LINKÖPINGS UNIVERSITET Institutionen för teknik och naturvetenskap Fredrik Persson TENTAMEN TEN1 TNK1 Planering av logistikresurser 211-5-28 Kl. 8. 12. Sal: TP51 Om tentamen: Vid varje uppgift finns angivet hur många poäng en korrekt lösning ger. Sammanlagt kan högst 6 poäng erhållas. För godkänt krävs 3 poäng. Tentamen innehåller 7 uppgifter på 12 sidor. Skriv tydligt. Endast en uppgift får lösas på varje blad. Skriv bara på bladets ena sida. 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: Maria Johansson i sal kl. 1, telefon 11-36 344 Examinator: Fredrik Persson, 11-36 3 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) MRPII b) Beläggningsnyckel c) Planeringshorisont d) Cykeltid e) Kaizen f) Muda g) Kundorderpunkt h) Cross-docking i) Ex Works (EXW, Incoterms) 2
UPPGIFT 2 (Max 18p) a) Ange de tre säkerhetsmekanismerna som kan användas inom Material Requirements Planning (MRP) samt när vilken säkerhetsmekanism är att föredra. (3p) b) Mixed Model Scheduling (MMS) används inom Lean Production främst för att sätta en sekvens i slutmonteringslinan. Beskriv varför metoden (MMS) används samt vilken målfunktion som minimeras i beräkningarna. (3p) c) Beskriv kundorderprocessen som sker mellan ett tillverkande företag och dess kund, från att materialbehov uppstår och inköpsanmodan skrivs till leverans och fakturering. Ange alla delprocesser och i vilken ordning de sker. (3p) d) Det finns två olika strategier för Sälj- och verksamhetsplanering (SVP) där beslut tas angående kapacitetsnivåer på kort och lång sikt. Beskriv dessa två strategier och när var och en kan tänkas vara bäst för ett tillverkande företag. (3p) e) Fisher-modellen (Fisher 1997) beskriver två typer av försörjningskedjor. Vilken är dessa två försörjningskedjors huvudsakliga uppgifter? (3p) f) Nervositet är ett begrepp inom Material Requirements Planning (MRP) som kortfattat kan beskrivas som en förstärkning av händelser genom produktstrukturen. Vad kan en planerare aktivt göra för att minimera riskerna för nervositet i planeringssystemet? (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): Planeringstidsgräns (PTF): Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ack Prognos (oberoende behov) 7 7 7 7 7 7 7 7 7 63 Kundorder 13 17 11 4 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) På företaget Jonsson & Söner bedrivs metallbearbetning i världsklass. Flygindustri från hela världen står i kö för att få utnyttja deras kompetens inom High speed machining. Planeringsgruppen Bearbetning 1 använder Input/output kontroll för att styra produktionen i gruppen. Varje vecka planeras 5 dagar framåt och varje dag har en planerad mängd arbete (input, timmar) och en verklig mängd utfört arbete (output, timmar). Skillnaden mellan input och output ger upphov till en kö eller en brist, se tablån nedan: Planeringsgrupp: Bearbetning 1 Tolerans: ±1 timmar Dag 1 2 3 4 5 Input Planerad Faktisk Ack. avvikelse 3 3 3 3 3 3 Output Planerad Faktisk Ack. avvikelse 32 Köer (PIA) Planerad Faktisk Avvikelse 42 42 37 32 27 25 OBS: Tablån finns även som bilaga som kan rivas ut och lämnas in. Under fortsättningen av den planerade tiden (från dag 2 fram till och med dag 5) så blev utfallet (faktisk) för input = (3, 29, 28, 27) timmar. Utfallet för output blev = (31, 32, 31, 32). Fyll i resten av tablån ovan och beräkna den faktiska kön i utgången av dag 5. 5
UPPGIFT 5 (Max 9p) Företaget Stens, Sax & Påse AB tillverkar en omåttligt populära produkt. Produkten i sig består av ett antal olika moduler. En av modulerna är Modul M1. Modul M1 i sin tur består av två komponenter, Komponent K2 och K3. Produktstrukturen för slutprodukten visas i bilden nedan. x 2 x 3 Figur 1 - Produktstruktur för slutprodukten. För att tillverka Modul M1 måste Komponent K2 och K3 genomgå fyra operationer. Operationerna är Op1, Op2, Op3, Op4. Även Modul M1 måste genomgå fyra operationer. Se tabellen nedan för vilka operationer de olika komponenterna samt Modul M1 genomgår samt ställtid och operationstid för respektive operation i vilken resurs operationen utförs. Följden av operationerna är alltid nummerordning Op1 till 2 till 3 till 4. Tabell 1- Operationslista. Beskrivning Operationer Resurs Ställtid [min/batch] Operationstid [min/st] M1 Op1 R1 3 3 Op2 R2 1 5 Op3 R3 3 2,5 Op4 R4 15 2 Beskrivning Resurs Ställtid [min/batch] Operationstid [min/st] K2 Op1 R1 15,5 Op2 R2 15 1 Op3 R3 2 1,5 Op4 R4 1 1 Beskrivning Resurs Ställtid [min/batch] Operationstid [min/st] K3 Op1 R1 5 1 Op2 R2 2 1,5 Op3 R3 15 1 Op4 R4 2 2,5 Vid planering av tillverkningen används en halv vecka för varje operation. Via en huvudplanering på slutprodukten för 9 veckor har man fått fram följande planerade order för M1 Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 Planerade order: frisläpp 3 6 55 45 6 5 55 - MRP tablåer för Komponent K2 och K3 återfinns nedan. Där ser vi även att det finns inväntade leveranser vecka 2 för både Komponent K2 och K3 om 15 respektive 2 enheter. 6
Användbar kapacitet i resurserna R1 och R2 är 48 minuter i veckan (motsvarande tvåskift) och för R3 och R4 är kapaciteten 72 minuter i veckan (motsvarande femskift). Artikelnr: K2 Beskrivning: 2 * M1 Ledtid: 2v Buffert: - Partiformning: FOQ (1 5) Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 Bruttobehov 6 12 11 9 12 1 11 Frisläppta order: inleverans 15 Lagerutveckling 7 1 4-7 -16-28 -38-49 -49 Nettobehov 7 9 12 1 11 Nettobeh. m.h.t. plan. Order 7 1 8 4 Planerade order: inleverans 15 15 15 15 Planerad lagerutveckling 7 1 4 8 14 2 7 11 11 Planerade order: frisläpp 15 15 15 15 Artikelnr: K3 Beskrivning: 3 * M1 Ledtid: 2v Buffert: - Partiformning: FOQ (2 ) Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 Bruttobehov 9 18 165 1 18 15 165 Frisläppta order: inleverans 2 Lagerutveckling 1 1 3-1 -27-45 -6-765 -765 Nettobehov 1 1 18 15 165 Nettobeh. m.h.t. plan. order 1 7 5 165 Planerade order: inleverans 2 2 2 2 Planerad lagerutveckling 1 21 3 65 13 15 Planerade order: frisläpp 2 2 2 2 a) Beräkna kapacitetsbehovet (för max 4 veckor) i resurs R1 och R4 metoden Capacity Requirements Planning (CRP). (8p) b) Vilka problem finns med föreslagen plan och vad kan företaget göra åt dem? (1p) 7
UPPGIFT 6 (Max 9p) Företaget Smått och gott AB tillverkar olika sorters godis. Fabriken ligger i idylliska Söderköping som lockar en och annan turist. De säljer därför en hel del på plats men för att överleva har de även etablerat sig i de lite större städerna Norrköping och Linköping. I Söderköping har godiset alltid sålts på lösvikt men till Norrköping och Linköping paketeras godiset i påsar om 3 bitar för snabbare hantering i butikerna. Ledtid för tillverkning av godiset är en vecka. För paketering och transport till Norrköping och Linköping krävs ytterligare en vecka. Angående försäljningen i Söderköping så varierar den kraftigt med vädret, men i snitt säljs 66 bitar i veckan. a) Det har varit mycket fint väder de senaste veckorna och godismaskinen har gått varm för att försörja marknaden med godis. Den manuella paketeringen har haft svårt att hänga med. Snart kommer sommarjobbarna men kommande vecka är det risk för tomma hyllor i butikerna. Nu är det söndag vecka 21 och i Norrköping finns bara 12 påsar, i Linköping finns 19. På fabriken finns 23 påsar färdiga för leverans. I veckan sålde Norrköping 45 påsar och Linköping 36 påsar. Butikerna bedömer att försäljningen kommer att vara oförändrad under kommande vecka. Använd täcktidsutjämning för att bestämma hur tillgängliga produkter ska fördelas mellan butikerna innan leveransen går iväg. (4p) b) Förklara fördelarna med täcktidsutjämning. (1p) Eftersom situationen ovan delvis uppstått p.g.a. bristande planering så tar du direkt itu med planeringen av sommaren och tar fram prognoser för kommande veckor (se nedan). Säkerhetslager på 2 påsar introduceras i Norrköping och Linköping och fasta orderkvantiteter om 25 påsar (en kartong) används för att förenkla planering och hantering. För att kunna köra igång veckans produktion släpper du utan vidare analys en order för inleverans i vecka 23 i Norrköping på 1 påsar och i Linköping på 1 påsar. Prognos Norrköping: Vecka 22 23 24 25 26 27 28 29 3 Antal påsar 45 42 42 42 36 36 32 3 28 Prognos Linköping: Vecka 22 23 24 25 26 27 28 29 3 Antal påsar 36 36 36 32 28 36 44 44 42 c) Använd DRP för att ta fram underlag för tillverkningen av godispåsarna för veckorna 23 till och med 3. Tänk på att lagret i både Linköping och Norrköping är tomt i slutet av vecka 22. (4p) 8
UPPGIFT 7 (Max 9p) Företaget Sov gott AB tillverkar kuddar och täcken. Material i form av tyg, färg och fjädrar köps in till en kostnad av 1 kronor per kudde och 5 kronor per täcke. Företaget säljer sedan kuddarna för 125 kronor och täckena för 75 kronor. Båda produkterna passerar processgrupperna mönstertryck, tillskärning och sömnad. Först trycks mönster på tyget i en tryckpress. Tyget skärs sedan till i lämplig storlek av en tillskärarmaskin. Slutligen sys kuddar och täcken manuellt vid tre stycken symaskiner samtidigt som de stoppas med fjädrar. Alla anställda arbetar 4 timmar per vecka. Maskinerna går endast när de anställda är på plats. Ställ- och processtider presenteras nedan. Process Ställtid(min) Processtid kudde (min) Processtid täcke(min) Mönstertryck 2 2 3 Tillskärning 15 2 4 Sömnad 1 5 15 Prognosen för Täcke och Kudde ligger på täcken/vecka och 4 kuddar/vecka. Kunderna kräver minst en leverans per vecka, det går inte att dela upp leveranserna till varannan vecka och dubbelt så mycket. Det finns mellanlager motsvarande en veckas produktion mellan varje processteg, mönstertryck, tillskärning och sömnad. a) Identifiera flaskhalsen bland resurserna mönstertryck, tillskärning och sömnad. (3p) b) Skapa ett begränsningsschema i flaskhalsen. Vilka produkter skall tillverkas, i vilken ordning och i vilka kvantiteter? (3p) c) Identifiera de buffertar som finns i systemet och dimensionera storleken för respektive buffert. (3p) 9
Bilaga till uppgift 3 Artikelnr: Pryl Ledtid: Partiformning: Prognoskons.metod: Beskrivning: Säkerhetslager: Behovstidsgräns (DTF): Planeringstidsgräns (PTF): Vecka 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ack Prognos (oberoende behov) 7 7 7 7 7 7 7 7 7 63 Kundorder 13 17 11 4 Okonsumerad prognos Möjligt att lova (ATP) Plan. Lagerutv. (PAB) Totalt behov Huvudplan (MPS) 1
Bilaga till uppgift 4 Planeringsgrupp: Bearbetning 1 Tolerans: ±1 timmar Dag 1 2 3 4 5 Input Planerad Faktisk Ack. avvikelse 3 3 3 3 3 3 Output Planerad Faktisk Ack. avvikelse 32 Köer (PIA) Planerad Faktisk Avvikelse 42 42 37 32 27 25 11
Bilaga till uppgift 6 DRP: Butik: Ledtid: Partiformning: Artikelnr: Beskrivning: Säkerhetslager: Vecka Bruttobehov / Prognost. efterfrågan Inkommande order Lager m.h.t. inkommande order Nettobehov Nettobehov m.h.t. plan. order Planerade order ankomst Planerad lagerutveckling Planerade orderutsläpp DRP: Butik: Ledtid: Partiformning: Artikelnr: Beskrivning: Säkerhetslager: Vecka Bruttobehov / Prognost. efterfrågan Inkommande order Lager m.h.t. inkommande order Nettobehov Nettobehov m.h.t. plan. order Planerade order ankomst Planerad lagerutveckling Planerade orderutsläpp 12
Lösningsförslag 21-8-17 Lösning 1 Deluppgift a) Materialbehovsplanering i olika nivåer med kapacitetshänsyn. Manufacturing Resource Planning. Deluppgift b) Fördelar kapacitetsbehov över kritiska nyckelresurser inom RCCP. Deluppgift c) Den tid (framåt) för vilket företaget planerar sin produktion, bör vara minst lika med PTG samt en viss tid för synlighet. Deluppgift d) Den tid det tar att färdigställa en produkt i tillverkningen i en resurs. Skall inte blandas ihop med takt som kommer från marknaden. Deluppgift e) Ständiga förbättringar i små steg (inom Lean). Deluppgift f) Slöseri (inom Lean). Deluppgift g) Det lager i flödet där en produkt blir kundspecifik. Deluppgift h) Lossning och sedan lastning på ny transportresurs utan inlagring däremellan. Deluppgift i) Ett standardavtal mellan köpare och säljare där köparen står alla kostnader och all risk från det att säljaren ställt godset på sin egen kaj och meddelat detta. Lösning 2 Deluppgift a) Det finns: - Säkerhetsledtid - Säkerhetslager - Säkerhetskvantitet Säkerhetsledtid används när osäkerhet finns i leveranstider och ledtider. T ex leveranstid från en leverantör kan förlängas med en säkerhetsledtid. Säkerhetslager används när det finns osäkerhet i kvantiteter, t ex i efterfrågan mot kund. 13
Säkerhetskvantitet används när det finns osäkerhet i hur många produkter som kommer att kunna tillverkas. T ex när det finns stora kvalitetsproblem inom produktionen. Deluppgift b) MMS används för att skapa ett jämnt inflöde till slutmonteringslinan som möjliggör kanbanstyrning av inflödena. Målfunktionen minimerar det euklidiska avståndet mellan en teoretisk ideell plan och en verklig plan för inflödet. Flera olika planer utvärderas i en hueristik som löser optimeringsproblemet. Deluppgift c) Se nedanstående bild: Deluppgift d) Chase-strategi syftar till att hela tiden anpassa kapaciteten i tillverkningen efter behoven (efterfrågan). En chase-strategi funkar bäst när kapacitet är enkel att anpassa och produkterna är dyra att lagerhålla. Level-strategin låter istället kapaciteten vara konstant och hanterar en varierande efterfråga med lager. Passar bäst då lagerhållning är billigt och kapacitetsresurser är trögrörliga. Deluppgift e) Den fysiskt effektiva SC har som mål att förmedla varor till en kund till lägsta kostnad. Det innebär små lager, långa ledtider och lite extra kapacitet. Den marknadsresponsiva SC skall kunna fånga upp marknadens signaler och kunna ställa om flödet av varor till de regioner där försäljningen går bäst. Det sker genom att hålla strategiska lager, korta ledtider och mycket extra kapacitet. Deluppgift f) Åtgärder för att stabilisera en huvudplan är: - Stabilisera huvudplanen t.ex. med tidsgränser - Partiformera med eftertanke - Använd frysta order i MRP eller huvudplanen 14
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) 7 7 7 7 7 7 7 7 7 63 Kundorder 13 17 11 4 7-6 -1-4 7 3 7 7 7 Okonsumerad prognos 1-9 -3 1 4-2 Möjligt att lova (ATP) Plan. Lagerutv. (PAB) Totalt behov 13 17 11 4 4 7 7 63 Huvudplan (MPS) Lösning 4 Planeringsgrupp: Bearbetning 1 Tolerans: ±1 timmar Dag 1 2 3 4 5 Input Planerad Faktisk Ack. avvikelse 3 3 3 3 3 29 1 3 28 3 3 27 6 Output Planerad Faktisk Ack. avvikelse 31 4 32 7 31 11 32 32 11 Köer (PIA) Planerad Faktisk Avvikelse 42 42 37 41 4 32 38 6 27 8 25 3 5 Lösning 5 För att få fram Planerade order: frisläpp för Modul M1 kan man antingen multiplicera Bruttobehovet för Komponent K2 med 2 alternativt multiplicera Bruttobehovet för Komponent K3 med 3. Detta kommer av att BOM:en säger att för varje Planerad order: frisläpp för Modul M1 behövs 2 enheter av Komponent K2 och 3 enheter av Komponent K3. Därmed fås. Nedan återfinns Ställtids-, Operations- samt Totalmatris. 15
Ställtidsmatris Period Planeringsgrupp Art.nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 Modul M1 3 3 3 3 3 3 3 FP1 Komponent K2 15 15 15 15 Komponent K3 5 5 5 5 Sum 5 5 45 5 3 3 Modul M1 15 15 15 15 15 15 15 FP4 Komponent K2 1 1 1 1 1 Komponent K3 2 2 2 2 2 Sum 3 45 45 25 45 15 15 Operationstidsmatris Period Planeringsgrupp Art.nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 Modul M1 9 18 165 1 18 15 165 FP1 Komponent K2 75 75 75 75 Komponent K3 2 2 2 2 Sum 365 455 365 21 455 15 165 Modul M1 6 12 11 9 12 1 11 FP4 Komponent K2 15 15 15 15 15 Komponent K3 5 5 5 5 5 Sum 65 71 77 61 24 77 1 11 Totalt Period Planeringsgrupp Art.nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 Modul M1 93 183 168 138 183 153 168 FP1 Komponent K2 765 765 765 765 Komponent K3 25 25 25 25 Sum 37 46 3685 2145 46 153 168 Modul M1 615 1215 1115 915 1215 115 1115 FP4 Komponent K2 151 151 151 151 151 Komponent K3 52 52 52 52 52 Sum 653 7145 7745 61 2425 7745 115 1115 Period 1 2 3 4 5 6 7 8 FP1 37 46 3685 2145 46 153 168 FP4 653 7145 7745 61 2425 7745 115 1115 Lösning 6 Deluppgift a) Täcktidsutjämning: Täcktid = (disponibelt lager säkerhetslager) /efterfrågan per period I vårt fall: inga säkerhetslager, period på en vecka Disponibelt lager: Norrköping 12 påsar, Linköping 19 påsar, Fabriken 23 påsar Total täcktid = (12+19+23)/(45+36)=,6667 16
Täcktid Norrköping=x/45=.6667 => x=3 har 12 => tilldelas 18 Täcktid Linköping= x/36=.6667 => x=24 har 19 => tilldelas 5 Deluppgift b) Täcktidsutjämningen gör att godispåsarna räcker lika länge i butikerna, vilket är det samma som att första bristen uppstår så långt fram i tiden som möjligt. Det innebär förutom att företaget får så lång tid som möjligt på sig att tillverka mer att antalet ställ och transportrundor kan minimeras. Deluppgift c) DRP: Butik: Norrköping Ledtid: 1v Partiformning: FOQ=25 Artikelnr: Beskrivning: Säkerhetslager: 2 Vecka 23 24 25 26 27 28 29 3 Bruttobehov / Prognost. efterfrågan 42 42 42 36 36 32 3 28 Inkommande order 1 Lager m.h.t. inkommande order 58 16-26 -62-98 -13-16 -188 Nettobehov 4 42 36 36 32 3 28 Nettobehov m.h.t. plan. order 4 21 32 18 25 3 8 Planerade order ankomst 25 25 5 25 25 5 25 Planerad lagerutveckling 58 41 24 38 27 2 4 37 Planerade orderutsläpp 25 25 5 25 25 5 25 DRP: Butik: Linköping Ledtid: 1v Partiformning: FOQ=25 Artikelnr: Beskrivning: Säkerhetslager: 2 Vecka 23 24 25 26 27 28 29 3 Bruttobehov / Prognost. efterfrågan 36 36 32 28 36 44 44 42 Inkommande order 1 Lager m.h.t. inkommande order 64 28-4 -32-68 -112-156 -198 Nettobehov 24 28 36 44 44 42 Nettobehov m.h.t. plan. order 24 27 13 32 26 18 Planerade order ankomst 25 5 25 5 5 25 Planerad lagerutveckling 64 28 21 43 32 38 44 27 Planerade orderutsläpp 25 5 25 5 5 25 Lösning 7 Deluppgift a) Logiskt produktnätverk Färdiga produkter: kuddar 4/vecka täcken /vecka Sömnad 5 min/st 15 min/st Tillskärning 2 min/st 4 min/st Mönstertryck 2 min/st 3 min/st RM tyg & färg tyg & färg Resurser tillgängliga: Sömnad 3*4*6 = 72 min, Tillskärning 4*6 = 24 min, Mönstertryck 4*6 = 24 min 17
Process: Kuddar 4/vecka Täcken /vecka Totalt Sömnad 5 min/st 15 min/st 2 min/vecka 525 min/vecka 725/72=11% Tillskärning 2 min/st 4 min/st 8 min/vecka 14 min/vecka 22/24=92% Mönstertryck 2 min/st 3 min/st 8 min/vecka 15 min/vecka 185/24=77% Sömnad är flaskhals Deluppgift b) Genomflöde för kudde: 125-1 =115kr Kapacitetsbehov i Sömnad: 5 min/st Genomflöde/sömnad: 23 kr/min Genomflöde för täcke: 75-5 =7kr Kapacitetsbehov i Sömnad: 15 min/st Genomflöde/sömnad: 47 kr/min Välj t.ex. att prioritera täcken. 525 min utnyttjat. Ställtid 1 min ger 194 min kvar till kuddar. 194/5=388 kuddar. Deluppgift c) Enligt tumregel om buffertstorlek 5 ggr ledtid: För kuddar Begränsningsbuffert: Från råmaterial till flaskhals (2+2)*388+2+15=1587 min, dimensioneras till 79 min = 3,3 veckor. Skeppningsbuffert: Från flaskhals till färdig produkt min För täcke Begränsningsbuffert: Från råmaterial till flaskhals (3+4)*+2+15=2485 min, dimensioneras till 12425 min = 5,2 veckor. Skeppningsbuffert: Från flaskhals till färdig produkt min 18