Föreläsning 8. Planering av funktionell verkstad (del 1): Layoutaspekter, huvudplanering och materialbehovsplanering (MRP) Kursstruktur

Transkript

1 Föreläsning 8 Planering av funktionell verkstad (del 1): Layoutaspekter, huvudplanering och materialbehovsplanering (MRP) Kursstruktur Avslutning Planeringssystem Fö 12: Avslutning och kurssammanfattning Le 8-9: Specialfall (produktval, kopplade lager, cyklisk planering, mm) Fö 11: Specialfall (produktval, kopplade lager, cyklisk planering, mm) Fast position Fö 6a: Projektplanering (CPM, PERT, mm) Le 3: Projektplanering (CPM/ PERT, känslighetsanalys) Produkt- och produktionssystem Intro Serietillverkning Funktionell verkstad (FV) Linjetillverkning Fö 8: Planering av FV (layout, MRP, Fö 1: Planering av lina (layout HP) balansering, kanban, mm) Le 5: MRP (Tablåer och partiformning) Le 7: Linjeplanering (linjebalansering och kanban) Fö 9: Planering av FV (partiformning under MRP, detaljplanering) Le 6: Detaljplanering (Sekvensering, orderstyrning) Lab 4: Lagerstyrning (BP; BP, LPC) Le 4: Lagerstyrning (EOQ, SL, BP/PB) Fö 7: Lagerstyrning (Partiformning, säkerhetslager, lagerstyrning) Lab 3: SVP (planeringsstrategier) Le 2: SVP (KOP och planeringsstrategier), samt laborationsintroduktion Fö 5b: Sälj- och verksamhetsplanering (planeringsstrategier) samt huvudplanering Fö 5a: Planeringssystem (hierarkisk planering och dess koppling till processvalet) Lab 2: Prognostisering (tidsserie - dekomposition) Le 1:Prognostisering (tidsserie enkel extrapolation) Fö 4: Produktionssystem (typiska produktionssystem, dess egenskaper och val av process) Fö 3: Prognostisering (efterfrågemodell, prognosprocessen, prognosmetoder, prognosverktyg) Fö 1: Introduktion (Produktion i Sverige, produktionsekonomiska grunder, kurspresentation) Kontinuerlig tillverkning Fö 6b: Planering av kontinuerlig tillverkning (Process Flow Scheduling, PFS) Lab 1: ABC-analys (med ABC Tool) Fö 2: Produktegenskaper (produktutveckling, produktstruktur, P/L-kvot, KOP, lager vs. order, ABC-klassificering, mm) 1

2 Agenda Funktionell verkstad Layout transportkostnadsminimering Planeringssystemets beslutsnivåer (Fö 5) Huvudplanering Disaggregering av SVP Huvudplanstablå Materialplanering vid beroende behov Oberoende och beroende behov Materialbehovsplanering (MRP) Behovsnedbrytning ( lägsta-nivå-kod ) Säkerhetslager (buffert) Sammanfattning Funktionell verkstad Layout-/utformningsproblem Mål: minimera kostnaden för interna transporter Uppgift: Placera avdelningarna relativt varandra Metod: Flödesanalys och/eller optimering av transportkostnad Kontor Svarvning Borrning In- och utleverans, paketering Kapning Slutmontering Förråd Läs Olhager sid Lackering Fräsning Färdigvarulager 2

3 Planeringssystemets beslutsnivåer Funktion Periodlängd Planeringsobjekt Horisont Omplanering Indata Utdata Sälj- och verksamhetsplanering Produktgrupp Slutprodukt 1-5 år Kvartal/ Månad Kvartalsvis/ Månadsvis Produktionsplan Försäljningsprognos (plan) Huvudplanering Slutprodukt 1/4-1 år Månad/ Vecka Månadsvis/ Veckovis Produktionsplan (Försäljningsprognos) Produktionsprogram Produktionsprogram Materialplanering Artikel Halvfabrikat Komponent 1-6 mån Vecka/ Dag Veckovis/ Dagligen Tillverkningsorder Inköpsorder Detaljplanering Operation 1-4 v. Dag/ Timme Dagligen Sekvensläggning Tillverkningsorder Planeringssystemets beslutsnivåer Kundorder Prognos Sälj och verksamhetsplanering Efterfrågeadministration Huvudplanering Materialplanering Återrapportering Planeringssystem Detaljplanering Råvaruförråd Produkter i arbete Färdigvarulager 3

4 Huvudplanering Disaggregering av SVP Mål: Nedbrytning av den aggregerade produktionsplanen till enskilda slutprodukter Problem: Produktionsplanen för slutprodukter är ej entydigt bestämd av den aggregerade produktionsplanen Metoder/tekniker Pseudostrukturer Sunt förnuft Etc. Stöd för nedbrytningen Aggregerad prognos för efterfrågan på familjenivå (volym) Prognos av procentsatser för enskilda artiklar (produktmix) Disaggregering: Exempel Produktgrupp P, bestående av fem produkter (P1-P5) Historiskt fördelning av försäljningen Produktgrupp P P1 15% P2 1% P3 4% P4 2% P5 15% För kommande två månader ligger följande produktionsplan för produktgrupp P: {1, 1} Bestäm veckovis bruttobehov för P2 för de kommande 2 månaderna (1 månad 4 veckor) 4

5 Huvudplanering (HP) Syfte Att ta fram ett produktionsprogram Säkerställa att produktionsprogrammet är genomförbart Karakteristik Medellång planeringshorisont (upp till 1 år) Indata Produktionsplan (från SVP) eller prognos Kundorder (då sådana finns) Information om tillgängligt lager Utförs för Slutprodukter och övriga produkter med oberoende behov Utdata Produktionsprogram (huvudplan) o specificerar den planerade produktionen Huvudplanering utförs ofta i en huvudplaneringstablå, där produktionsprogrammet stäms av gentemot kundorder och lovade leveranser Huvudplanering D3 P2 D3 B1 C2 1 4 D4 Materialplanering 4 Huvudplanering, exempel Ska bestämma en huvudplan för de kommande 8 veckorna Befinner oss i slutet av vecka Utgå från produktionsplanen (nedbruten SVP/prognos) för P2 under vecka 1-8 från tidigare exempel (25, 25, 25, 25, 3, 3, 3, 3) Bestäm huvudplanen (motsvarande produktionsprogram) med hjälp av en huvudplanstablå Partiformning: 2 veckors behov Inga ingående lager Produktion sker helt mot lager (MTS) alltså inga kundorder Ett parti om 5 st P2 håller på att tillverkas färdig i början av vecka 1 5

6 Huvudplaneringstablå, exempel Artikelnr: P2 Ledtid: 2 veckor Beskrivning: Säkerhetslager: - Vecka Prognos Kundorder Planerad Lagerutveckling Möjlighet att lova Huvudplan (Färdig) Huvudplan (Start) Partiformning: 2 veckors behov Inget ingående lager Pågående tillverkning färdigt vecka 1 Lager v1: = 25 Lager v2: = Exempel (forts) Samma förutsättningar som tidigare antag att försäljning sker mot kundorder (MTO) Följande kundorder finns för P2 under vecka 1-8 (2, 3, 25, 2, 2, 1, 5, ) Korrigera huvudplanstablån med hänsyn till kundorder fyll i möjligt att lova raden Möjligt att lova motsvarar den kvantitet av den planerade produktionsvolymen (samt eventuellt ingående lager) som ännu inte har knutits upp (lovats bort) mot kundorder beräknas för första perioden (med hänsyn till ingående lager), samt för de perioder när man har en planerad huvudplanskvantitet färdig Lagerutveckling (bortanför slutmonteringstiden) Utgående lager = ingående lager + HP max{prognos, kundorder} 6

7 Huvudplaneringstablå, exempel Artikelnr: P2 Ledtid: 2 veckor Beskrivning: Säkerhetslager: - Vecka Prognos Kundorder Planerad Lagerutveckling Möjlighet att lova Huvudplan (Färdig) Huvudplan (Start) Partiformning: 2 veckors behov Lagerv1: + 5 2=3 Lagerv2: 3 3= Möjligt att lova v1 : 5 + (2 + 3) = Möjligt att lova v3: 5 + (25 + 2) = 5 Lagerv3: = 25 Möjligt att lova v5: 6 + (2 + 1) = 3 Möjligt att lova v7: 6 + (5 + ) = 55 Planeringshorisont Planeringshorisont > minimikrav Minimikrav = total ledtid (= ackumulerad ledtid) för hela produkten Planeringshorisonten väljs ofta lite längre för planeringsmässig framförhållning ( synbarhet ) Inom den ackumulerade ledtiden kan order betraktas som (halv)fasta o ändringar får göras men dess konsekvenser måste undersökas Inom monteringstiden anses planerna som fastlagda o förändringar av planen sker normalt inte (fast planeringsperiod) Inköp Tillverkning Montering Ackumulerad ledtid Planeringshorisont Synbarhet 3-6 mån 7

8 Materialplanering (MP) Syfte Att säkerställa materialförsörjningen till den egna tillverkningen Karakteristik Medellång planeringshorisont (upp till 1 år) Indata Produktionsprogram (från HP) o eventuellt andra moderartiklars behov Förväntade inleveranser (internt / externt) Information om tillgängligt lager Utförs för En produkts alla ingående delprodukter o halvfabrikat, komponenter, råmaterial, mm Utdata Tillverkningsorder Inköpsorder Huvudplanering D3 P2 B1 C2 1 D3 4 D4 4 Materialplanering Oberoende och beroende behov Efterfrågan av en artikel anses vara oberoende om denna är okorrelerad gentemot efterfrågan av någon annan av företagets artiklar Slutprodukt Reservdel Efterfrågan anses vara beroende då den är korrelerad gentemot efterfrågan av någon annan artikel D3 B1 Halvfabrikat och delmontage Råmaterial och köpkomponenter C2 1 En En artikel kan uppvisa både oberoende och beroende behov! D3 4 D4 4 8

9 Materialplanering vid oberoende behov Vanliga metoder Tvåbingesystem Beställningspunktssystem Periodbeställningssystem Lager Operation Transport Kontroll Materialplanering vid beroende behov Ignorera beroenden Styr som om artiklarna är oberoende Materialbehovsplanering (MRP) Kallas också nettobehovsplanering Beräkning av behov med hänsyn till o produktstruktur, lager och utsläppta order Lager Operation Transport Kontroll 9

10 Materialbehovsplanering (MRP) Ser till att rätt komponenter och halvfabrikat (inköpta och/eller tillverkade) finns i rätt tid och i rätt kvantitet så att huvudplanen kan fullföljas D3 En metod som används för att beräkna behovet för alla komponenter med beroende behov Använder produktstrukturen för att bryta ned artiklars behov till lägre nivåer B1 C2 1 D3 4 D4 4 Materialbehovsplanering (MRP) Indata huvudplanen från HP eller andra beroende produkters behov information om ledtider, lagernivåer och eventuella inleveranser Resulterar i planerade tillverknings- och inköpsorder som specificerar behovet av ingående material i tid och i kvantitet Utförs ofta i en materialbehovsplaneringstablå MRP-tablå materialbehovet stäms av gentemot tillgängligt lager och pågående produktion/ inköp 1

11 Artikelnr: ABC123 Ledtid: 2 veckor Beskrivning: Hylla (bok) Säkerhetslager: - Partiformning: 16 st Vecka Frisläppta order inleverans Lagerutveckling Partiformning Planerade order färdiga Planerade orderutsläpp MRP-tablå, exempel Gul = Fyll i tablån radvis Blå = Fyll i tablån kolumnvis Vecka Frisläppta order inleverans Lagerutveckling Partiformning Planerade order färdiga Planerade orderutsläpp MRP-tablå, ledtid Artikelnr: ABC123 Ledtid: 2 veckor Beskrivning: Hylla (bok) Säkerhetslager: - Partiformning: 16 st

12 Artikelnr: ABC123 Ledtid: 2 veckor Beskrivning: Hylla (bok) Säkerhetslager: - Partiformning: 16 st Vecka Frisläppta order inleverans Lagerutveckling Partiformning Planerade order färdiga Planerade orderutsläpp MRP-tablå, nettobehov (första gången lagret tar slut) 8 4 = 4 (+ eventuellt säkerhetslager, se senare slide) Därefter blir nettobehovet = bruttobehovet Exempel (1) Huvudplanering Artikelnr: P2 Beskrivning: Ledtid: 2 veckor Säkerhetslager: Orderkvantitet: 2 veckors behov D3 P2 B1 C2 1 D3 4 D4 4 Vecka Prognos Kundorder Möjligt att lova Huvudplan (Färdig) Huvudplan (Start) Artikelnr: B1 Ledtid: 1 vecka Orderkvantitet: FOQ = Beskrivning: Säkerhetslager: Materialplanering Vecka Förv. inlev. av släppta order Lager mht förv. inleveranser Partiformning Planerade order färdiga Planerade orderutsläpp

13 Exempel (2) Huvudplanering P2 D3 B1 C2 1 D3 4 D4 4 Materialplanering 9 = x x 2 92 = x x 2 12 = 6 x 2 Artikelnr: P2 Beskrivning: Ledtid: 2 veckor Säkerhetslager: Orderkvantitet: 2 veckors behov Vecka Prognos Kundorder Möjligt att lova Huvudplan (Färdig) Huvudplan (Start) Artikelnr: C2 Ledtid: 1 vecka Orderkvantitet: FOQ = Beskrivning: Säkerhetslager: Vecka Förv. inlev. av släppta order Lager mht förv. inleveranser Partiformning Planerade order färdiga Planerade orderutsläpp Artikelnr: D3 Ledtid: 1 vecka Orderkvantitet: Lot for lot Beskrivning: Säkerhetslager: 4 4 Vecka Förv. inlev. av släppta order Lager mht förv. inleveranser 12 Partiformning Planerade order färdiga Planerade orderutsläpp Artikelnummer: Beskrivning: Partiformningsmetoder Ledtid: Buffert: Partiformning: Period (Vecka) Förv. Inlev. av släppta order Lagerutveckling Partiformning Planerade order färdiga Planerade orderutsläpp Fast orderkvantitet FOQ = Fixed Order Quantity o Oftast intuitivt fastställd EOQ = Economic Order Quantity o Baserad på medelefterfrågetakt Se Olhager sid

14 Partiformningsmetoder Variabel orderkvantitet Fast period LFL = Lot For Lot o En periods nettobehov FPR = Fixed Period Requirements o Ofta intuitivt fastställd POQ = Period Order Quantity o Baserad på EOQ Variabel period Silver and Meal o Lägst periodkostnad Wagner and Whitin o Optimerande metod Metodik För varje artikel i produktstrukturen 1. sberäkning 2. Avstämning mot lagernivå och uteliggande order 3. Partiformning 4. Starttidsättning med hänsyn till ledtid 5. Nedbrytning till nästa produktstrukturnivå Enligt längsta-nivå-kod Börja om på punkt 1. D3 B1 C2 1 D3 4 D4 4 Materialplanering 14

15 A Lägsta-nivå-koder X Z Strukturnivå B C D E B H 1 B 1 C 1 B H 2 3 Lägsta-nivå-kod A X Z D E 1 C C 1 2 B B 1 B H B H 3 Artikelnummer: B Beskrivning: Nedbrytning enligt lägsta-nivå-kod B A A B C B 1 C B 1 Ledtid: Buffert: Partiformning: Artikelnummer A Beskrivning: Ledtid: Buffert: Partiformning: Tidsgränser ETG PTG Period (Vecka) Prognos (oberoende behov) Produktionsprognos Kundorder (PAB) Möjligt att lova (ATP) Produktionsprogr. (MPS) färdig Period (Vecka) Frisläppta order: inleverans Lagerutveckling Nettob. m.h.t. planerade order Planerade order: inleverans Planerade order: frisläpp Artikelnummer: C Beskrivning: Ledtid: Buffert: Partiformning: Period (Vecka) Frisläppta order: inleverans Lagerutveckling Nettob. m.h.t. planerade order Planerade order: inleverans Planerade order: frisläpp 1 Lägsta nivå

16 Buffertmetoder Säkerhetslager fysisk säkerhetskvantitet används vid osäkerhet i kvantitet o efterfrågan eller förbrukning nettobehov uppstår då säkerhetslagret passeras Säkerhetsledtid (Safety lead time) säkerhet i tid, orderfärdigtidpunkt innan faktisk behovstidpunkt används vid osäkerhet i tid förlänger ledtiden (och därmed osäkerheten i tid!) Ökade behov (Hedging) säkerhet i orderkvantitet används vid osäkerhet i utbyte (kassation eller brist) Slack i systemet (t.ex. överkapacitet) Frisläppta order + säkerhetslager Artikelnr: DIN1ABC Beskrivning: Tillv komp Vecka Frisläppta order inleverans Lagerutveckling Partiformning Planerade order färdiga Planerade orderutsläpp Ledtid: 2 veckor Säkerhetslager: 3 st Partiformning: FOQ = 1st v4: = 5 Kontroll: 5 (-15) =

17 Sammanfattning Huvud- och materialplanering Produktionsplan (SVP) Prognos Huvudplan Kundorder Lagertransaktioner Vad som innehas Lagerstatus MRP Vad som planeras Vad som krävs Produktstruktur Vad, hur mycket, och när det behövs Konstruktionsändringar Inköp Tillverkning Se också Olhager () sid. 243 Sammanfattning Huvud- och materialplanering Huvudplanen representerar vad som verkligen ska tillverkas av slutartikeln nettobehov av slutartikeln Huvudplanen är bruttobehov för MRP Huvudplanen, vilken motsvarar ett oberoende behov på slutproduktnivå, driver MRP MRP använder sedan produktstrukturen för att bryta ned behov till lägre nivåer ordning enligt lägsta-nivå-kod 17

18 Sammanfattning Huvud- och materialplanering Vid nedbrytningen tas hänsyn till lagernivåer, planerade leveranser, ledtider, etc. nettobehov i produktstrukturen MRP klassas som ett tidsfasat materialplaneringssystem eftersom produktstrukturer och planerade ledtider används för att bestämma ordersläpp exakt i tiden MRP använder bakåtplanering utgår från färdig-tidpunkten och sedan med hjälp av produktstrukturen planerar operationer bakåt i tiden MRP: För- och nackdelar + Minskar prognosarbetet + Utnyttjar beroendeförhållandet i produktstrukturen + Bättre hänsyn till framtida händelser i planeringen + Bättre uppföljning och kontroll + Bättre lagerstyrning - Kräver mycket data - Kräver systemstöd i form av datorprogram - Kräver ökad kunskap om datorprogram, -system - Kräver mycket administration - Skräp in Skräp ut 18