Föreläsning 5. Kursstruktur. Agenda Planering och styrning

Transkript

1 Föreläsning 5 Planeringssysem och Sälj- & verksamhesplanering: Hierarkiska planeringssysem och aggregerad planering (SVP) Avsluning Planeringssysem Fas posiion Fö 6a: Projekplanering (CPM, PERT, mm) Le 3: Projekplanering (CPM/ PERT, känslighesanalys) Kurssrukur Fö 12: Avsluning och kurssammanfaning Le 8-9: Specialfall (produkval, kopplade lager, cyklisk planering, mm) Fö 11: Specialfall (produkval, kopplade lager, cyklisk planering, mm) Serieillverkning Funkionell verksad (FV) Linjeillverkning Fö 8: Planering av FV (layou, MRP, Fö 1: Planering av lina (layou HP) balansering, kanban, mm) Le 5: MRP (Tablåer och pariformning) Le 7: Linjeplanering (linjebalansering och kanban) Fö 9: Planering av FV (pariformning under MRP, dealjplanering) Le 6: Dealjplanering (Sekvensering, ordersyrning) Lab 4: Lagersyrning (BP; BP, LPC) Le 4: Lagersyrning (EOQ, SL, BP/PB) Fö 7: Lagersyrning (Pariformning, säkerheslager, lagersyrning) Koninuerlig illverkning Fö 6b: Planering av koninuerlig illverkning (Process Flow Scheduling, PFS) Produk- och produkionssysem Inro Lab 3: SVP (planeringssraegier) Le 2: SVP (KOP och planeringssraegier), sam laboraionsinrodukion Fö 5b: Sälj- och verksamhesplanering (planeringssraegier) sam huvudplanering Fö 5a: Planeringssysem (hierarkisk planering och dess koppling ill processvale) Lab 2: Prognosisering (idsserie - dekomposiion) Le 1:Prognosisering (idsserie enkel exrapolaion) Fö 4: Produkionssysem (ypiska produkionssysem, dess egenskaper och val av process) Fö 3: Prognosisering (eferfrågemodell, prognosprocessen, prognosmeoder, prognosverkyg) Lab 1: ABC-analys (med ABC Tool) Fö 2: Produkegenskaper (produkuveckling, produksrukur, P/L-kvo, KOP, lager vs. order, ABC-klassificering, mm) Fö 1: Inrodukion (Produkion i Sverige, produkionsekonomiska grunder, kurspresenaion) Agenda Planering och syrning Föreages planeringsproblem Vad är e planeringssysem? Planeringssysem Hierarkisk beslusfaande Planeringssysemes srukur Beslusnivåer Sälj- och verksamhesplanering (SVP) Karakerisik Resursaspeker Planeringssraegier Exempel: Opimering i Excel 1

2 Primära planeringsbeslu Vad skall illverkas? Hur mycke skall illverkas? är skall illverkning ske? Var skall illverkning ske (vilka resurser as i anspråk)? Vad? Hur mycke? är? Var? I princip faas dessa beslu vid respekive nivå inom de akuella planeringssyseme för föreages planering och syrning. Produksrukur Huv Skruv Tak Sis Boenplaa Hyram Drag Skruv x2 Hjul x4 Trappa x2 Skopa Basarm Topparm Lång skruv x2 x2 Däck Fälg Muer Produksrukur och planeringssysem P4 P3 P1 A1 B1 3 A1 B1 3 P3 E3 F4 A1 B1 3 D3 D4 A1 B1 D3 D4 C1 C2 1 C1 C2 1 C1 C2 1 D3 4 D4 4 D3 4 D4 4 D3 4 D4 4 P4 P4 P1 E3 F4 P3 P1 P1 E3 F4 A1 D3 D4 A1 B1 A1 B1 A1 B1 3 A1 B1 3 P3 P1 C1 C2 1 C1 C2 1 D3 D4 A1 B1 D3 4 D4 4 D3 4 D4 4 B1 Lager Operaion Transpor Inspekion 2

3 Hierarkisk beslussysem Aggregering (horison och period) Informaion (mängd och dealjeringsgrad) Disaggregering Besluscener Beslusnivå Operaiv sysem Källor: Chen och Doumeings (1996) Vernada (1996) Wormann e al. (1997) Produker Fysisk sysem Typiska beslusnivåer maerial Beslus - sysem Beslusnivå Horison Period Beslusaspeker Insasmaerial Informaionsfiler och informaionsaggregering Informaionssysem Beslussysem Sälj- och verksamhesplanering (SVP) Besluscener Huvudplanering (HP) Beslusnivå Operaiv sysem Maerialplanering (MP) Fysisk Dealjplanering sysem(dp) Produker 1-5 år Månad Aggregerade daa (produkfam.) Planeringssraegi Aggregerad kapacie 1 år Vecka Produker, leveransobjek Produkmix Kapaciesplanering (flaskhalsar) Besämma leveransider Kundorderpunk 2-6 månader Vecka/ dag Specifika enheer Specifika resurser (arbesceller/arbesgrupper) Produksrukurens komplexie edbryning av produksrukuren (ak/id) Flödeskomplexie Anal planeringspunker < 1 månad Dag/ imme Specifika enheer (operaioner) Specifika resurser (arbesceller/arbesgrupper) Flödeskomplexie Uvärdering och åerkoppling Typ av Syrning Sraegisk Planeringssysem Planeringssysemes srukur Sälj och verksamhesplanering Planeringshorison Takisk Huvudplanering Operaiv Maerialplanering Verksällande Dealjplanering Dealjeringsgrad 3

4 Planeringssysemes srukur Relaion mellan olika nivåer Sälj och verksamhesplanering Eferfrågeadminisraion Kundorder Huvudplanering Åerrapporering Prognos Maerialplanering Planeringssysem Dealjplanering Råvaruförråd Produker i arbee Färdigvarulager Sälj- och verksamhesplanering (SVP) Syfe Sämma av kapacie mo prognosiserad eferfrågan Syra rögrörliga resurser o anläggningar, maskiner, personal, ec Karakerisik Lång planeringshorison (1-5 år) Aggregerade daa o grov idsindelning (ofa månad) o produker ill produkfamiljer o resurser ill avdelningar Indaa Försäljningsprognoser, budge, produkuvecklingsplaner Uförs för Produkfamiljer eller leveransobjek Udaa Produkionsplan, försäljningsplan, ec. P1 15% Produkgrupp P 1% P3 4% P4 2% P5 15% Huvudplanering (HP) Syfe A a fram e produkionsprogram för konfigurerade leveransobjek Säkersälla a produkionsprogramme är genomförbar Karakerisik Medellång planeringshorison (upp ill 1 år) Indaa Produkionsplan (från SVP) Kundorder (då sådana finns) Informaion om illgänglig lager Uförs för Leveransobjek (ypisk sluproduker, reservdelar) Udaa Produkionsprogram (huvudplan) Huvudplanering 4

5 Maerialplanering (MP) Syfe A säkersälla maerialförsörjningen ill egen illverkning Karakerisik Medellång planeringshorison o upp ill 1 år Indaa Produkionsprogram (från HP) A1 Förvänade inleveranser o inern och exern Informaion om illgänglig lager Uförs för En produks alla ingående delproduker o halvfabrika, komponener, råmaerial mm Udaa Tillverkningsorder Inköpsorder Huvudplanering C1 B1 3 C2 1 D3 4 D4 4 Maerialplanering Dealjplanering (DP) Syfe Säkersälla a leveransider hålls. Skapa jämn sysselsäning (beläggningsujämning) Karakerisik Kor planeringshorison o veckor, dagar, immar Hög dealjeringsgrad Indaa Tillverkningsorder (från MP) Rådande beläggning/befinlig kösiuaion Tillgängliga resurser Uförs för Alla delproduker som släpps för illverkning och de operaioner som de genomgår Udaa Sekvenser o schemaläggning, flödesordning, ec. Priorieringslisor vid problemsiuaioner A1 P1 2 enheer, period 2 B1 D3 8 enheer, period 2 P3 E3 D4 Planeringsgrupp 18 P4 6 enheer, period 2 F4 Funkion Periodlängd Planeringsobjek Sammanfaning Horison Omplanering Indaa Udaa Sälj- och verksamhesplanering Produkgrupp Sluproduk 1-5 år Kvaral/ Månad Kvaralsvis/ Månadsvis Produkionsplan Försäljningsprognos (plan) Huvudplanering Sluproduk 1/4-1 år Månad/ Vecka Månadsvis/ Veckovis Produkionsplan (Försäljningsprognos) Produkionsprogram Produkionsprogram Maerialplanering Arikel Halvfabrika Komponen 1-6 mån Vecka/ Dag Veckovis/ Dagligen Tillverkningsorder Inköpsorder Dealjplanering Operaion 1-4 v. Dag/ Timme Dagligen Sekvensläggning Tillverkningsorder 5

6 SVP som en del av föreages planering Affärsplan Planer för nya produker Sälj- och verksamhesplanering Aggregerade Ekonomiplan försäljningsplan Försörjningsplan planer för nya produker Dealjerad försäljningsplan Huvudplan Resurser Marknadsföring Lager/ Ordersock Maerialplan Projeksyrning Försäljning Dealjplan Exekvering Exekvering Exekvering Aggregering Mål med aggregering Begränsa daamängden Reducera variansen Frågesällningar Vilka idsinervall skall användas? (horison och period) Informaion (mängd och dealjeringsgrad) Vilka produker/produkionsgrupper skall slås samman ill produkgrupper/produkionsavdelningar? Hur skall srukur- och operaionsdaa för enskilda produker översäas ill aggregerade daa? Aggregering Disaggregering Månad 1-12: År 2-5: Månadsbaserad Kvaralsbaserad Omfaning SVP inkluderar: En försäljningsplan (eferfrågeprognos) En produkionsplan En lagerplan o vid illverkning mo lager, MTS En ordersockplan o vid illverkning mo kundorder, MTO Beslu inom SVP: Besäm produkionsak relaiv försäljningsplan och ekonomiska avväganden Sörs problem uppsår när (sora) säsongsvariaioner föreligger SVP säer begränsningar för huvudplanen Kapaciesjuseringar (illfälliga/permanena) 6

7 Lokalisering av kapacie Kapacie låses under viss id Var skall fabriker (fabriken) ligga? Var skall lager finnas? Var finns marknaden? Var finns uvecklingsavdelningen? Fakorer a beaka vid lokalisering Transporer (närhe, illgång, kosnad) Arbeskraf (närhe, illgång, kosnad) Poenial för expansion Lagsifning (skaer, miljö) Inveseringskosnader (byggnader, lager, ec.) Infrasrukur Kapaciesaspeker Jusering av kapaciesnivå: Invesering i (avveckling av) maskiner, produkionsurusning, anläggningar, mm Ökning (minskning) av personal Ändring av anal skif (1, 2, 3, ) Användning av ulego/konraksillverkare, sam i vilka nivåer Överidsuag dock ofa mer korsikig Relevana kosnadsposer vid jusering: Ansällnings- och permieringskosnader (Hire/Fire) Kosnader för flexibel arbeskraf (Arbespooler) Överids- och döidskosnader (Over-/Underime) Lagerkosnader (Invenory holding) Ulegokosnader (Subconracing) Briskosnader (hur mäa dessa?) SVP: Planeringssraegier Exempel: Grand (cyklar) 7

8 SVP: Planeringssraegier Exempel: LEGO (leksaker) Alernaiva sraegier Sälj- och verksamhesplanering Påverka eferfrågan Påverka produkionen Priser Kampanjer yinrodukioner Lagerlös produkion Blandformer Ujämnad produkion Chase Mix Level Ujämnad produkion Tre grundläggande sraegier kan användas Lagerlös Chase, adjusing Ujämnad produkion Level, smohing Blandsraegi Mix, combinaion Eferfrågan Produkion Lager (MTS) Ordersock (MTO) Period 8

9 Ujämnad produkion: Exempel Lagerprodukion (MTS) Produkion Försäljning Lager En konsan produkionsak eableras, vilke ger hög unyjande av produkionsresurserna Flukuaioner i försäljningsplanen as upp genom lager Ujämnad produkion: Exempel Produkion mo order (MTO) Produkion Försäljning Ordersock Ordersockens sarvärde = 6 o anal order som vänar på a produceras vid planeringshorisonens början Ujämnad produkion vid produkion mo lager Variabeldefiniion P = den lägsa illåna produkionsaken Paramerar I = iniiallager D = eferfrågan i period SS = säkerheslager i period min P Produkion mo lager (MTS) i = 1 I + P Di + SS, 1,.., då P Se Olhager (2) sid

10 Ujämnad produkion vid produkion mo kundorder Variabeldefiniion P = den högsa illåna produkionsaken Paramerar O = iniial ordersock D = eferfrågan i period max P P O + Di, 1,.., då P Produkion mo kundorder (MTO) i = 1 Lagerlös produkion Tre grundläggande sraegier kan användas Lagerlös Chase, adjusing Ujämnad produkion Level, smohing Blandsraegi Mix, combinaion Eferfrågan Produkion Period Lagerlös produkion: Exempel Lagerprodukion (MTS) Produkion Försäljning Lager Produkionen machar försäljningen i varje period, vilke minimerar lager Flexibilie vikig, men unyjandegraden blir låg 1

11 Lagerlös produkion: Exempel Produkion mo order (MTO) Ordersockens sarvärde = 8 Produkion Försäljning Ordersock Lagerlös produkion, produkion mo lager Variabeldefiniion P = produkionsak i period I = lagernivå i period Paramerar I = iniiallager D = eferfrågan i period SS = säkerheslager i period Produkion mo lager (MTS) min I = 1 I = I 1 + P D, 1,.., då I SS, 1,.., P, 1,.., Lagerlös produkion, produkion mo kundorder Variabeldefiniion P = produkionsak i period O = lagernivå i period Paramerar O = iniial ordersock D = eferfrågan i period Produkion mo kundorder (MTO) min = O 1 = 1 O O då O P + D P 1,..., 1,..., 1,..., 11

12 Blandformer Tre grundläggande sraegier kan användas ollsraegi Chase, adjusing Ujämnad produkion Level, smohing Blandsraegi Mix, combinaion Eferfrågan Produkion Period Blandformer: Exempel Lagerprodukion (MTS) Produkion Försäljning Produkionsaken ändras, men ine all för ofa Kan ibland vara ujämnande och ibland jagande Lager Blandformer: Exempel Produkion mo order (MTO) Produkion Försäljning Ordersock 12

13 Blandformer: Planeringsmodell Variabeldefiniion I = lagernivå produk i i period i P = anale producerade av produk i i period i E = exra kapacie som används i produkionsenhe j i period j Paramerar c = kosnad per exra unyjad resurs i enhe j period j D = eferfrågan av produk i i period i h = lagerkosnad produk i period i r = illgänglig kapacie produkionenhe j period j a = behov i produkionsenhe j för a illverka produk i ij e = maximal exra kapacie produkionenhe j period max j Minimera kosnaden för lagerhållning sam exra kapacie Modell I = lagernivå produk i i period i P = anale producerade av produk i i period i E = exra kapacie som används i produkionsenhe j i period j T m n Min z = hiii + c je j = 1 i= 1 j= 1 då I = I + P D i, (lagervillkor) m i i, 1 i i ap r + E j, ij i j j i= 1 max j (produkionskapacie) E e j, (maximal exra kapacie) j I, P i, (icke-negaivie) i i E j, (icke-negaivie) j SVP: Opimering i Excel Exempel 6 Min C = ( 2 H + 3 L + 2 W + 2 O + 2 I + 5 S + 1 C + 1 P ) = 1 Beslusvariabler Produkionsvolymer (P ) Överid (O ) yansällningar (H ) Uppsägningar (F ) Ulego (C ) Lager (I ) Briser (S ) Personalsyrka (W ) Lager/briser i början b påp perioden Personal i början b påp perioden Begränsningar bivillkor Eferfrågan Tillgänglig egen produkions- kapacie Möjlig överidsuag Förändringar i pers.syrkan En period Lager/briser i slue påp perioden Personal i slue påp perioden 13

14 Exempel: Problemformulering 6 Min C = ( 2 H + 3 L + 2 W + 2 O + 2 I + 5 S + 1 C + 1 P) = 1 W = W 1 + H L = 1,...,6 ( Arbeskrafskoninuie) P 4W + O 4 = 1,...,6 ( Kapaciesbegränsning) då I 1+ P + C = D + S 1+ I S = 1,...,6 ( Lager) O 1W = 1,...,6 ( Överidsbegränsning) W, H, L, O, I, S, P, C Daa W = 8personer, I = 1 s ( Sarillsånd) D = { 16,3,32,38, 22, 22} ( Eferfrågeprognos) S = s, I 5 s 6 6 Lösning i Excel Exempel: Lösning Målfunkion (kosnader) Lager Briser yansälln. Uppsägn. Personal Överid Ulego Maerial Summa Månad [kr/pers] [kr/pers] [kr/p/mån] [kr/im] [kr/s/mån] [kr/s/mån] [kr/s] [kr/s] ov kr kr kr kr kr kr kr 333 kr kr Dec kr kr kr kr kr kr kr kr kr Jan kr kr kr kr 19 kr kr kr kr kr Feb kr kr kr kr kr kr kr kr kr Mars kr kr kr kr kr kr kr kr kr April kr kr kr kr 1 kr kr kr kr 1 56 kr Summa kr kr 7 75 kr kr kr kr kr 55 kr kr 1 Toalkosnad= kr Beslusvariabler Indaa H L W O I S C P D yans Uppsagda Personal Överid Lager Briser Ulego Produkion Eferfrågan Månad [pers] [pers] [pers] [immar] [s] [s] [s] [s] [s] 8 1 Sar ov Dec Jan Feb Mars April Begränsningar (bivillkor) Personal Produkion Lager Överid ov 646 Dec 646 Jan 646 Feb 646 Mars 646 April 646 Övriga bivillkor: - Alla beslusvariabler >= - S 6 = s - I 6 >= 5 s Opimal Plan Opimal plan ov Dec Jan Feb Mars April Lager/Bris Eferfrågan Produkion 14

15 Sammanfaning Föreags planeringssysem är ypisk hierarkisk uppbyggda, där lämplig planeringshorison och planeringsobjek är syrande för nivåindelningen. SVP befinner sig på den översa nivån i planeringssyseme. SVP använder en lång planeringshorison och aggregerade daa (id, produkgrupper, produkionsenheer). SVP-planering baseras i huvudsak på prognoser. SVP srävar efer a syra rögrörliga resurser så a föreage har rä kapacie (yp och nivå). Typiska planeringssraegier är Ujämnad produkion Lagerlös produkion En mix av de vå ovansående sraegierna (blandsraegi) 15