Wielkość partii w lean manufacturingw lean manufacturing
Joanna Oleśków-Szłapka
Anna Sobiś
Instytut Inżynierii Zarządzania
Politechnika Poznańska
IV konferencja OIE, 19 listopada 2009r.
AGENDA
�Wielkość partii – czas setup – WIP –wprowadzeniewprowadzenie
� Wytyczne odnośnie określania wielkości partii
�Analiza badanego przypadku
WPROWADZENIEWPROWADZENIELiteratura związana z „Szczupłym wytwarzaniem” (Lean manufacturing)zawiera niewiele informacji w jaki sposób określać wielkość partii
Określanie wielkości partii w warunkach lean jest bardzo często działaniem intuicyjnym i doświadczalnym
Zakłada się, iż czynnikiem warunkującym pomyślne wdrożenie lean jest możliwość uruchomienia małych wielkości partii produkcyjnych
Produkcja małych partii jest ważnym elementem Szczupłego Produkcja małych partii jest ważnym elementem Szczupłego wytwarzania. Upraszcza harmonogramowanie, wygładza produkcję,
poprawia jakość i umożliwia wprowadzenie kanban.
Problemem jest „Co naprawdę oznacza „mała wielkość partii”?
Większość producentów podejmuje intuicyjny wybór określania wielkości partii który bardzo często ich zawodzi. W wyniku tego wielkości partii są
często zbyt duże a czasami zbyt małe.
Określanie wielkości partii i obniżanie czasu rozruchu (setup time)
• Preferowanie dużych wielkości partii produkcyjnych wynika
z tendencji postrzegania zamawiania materiałów,
przeładunku i set up’u jako czynności stałych i
niezmiennych
• JIT lub Szczupłe Myślenie postrzegają wszystkie działania • JIT lub Szczupłe Myślenie postrzegają wszystkie działania
związane z set up, zamawianiem, magazynowaniem
materiałów jako czynności nie dodające wartości (non-value
adding activities)
• Celem Szczupłości jest obniżenie czasu trwania set up’u do
zera.
OKREŚLANIE WIELKOŚCI PARTII
Istnieją 2 podstawowe poglądy na temat określania wielkości partii produkcyjnej w obszarze lean:
Szczupłe wytwarzanie oręduje za wielkościami partii równymi 1, lub
Zasadniczo obydwa poglądy są prawidłowe!
wielkościami partii równymi 1, lub przynamniej redukcji setup razem z
odpowiadającymi małymi wielkościami partii na które pozwala SMED.
Minimalizowanie całkowitych kosztów dzięki produkcji ekonomicznych
wielkości partii maksymalizuje również zdolność produkcyjną
OKREŚLANIE WIELKOŚCI PARTII
• Należy zawyżyć w przedsiębiorstwie koszt utrzymania zapasów tak aby rozważyć całkowite koszty zapasów
• Ustalić wielkości partii zbliżone do EOQ z nastawieniem zbliżania się do
Kompromis pomiędzy EOQ z nastawieniem zbliżania się do
lewej części krzywej kosztu całkowitego
• Dynamicznie starać się zmniejszyć czasy setup
• Po każdej obniżce setup ponownie przeliczyć i przejrzeć wielkości partii. Wyregulować wielkość partii, aby uwzględnić poprawę każdego setup.
pomiędzy obydwoma
wymienionymi poglądami może być następujący
Małe wielkości partii – Redukcja Setup
Małe wielkości
Zmniejszenie cyklów produkcyjnych
pozwala producentowi
Zbyt małe wielkości partii mogą mieć odwrotny skutek
Szczupłe wytwarzania promuje przepływ jednej sztuki. Ale kiedy czasy setup uniemożliwiają taki przepływ, wyroby muszą być wytwarzane w partiach które
współdzielą wspólny setup.
Małe wielkości partii mogą
zmniejszyć WIP i cykle produkcji
produkcyjnych pozwala producentowi szybciej odpowiedzieć na nowe zamówienie
klienta lub jakiekolwiek zmiany zapotrzebowania
odwrotny skutek zwiększając WIP. Wykorzystanie
maszyn znacząco wzrasta w wyniku zwiększenia się czasów setup.
Korzyści małej wielkości partii, niski poziom zapasów robót w toku
Better quality control
Faster response to engineering changes
Better delivery performance
Smaller finished goods inventory
Shorter delivery quotes
Smaller manufacturing investment
Operation
A1000
InventoryOperation
1000Inventory
0 1000
D
B
C
B
A
Hours
200
400
600
800
0 1000 2000
D
B
C
B
A
Hours
200
400
600
800
1000
Redukcja setup
• zmniejsza całkowity czas przetwarzania • obniża wielkości partii do minimalnego
poziomu aby osiągnąć przepływ• obniża czas oczekiwania
Dlaczego zmniejszenie
10
• obniża czas oczekiwania • obniża zapasy/WIP• poprawia elastyczność/ różnorodność
produkowanych wyrobów• obniża koszty• zwiększa zdolność produkcyjną • poprawia jakość
zmniejszenie czasów
setup jest ważne?
Redukcja Setup
• Celem powinno być zawsze całkowite wyeliminowanie czasu przezbrajania i setup, poprzez zmianę projektu wyrobu, modyfikacje maszyn i oprzyrządowania
• Jako minimum należy używać regułę 50%: jeśli nie można zredukować setup do zera należy obniżyć go o 50%, gdy ten cel zostanie osiągnięty znów dążyć do obniżki 50% itd.
Eliminacja setup lub
przezbrajania
11
itd.
• Wielkość partii należy obniżyć kiedy z powodzeniem zostanie obniżony setup
• Jeśli obniży się wielkość partii przed redukcją setup, zauważy się wzrost kosztów jednostkowych i stosowana strategia obniżania wielkości partii straci wiarygodność
Obniżenie wielkości partii
Szybkie przezbrojenie i obniżenie wielkości partii
OKREŚLANIE EKONOMICZNEJ WIELKOŚCI PARTII
Zasadniczo analiza EOQ wymaga znaczącego
nakładu czasu i wysiłku. Przy setkach,
dziesiątkach pozycji analiza każdego z nich jest dziesiątkach pozycji analiza każdego z nich jest
niepraktyczna. Nie jest też potrzebna. Wystarczy
przeanalizować kilku reprezentacyjnych części i
wykorzystać wyniki dla wszystkich podobnych
części. Próbka może obejmować 3-4 części.
WYTYCZNE ODNOŚNIE OKREŚLANIA WIELKOŚCI PARTII
Przeważnie wielkości partii powinny być w dolnym zakresie ekonomicznej wielkości partii. Zmniejsza to wymagania kapitałowe, wygładza produkcję i uelastycznia harmonogramowanie.
Kiedy konkretna maszyna jest wąskim gardłem i pracuje na max swoich możliwości, należy wielkość partii ustalić na najwyższej granicy zakresu EOQ. Zwiększa to bufory przed i za wąskim gardłem ale również zapewnia dłuższy czas na produkcją i mniej czasu na rozruch (setup)
Kiedy część wyposażenia musi być obsługiwana i utrzymywana nawet wtedy kiedy jest w przestoju, i jeśli sprzęt ten nie jest wąskim gardłem, należy wielkości partii ustalić w zakresie EOQ lub poniżej. Zmniejsza to zapasy ale nie zwiększa kosztu rozruchu
WYTYCZNE ODNOŚNIE OKREŚLANIA WIELKOŚCI PARTII
Ze względu na niejasność liczb, należy ustalić wielkości partii jako dogodną jednostkę taką jak” 1 dzień produkcji”, „dwa kontenery” lub jakąś inną przybliżoną liczbę
Dążyć w kierunku najniższej uzasadnionej wielkości partii.
EOQ nie pokrywa niematerialnych kosztów większych wielkości partii takich jak: jakość czy elastyczność harmonogramowania. Dodatkowo, większość systemów księgowych niedoszacowuje koszty magazynowania
Skutki redukcji setup na analizę EOQ dla MTO i MTS
Make to stock Make to order
• Zmniejszona optymalna wielkośćpartiiWiększy zakres wielkości partii
• Mniejsze minimalne wielkości zamówieniaWyższe granice na zamówienia • Większy zakres wielkości partii
• Niższy całkowity koszt• Niewiele braków na magazynie
• Niższy poziom zapasów
• Wyższe granice na zamówienia
powyżej minimum
ANALIZA BADANEGO PRZYPADKU
• Przedmiotem analizy jest firma z branży przemysłowej,
wdrażająca nowoczesne techniki zarządzania w obszarze
produkcyjnym. Zaliczana jest ona do grupy dużych
przedsiębiorstw na rynku krajowym zajmujących się
wieloasortymentową i seryjną produkcją.
• Przedsiębiorstwo funkcjonowało przed długi okres czasu • Przedsiębiorstwo funkcjonowało przed długi okres czasu
opierając swoją produkcję na systemie pchania.
• Obecnie z powodzeniem wdrażany jest tam system Lean
manufacturing i stosowane reguły ssania
• Przedsiębiorstwo dąży do skrócenia cyklu produkcyjnego do
40 dni, wzrostu przepustowości, zlikwidowania wąskich gardeł,
dostaw klienta na czas
ANALIZA BADANEGO PRZYPADKU
• Dokładniejszej analizie w przedsiębiorstwie podlegała i podlega
linia sprzęgieł
• Asortyment produkowanych sprzęgieł wynosi ok.70 różnych
rodzajów sprzęgieł z czego 60 sprzęgieł jest aktywnych
• Przezbrojenie maszyn jest bardzo czasochłonne, przezbrojenia • Przezbrojenie maszyn jest bardzo czasochłonne, przezbrojenia
maszyn dla ¾ wyrobów wymagają zmiany oprzyrządowania
• Większość maszyn wykonuje kooperację, co powoduje mniejszą
ich dostępność. 50% kooperacji stanowi wąskie gardło
• Koszty magazynowania są niższe niż koszty SET UP’ów
ANALIZA BADANEGO PRZYPADKU
Podczas warsztatów VSM stwierdzono że na długi cykl produkcyjny ma wpływ:
� kooperacja zewnętrzna (obróbka cieplna, cieplno-chemiczna i galwaniczna) i kooperacja wewnątrzzakładowa (kontrola badań nieniszczących: STI – kontrola stanu przypaleń, MPI- kontrola magnetyczna, kontrola finalna, cechowanie);
� zły stan niektórych obrabiarek
� brakujące oprzyrządowanie, jego zła jakość
� konieczność wykonywania poprawek
� duża ilość zapasów zgromadzona przed maszynami na różnym etapie produkcji (WIP)
• Celem nadrzędnym dla omawianej linii była eliminacja
marnotrastwa, które dotyczyło przede wszystkim
nadprodukcji. Zmniejszenie WIP rozpoczęto od
przeglądu harmonogramów i wytypowania tych części,
które zalegają w produkcji, a nie ma na nie obecnie
zapotrzebowania
ANALIZA BADANEGO PRZYPADKU
zapotrzebowania
• Kolejnym krokiem w kierunku redukcji WIP było
opracowanie planu wydawania przewodników
(dokumentacji technologicznej) na linię. Zadanie to
przydzielono wydziałowemu kontrolerowi produkcji
ACA.
Ok. 14% produkowanych sprzęgieł
ANALIZA BADANEGO PRZYPADKU
• Kolejnym krokiem jest zmodyfikowanie wielkości partii
produkcyjnych, które były ustalone intuicyjnie
(funkcjonuje nazewnictwo Ekonomiczna Wielkość
Partii), dla różnych sprzęgieł jest to poziom od 6-56
szt/partięPN Wielkość Serii [SZT]
3005665 56
3006731 50
3008778 50
3012177 15
3012286 30
3014466 15
3018175 25
3018834 30
3020770 6
3022846 15
3023252 30
3023886 15
3028248 20
3031639 20
Ustalone wielkości partii produkcyjnych w przedsiębiorstwie dla wybranej grupy produktów (sprzęgieł)
W przedsiębiorstwie zmniejszono setupy, skrócono cykle produkcyjne, a co za tym
idzie obniżono WIP.
Dzięki temu możliwe jest zmniejszenie wielkości partii produkcyjnych!
Zmniejszenie cykli produkcyjnych i planowany poziom
Cykle produkcyjne w dniach
56
46
50
56
49 48
52 5250 49
4749
51
40
50
60
Planowaneskrócenie cyklu produkcyjnego
do 40 dni
40
0
10
20
30
40
maj-08 cze-08 lip-08 sie-08 wrz-08 paź-08 lis-08 gru-08 sty-09 lut-09 mar-
09
kwi-09 maj-09 cel
Redukcja WIP
141000
145000
149000
153000
125000
129000
133000
137000
141000
I kw.
2007
II kw. III kw. IV kw. I kw.
2008
II kw.
2008
III kw.
2008
IV kw.
2008
I kw.
2009
II kw.
2009
Redukcja SET UP’u na linii sprzęgieł w badanej firmie
Redukcja SET UP'u na linii sprzęgieł
80 8376 81
66
101
7560
80
100
[min
]
60
80
100
120
[szt]
48
25
0
20
40
kw.1
2007
kw.2 kw.3 kw.4 kw.1
2008
kw.2 kw.3 kw.4 kw.1
2009
[min
]
0
20
40
60
[szt]
średni czas SET UP'u Ilość SET UP'ów
Prognozy
• Prognozy co do wielkości sprzedaży są aktualnie prowadzone na 20
mcy do przodu, przy czym prawdopodobieństwo sprawdzalności
tej prognozy (bazując na doświadczeniu z lat poprzednich) wynosi
ok. 80%
2009r. w [szt] 2010r. w [szt]
PN 31-01 28-02 31-03 30-04 31-05 30-06 31-07 31-08 30-09 31-10 30-11 31-12 31-01 28-02 31-03 30-04 31-05 30-06 31-07 31-08PN 31-01 28-02 31-03 30-04 31-05 30-06 31-07 31-08 30-09 31-10 30-11 31-12 31-01 28-02 31-03 30-04 31-05 30-06 31-07 31-08
3005665 168 242 270 262 276 288 338 320 314 308 288 252 334 290 246 340 318 334 330 354
3006731 81 122 141 133 143 157 172 163 154 157 155 129 164 161 87 171 164 172 166 182
3008778 81 116 133 127 133 149 161 156 146 151 145 125 155 150 82 163 154 163 156 175
3012177 0 8 10 8 11 10 15 12 13 12 13 9 11 14 8 12 14 14 15 11
3012178 1 10 10 8 11 11 15 12 13 12 13 9 11 14 8 12 14 14 15 11
3012286 36 50 56 57 73 67 77 79 74 73 77 55 84 73 57 83 79 87 79 84
3014444 5 13 13 13 14 12 17 16 13 12 13 13 13 16 4 17 13 13 16 14
3014466 0 8 13 15 12 13 17 17 13 10 17 15 11 16 6 17 13 13 16 14
3015658 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 2 0 2 0 4 0 3 1 1 2
3018175 0 7 20 19 20 16 25 25 19 15 21 20 20 20 10 22 21 21 17 22
3018834 12 47 41 47 44 46 60 58 56 58 51 49 70 64 45 73 65 73 75 76
3019920 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1
3020770 0 0 0 0 1 2 1 0 0 2 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1
Wpływ wielkości partii na zapasyp
ny Z
ap
as
Wielkość partii 20 szt generuje średni zapas 15 szt . Natomiast wielkość partii 200 sztgeneruje średni zapas 93 szt z dużymi
fluktuacjami.To 600% wzrost!
Do
stę
pn
y Z
ap
as
dni
Dalsze kierunki badań…
m.in. Opracowywany model symulacyjny w
programie Witness służący do optymalizacji
wielkości partii produkcyjnych sprzęgieł biorąc
pod uwagę WIP, cykl produkcyjny, całkowity pod uwagę WIP, cykl produkcyjny, całkowity
koszt, dostawy na czas itp.
Dziękuję za uwagę!!!Pytania?
Top Related