Planowanie produkcji i harmonogramowanie – czym się różnią i jak je zautomatyzować?

Choć tygodniowy plan produkcji może wskazywać na bezproblemową realizację wszystkich zamówień na czas, w rzeczywistości priorytetowe zlecenia mogą konkurować o ten sam zasób maszynowy. Przeczytaj, w jaki sposób zintegrować planowanie z harmonogramowaniem, i jak zautomatyzować oba procesy.

Czym różni się planowanie produkcji od harmonogramowania?

Planowanie produkcji określa, co, w jakiej ilości i w jakim okresie zakład ma wytworzyć, biorąc pod uwagę bieżące zapotrzebowanie rynkowe, dostępność materiałów oraz ogólne moce produkcyjne. Z kolei harmonogramowanie przypisuje konkretne operacje do stanowisk i gniazd roboczych, wyznacza sekwencję ich realizacji oraz godziny rozpoczęcia i zakończenia.

Choć oba procesy różnią się przede wszystkim stopniem szczegółowości podejmowanych decyzji, ich horyzonty czasowe mogą się na siebie nakładać. Teoretyczny plan produkcji często zakłada idealny, bezproblemowy przebieg procesów. W rzeczywistości jednak to dopiero szczegółowy harmonogram ujawnia wąskie gardła, przeciążenia maszyn i spiętrzenia zadań. 

Przykład konfliktu pomiędzy planem produkcji i harmonogramem

• Na realizację trzech zadań jedna maszyna potrzebuje odpowiednio 3, 2 i 2 godzin pracy. 
• Urządzenie przygotowano już do pierwszego z nich, z kolei dwa następne przezbrojenia wymagają po 30 minut. 
• Sumaryczny czas wykonania pakietu to 8 godzin. 
• Zakładając, że nominalny czas pracy po odliczeniu przerw wynosi 7,5 godziny, do sfinalizowania wszystkich operacji zabraknie 30 minut.

Jak zapobiec konfliktom i wdrożyć automatyzację?

Aby zapobiec konfliktom i powiązać plan z realnymi możliwościami parku maszynowego, system należy zasilać rzetelnymi danymi. Punktem wyjścia jest fragmentaryzacja zleceń na pojedyncze operacje technologiczne, wskazanie wymaganych zasobów oraz uwzględnienie fizycznych ograniczeń ich dostępności. Oprócz samego czasu obróbki technologicznej niezbędne jest uwzględnienie czasów przezbrojeń, przerw pracowniczych oraz wymuszonej kolejności poszczególnych faz procesu.

Równie istotne są dynamicznie aktualizowane matryce przezbrojeń, kalendarze dostępności zasobów oraz bieżąca kontrola stanów magazynowych, dostępności surowców i kompetencji operatorów. Ostatecznym warunkiem spójności są meldunki z hali produkcyjnej, np. informacje o liczbie wykonanych sztuk czy awariach. 

Gdy system dysponuje pełnymi i dokładnymi danymi, automatyczna synchronizacja pozwala wykryć i wyeliminować potencjalne nakładanie się zadań na te same maszyny.

Jak ERP, MES i APS wspierają planowanie i harmonogramowanie?

W nowoczesnym środowisku wytwórczym moduł ERP integruje zamówienia klientów, stany magazynowe oraz globalne finanse przedsiębiorstwa, oferując przy tym nierzadko funkcje planowania produkcji. System MES skupia się natomiast na bezpośrednim wsparciu i precyzyjnej rejestracji zdarzeń na hali produkcyjnej w czasie rzeczywistym. Z kolei oprogramowanie klasy APS dedykowane jest zaawansowanemu harmonogramowaniu ze skończoną zdolnością produkcyjną. Ponieważ granice między tymi rozwiązaniami bywają płynne, przy wyborze narzędzi warto analizować konkretne funkcjonalności modułów, a nie wyłącznie ich rynkową klasyfikację.

Rzecz jasna, automatyczna wymiana danych i automatyczne układanie harmonogramu to dwie odrębne funkcje. Samo pobranie zlecenia produkcyjnego z ERP czy odesłanie meldunku o postępie prac nie oznacza jeszcze wyznaczenia optymalnej kolejności operacji. To zadanie algorytmu optymalizacyjnego, który bilansuje obciążenia i terminy według zdefiniowanych kryteriów biznesowych oraz bieżącej dostępności zasobów. 

Z tego względu na etapie projektowania wdrożenia kluczowe jest ustalenie, który system dokonuje przeliczeń, jakie zdarzenia na hali inicjują przeplanowanie oraz w jakim trybie planista weryfikuje i zatwierdza uzyskany wynik.

Od czego zacząć automatyzację w zakładzie?

Praktycznym podejściem do automatyzacji jest uruchomienie projektu w ograniczonym obszarze pilotażowym, na przykład na wybranej grupie maszyn realizujących wspólny ciąg zleceń. 

Pierwszym krokiem będzie uporządkowanie danych technologicznych dla tych stanowisk oraz sformułowanie jednoznacznych reguł priorytetyzacji. Ważne jest jasne określenie celu optymalizacji: czy priorytetem jest bezwzględne dotrzymanie terminów OTD, minimalizacja sumarycznego czasu przezbrojeń, czy może maksymalne skrócenie czasu pracy samego planisty.

W kolejnym kroku wygenerowany automatycznie harmonogram podlega wspólnej walidacji z planistą i mistrzami produkcji. Dobrze jest przetestować scenariusze symulacyjne (opóźnienie dostawy, nagłą awarię czy konieczność wpięcia zlecenia awaryjnego) i ocenić, jak system reaguje na zakłócenia. 

Po zakończeniu fazy pilotażowej miarą sukcesu staje się porównanie twardych wskaźników – m.in. czasu tworzenia planu oraz wskaźnika terminowości zleceń – z danymi historycznymi sprzed wdrożenia.

Zautomatyzuj planowanie i harmonogramowanie w swoim zakładzie

Sprawne harmonogramowanie wymaga powiązania celów biznesowych z realnymi możliwościami parku maszynowego i aktualnym stanem hali. Aby dowiedzieć się, jak usprawnić ten proces, skontaktuj się z ekspertami Raion Software. Nasi inżynierowie pomogą dobrać odpowiednie funkcje systemu MES i optymalny model int