更好的长期能力计划图。您还可以在此处验证“感知”瓶颈是否为真正的约束。
在任何环境下,制造能力计划都是最难完成的过程之一。我认为它更像是医学专业,被称为“实践”。它需要大量的数据分析和制造专业知识才能制定出良好的产能计划。
考虑到所有涉及的变量,在白板甚至Excel上创建可靠的计划可能是非常耗时且永无止境的练习。好消息是,ERP软件解决方案可以为您完成大部分艰苦的工作-让您有更多时间专注于改进流程,设置,运行时等。在鑫北斗,我们可以在寻找制造能力计划软件时帮助您带上正确的道路。