4.díl: Plánování výroby/Detailní rozvrhování (Production Planning/Detailed scheduling) – jak, kdy a v jakém množství vyrábět výrobky a nakupovat materiály

Pokračujeme posledním dílem seriálu, ve kterém vás chceme seznámit s některými možnostmi pokročilých systémů plánování (APS) v rámci řešení SCM a věnovat se otázkám, které by si měl položit každý manažer, který uvažuje o zlepšení výrobních procesů v rámci dodavatelsko-odběratelských vztahů. Vycházíme z obecného vymezení a postupů z prvého dílu seriálu, kde byly uvedeny celkové předpoklady úspěšné implementace řešení SCM a které dílčí kompetence má řešit. Vybíráme z uvedených pěti základních kompetenčních bodů a budeme se věnovat řešení optimalizace výroby, skladových zásob a nákupu, plánování a rozvrhování výroby.


V prvém díle seriálu jsme uvedli, že z pohledu SCM jsou jednotlivé body prioritou pro různé typy společností. Problematiku plánování a rozvrhování výroby si za svou prioritu v rámci implementace řešení SCM volí podniky ze všech odvětví, pro které jsou klasické metody plánování výroby buď příliš pomalé, nebo neposkytují požadovanou funkcionalitu. Přitom nezáleží na velikosti společnosti, ale na složitosti výroby a jejího plánování. Nutnou podmínkou je, aby bylo okolí společnosti schopné reagovat na plánované změny potřeb výroby, tj. byly vyvážené vztahy v rámci dodavatelských řetězců.

Specifika plánování výroby
Mnoho společností má v provozu ERP systémy, které spolehlivě zabezpečují požadovanou funkcionalitu jak v ekonomických modulech, tak i v podnikové logistice včetně výroby. Pro plánování a rozvrhování výroby a plánování nákupu by měly podnikové systémy zabezpečit krátkodobé (operativní) a dílenské plánování a přitom zajistit:

Daří se vám tyto požadavky v plánování a rozvrhování výroby bez problémů zajišťovat?

Řízení procesů ve výrobě v rámci dodavatelského řetězce, od zajištění surovin až po dodávku hotového produktu koncovému spotřebiteli, je otázkou konkurenceschopnosti podniku. A především rozvrh výroby přináší řadu otázek pro rozhodování:

Je váš systém schopen tyto problémy rozvrhování operací uspokojivě podporovat?

Pokud jste reagovali alespoň v jedné otázce negativně a jedná se o závažný, ne-li zásadní problém, potom je pro oblast plánování výroby a detailního rozvrhu řešením implementace pokročilého systému plánování.

Možnosti implementace APS
Jedním z moderních systémů pokročilého plánování pro oblast plánování a rozvrhu výroby je produkt SAP Advanced Planner and Optimizer (APO) se svou komponentou Production Planning & Detailed Scheduling (PP/DS). Technologicky je komponenta postavena nad relační databází, která je uložena v operační paměti počítače. Díky této technologii se dosahuje vysoké rychlosti zpracování a reakce v reálném čase na změny v plánovacím systému.

Komponenta PP/DS je plánovací komponentou. Zajišťuje plánování požadavků na výrobu, nákup a přepravu tak, aby byly pokryty požadavky vyplývající z plánů prodeje. Podporuje různé druhy výrob (výroba na sklad, výroba na zakázku) a typy výrob (kusová, opakovaná, procesní).

Systém podporuje plánování jak standardních, tak konfigurovatelných nebo variantních výrobků, nikoliv však kombinovaně. Plánovat se mohou manuálně, nebo je možné nastavit metodu okamžitého pokrytí sekundárních potřeb, respektive plánování v plánovacím běhu.

Z procesního pohledu je PP/DS navrženo pro přesnou nákladovou a časovou optimalizaci výroby a nákupu v krátkodobém horizontu. Podporuje detailní plánování a optimalizaci využití zdrojů pro výrobu, včetně plánování s omezenými kapacitami. Termínové plánování výroby je dovedeno až na úroveň činností operací technologického postupu.

Podmínkou úspěšné funkce plánování je propojení na exekutivní systém. SAP dodává rozhraní CIF (Core Interface Function) na ERP systém R/3. Je možná realizace rozhraní na jakýkoliv jiný ERP systém.

Rozhraní je navrženo tak, aby umožňovalo dávkový přenos kmenových dat (zejména při zahájení provozu), respektive přenos změn kmenových dat. Pohybová data jsou přenášena přímo, aby byly zaručeny konzistentní výsledky plánování (stav zásob, příjem podle objednávek, plnění operací apod.).

Komponenta PP/DS využívá dvě významné funkce systému APO. Jde o Výstražný monitor a Monitor plánování. Výstražný monitor pro sledování událostí v procesu plánování výroby slouží k zobrazování výjimek, které nastaly během plánování nebo realizace plánu. Přitom jsou výstražná hlášení filtrována pomocí modifikovatelných profilů Výstražného monitoru, tj. nastavení hranic pro vznik výjimky.

Monitor plánu slouží pro ekonomické vyhodnocení detailního rozvrhu operací. V profilech monitoru plánu lze nastavit pravidla, podle kterých jsou jednotlivé varianty plánu mezi sebou porovnávány.

V PP/DS není nutné plánovat všechny výrobky nebo nakupované materiály či suroviny. Je vhodné plánovat pouze takové, které jsou kritické z důvodu výroby na úzkoprofilových zdrojích nebo dlouhých dodacích lhůt. Ostatní výrobky nebo materiály mohou být plánovány i nadále v původním ERP systému.

Výhodou systémů APS proti ERP je tvorba proveditelného plánu, přitom je tento plán optimalizován jak z pohledu dosažení maximálního využití kapacit, tak dodržení plánovaných termínů prodeje.

PP/DS podporuje plánování výroby typicky ve třech postupných krocích. Na základní úrovni to je tzv. automatické plánování, které se spouští buď on-line, nebo jako plánování na pozadí. Přes širokou variabilitu výrobních procesů se v tomto kroku používá pouze několik jednodušších základních heuristických metod, aby bylo rozplánování úspěšné.

Druhým krokem ve zpracování plánu je interaktivní plánování. Během něj se řeší výjimky, které hlásí Výstražný monitor, nebo zvláštnosti plánování, je-li to zapotřebí. Systém umožňuje použití speciálních heuristik při rozplánování, včetně doplnění vlastního řešení. Používá se plánovací tabule produktu a view zakázky, produktu, přírůstku nebo potřeby. Tyto tabule jsou k dispozici pro ruční opravy plánu. Nad plánovacími tabulemi se spouští kromě heuristik optimalizační běh. Optimalizace je založena na genetickém algoritmu s rozsáhlými možnostmi parametrizace. Často se i po optimalizačním běhu znovu spouští heuristika, pomocí které se dosáhne požadovaných parametrů rozplánování.

Po zpracování krátkodobého plánu na úrovni výrobků nebo materiálů se ve třetím kroku rozvrhují operace výrobních zakázek na úrovni dílenského plánu. Systém podporuje přípravu plánu ve více verzích, které se ukládají jako simulace. Monitorem plánu lze jednotlivé verze navzájem porovnávat a podle stanovených kritérií vybrat nejlepší simulační verzi plánu a tuto převzít do dílenského plánu a posléze předat do exekutivního systému.

Úspěch nasazení PP/DS vyžaduje detailní znalost plánovacích procesů společnosti, důkladné analýzy a testování vybraných heuristik ve vzájemné spolupráci konzultanta s uživateli. Je na rozhodnutí uživatele, zda akceptuje navrhované úpravy algoritmů, nebo bude požadovat konstrukci nových, aby se dosáhlo vhodné funkcionality plánování.

Plánovací proces
Založení základních dat (Master Data), modelu a jeho verze a modelu dodavatelského řetězce je počátečním krokem pro plánovací proces v SAP APO v komponentě PP/DS.

Pro zpracování běhu plánu je třeba připravit nastavení profilů plánování, které kromě jiného charakterizují krátkodobý horizont plánování, které zdroje a materiály budou plánovány a jaké budou využívány plánovací strategie.

Vlastní plánovací proces jako neustálý koloběh střídajících se činností je složen ze šesti kroků:

Závěr
Dříve než se rozhodnete pro implementaci plánování výroby a detailního rozvrhu, nezapomeňte si vyjasnit podnikové cíle, důvody a očekávání vztahující se k celému logistickému řetězci, a především svou pozici v dodavatelském řetězci a jeho možnosti reakce. Pokud tak neučiníte, potom se pravděpodobnost úspěšné implementace výrazně sníží.

Autor článku, Zdeněk Kovář, je konzultantem pro segmenty Manufacturing & Public ve firmě NESS CEE.