🗊Презентация Выталкивающая и вытягивающая системы планирования

Выталкивающая и вытягивающая Системы планирования

При организации движения материального потока принято выделять два подхода: системы, движение материального потока в которых основано на принципе «выталкивания» материальных ресурсов предыдущим производственным звеном на последующее на всем пути их продвижения в цепи поставок, когда для каждого участка централизованно составляются индивидуальные планы производства и для этого резервируются определенные материалы и межоперационные заделы;

системы, движение материального потока в которых основано на принципе «вытягивания» материальных ресурсов последующим в технологической цепочке производственным звеном с предыдущего на всем пути их продвижения в цепи поставок.

Различия : по степени централизации планирования поставок по межзвенным передачам — централизованное и децентрализованное планирование; различные подходы к установлению ритма (горизонты планирования, характер потребительского спроса)

«Выталкивающая» логистическая система это такая организация движения материальных потоков через производственную систему, при которой материальные ресурсы подаются с предыдущей операции на последующую в соответствии с заранее сформированным жестким графиком поставок.

Структура «выталкивающей» системы производственной логистики

«Вытягивающая» логистическая система - это такая организация движения материальных потоков, при которой материальные ресурсы подаются («вытягиваются») на следующую технологическую операцию с предыдущей по мере необходимости, а поэтому жесткий график движения материальных потоков отсутствует.

Под «вытягивающей» логистической схемой на уровне организации и управления производством понимается ситуация, когда план работы, составленный только для одного производственного подразделения, автоматически порождает планы работ для всех остальных участков, включенных в технологическую цепочку.

Структура «вытягивающей» системы производственной логистики

«Вытягивающая» система - это система, используемая для управления производством, в которой объем создаваемых операционных заделов (запасов) определенным образом ограничен.

5 базовых типов «вытягивающих» логистических систем (Pull Scheduling): Восполнение «Супермаркета» (Supermarket Replenishment); Лимитированные очереди FIFO (Capped FIFO Lanes); Метод «Барабан-Буфер-Веревка» (Drum Buffer Rope); Лимит незавершенного производства (WIP Cap); Метод вычисляемых приоритетов (Priority Sequenced Lanes).

1 Восполнение «супермаркета»

Единственная точка планирования выпуска готовой продукции – это один производственный участок, для которого в «вытягивающей» логистической системе происходит расчет основного расписания, определяющего работу всего производства в целом.

На величину точки восполнения, её объем и общий потенциальный производственный запас материалов по каждому изделию в системе влияют следующие переменные: усредненный спрос за период времени; время выполнения заказа от того момента, когда затребованное для восполнения материалы поступают в ячейки «Супермаркета»; размер партии восполняемых материалов; время, в течение которого процесс-потребитель сможет получить требуемые материалы из ячеек «Супермаркета». Увеличение любой из этих величин неминуемо вызовет увеличение общего потенциального объема производственных запасов.

Структура метода восполнения «Супермаркета»

Единственной точкой планирования производства в этой «вытягивающей» логистической системе будет процесс, который изымает продукцию из последнего (по технологии производства продукции) «Супермаркета». Метод восполнения «Супермаркета» хорошо применим лишь в тех случаях, когда участок-потребитель имеет возможность выбирать из множества различных вариантов полуфабрикатов, расположенных в ячейках.

Структура метода лимитированных очередей FIFO

Последовательность исполняемых заказов в методе лимитированных очередей FIFO.

Пример распределения операционных запасов в методе лимитированных очередей FIFO

На рисунке участок 3 - ресурс, ограничивающий производительность всей системы (РОП). РОП - процесс, у которого отношение величины запасов в предшествующей очереди FIFO к величине запасов в последующей очереди FIFO достигает максимального значения.

Преимущество «вытягивающей» логистической системы типа лимитированных очередей FIFO перед «Супермаркетами» заключается в следующем: в этой системе содержится меньше запасов; уменьшаются риски срыва сроков исполнения клиентского заказа; упрощается управление; имеется возможность находить процесс, лимитирующий общую производительность системы, - текущее ограничение РОП;

Лимитированные очереди FIFO можно использовать в массовых и крупносерийных производствах, где объем выпуска достаточно высок и технологический процесс постоянен для всего семейства выпускаемых продуктов.

Структура метода «Барабан-Буфер-Веревка» (DBR)

Суть метода «Барабан-Буфер-Веревка» (DBR) Устанавливается общий лимит на запасы, находящиеся между единственной точкой составления производственного расписания и ресурсом, ограничивающим производительность всей системы, РОП (в нашем примере РОП-ом является участок 3). Каждый раз, когда РОП завершает выполнение одной единицы работы, точка планирования может запускать в производство еще одну единицу работы. Это в данной логистической схеме называется «веревкой» (Rope). «Веревка» - это механизм управления ограничением против перегрузки РОП.

Поскольку РОП диктует ритм работы всей производственной системы, то график его работы именуется «Барабаном» (Drum). Лимит запасов и временной ресурс оборудования (время его эффективного использования) распределяется так, чтобы РОП всегда мог вовремя начать новую работу. Временной резерв в рассматриваемом методе именуется «Буфером» (Buffer). «Буфер» и «верёвка» создают условия, предотвращающие недогрузку или перегрузку РОП.

Пример организации буферов в методе DBR в зависимости от положения РОП

Только критические пункты в цепи производства защищаются буферами (см. рисунок выше). Такими критическими пунктами являются: сам ресурс с ограниченной производительностью (участок 3), любой последующий этап процесса, где происходит сборка детали, обработанной ограничивающим ресурсом с другими частями; отгрузка готовой продукции, содержащей детали, обработанные ограничивающим ресурсом.

Недостатком метода «Барабан-Буфер-Веревка» (DBR) является требование существования РОП, локализуемого на заданном горизонте планирования , что возможно только в условиях серийных и крупносерийных производств. Однако для мелкосерийных и единичных производств локализовать РОП, в течение достаточно длительного интервала времени не удается.

Структура метода лимита незавершенного производства (НЗП)

В методе «Лимит незавершенного производства» создаются не временные буферы, а задается некий фиксированный лимит материальных запасов, который распределяется на все процессы системы, а не заканчивается только на РОП.

Логистическая система с лимитом НЗП имеет некоторые преимущества по сравнению с методом DBR и системой лимитированных очередей FIFO: неполадки, колебания ритма производства и другие проблемы процессов с запасом производительности не приведут к остановке производства из-за отсутствия работы для РОП, и не будут снижать общую пропускную способность системы; правилам планирования должен подчиняться только один процесс; не требуется фиксировать (локализовать) положение РОП; легко обнаружить местонахождение текущего участка РОП. К тому же, такая система дает меньше «ложных сигналов» по сравнению лимитированными очередями FIFO.

Рассмотренная система с лимитом НЗП хорошо работает для ритмичных производств со стабильной номенклатурой выпускаемых изделий, отлаженными и неизменяемыми технологическими процессами, что соответствует массовым, крупносерийным и серийным производствам.

Важной особенностью рассмотренных выше «выталкивающих» логистических систем является возможность вычисления времени выпуска (цикла обработки) изделий по известной формуле Литлла : Время выпуска = НЗП/Ритм, где НЗП – объем незавершенного производства, Ритм – это количество изделий, выпускаемых в единицу времени.

Особенностью мелкосерийных и единичных производств является необходимость выполнения заказов в виде целого комплекта деталей и сборочных единиц к фиксированному сроку. Каждый из участков может представлять собой РОП для одних заказов, не вызывая проблем при обработке других заказов. Т.о. в рассматриваемых производствах возникает эффект так называемого «виртуального узкого места» : вся станочная система в среднем остается недогруженной, а ее пропускная способность низкой. Для мелкосерийных и единичных производств наиболее эффективной «вытягивающей» логистической системой является Метод вычисляемых приоритетов.

Структура метода вычисляемых приоритетов

Последовательность исполняемых заказов в методе вычисляемых приоритетов

Исполнитель сам не может выбрать с какого задания начинать работу, но в случае изменения приоритета заданий ему, возможно, предстоит, недоделав текущее задание (превратив его в текущий НЗП), переключиться на выполнение наиболее приоритетного. В такой ситуации при значительном числе заданий и большом числе станков на производственном участке необходимо использовать MES.

Чтобы вычислить значение приоритета конкретного задания проводится предварительное группирование заданий по ряду признаков: Номер сборочного чертежа изделия (заказа); Обозначение детали по чертежу; Номер заказа; Трудоемкость обработки детали на оборудовании участка; Длительность прохождения деталей данного заказа через станочную систему участка (разница между временем начала обработки первой детали и окончанием обработки последней детали данного заказа); Суммарная трудоемкость операций, выполняемых над деталями, входящими в данный заказ; Время переналадки оборудования; Признак обеспеченности обрабатываемых деталей технологической оснасткой; Процент готовности детали (число завершенных технологических операций); Число деталей из данного заказа, которые уже прошли обработку на данном участке; Общее число деталей, входящих в заказ.

Несмотря на определенную сложность в реализации, метод вычисляемых приоритетов обладает значительными преимуществами: текущие отклонения, возникающие в ходе производства, компенсируются средствами локальных MES на основании изменяющихся приоритетов выполняемых заданий, что значительно повышает пропускную способность всей системы в целом. не требуется фиксировать (локализовать) положение РОП и лимитировать НЗП; имеется возможность оперативно контролировать серьезные сбои (например, поломка оборудования) на каждом участке и пересчитывать оптимальную последовательность обработки деталей, входящих в различные заказы. наличие на отдельных участках локальных производственных расписаний позволяет проводить оперативный функционально-стоимостной анализ производства.

Рассмотренные типы «вытягивающих» логистических систем обладают общими для них характерными признаками, это : Сохранение во всей системе в целом ограниченного объема устойчивых запасов (оборотных заделов) с регулированием их объема на каждом этапе производства независимо от действующих факторов. План обработки заказов, составленный для одного участка (единственной точки планирования), определяет (автоматически «вытягивает») планы работ других производственных подразделений предприятия. Продвижение заказов (производственных заданий) происходит как от последующего в технологической цепочке участка к предыдущему на израсходованные в процессе производства материальные ресурсы («Супермаркет»), так и от предыдущего участка к последующему по правилам FIFO или по вычисляемым приоритетам.