Planowanie produkcji – czym jest i dlaczego jest takie ważne?

Wydawałoby się, że sprawa jest prosta – wiadomo, ile produktów trzeba wysłać, ile jest na stanie w magazynie wyrobów gotowych, więc bez problemu można wyliczyć, ile jeszcze trzeba wyprodukować, żeby klient był zadowolony?

Co to jest – planowanie produkcji?

Planowanie produkcji to zasadnicza część zarządzania produkcją w każdej firmie produkcyjnej, niezależnie od branży. Często stanowi o sukcesie firmy, efektywności procesów (tutaj nasz artykuł o wskaźnikach efektywności produkcji) czy też obniżeniu kosztów produkcji. Planowanie produkcji to funkcja kierowania i regulacji przepływu materiałów oraz informacji obejmująca cykl wytwarzania, począwszy od określenia zapotrzebowania materiałowego na surowce, aż do dostawy produktu finalnego.

Przeczytaj również: Jaki jest stan transformacji cyfrowej w przemyśle wytwórczym?

Dlaczego znajomość popytu w planowaniu produkcji odgrywa ważną rolę?

Podstawą do rozpoczęcia procesu planowania produkcji jest znajomość popytu – długo, średnio i krótkoterminowego. Popyt długoterminowy, najczęściej w horyzoncie dwunastu miesięcy konieczny jest do opracowania strategii dla przedsiębiorstwa. Średnioterminowy – od 6-3 miesięcy pozwala na sprecyzowanie zapotrzebowań co do zasobów produkcyjnych, zarówno maszynowych jak i ludzkich. Krótkoterminowy – w horyzoncie tygodni, a nawet dni – pozwala na precyzyjne zaplanowanie prac w obszarze produkcji. Wspomnieć tu należy, że każda firma sama określa horyzont popytu długo, średnio i krótkoterminowego. Najczęściej zależy to od branży i rodzaju działalności danej firmy.

Dowiedz się więcej o rozwiązaniu APS 4FACTORY

Jak określić popyt?

Popyt długoterminowy, wykorzystywany dla celów budżetowania, najczęściej określany jest poprzez założenia strategiczne, oparte na podpisanych i planowanych kontraktach z klientami oraz na danych historycznych. Nierzadko też wykorzystywane są badania marketingowe, określające trendy w rozwoju oraz zapotrzebowaniu na dany produkt. W ruch idą też zaawansowane narzędzia statystyczne, które na podstawie wszystkich dostępnych informacji pozwalają określić ilości, jakie dane przedsiębiorstwo planuje produkować w określonym horyzoncie czasu. Na podstawie popytu długoterminowego określany jest długoterminowy plan produkcji dla wyrobów gotowych i półwyrobów.

Przeczytaj również: Krajowy System e-Faktur KSeF – jak działa i co zmieni elektroniczna faktura ustrukturyzowana?

Popyt długoterminowy i określony na jego podstawie długoterminowy plan produkcji służą przede wszystkim do celów budżetowych. To na ich podstawie określa się koszty jakie trzeba będzie ponieść w danym okresie czasu, a także zysk, jaki przedsiębiorstwo uzyska ze sprzedaży zaplanowanych ilości. Koszty to przede wszystkim zasoby – maszynowe i ludzkie. Długoterminowy plan produkcji pozwala określić, czy firma dysponuje wystarczającym parkiem maszynowym, czy tez konieczne będą dodatkowe inwestycje. Pozwala także zrewidować poziom zatrudnienia i zdefiniować ew. dodatkowe rekrutacje. Poziom produkcji pozwala na określenie koniecznego dostępnego miejsca w magazynach wyrobów gotowych. Tu nie bez znaczenia jest też określenie zapasu minimalnego i maksymalnego, jaki dana firma chce utrzymywać dla swoich wyrobów gotowych oraz półwyrobów, jeśli są one magazynowane. Dla wyprodukowania ilości określonych w długoterminowym planie produkcyjnym konieczne są surowce. Na podstawie wyliczonych ilości surowców określane są zapotrzebowania dla transportu oraz jego koszt, opakowania oraz potrzebna powierzchnia magazynowa. I znów definiowany jest zapas minimalny i maksymalny, jaki dla poszczególnych surowców będzie utrzymywany w firmie. Informacja ta jest następnie konsultowana z działem zakupów i nierzadko z dostawcami – potwierdzane są ich zdolności produkcyjne. Definiowani i sprawdzani są podwykonawcy.

Dowiedz się więcej o szkoleniu z planowania produkcji w motoryzacji

Popyt średnioterminowy opiera się już w dużej mierze na otrzymanych od klientów zamówieniach i prognozach oraz na koniecznych do uzupełnienia stanach minimalnych danych produktów. Ilości te zaokrąglane są nierzadko do ilości zaplanowanych w popycie długoterminowym, chyba że zamówienia i przewidywania przekraczają ilości pierwotnie wyliczone. Wtedy konieczna jest rewizja założeń budżetowych – dostępności maszyn i zasobów ludzkich lub rozszerzenie czasu pracy. Po ustaleniu popytu średnioterminowego następuje przełożenie go na plan produkcji – średnioterminowy. Tu już brane są pod uwagę ograniczenia – dostępność maszyn i ludzi, zaokrąglanie ilości produkowanych do serii (wynikających z technologii produkcyjnej lub wielokrotności opakowań). Poziom produkcji korygowany jest także przez założone stany minimalne i maksymalne, jakie firma chce utrzymywać na magazynach. Brane są także pod uwagę możliwości produkcyjne na wcześniejszych etapach czy też inne powiązania technologiczne, tzw. Wąskie gardła. Nierzadko to one właśnie determinują poziom produkcji danego asortymentu. Dla zaplanowanych w danym okresie czasu działań sprawdzana jest dostępność surowców oraz potwierdzane są dostawy.
Przeczytaj również: System ERP i jego rola w przedsiębiorstwach produkcyjnych dla ich zrównoważonego rozwoju

Popyt krótkoterminowy to już wyłącznie potwierdzone zamówienia od klientów oraz doprecyzowane potrzeby produkcyjne wynikające z konieczności uzupełnienia stanów minimalnych lub potrzeby maksymalnego obciążenia maszyn i wykorzystania zasobów ludzkich. Plan produkcji przygotowany w oparciu o te dane w sposób precyzyjny określa ilości, które będą produkowane oraz terminy tej produkcji. Na tym etapie szczegółowo już bilansowane są zdolności produkcyjne poszczególnych maszyn, określana jest potrzebna ilość pracowników, brane są pod uwagę dostępne czasy pracy oraz ewentualne przerwy w dostępności maszyn, wynikające np. z zaplanowanych konserwacji. Ilości kalkulowane do produkcji muszą być zgodne z założoną wielkością serii, która wynika z definicji technologicznych lub z opakowań, używanych do zarządzania wyrobami gotowymi.

Aby poprawnie zaplanować produkcję, czy to długo, średnio czy krótkoterminową konieczna jest wiedza na temat podstawowych wielkości, jakimi są BOMy (Bill Of Material) oraz technologie.

Gra symulacyjna 4 FACTORY MANAGER (4FM) to innowacyjne narzędzie pozwalające na odwzorowanie rzeczywistego zakładu (Smart Factory) wraz z procesami produkcyjnymi, maszynami (Digital Twins) w grze komputerowej. 4FM wykorzystuje nowatorski model rozgrywki oparty na interakcji świata wirtualnego ze światem rzeczywistym z zastosowaniem koncepcji Przemysłu 4.0.

Wreszcie sztuczna inteligencja wkracza również do hal produkcyjnych – rusza nabór do drugiego etapu projektu PMSA 4FACTORY.
Nawet dwukrotny spadek awaryjności maszyn i znaczny wzrost efektywności produkcji, to tylko niektóre zalety naszego rozwiązania. Jeśli chcesz sprawdzić w jaki sposób w Twojej firmie można zastosować mechanizmy działania Netflix i Twittera, kliknij banner poniżej.

Czym jest BOM?

BOM to nic innego jak przepis na dany produkt – informacja, jakie składniki wchodzą w skład danego produktu. BOM może mieć strukturę płaską lub być w formie drzewa. W tym drugim przypadku w skład wyrobu gotowego wchodzą półprodukty, które są wytwarzane z surowców i wraz z innymi surowcami służą do wytworzenia gotowego wyrobu. Technologia określa sposób wykonania danego wyrobu lub półwyrobu – numer oraz ilość operacji, czas jej trwania oraz zasób, na którym jest wykonywana. Może także zawierać wymiar tzw. Czynnika ludzkiego – czyli po prostu określa ilość zasobu ludzkiego, który jest potrzebny do wykonania danej operacji. Plan produkcji przygotowywany jest w określonym horyzoncie czasowym, w podziale na jednostki czasu. Podstawą dla przygotowania planu produkcji w danych jednostkach czasowych jest kalendarz pracy danego zakładu – tworzony z reguły na początku każdego roku, kalendarzowego lub budżetowego.

Zasoby maszynowe to nic innego jak maszyny. Maszyny mogą tworzyć grupy maszyn. Zasoby ludzkie to pracownicy. Czynnik krytyczny, szczególnie w planowaniu krótkoterminowym. Plan produkcji jest tworzony dla całego zakładu, ale z uwzględnieniem wydajności poszczególnych maszyn. Ponieważ zakład z reguły podzielony jest na wydziały, nierzadko powiązane ze sobą technologicznie (jeden wydział produkuje komponenty wykorzystywane na innym wydziale) takie konfiguracje muszą być odzwierciedlane w planie produkcyjnym. Podobna sytuacja jest w przypadku operacji wykonywanych na różnych maszynach w ramach tej samej technologii – aby umożliwić wyprodukowanie danej części, operacja poprzedzająca musi być wykonana odpowiednio wcześnie.
Krytyczny dla realizacji zamówień jest plan krótkoterminowy, który w sposób bardzo precyzyjny określa wielkość produkcji dla poszczególnych produktów w danych jednostkach czasu. Horyzont planowania krótkoterminowego jest określany przez każdą firmę indywidualnie. Z grubsza można założyć, ze wynika on ze specyfiki branży, w jakiej dana firma się znajduje. Np. w branży przemysłu metalowego plan krótkoterminowy może być tworzony na kolejne sześć do dziewięciu tygodni, natomiast dla firmy z branży spożywczej plan krótkoterminowy to ten na najbliższe dwa dni. Wynika to ze specyfiki każdej branży – przemysł metalowy uruchamiając produkcję np. ciężkiego sprzętu będzie ją wykonywał przez kolejne tygodnie, maszyny są produkowane na zamówienie, trafiają na magazyn i spokojnie czekają na transport. W przemyśle spożywczym ograniczeniem jest termin przydatności do spożycia, zarówno półproduktów jak też wyrobów gotowych. Produkcja musi odbywać się w krótkich seriach, aby maksymalnie skrócić czas przebywania produktów na magazynach. Bez względu na branżę, plan krótkoterminowy zawsze narażony jest na największe zmiany.

Przeczytaj również: Firmy korzystające z systemów ERP: historie trzech sukcesów

Kryteria tworzenia planu produkcyjnego

Podstawowym kryterium tworzenia planu produkcyjnego jest popyt. Ale do właściwego zaplanowania produkcji niezbędne są także inne wskaźniki. Kluczowa jest informacja o aktualnym stanie danego produktu na magazynie oraz dane na temat produkcji w toku. Aby uzyskać wiarygodne dane, niezbędne jest właściwe planowanie i rozliczanie produkcji na poszczególnych zasobach. O ile planowanie długo i średnioterminowe służy głównie do celów kosztowo – budżetowych, o tyle planowanie krótkoterminowe musi być bardzo precyzyjne oraz dokładnie określać wielkość produkcji w danych jednostkach czasu. Od niego przecież zależy, czy zamówiony towar trafi do klienta w terminie. Dla dokładnego zaplanowania produkcji konieczna jest informacja o aktualnych stanach magazynowych wyrobów gotowych. To w sposób nierozerwalny wiąże się z raportowaniem produkcji. Raportowanie produkcji w firmach odbywa się w przeróżny sposób – najprostszym jest raport w formie papierowej, wypełniany przez pracownika na koniec zmiany lub dnia roboczego i przekazywany do odpowiedniej komórki rozliczeniowej, która następnie informacje te wprowadza do odpowiedniego systemu. Coraz częściej jednak firmy wykorzystują systemy klasy MES, których zadaniem m.in. jest zliczanie wytworzonych produktów. Zliczanie to może być uzależnione od pracownika, który na koniec zmiany raportuje bezpośrednio w systemie ilość wykonanych części w odniesieniu do danego zlecenia produkcyjnego. Maszyny potrafią też, poprzez wbudowane moduły, same zliczać ilość wyprodukowanych części. Następnie informacja z systemu MES przekazywana jest bezpośrednio do odpowiedniego systemu używanego w firmie.
Kolejnym kryterium bardzo istotnym w planowaniu produkcji jest ustalony wcześniej zapas min i max dla danego wyrobu gotowego. Zapasy to koszty, zbyt wysokie stany magazynowe wyrobu gotowego, na które nie ma zamówień w łatwy sposób mogą się przeobrazić w stratę. Zajmują też powierzchnię magazynową, która jest ograniczona. Dlatego plan produkcji musi uwzględniać te wielkości, aby partia produkcyjna nie spowodowała zalegania towarów na magazynach. Druga strona medalu to zapas minimalny. Nierzadko już kontrakty z klientami wymuszają na producencie utrzymywanie określonego stanu minimalnego z każdego asortymentu. Gwarantuje to ciągłość dostaw w momencie nieoczekiwanych zmian zamówień, które w dynamicznie zmieniającym się otoczeniu gospodarczym, z jakim obecnie mamy do czynienia stały się czymś niemalże powszechnym. Wyliczona ilość często musi być zaokrąglona zgodnie z polityką planowania dla danego asortymentu. Może być uzależniona od ilości wynikających z opakowania, serii produkcyjnej lub wcześniejszego procesu technologicznego. Ściśle jest to związane z branżą, w które dana firma się znajduje, np. branża metalowa posługiwać się będzie wielokrotnością opakowań – towar trafiający na magazyn wyrobów gotowych musi być w określonych pojemnikach. Branża spożywcza natomiast musi zużyć do końca półprodukt, który został wytworzony na wcześniejszym etapie technologicznym i musi to zrobić w jednym cyklu produkcyjnym. Kolejnym, dużym wyzwaniem jest zbilansowanie mocy produkcyjnych.
Zasoby mają ograniczoną wydajność, w określonej jednostce czasu mogą wyprodukować daną ilość produktów lub półproduktów. Często zmiana produkcji z jednego asortymentu na drugi pociąga za sobą zmianę oprzyrządowania – np. formy lub kształtowniki. Wymiana narzędzi to czas, który jest nieproduktywny, ale narzędzie musi być zmienione, aby kontynuować produkcję. Z punktu widzenia wydajności maszyny zmiana oprzyrządowania powinna następować jak najrzadziej, natomiast pociągałoby to za sobą długie partie produkcyjne i zwiększenie zapasów magazynowych, a zapasy są przecież ograniczane poprzez założony stan maksymalny. Zasoby – maszyny mogą mieć również różne, nieplanowane przestoje – awaria, brak części lub też planowane przeglądy. Wszystkie te sytuacje muszą być uwzględniane przez planistę w procesie układania planu produkcyjnego. Zasób z reguły obsługiwany jest przez człowieka – to też ograniczenie, które należy wziąć pod uwagę. Poziom wyszkolenia pracownika oraz jego dostępność również determinują sposób, w jaki plan produkcji zostaje ułożony. Często zdarza się, że zaplanowana do wyprodukowania ilość przekracza zdolności produkcyjne danego zasobu. Wtedy do gry wchodzą zasoby alternatywne – maszyny, na których również można wykonać daną operację. Ale w związku z tym produkcja zaplanowana wcześniej na zasobie alternatywnym musi zostać przesunięta. Dochodzimy tu do priorytetów zleceń produkcyjnych. Planista (lub odpowiedni system) musi zdecydować, które zlecenia mają najwyższy priorytet i zadecydować o ich kolejności wykonywania na danym zasobie w określonym czasie. Lub – jeżeli plan produkcji wykracza poza zdolności produkcyjne maszyn – zdecydować o dodatkowych godzinach lub dniach produkcyjnych, czyli zwiększyć jednostkę czasu przeznaczoną na wykonanie danego zadania.
Jeśli i to nie pomoże – pozostają negocjacje z klientem.

Przeczytaj również: Rozliczanie kosztów produkcji

Planowanie to, w dużym skrócie, proces podejmowania właściwych decyzji. Aby plan produkcji był dobrze ułożony i elastyczny, niezbędny jest właściwy przepływ informacji między wszystkimi działami w firmie. Działem odpowiedzialnym za przygotowanie planu produkcji jest najczęściej dział planowania. Aby jednak plan produkcji, czy to długo czy krótkoterminowy był przygotowany właściwie, planiści produkcji musi ściśle współpracować z innymi działami w firmie.
Dział handlowy odpowiada za przygotowanie prognoz popytu długo i średnioterminowego oraz za poprawne wprowadzenie zamówień klienta, które tworzą popyt krótkoterminowy . Istotna jest też informacja o zaawansowaniu realizacji tych zamówień. Dla prawidłowego zaplanowania produkcji konieczne są realne i uaktualniane na bieżąco stany magazynowe. To zadanie spoczywa na logistyce wewnętrznej, często wspieranej odpowiednim systemem.
Zasoby maszynowe – ich stan oraz wyłączenia dostępności, szczególnie nieplanowane są kluczową informacja potrzebną do ułożenia lub też zmiany planu produkcyjnego. Dział Utrzymania Ruchu często jest wspierany odpowiednim systemem, w którym można sprawdzić status danego zasobu.
Istotną informacją jest również dostępność zasobów ludzkich – bez odpowiedniej ilości ludzi lub specjalistów wykonanie danego zlecenia może się nie udać. Informacje o liczebnym stanie załogi i dostępności określonych ludzi powinny być przekazywane do działu planowania.
Dział kontroli jakości odpowiada za przekazywanie do działu planowania produkcji informacji o wykrytych wadach wyprodukowanych półproduktów lub wyrobów gotowych, które w sposób istotny zmniejszają ilość dostępną do dalszej produkcji lub do wysyłki do klienta.
Kluczowe są surowce – przed uruchomieniem produkcji dział planowania musi potwierdzić z magazynem surowców lub działem zaopatrzenia dostępność komponentów, lub, w przypadku braków, zmienić plan produkcji.
Dział finansowy określa lub zatwierdza koszty związane z produkcją: opakowania, optymalną partię produkcyjną, wartości magazynów wyznaczane przez wyliczone zapasy min i max. Koszty maszyn lub inwestycji, w przypadku kiedy pojawiają się nowe zamówienia lub kontrakty.
Wysoka zmienność otoczenia gospodarczego firmy, zarówno wewnętrznego jak i zewnętrznego jest poważnym problemem znacznie utrudniającym planowanie produkcji. konieczne jest szybkie reagowanie na problemy pojawiające się w trakcie realizacji procesów produkcyjnych i korygowanie planów produkcyjnych, aby sprostać normom i jednocześnie zapewnić rentowność produkcji. Działania podejmowane przez planistów produkcji oraz zarządzanie tym obszarem powinny cechować się elastycznością, która jest wymuszana przez konieczność dostosowania się do zmiennych wymagań klientów. Dostarczanie wyrobów w terminie uzgodnionym z klientem, zgodnych pod względem wymagań jakościowych oraz w akceptowalnej cenie jest dziś standardem.

Autor:
Iwona Nalepa

Przeczytaj także:

Millano podbija nowe rynki

System ERP w firmie produkcyjnej? – co powinieneś wiedzieć zanim się na niego zdecydujesz ?

Wskaźnik OEE – jak obliczać i interpretować wyniki?

ERP i CRM. Co to jest? Jakie są kluczowe różnice i korzyści?

Controlling w produkcji

Zmiany w zarządzaniu projektami wdrożeń systemów IT w firmach produkcyjnych w dobie koronawirusa

5 grzechów głównych wdrażania systemu ERP dla firm produkcyjnych