TNK100 Planering av logistikresurser Kl

Transkript

1 LINKÖPINGS UNIVERSITET Institutionen för teknik och naturvetenskap Fredrik Persson TENTAMEN TEN1 TNK100 Planering av logistikresurser Kl Sal: TP56 Om skrivningen: Vid varje uppgift finns angivet hur många poäng en korrekt lösning ger. Sammanlagt kan högst 60 poäng erhållas. För godkänt krävs 30 poäng. 8 uppgifter på 14 sidor. Skriv tydligt. Endast en uppgift får lösas på varje blad. Det är viktigt att lösningsmetod och bakomliggande resonemang redovisas fullständigt. Enbart svar godtas ej. Införda beteckningar och antaganden skall definieras! Omslag måste lämnas in även för blank tentamen. Jourhavande lärare: Fredrik Persson, Hjälpmedel: Räknedosa som inte kan lagra text, eller Räknedosa med tömda minnen.

2 UPPGIFT 1 (Max 9p) Uppgiften går ut på att ge definitioner på några centrala begrepp inom kursen. I deluppgift a) till i) ges nio begrepp. Svara kortfattat men kärnfullt och ange en definition på var och ett av de nio begreppen. Varje korrekt definition ger 1p. a) Level strategi b) Rough Cut Capacity Planning med beläggningsnyckel c) Anskaffningsprocessen d) Heijunka e) 5S f) Flaskhals g) Drum Buffer Rope h) Intermodala transporter i) Utjämning med Total Täcktid vid brist 2

3 UPPGIFT 2 (Max 15p) Uppgiften är uppdelad i fem deluppgifter som alla är av resonerande karaktär. Svara kortfattat men kärnfullt. a) Inom Lean talar man om att minska, eller helst eliminera, åtta (sju plus ett) olika typer av generella slöserier. Det åttonde brukar benämnas outnyttjad kreativitet eller outnyttjad kompetens. Välj ut tre av de sju andra slöserierna och förklara vad de innebär på en generell nivå, samt illustrera med ett konkret exempel från någon form av tillverkande verksamhet. (3p) b) Bilden nedan föreställer det tempel som ofta används för att illustrera hur huvudprinciperna och de viktiga förutsättningarna stödjer ständig förbättring i riktning mot verksamhetens övergripande mål. En variant av denna bild visades på föreläsning i kursen. I bilden syns fem pilar som var och en visar generella samband, dvs. hur en förutsättning eller huvudprincip stödjer en huvudprincip. Förklara tre av dessa fem pilar på en generell nivå, dvs. för resp. pil det samband som pilen illustrerar. OBS att du för att erhålla poäng måste beskriva varför sambandet finns och hur det ser ut, inte bara att det finns. (3p) c) Efterfrågetidsgräns och planeringstidsgräns är två tidsgränser som påverkar huvudplanering (inom MRPII) och skapar tre zoner i huvudplanstablån. Förklara hur huvudplanering sker i de tre zonerna och hur orderstatus förändras när en produktionsorder passerar genom zonerna. (3p) d) Som inköpare skall du köpa ett parti standardprodukter från ett företag i USA. Förklara hur du bör tänka kring leveransavtal inom ramverket för INCOTERMS och vad skillnaden är mellan att köpa EXW eller DDP i detta fall. (3p) e) Inom Theory of Constraints finns tio flaskhalsregler som reglerar hur en flaskhals skall hanteras i planering och styrning av en tillverkningsenhet. Beskriv tre av dessa tio flaskhalsregler och ge ett exempel på hur var och en kan användas. (3p) 3

4 UPPGIFT 3 (Max 3p) Prognoskonsumtion används för att skapa ett totalt behov i nivå med prognosen. Genomför beräkningen av totalt behov genom att applicera prognoskonsumtionsmetoden; framåt och bakåt kompensering. Redovisa resultatet i tablån i bilagan (som kan rivas ur och lämnas in). Redovisa även alla beräkningar. OBS: Tablån finns även som bilaga som kan rivas ut och lämnas in. 4

5 UPPGIFT 4 (Max 3p) Beräkna ATP för följande fall. Redovisa resultatet i tablån i bilagan (som kan rivas ur och lämnas in). Redovisa även alla beräkningar. Artikelnummer: YSF1A Beskrivning Slutartikel Ledtid 1 v Buffert Orderkvantitat FOQ 50 ETG 1 v PTG 4 v Period (vecka) Prognos (oberoende behov) Produktionsprognos Kundorder Planerad lagerutveckling Möjligt att lova Produktionsprogram färdig Produktionsprogram start OBS: Tablån finns även som bilaga som kan rivas ut och lämnas in. 5

6 UPPGIFT 5 (Max 3p) Maskin 1 bearbetar olika order under 8 timmar varje dag, mellan kl. 08:00 och 16:00. Det ankommer hela tiden nya order och de order som ligger i kön framför maskinen bearbetas. Bearbetningen tar olika lång tid beroende på typen av order. Just nu befinner vi oss i början av veckan, dag 1 kl. 07:59, och kön framför maskin 1 är tom. - Dag 1 (kl. 08:00) kommer tre order till kön framför maskin 1; order A som tar 5 timmar, order B som tar 3 timmar och order C som tar 8 timmar. - Dag 2 (kl. 08:00) kommer ytterligare två order; order D som tar 2 timmar och order E som tar 6 timmar. - Dag 3 (kl. 08:00) kommer tre ytterligare order; order F som tar 4 timmar, order G som tar 5 timmar och order H som tar 3 timmar. a) Visa hur metoden kortast operationstid först används vid maskin 1 i ovanstående exempel. Antag att en ny sekvens läggs upp varje morgon efter att nya order kommit till kön. (2p) b) Vilket är det bästa sättet att hantera order C? (1p) 6

7 UPPGIFT 6 (Max 9p) PrylOPinal AB tillverkar en storsäljande produkt som går under betäckningen YSF1A. Eftersom efterfrågan på årsbasis är fluktuerande har säljavdelningen bestämt sig för att prognosticera per vecka hur mycket som efterfrågas i snitt, se tabellen nedan. Informationen ligger till grund för väsentliga komponenter som behövs för att upprätthålla planeringen. Vecka Prognos Ledtiden för att tillverka slutprodukten YSF1A är 1 vecka och den består av komponenterna K1F1A och K2F1A. Den sistnämnda komponenten är i sin direkta mening egentligen en komponent till K1F1A, där två enheter behövs. Figurerna nedan återger produktstruktur för slutprodukten YSF1A, planeringsdata och huvudplan för slutprodukten YSF1A. Planeringsdata YSF1A K1F1A K2F1A Ledtid 1 vecka 2 veckor 1 vecka Ingående lager st st 850 st Säkerhetslager 400 st 250 st 500 st Partiformning EOQ POQ = 2 veckor LFL Partistorlek Efterfrågetidsgräns 1 vecka - - Planeringstidsgräns 4 veckor - - Ingår i kvantitet Frisläppt order för inleverans vecka Huvudplan Artikelnummer: YSF1A Beskrivning Slutartikel Ledtid 1 Buffert 400 Orderkvantitat EOQ 750 ETG 1 PTG 4 Period (vecka) Prognos (oberoende behov) Produktionsprognos Kundorder Planerad lagerutveckling Möjligt att lova Produktionsprogram färdig Produktionsprogram start

8 a) Produktionschefen har fått tillgång till efterfrågan och huvudplan och ber nu om din hjälp för att planera tillverkningen av de två komponenterna de kommande åtta veckorna. Använd MRP metodik och ange tillverkningsplanen för respektive komponent använd gärna Bilaga 3. (6p) b) PrylOPinal AB har precis (vid ingång av vecka 1) fått reda på att den order på 3000 enheter komponent K1F1A som är frisläppta för inleverans vecka 2 inte kommer vara klar. Vilken följd kommer detta få för planeringen? Vad kan man göra åt det? (3p) 8

9 UPPGIFT 7 (Max 9p) Ett distributionssystem består av tre regionslager som försörjs med material från en fabrik med centrallager. Lagerstyrningen baseras på ett dubbelt beställningspunktssystem. Betrakta ett av dessa regionslager med följande data: ska ligga på om man eftersträvar en servicenivå enligt SERV1 då: Genomsnittlig efterfrågan hos regionslagret (okorrelerad) = 400 st/vecka Säkerhetsfaktorn k = 1,65 (SERV1) Standardavvikelsen på prognosfelet hos regionslagret = 50 st/vecka Leveransledtiden från fabrik till regionlager = 2 veckor Produktionsledtiden i fabrik = 3 veckor Tillgängligt lager i regionslagret = st a) Förklara hur ett dubbelt beställningspunktsystem fungerar med utgångspunkt i exemplet ovan. (3p) b) Beräkna beställningspunkterna BP1 och BP2 för regionslagret. (3p) c) Bestäm hur lång tid man kan förvänta sig att det ska gå innan nästa order kommer att läggas av regionslagret i a). (3p) 9

10 UPPGIFT 8 (Max 9p) Ett företag använder Kapacitetsbehovsplanering (CRP) för att planera och kontrollera sin produktion mot kapacitetstak. Slutprodukten A tillverkas genom bearbetning och montering av detaljerna B, C och D se produktstrukturen nedan. Notera att alla detaljer B, C, D, E och F ingår med 1 enhet i ovanstående artikel. A B C D E F RM1 RM2 Övrig nödvändig information kring planeringen av produktionen för A, B och E fås från planeringstablån sist i uppgiften. Värt att notera är att företaget schablonmässigt använder en ledtid på 1 vecka. Operationslistor och operations- och ställtider framgår av operationsmatrisen nedan. Varje arbetsdag har 12 timmar tillgänglig kalendertid (nominell kapacitet). Utnyttjandegraden i planeringsgrupp PG1, PG2 och PG3 ligger normalt kring 70 % av nominell kapacitet. Produkt A B E Operationsmatris Tid i timma Op.nr Planeringsgrupp PG1 PG3 PG2 PG3 PG1 PG3 Stycktid [tim/st] 0,09 0,08 0,11 0,08 0,12 0,13 Ställtid [tim/ställ] 2,00 4,00 2,00 4,00 3,00 2,00 Använd den genomförda planeringen och genomför en kapacitetsbehovsplanering (CRP) för de första fem veckornas produktion för artikel E i PG1 och PG3. Planering för artikel E Artikelnr: E Beskrivning: Ledtid: 1 vecka Säkerhet: - Partiformning: FOQ = 140 Period Bruttobehov Frisläppta order: inleverans Lagerutveckling Nettobehov 109 Nettobeh. m.h.t. plan. order 109 Planerade order: inleverans Planerad lagerutveckling Planerade order: frisläpp

11 Bilaga 1 (till uppgift 3) 11

12 Bilaga 2 (till uppgift 4) Artikelnummer: YSF1A Beskrivning Slutartikel Ledtid 1 v Buffert Orderkvantitat FOQ 50 ETG 1 v PTG 4 v Period (vecka) Prognos (oberoende behov) Produktionsprognos Kundorder Planerad lagerutveckling Möjligt att lova Produktionsprogram färdig Produktionsprogram start

13 Bilaga 3 (till uppgift 6) MRP: Artikelnr: Beskrivning: Ledtid: Säkerhet: Partiformning: Period Bruttobehov Frisläppta order: inleverans Lagerutveckling Nettobehov Nettobeh. m.h.t. plan. order Planerade order: inleverans Planerad lagerutveckling Planerade order: frisläpp MRP: Artikelnr: Beskrivning: Ledtid: Säkerhet: Partiformning: Period Bruttobehov Frisläppta order: inleverans Lagerutveckling Nettobehov Nettobeh. m.h.t. plan. order Planerade order: inleverans Planerad lagerutveckling Planerade order: frisläpp MRP: Artikelnr: Beskrivning: Ledtid: Säkerhet: Partiformning: Period Bruttobehov Frisläppta order: inleverans Lagerutveckling Nettobehov Nettobeh. m.h.t. plan. order Planerade order: inleverans Planerad lagerutveckling Planerade order: frisläpp 13

14 MRP: Artikelnr: Beskrivning: Ledtid: Säkerhet: Partiformning: Period Bruttobehov Frisläppta order: inleverans Lagerutveckling Nettobehov Nettobeh. m.h.t. plan. order Planerade order: inleverans Planerad lagerutveckling Planerade order: frisläpp 14

15 Lösningsförslag LÖSNING 1 a) Level strategi Produktion i samma takt (samma volym) oberoende av prognos/försäljning. b) Rough Cut Capacity Planning med beläggningsnyckel Kapacitetsplaneringsverktyg som utgår från HP och c) Anskaffningsprocessen Den process som startar med en inköpsanmodan och genomgår stegen; inköp, ankomstkontroll, inlagring, betalning. d) Heijunka Utjämnad produktion. e) 5S Sortera (seiri) verktyg och material som används på arbetsplatsen. Skilj det som är nödvändigt, från det som inte är det. Systematisera (seiton) det som är nödvändigt så att det är lätt tillgängligt. Ge det en given lämplig plats och tag bort annat. Städa alt. Skick (seiso) regelbundet. Liten städning varje dag. Större rengöring varje vecka. Standardisera (seiketsu) de dagliga rutinerna. Använd att-göra-listor för daglig vård av maskiner och lokaler. Se till alt. Sköt om (shitsuke) att ordningen hålls. Förbättra att-göra-listorna steg för steg. f) Flaskhals Den resurs eller policy som begränsar genomflödet i en fabrik. g) Drum Buffer Rope En planeringsmetod inom TOC. Trumman sätter takten (flaskhalsen), Bufferten ser till att flaskhalsen alltid har material och repet är kopplingen mellan flaskhals och materialutsläpp i fabriken. h) Intermodala transporter Transporter som byter transportslag för samma uppdrag. i) Utjämning med Total Täcktid vid brist En total täcktid beräknas så att alla lagerplatser som berörs av bristen delar lika och täcker efterfrågan lika länge. LÖSNING 2 Deluppgift a) Överproduktion: Tillverka mer än verkligt kundbehov och/eller före verklig behovstidpunkt. Ex: Tillverka mot prognos och bygga upp lager i spekulation. 15

16 Väntan: Tid som förflyter utan att värde skapas. Ex: En borrmaskin står stilla för att materialet som den ska bearbeta ännu inte har anlänt. Transport: All förflyttning som inte innebär att varan blir tillgänglig för kunden är slöseri. Ex: Transport av färdiga komponenter från en fabrik till en monteringsfabrik på annan plats. Överarbete: Att utföra arbete som kunden inte är beredd att betala för, såsom onödiga arbetsmoment. Ex: vid svarvning av en detalj används ett större rundstångsämne än vad som krävs, vilket innebär att en del av den bearbetning som utförs går åt enbart för att komma ner till den storlek som egentligen krävs Lager: Material och varor som fungerar som buffert mot variationer i processer och flöden, eller för att skapa skalfördelar i en annan del av flödet. Ex: Ett företag tillverkar långa serier mot prognos & lagerför de färdiga varorna, för att få ner omställningstiden per tillverkad enhet. Rörelser: Alla former av rörelser som personal utför men som inte tillför värde. Ex: En maskinoperatör måste gå en sträcka från enmaskin till ett närbeläget förråd för att hämta de verktyg som behovs för att genomföra en omställning. Defekter: Att producera defekter är uppenbart inte värdeskapande och leder till att material måste kasseras och/eller att ytterligare arbete måste utföras för att rätta till felet. Ex: En svarv blir felaktigt inställd vid en omställning & svarvar diametern på en stång en millimeter för liten. Materialet måste skrotas os och en ny stång måste svarvas. Deluppgift b) 1. Genom att standardisera arbetssätt så skapas större förutsägbarhet i tids- & resursåtgång för att utföra arbetsmoment. Ökad förutsägbarhet ger större möjligheter till att minska variationer av kapacitetsbehov och tider, vilket i sin tur bidrar till att skapa flöde genom taktad produktion och kontinuerligt flöde. 2. Genom att etablera standarder så skapas en tydlig bild av vad som är normalläge. Detta är i sin tur en förutsättning för att kunna identifiera fel, dvs. avvikelser från normalläget. Ju tydligare rätt, desto lättare att identifiera & förebygga fel. 3. Utjämning av arbetsinnehåll och behov över tiden ger jämnare arbetsbelastning för personalen. Detta minskar stress och i sin tur risken för att misstag begås. ( Den mänskliga faktorn ) 4. En viktig del av att skapa flöde är taktad produktion. Utan jämnhet i behov kan man just inte tala om någon takt. Om behov & arbetsinnehåll varierar över tiden kommer obönhörligen köer & väntetider att uppstå. Detta motverkar uppenbart idealtillståndet kontinuerligt flöde, som innebär att materialet ska befinna sig i ständig rörelse (eg. under ständigt värdeskapande). För att ett dragande system ska vara möjligt krävs att resurserna har kapacitet att färdigställa sina arbetsmoment inom utlovad ledtid. Om behov och arbetsinnehåll varierar så krävs att man dimensioner resurser efter topparna, vilket i sin tur innebär att det vid andra tidpunkter kommer att finnas resurser som står outnyttjade. Utjämning skapar alltså förutsättningar för dragande system med mindre resurser. 5. Genom att förebygga fel så ökas förutsägbarheten i kvalitet. En förutsägbar kvalitet bidrar positivt till att tids- & resursåtgång för olika moment blir 16

17 försägbara, vilket i sin tur möjliggör delprinciperna för huvudprincipen skapa flöde. Deluppgift c) Efterfrågetidsgräns (ETG) och planeringstidsgräns (PTG) skapar tillsammans tre zoner. Se bild. Huvudplaneringen sker i den fasta perioden bara efter kundorder, i den halvfasta perioden bara efter en avvägning mellan prognos och kundorder. I planeringsperioden sker huvudplaneringen bara efter prognos. En order är i den sista zonen planerad och kan lätt flyttas, i nästa zon fryses ordern och kan inte flyttas utan en konsekvensanalys. I den fasta perioden är ordern släppt. Deluppgift d) Under DDP så står säljaren för alla kostnader ända fram till leveransen på avtalad plats (hos köparen). Under EXW är det köparen som står för all risk och alla kostnader från leverans hos säljarens anläggning (lastkaj). Från USA finns många olika alternativ till transporter från säljare till köpare, så en egen transport kan enkelt fixas då blir EXW ett bra alternativ. Standardprodukter kan enkelt hittas någon annan stans så det går bra att låta vem som helts (utom säljaren) stå för risk och transport. Deluppgift e) De tio flaskhalsreglerna: 1. Balanseras flödet, inte kapaciteten. 2. Beslutet att använda en icke-flaskhals baseras inte på dess egen kapacitet utan på andra begränsningar i systemet. 3. Utnyttjandegrad och aktivering är inte synonymer. 4. En förlorad timme i flaskhalsen är en förlorad timme för hela systemet. 5. En sparade timme i en icke-flaskhals är blott en illusion. 6. Flaskhalsar styr både genomflödet och lagret i systemet. 7. Transportmängden behöver inte och bör ofta inte, vara jämställd med partistorleken. 17

18 8. Partistorlekar ska varieras, inte vara fast. 9. Ledtiden är resultatet av planering och kan inte förutsägas. 10. Planeringen bör sättas ihop genom att samtidigt studera alla begränsningar. LÖSNING 3 LÖSNING 4 Artikelnummer: YSF1A Beskrivning Slutartikel Ledtid 1 v Buffert Orderkvantitat FOQ 50 ETG 1 v PTG 4 v Period (vecka) Prognos (oberoende behov) Produktionsprognos Kundorder Planerad lagerutveckling Möjligt att lova Produktionsprogram färdig Produktionsprogram start Vecka 1: = 20 Vecka 2: 50 ( ) = 2 Vecka 4: 50 (16 + 0) = 34 Vecka 6: 50 18

19 LÖSNING 5 Deluppgift a) Dag 1 Order B B B A A A A A Timme Orderlista B 3 timmar A 5 timmar C 8 timmar Dag 2 Order D D E E E E E E Timme Orderlista D 2 timmar E 6 timmar C 8 timmar Dag 3 Order H H H Orderlista F F F F H 3 timmar G G G G G F 4 timmar G 5 timmar Timme C 8 timmar Detta ger sekvensen B, A, D, E, F och G Deluppgift b) Order C kommer aldrig (under dessa tre dagar) att släppas eftersom det kommer in kortare order. Kör FIFO en gång i veckan för att rensa. LÖSNING 6 Deluppgift a) Artikelnummer: K1F1A Ledtid: 2 Beskrivning: Buffert: 250 Ingår 1 ggr i YSF1A Partiformning: POQ 2mån Period (vecka) Bruttobehov Frisläpta order: inleverans 3000 Lagerutveckling Nettobehov Nettob. m.h.t. planerade order Planerade order: inleverans Planerad lagerutveckling Planerade order: frisläpp

20 Artikelnummer: K2F1A Ledtid: 1 Beskrivning: Buffert: 500 Ingår 2 ggr i K1F1A Partiformning: LFL - Period (vecka) Bruttobehov Frisläpta order: inleverans Lagerutveckling Nettobehov Nettob. m.h.t. planerade order Planerade order: inleverans Planerad lagerutveckling Planerade order: frisläpp Deluppgift b) Artikelnummer: K1 F1A Ledtid: 2 Beskrivning: Buffert: 250 Ingår 1 ggr i YSF1A Partiformning: POQ - Period (vecka) Bruttobehov Frisläpta order: inleverans 0 Lagerutveckling Nettobehov Nettob. m.h.t. planerade order Planerade order: inleverans Planerad lagerutveckling Planerade order: frisläpp Artikelnummer: K2F1A Ledtid: 1 Beskrivning: Buffert: 500 Ingår 2 ggr i K1F1A Partiformning: LFL - Period (vecka) Bruttobehov Frisläpta order: inleverans Lagerutveckling Nettobehov Nettob. m.h.t. planerade order Planerade order: inleverans Planerad lagerutveckling Planerade order: frisläpp Som vi ser kan vi inte bli klara med de 2650 enheter av K1F1A som behövs till m2, ett alternativ kan vara att skjuta fram den till m3 men det påverkar komponent K2F1A negativt. Ev kan man ta kontakt med kunden som beställt och förvarna om att leveransen av YSF1A kommer bli sen. 20

21 LÖSNING 7 Deluppgift a) En första signal går till centrallagret när BP1 bryts. Signalen kan användas för att förbereda en leverans till regionslagren, alternativt används signalen för att starta produktion för att fylla på centrallagret till dess leveransen skall gå till regionslagret. När BP2 bryts är det signalen på att skicka leveransen från centrallagret. Om BP1 och BP2 synkar kommer centrallagret fyllas på från fabriken samtidigt som leveransen från centrallagret går till regionlagret. Deluppgift b) BP2 = SS + D * LL BP1 = BP2 + D * PL BP2 = 1,65 * 50 * 2 ^ 0, * 2 = 916,7 917 BP1 = * 3 = Deluppgift c) Just nu i regionslagret: enheter. ( ) / 400 = 2,71 veckor LÖSNING 8 CRP utgår från MRP: Planerade order: frisläpp En veckas ledtid med två operationer. Operationer Planeringsgrupper Ställtidsmatris PG PG

22 Stycktidsmatris PG1 16,8 16,8 16,8 PG3 18,2 18,2 18,2 PG1: 0,12 * 140 = 16,8 PG3: 0,13 * 140 = 18,2 Totalmatris PG1 19,8 19,8 19,8 PG3 20,2 20,2 20,2 22