LINKÖPINGS UNIVERSITET Institutionen för teknik och naturvetenskap Fredrik Persson TENTAMEN TEN1 TNK100 Planering av logistikresurser 2010-08-17 Kl. 08.00 12.00 Sal: SP71 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. 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: På telefon finns Fredrik Persson, 011-36 3305 Hjälpmedel: Räknedosa som inte kan lagra text, eller Räknedosa med tömda minnen.
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) Variantfördelningsstruktur b) Lägsta-nivå koder c) Dubbelt beställningspunktssystem d) Tidsstudier e) Kaizen f) Trumma-Buffert-Rep g) Multimodala transporter h) Cross-docking i) Postponement 2
UPPGIFT 2 (Max 15p) Uppgiften är uppdelad i fem deluppgifter som alla är av resonerande karaktär. Svara kortfattat men kärnfullt. a) Vad är en flaskhals? Vilka typer av flaskhals finns det? Ge exempel på olika flaskhalsar. (3p) b) Förklara Merge-in-transit och ge ett exempel på när det är en bra metod att använda. (3p) c) Ange och förklara tre faktorer som påverkar prissättningen av en transport. (3p) d) Hur många Kanban behövs i ett flöde med en årsförbrukning på 10 000 enheter, säkerhetsfaktor på 20%, lastbärare som rymmer 100 enheter och en återfyllnadsledtid på 0,04 år? (3p) e) Vad är INCOTerms? Förklara vad det är, hur det används och varför det behövs. (3p) 3
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). Artikelnr: Pryl Ledtid: Partiformning: Prognoskons.metod: Beskrivning: Säkerhetslager: Behovstidsgräns (DTF): Vecka 0 Planeringstidsgräns (PTF): Vecka 5 Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ack Prognos (oberoende behov) 15 15 15 15 15 15 15 15 15 135 Kundorder 25 35 5 Okonsumerad prognos Möjligt att lova (ATP) Plan. Lagerutv. (PAB) Totalt behov Huvudplan (MPS) OBS: Tablån finns även som bilaga som kan rivas ut och lämnas in. 4
UPPGIFT 4 (Max 3p) Det finns i huvudsak tre olika säkerhetsmekanismer inom MRP (nettobehovsplanering). Säkerhetslager, säkerhetsledtid och säkerhetskvantitet används för att försäkra tillgången på material eller färdiga varor. När används respektive säkerhetsmekanism? Ge exempel. 5
UPPGIFT 5 (Max 3p) Betrakta nedanstående huvudplanstablå. Artikelnr: 0001 Ledtid: 1 vecka Orderkvantitet: EOQ = 50 Beskrivning: Pryl Säkerhet: - Efterfrågetidsgräns (ETG): 1 Planeringstidsgräns (PTG): 3 Period / Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 Prognos (oberoende behov) 20 20 20 30 30 30 40 40 Kundorder 20 Okonsumerad prognos 0 20 20 30 30 30 40 40 Totalt behov 20 20 20 30 30 30 40 40 Möjligt att lova (ATP) 10 50 Plan. lagerutveckling (PAB) 30 10 40 20 40 10 30 40 0 Produktionsprogram (MPS) färdig 50 50 50 50 Produktionsprogram (MPS) start 50 50 50 50 a) Hur används raden ATP (Möjligt att lova)? (1p) b) Vad har tidsgränserna ETG och PTG för funktion? (2p) 6
UPPGIFT 6 (Max 9p) Företaget TEUTONIX tillverkar och säljer värmepumpar för småhusmarknaden. Marknaden för värmepumpar till småhus har ökat kraftigt. Prognostiserad försäljning framgår av tabell 1 nedan. Tabellen visar bara produkterna i produktfamiljen GEAT, nämligen GEAT100, GEAT260 och GEAT2000. Produkterna i produktfamiljen skiljer sig inte åt så mycket. Skalet är identiskt, skillnaderna är i styrboxen och i värmeväxlarens effekt. Tabell 1: Prognostiserad månadsförsäljning Månad 1 2 3 4 5 6 7 8 Medel GEAT100 500 500 600 800 800 500 400 500 575 GEAT260 200 200 200 400 400 200 100 500 275 GEAT2000 700 800 1000 900 1100 800 800 700 850 Produktionen pågår 112 timmar per vecka (3 skift, 4 veckor per månad) för att möta efterfrågan. Komponenter tillverkas i flödesgrupper styrda med kanban. Monteringen är till stor del manuell och utförs i en driven monteringslina där alla tre slutprodukter inom familjen monteras. Cykeltiden i monteringslinan ligger fast på 15 minuter vilket motsvarar en månadsproduktion på 1800 värmepumpar under hela den prognostiserade perioden. Inga ställ i monteringslinan förekommer mellan bytet av slutprodukt inom familjen. I färdigvarulagret finns (vid ingången i månad 1); 50 st GEAT100, 30 st GEAT260 och 20 st GEAT2000. a) Beräkna och ange aktuell takttid för produktfamiljen respektive cykeltid för monteringslinan samt bryt ned takten till respektive slutprodukt. (4p) b) Förklara hur metoden Mixed Model Scheduling kan användas i ovanstående fall. Vilka är motiven till att använda sekvenseringsmetoden och hur arbetar den principiellt? (3p) c) Vad behöver företaget göra om månadsprognosen går över 1800 enheter i produktfamiljen? Hur uppdateras vanligen ett tillverkningssystem med produktionslina och kanbanstyrda materialflöden? (2p) 7
UPPGIFT 7 (Max 9p) Ett företag tillverkar slutprodukten A i en funktionell verkstad. Varje slutprodukt A består av en produkt B och en komponent C som monteras manuellt. En produkt B består av två komponenter D och en komponent E. En komponent C består av en komponent G och en komponent F. Alla komponenter köps från samma underleverantör. Se även produktstrukturen nedan. A B C D X2 E F G Slutprodukten A är väldigt populär och används flitigt av företagets kunder. Därför finns en växande marknad för reservdelar, speciellt gäller detta produkten B. Företagets säljorganisation arbetar med prognoser baserade på perioder bestående av fyra veckor. Företaget använder huvudplanering och nettobehovsplanering på veckobasis. Vid all huvudplanering har företaget valt att sätta DTF, behovstidsgränsen, till noll. Produkt Initiallager Orderkvantitet * Ledtid Säkerhetslager Slutprodukt A 205 EOQ = 200 1 vecka - Produkt B 326 EOQ = 500 1 vecka 50 Produkt C 1302 EOQ = 1000 1 vecka 50 Komponent D 382 FOQ = 750 2 veckor 100 Komponent E 500 FOQ = 1200 2 veckor 100 Komponent F 1020 FOQ = 600 2 veckor 50 Komponent G 430 FOQ = 1200 2 veckor 200 *) Orderkvantiteter kan fördubblas vid behov Prognos Slutprodukt A och produkt B då B säljs som reservdel: Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 Slutprodukt A 120 120 110 130 130 120 110 120 Produkt B 20 15 15 20 20 30 20 20 Kundorder Slutprodukt A och produkt B då B säljs som reservdel: Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 Slutprodukt A 124 126 117 123 91 47 10 3 Produkt B 19 3 5 0 0 0 0 0 Uppgiften fortsätter på nästa sida Fast inplanerade och frisläppta tillverkningsorder: Vecka 1 2 3 4 Slutprodukt A 200 200 Produkt B 500 Komponent D 750 8
a) Fastställ en huvudplan för slutprodukt A. Använd Bilaga. (2p) b) Fastställ en huvudplan för produkt B. Använd Bilaga. (2p) c) Fastställ en leveransplan för komponent E. Använd Bilaga. (2p) d) Beskriv principiellt hur en kapacitetsberäkning (CRP) går till för slutprodukt A och alla dess ingående produkter och komponenter. (3p) 9
UPPGIFT 8 (Max 9p) Partiformning kan ske på många olika sätt. Ekonomisk orderkvantitet (EOQ) är bara en av många metoder. Ekonomisk orderkvantitet utgår från känd och konstant lagerhållningskostnad, känd och konstant ordersärkostnad, känd, kontinuerlig och jämn efterfrågan samt inleveranser av hela partier. Ett företag tillverkar en produkt A som har följande data; årsvolym D = 10 000 enheter, lagerhållningskostnad H = 20 kr/enhet och år, ordersärkostnad K = 500 kr per order och lagerränta r = 25 %. a) Beräkna EOQ för produkt A. (2p) b) Beräkna POQ (periodisk orderkvantitet) för produkt A. (2p) c) I vilka fall föredras EOQ över POQ? När är Lot-for-lot att föredra? Ge exempel. (3p) d) Antag att de förutsättningar som EOQ utgår från (listade i början av uppgiften) inte håller. Hur påverkar detta beräkningen av EOQ och POQ? (2p) 10
Bilaga till uppgift 3 Artikelnr: Pryl Ledtid: Partiformning: Prognoskons.metod: Beskrivning: Säkerhetslager: Behovstidsgräns (DTF): Vecka 0 Planeringstidsgräns (PTF): Vecka 5 Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ack Prognos (oberoende behov) 15 15 15 15 15 15 15 15 15 135 Kundorder 25 35 5 Okonsumerad prognos Möjligt att lova (ATP) Plan. Lagerutv. (PAB) Totalt behov Huvudplan (MPS) 11
Bilaga till uppgift 6 HP: Artikelnr: Ledtid: Orderkvantitet: Beskrivning: Säkerhet: Efterfrågetidsgräns (ETG): Planeringstidsgräns (PTG): Period / Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 Prognos (oberoende behov) Kundorder Okonsumerad prognos Totalt behov Möjligt att lova (ATP) Plan. lagerutveckling (PAB) Produktionsprogram (MPS) färdig Produktionsprogram (MPS) start HP: Artikelnr: Ledtid: Orderkvantitet: Beskrivning: Säkerhet: Efterfrågetidsgräns (ETG): Planeringstidsgräns (PTG): Period / Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 Prognos (oberoende behov) Kundorder Okonsumerad prognos Totalt behov Möjligt att lova (ATP) Plan. lagerutveckling (PAB) Produktionsprogram (MPS) färdig Produktionsprogram (MPS) start 12
MRP: Artikelnr: Beskrivning: Ledtid: Buffert: Säkerhet: Partiformning: Period 1 2 3 4 5 6 7 8 Bruttobehov Frisläppta order: inleverans Lagerutveckling Nettobehov Nettobeh. m.h.t. plan. order Planerade order: inleverans Planerad lagerutveckling Planerade order: frisläpp 13
Lösningsförslag 2010-08-17 Lösning 1 a) Variantfördelningsstruktur Inom Sälj- och verksamhetsplanering används denna för att bryta ned en produktfamiljs prognos till enskilda produkter. b) Lägsta-nivå koder Anger beräkningsordning inom MRP, så att tablåerna beräknas i rätt ordning. c) Dubbelt beställningspunktssystem Ger en tidig signal till det tillverkningssystem som skall fylla på lagret att nu kommer snart en riktig beställning. d) Tidsstudier Mäter arbetsoperationer och tidsätter dessa så att ett underlag till kapacitetsberäkning kan erhållas. e) Kaizen Ständiga förbättringar inom Lean production. f) Trumma-Buffert-Rep Taktbaserad flaskhalsstyrning (trumma) med säkerhetsmekanismer (buffert) och kontrollerade ordersläpp (rep). g) Multimodala transporter Transporter som under hela transportsträckan byter transportsätt. h) Cross-docking I ett distributionscenter kan gods lossas och sedan lastas, med eller utan att ligga i lager mellan lossning och lastning. i) Postponement Senareläggning av produktegenskaper så att produkten blir lundunik så sent som möjligt i försörjningskedjan. Lösning 2 Deluppgift a) En flaskhals är något element eller någon faktor som hindrar ett system från att uppnå en högre prestationsnivå i enlighet med dess mål. Begränsningar kan vara fysiska, som t.ex. en maskingrupp eller materialbrist, men den kan också vara kopplad till ageranden, som t.ex. policy eller procedurer. Deluppgift b) Merge-in-transit is a practice to combine items from multiple sources into a single customer shipment. Merging is usually performed in a shipper s distribution center (DC) or in a carrier s terminal. Merge-in-transit allows the shipper to reduce its inventory levels on selected items in its DC s while still maintaining complete order integrity and reliable delivery. 14
Deluppgift c) 1. Avstånd (Kostnad per km eller per timme) 2. Godsets volym (Fyllnadsgrad, Lastning och lossning, Skalekonomi) 3. Godsets densitet (Skrymmevikt, Maxvikt eller volym) 4. Godsets fysisk utformning (Förpackningar och fyllnadsgrad, Små eller stora enheter) 5. Kyla och värme (Temperaturstyrning) 6. Risk (Farligt eller stöldbegärligt, Försäkringar) 7. Utbud och efterfrågan (Returtransporter, Balanser) Deluppgift d) Antal kanban kort = (D * L * (1 + alfa))/a = (10 000 * 0,04 * (1 + 0,2))/100 = 4,8 kort, avrundas till 5 kort. Deluppgift e) I internationell handel känner avtalsparterna oftast inte till de leveransvillkor som gäller på respektive motparts hemmamarknad. Varor transporteras mellan köpare och säljare och det gäller att fastställa vem som står risken för varorna och vem som ska ombesörja och betala för transporten. Incoterms talar om: Vem som ska betala transport, försäkring och andra kostnader, Till vilken plats transporten ska ske, Om avlastning ingår och När risken övergår från säljaren till köparen. Lösning 3 Artikelnr: Pryl Ledtid: Partiformning: Prognoskons.metod: Beskrivning: Säkerhetslager: Behovstidsgräns (DTF): Vecka 2 Planeringstidsgräns (PTF): Vecka 5 Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ack Prognos (oberoende behov) 15 15 15 15 15 15 15 15 15 135 Kundorder 25 35 5 15-10 -20 15 15 10 15 15 15 Okonsumerad prognos 5 0 0-15 0 0 Möjligt att lova (ATP) Plan. Lagerutv. (PAB) Totalt behov 0 25 35 0 15 15 15 15 15 135 Huvudplan (MPS) 15
Lösning 4 Säkerhetslager (Safety stock) fysisk säkerhetskvantitet. används vid osäkerhet i kvantitet; 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). används främst vid huvudplanering. Lösning 5 Deluppgift a) ATP används som en hjälprad där säljfunktionen kan se hur mycket som produktionen kan sälja av på kort sikt. Större order måste planeras på vanligt sätt in i produktionen. Deluppgift b) Tidsgränserna håller planeringen stabil under den närmaste tiden. Innanför ETG är alla order frysta och kan inte planeras om, mellan ETG och PTG är order fast planerade, och utanför PTG är de helt öppna och kan omplaneras efter tycke. Lösning 6 Deluppgift a) Produktfamilj: Efterfrågan i genomsnitt = 575 + 275 + 850 = 1700 Takttid = 112 * 60 *4 / 1700 enheter = 15,81 minuter Cykeltid = 15 minuter Produkt GEAT100: Takttid = 112 * 60 * 4 / 575 = 46,75 Produkt GEAT260: Takttid = 112 * 60 * 4 / 275 = 97,74 Produkt GEAT2000: Takttid = 112 * 60 * 4 / 850 = 31,62 Kommentar: Takten för de olika ger förhållandet mellan produkterna. Under t ex 506 minuter skall 11 st GEAT100, 5 st GEAT260, och 16 st GEAT2000 tillverkas. 16
Deluppgift b) MMS används för att sätta en sekvens i slutmontering som är anpassad till att skapa ett så jämnt inflöde som möjligt till monteringslinan. Med det jämna flödet kan kanban användas för att styra flödena. Principiellt så minimerar metoden avvikelsen mellan en ideal plan och en verklig plan. Deluppgift c) Omplanering innebär att beräkna ett nytt antal kanbankort, sätta en ny cykeltid, eller i värsta fall etablera en ny lina. Lösning 7 Deluppgift a) Artikelnr: Ledtid: 1v Orderkvantitet: EOQ = 200 Beskrivning: A Säkerhetslager: 0 Behovstidsgräns (DTF): 0 Planeringstidsgräns (PTF): 4 (8) Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 Prognos (oberoende behov) 120 120 110 130 130 120 110 120 Produktionsprognos Kundorder 124 126 117 123 91 47 10 3 Plan. lagerutveckling (PAB) 205 81 155 38 108 178 58 148 28 Möjligt att lova (ATP) 81 0(-43) 92 62 187 Huvudplan (MPS) färdig 200 200 200 200 Fast inplanerade order för A kommer in till B som kundorder medan de order som ligger utanför PTF i A ses som prognos för B. Alternativt kan en extra rad i tablån användas för att hålla reda på interna behov. Deluppgift b) Artikelnr: B Ledtid: 1v Orderkvantitet: EOQ = 500 Beskrivning: B Säkerhetslager: 50 Behovstidsgräns (DTF): 0 Planeringstidsgräns (PTF): 3 Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 Prognos (oberoende behov) 20 15 15 220 20 230 20 20 Produktionsprognos Kundorder 219 3 205 0 0 0 0 0 Plan. lagerutveckling (PAB) 326 107 92 387 167 147 417 397 377 Möjligt att lova (ATP) 104 295 500 Huvudplan (MPS) start 500 500 17
Deluppgift c) Artikelnr: Ledtid: 2v Orderkvantitet: FOQ = 1200 Beskrivning: E Säkerhetslager: 100 Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 Bruttobehov 500 500 Frisläppta order: inleverans Lagerutveckling 500 500 0 0 0-500 -500-500 -500 Nettobehov 100 Nettobeh. m.h.t. plan. order 100 Planerade order: inleverans 1200 Planerad lagerutveckling 500 500 1100 1100 1100 600 600 600 600 Planerade order: frisläpp?? Det verkar bli svårt att möta ordern på 1200 med två veckors leveranstid. Ny tablå: Artikelnr: Ledtid: 2v Orderkvantitet: FOQ = 1200 Beskrivning: E Säkerhetslager: 100 Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 Bruttobehov 500 500 Frisläppta order: inleverans Lagerutveckling 500 500 0 0 0-500 -500-500 -500 Nettobehov 100 Nettobeh. m.h.t. plan. order 100 Planerade order: inleverans 1200 Planerad lagerutveckling 500 500 0 1100 1100 600 600 600 600 Planerade order: frisläpp 1200 Deluppgift d) CRP genomförs på slutprodukt A, produkt B och produkt C. Nödvändiga indata är: Huvudplan samt MRP, BOM, operations- och ställtider, orderkvantitet, ledtider, etc. Lösning 8 Deluppgift a) EOQ = rot(2dk/h) = rot(2 * 10 000 * 500 / 20) = 707,1 avrundas till 707 enheter. Deluppgift b) POQ = EOQ / D = 707 / 10 000 = 0,0707 år, vilket ger (med 52 veckor på ett år) 3,7 veckor mellan beställning, avrundas till 4 veckor. Deluppgift c) Lot-for-lot behåller huvudplanens kvantiteter, passar till JIT-produktion, bidrar till utjämning av material- och kapacitetsbehov, men Ingen ekonomisk hänsyn. 18
Fast orderkvantitet, dvs EOQ enkel, samt ut mot leverantör som kräver viss batchning, men klumpar ihop behov till större order, förstärker klumpigheten ner genom produktstrukturerna, ojämna material- och kapacitetsbehov. Variabel kvantitet och period, dvs POQ ekonomisk avvägning mht diskreta behov, men skattning av kostnadsparametrar, kraftig förstärkning av skevhet i material- och kapacitetsbehov vid täckning av många perioders nettobehov. Deluppgift d) Ordersärkostnad och lagerhållningskostnad kan skattas ganska mycket fel utan att påverka optimal kostnadsnivå. Inleveranser av hela partier kan tas hänsyn till i formeln. Ojämn efterfrågan tas hänsyn till på andra sätt, i t ex BP-systemet. 19