Diskuze

Regulace výroby při plánování podnikových zdrojů

Článek pojednává o přístupu decentrální regulace výroby pomocí regulátorů "SRM". Tento přístup se odlišuje od simultánního plánování s využitím systémů APS nejen výsledky, ale také svými předpoklady. Decentrální regulace mnohem lépe postihuje strukturu podniku a rychlé změny v jednotlivých oblastech než centralizovaný přístup.

Úvod

Neustálé změny tržního prostředí nutí firmy budovat a rozvíjet strategie pro zvýšení konkurenceschopnosti. Důležitou roli přitom hrají flexibilita a rychlost reakce na požadavky zákazníka. Schopnost rychle reagovat na kolísání poptávky a jiné případné poruchy se označuje jako "agilita". Doposud používané metody řízení jsou převážně statické a nejsou vhodné pro zvládnutí této dynamiky.

Od systémů kategorie ERP se dnes požaduje více než pouhá integrace podnikových dat. Po nákladné implementaci očekává uživatel přínosy, přičemž většině systémů ERP chybí potřebná agilita. Pro podporu logistických řetězců je k dispozici celá řada produktů kategorie SCM a řada systémů ERP doplňuje nebo dokonce nahrazuje svoji nabídku moduly APS. Myšlenka spolupráce/integrace vyžaduje informační, strukturní a procesní integraci [1]. Je vzhledem k rychlým změnám možné vytvořit takový model logistického systému, aniž by se po dokončení modelu nemuselo začínat znovu a znovu? Průběžné provádění změn na modelu je jednou z možných odpovědí na změny tržního okolí. Existují ovšem i jiný přístup - logistické regulační obvody.

Systémy APS vyžadují pro správnou funkčnost exaktní data. Regulátory výroby "SRM" mohou začít fungovat i s nepřesnými parametry a neúplným systémovým modelem, který se automaticky postupně upřesňuje s ohledem na definované cíle regulace. Nezanedbatelnou výhodou přístupu decentrální regulace jsou také náklady - místo kompletní změny podnikového softwaru a plánovacích metod vytváří implementace regulačních obvodů přidanou hodnotu ke stávajícímu podnikovému informačnímu systému. Před implementací se v závislosti na podnikové strategii a typu výroby definují kvalitativní a kvantitativní cíle regulace. Výhodou je postupná implementace, která zajišťuje stabilitu a vytváří předpoklady pro další optimalizaci. Aplikované regulační obvody nejen vhodně nastavují parametry informačního systému, ale také optimalizují strukturu dat v podnikovém informačním systému. Regulátory výroby "SRM" lze aplikovat spolu s většinou podnikových informačních systémů. Potenciál přínosů lze změřit před implementací na konkrétních datech zákazníka.

Kybernetický přístup - systémy regulačních obvodů

Regulační obvody vs APS a jiné metody

Kybernetický přístup podporuje potřebu agility i spolupráce. Na rozdíl od systémů APS, které plánují zpravidla jen v jednom směru, se v případě regulačních obvodů měří reakce logistického systému. Zpětná vazba se využívá pro další zpracování s cílem eliminovat odchylky od stanovených cílů. Tato zpětná vazba chybí u systémů APS. Decentralizovaný kybernetický přístup při řízení podnikových zdrojů se oproti integrovanému přístupu APS liší nejen výsledky, ale také předpoklady. Systémy APS vyžadují předem velice přesná data, aby mohly docílit dobrých výsledků. Regulační obvody mohou začít s nepřesnými parametry příp. odhady, potřebná nastavení se průběžně automaticky upřesňují a přibližují se stanovenému cíli.

Obr. 1 - Princip systému regulačních obvodů + monitoring
(Klikněte na obrázek pro zvětšení)

Architektura

Regulační obvody pro řízení výroby se základají na systému ERP. Systém ERP zpravidla spolehlivě podporuje procesy při řízení výroby, neumí ovšem samostatně reagovat na poruchy. Vrstva regulačních obvodů (moduly SRM) analyzuje struktury a parametry ERP, průběžně simuluje důsledky a optimalizuje nastavení parametrů systému ERP a částečně také struktury ve formě dynamických bodů rozpojení vazby na zakázku. Tyto akce se provádí periodicky - postupně se dosahuje zlepšení příp. se odstraňují vlivy poruch. Regulační obvody SRM vytvářejí schopnost reagovat na poruchy, přičemž cíleně ovlivňují nastavení ERP systému. Pro kontrolu slouží monitorovací vrstva, která zajišťuje stabilitu regulačních obvodů. Regulační obvody se využívají převážně v části "Upstream" - viz obr. (2). Komponenty CTP (Capable to Promise) - pokud jsou k dispozici - pracují zejména v části "Downstream" a obsahují modul k optimalizaci kapacit.

Uplatnění regulačních obvodů v praxi

Výchozí situace

U výrobních firem se často vyskytují následující problémy:

  • vysoké zásoby, příp. zásoby na nesprávných místech
  • je zapotřebí snížit vázaný kapitál na skladě při současném zvýšením dodací spolehlivosti
  • je zapotřebí zajistit zkrácení průběžných dob ve výrobě
  • výroba si stěžuje na nerealistické požadavky obchodníků
  • pravidelně vznikají úzká místa ve výrobě
  • existují požadavky na prognózu potřeby materiálu pro dodavatele

S ohledem na omezené zdroje není reálně možné uspokojit všechny požadavky současně. Zvážením jednotlivých cílů je zapotřebí nalézt kompromis. Simulační komponenty SRM podporují nalezení vhodných cílových veličin.

Regulační obvody jsou obzvláště vhodné pro následující typy výroby:

  • Zakázková kusová a malosériová výroba s problematikou variant
  • Výroba technologických zařízení

Podle potřeby a členění výroby se nastaví jeden nebo více bodů rozpojení (decoupling points = DCP). Parametrizace meziskladů se provádí tak, aby byla vždy zajištěna definovaná průběžná doba mezi jednotlivými body. Dosažená průběžná doba pro zpracování objednávky zákazníka se zkracuje na průběžnou dobu až po poslední DCP.

Obr. 2 - Push/pull pro zakázkovou kusovou a malosériovou výrobu s problematikou variant s bodem rozpojení (decoupling point = DCP)
(Klikněte na obrázek pro zvětšení)

Postup při implementaci

  • Definice podnikových cílů
  • Analýza stavu ERP systému a výpočet ukazatelů
  • Stanovení principu regulačních obvodů podle charakteru výroby
  • Analýza přínosů implementace regulačních obvodů na základě konkrétních dat ze systému ERP
  • Rozhodnutí managementu o zahájení implementace regulačních obvodů s ohledem na cíle a návratnost investic
  • Ověření časových modelů v systému ERP
  • Simulace DCP s ohledem na požadované dodací lhůty a cash flow
  • Porovnání DCP s technologickými hledisky (vyrobitelnost, skladovatelnost, standardizace, univerzálnost použití apod.)
  • Eliminace redundancí na jednotlivých úrovních DCP a určení průměrné cílové zásoby na jednotlivých úrovních
  • Nastavení DCP v systému ERP
  • Nasazení automatizované prognózy pro simulaci pojistné zásoby, výpočet parametrů k zajištění DCP pro různé dispoziční strategie

Výše uvedený přehled představuje jen příklad. V případě potřeby se provádí další kroky, které jsou rovněž podporovány moduly SRM:

  • Regulace nevyřízených operací / Backlog controller Pomocí tzv. provozní charakteristiky se měří skutečná výkonnost pracoviště. Pokud je permanentně požadován po pracovišti větší výkon, než jakého je schopno dosáhnout (v tomto případě se nezkoumá, proč nelze dosáhnout maximální teoretické kapacity - to se provádí separátně na úrovni mistra), tak se na pracovišti kumulují nevyřízené operace, které nemohou být zpracovány. Tím se prodlužují průběžné doby a nelze dodržet plán, který vychází z technologických norem. K dodržení přislíbených termínů jsou ovšem zapotřebí realistické údaje. Na základě skutečného výkonu pracoviště se počítají nové parametry pro plánování technologických postupů a přenášejí se do systému ERP.
  • Plánování nákupu / Purchase planner Předání automatizovaných prognóz nakupovaných položek hlavním dodavatelům motivuje dodavatele rovněž včas plánovat a zkracovat dodací lhůty a zlepšit dodržování termínů. Podkladem pro prognózy je simulace budoucích potřeb s ohledem na aktuální potřeby, dispoziční strategie a parametry. Zásobovač může ručně korigovat vypočtené plány, sledovat trendy a kritické termíny. Plány může exportovat a zpřístupnit vybraným dodavatelům
  • Plánování odbytu / Sales planner "SRM" automatizovaně počítá prognózy, které se navíc kombinují se stávajícím výhledovým plánem výroby a znalostmi obchodníků. SRM počítá plány pro neadresnou výrobu a předává je systému ERP - ten pak dále realizuje všechny další potřebné kroky pomocí standardních funkcí. Výhodou je optimální kumulace výrobních zakázek a snížení nákladů na přípravu

Typy regulačních obvodů

Regulační obvody se budují postupně a specificky s ohledem na požadavky podniku. Funkčnost regulačních obvodů nižší úrovně je předpokladem pro další vyšší systémy regulačních obvodů. Obrázek (3) znázorňuje kombinovaný obvod pro regulaci zásob a průběžné doby.

Obr. 3 - Systém regulačních obvodů pro struktury, zásoby a průběžné doby / Typ 2
(Klikněte na obrázek pro zvětšení)

Přínosy regulačních obvodů SRM

Na základě praktických zkušeností - zde na příkladu firmy z oboru měřící techniky lze znázornit přínosy spojené s nasazením regulačních obvodů na stávajícím podnikovém informačním systému.

Společnost vyrábí více než 2000 výrobků a dodává je po celém světě. V rámci předimplementační analýzy byl změřen realizovatelný potenciál přínosů - 20% snížení hodnoty zásob. Během prvních 12 měsíců bylo dosaženo 18% snížení zásob, následně došlo k trvalému snížení hodnoty zásob o dalších 15%.

Obr. 4 - Vývoj obratu, skladových zásob a přínosů při nasazení regulačních obvodů pro zajištění bodů rozpojení (DCP)
(Klikněte na obrázek pro zvětšení)

Při srovnatelném obratu firmy se hodnota zásob v průběhu prvního roku po nasazení regulátoru průběžně snižovala až po dosažení dostatečné zásoby pro zajištění bodů rozpojení. Díky trvalému zajištění této úrovně a možnosti reakce na tržní změny bylo dosaženo významného a trvalého přínosu.

Zároveň byly drasticky zkráceny dodací lhůty a zvýšena dodací spolehlivost. Zajištěné body rozpojení vazby na zakázku redukovaly nejistotu při plánování a potřebu pojistných zásob, jak je znázorněno na obr. (5).

Obr. 5 - Vývoj dodacích lhůt a jejich kolísání po nasazení regulátoru zásob
(Klikněte na obrázek pro zvětšení)



Obr. 6 - Vývoj dodací spolehlivosti po nasazení regulačních obvodů SRM a modulu CTP
(Klikněte na obrázek pro zvětšení)

Výhody a vlastnosti nasazení regulačních obvodů

  • Modelování logistického systému lze provádět postupně, proto je postupné zavádění možné a smysluplné - přínosů lze dosáhnout již po imlementaci prvního regulačního obvodu
  • I při nepřesných příp. rychle se měnících datech a modelech lze za pomocí kybernetického přístupu dosáhnout trvalých zlepšení - to je podstatný rozdíl oproti jiným metodám optimalizace
  • Intenzívním využitím stávajícího systému ERP lze dosáhnout zlepšení s minimálními investicemi
  • Regulační obvody využívají statistické metody, automatizované prognózy a simulace, reagují dynamicky na změny a zvyšují agilitu podniku
  • Kvalitní integrace všech procesů, organizačních úseků a datových struktur, které jednotlivé úseky vytvářejí je zřídka dosaženým cílem. Decentrální aplikace regulačních obvodů spojená s jejich adaptivním chováním v rámci jednotlivých prvků logistického řetězce poskytuje potřebnou flexibilitu a realizovatelnost takových systémů za přiměřených nákladů
  • Regulační obvody SRM lze integrovat s téměř každým systémem ERP, který splňuje jisté minimální požadavky na moderní podnikový informační systém.
  • Přesvědčivá předimplementační analýza - na konkrétních datech lze individuálně změřit potenciál přínosů, kterých lze dosáhnout nasazením systému regulačních obvodů SRM

Literatura

  1. Plapp, C. Optimierung unter einem Hut. Jahrbuch Logistik-Praxis "Software in der Logistik 2004", S.94, hussverlag, Munich.
  2. Berghof Systeme e.K., SRM controller system for manufacturing control. http://www.berghof-systeme.de; http://www.isb.cz
  3. Breithaupt, J.-W. Rückstandsorientierte Produktionsregelung von Fertigungsbereichen. Grundlagen und Anwendung. VDI-Fortschrittsberichte Nr. 571, VDI-Verlag, Düsseldorf 2001.

29.05.2005 - Thomas Planke - četlo 21653 čtenářů.

[ Zpět ]


Tento článek ješte není ohodnocen.Hodnocení článku:
nejlepší [ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 ] nejhorší
Verze pro tisk

Jméno
E-mail
Opište kód :    
Text
*)
   
Libor Kudělka 30.05.2005 17:07:44
CVIS.CZ se mi líbí čím dál víc. Doporučuju uveřejňovat právě takové špičkové články, které si jinde nemůžu přečíst.
Odkazy - pravý sloupec


  • Odběr novinek
  • Partneři webu:




  •  
  • Aktuální akce CVIS:


  •  
    Informační systémy
    v podnikové praxi
    (2. aktualizované a rozšířené vydání)
     

  • Nejčtenější články:
    1. SystemOnLine.cz:

    2. Přehledy informačních systémů 

      ERP systémy
       

      Plánování a řízení výroby
       

    3. ČSSI
    4. SSSI
    5. VUT v Brně
    6. Systemonline.cz
    7. Výzkum a vývoj v ČR
    8. ICT unie
    9. Cacio
    10. Živě
    11. Lupa
    12. AKA-MONITOR
    13. Jiko Blog
    14. Databázový svět
    15. destinationCRM.com
    16. MyCustomer.com
    17. ZDNet
    18. Nucleus Research
    19. ComputerWeekly.com
    20. IDC
    21. Gartner
    22. Deloitte
    23. Accenture
    24. Capgemini
    25. CIO
    26. Forrester Research
    27. Aberdeen Group
    28. Archiv: