Zajímavost ze světa
Pokročilé plánování APS se rozšířilo s rostoucím výpočetním výkonem počítačů, který umožnil počítat proveditelný rozvrh s ohledem na konečné kapacity. Starší plánování MRP s tím kvůli omezenému výkonu nepočítalo a kapacity bralo jako neomezené [2].
Co v článku najdete
- Co je APS a k čemu slouží
- Jaký je rozdíl mezi APS a MRP
- Jak APS pracuje s konečnými kapacitami
- Jak APS optimalizuje výrobní rozvrh
- Jaký je vztah APS k ERP a MES
- Kdy se firmě APS vyplatí
- Jaké jsou předpoklady úspěšného nasazení APS
- Jaké chyby firmy při zavádění APS nejčastěji dělají
Co je APS a k čemu slouží
APS je pokročilé plánování a rozvrhování výroby. Jeho úkolem je sestavit rozvrh, který firma skutečně zvládne splnit. Na rozdíl od jednoduchého plánování materiálu počítá APS materiál i kapacity najednou [1].
Smyslem APS je dát plánovači realistický rozvrh dílny. Ten ukáže, kdy se která operace na kterém stroji odehraje a zda firma stihne slíbené termíny [1]. Plánovač pak může včas reagovat, když plán nevychází.
APS je nadstavba nad běžným plánováním v ERP. Nenahrazuje ERP, ale doplňuje ho o schopnost počítat proveditelný rozvrh s ohledem na reálné limity výroby [2]. Je to konkrétní část širšího plánování výroby.
Pojem pokročilé v názvu odkazuje právě na schopnost počítat rozvrh s mnoha proměnnými najednou. Plánovač by takový rozvrh ručně sestavoval hodiny a u složité výroby by ho nestihl vůbec. APS jej spočítá za chvíli a navíc dokáže rychle přepočítat, když se priority nebo termíny změní [1].
Jaký je rozdíl mezi APS a MRP
MRP a APS plánují výrobu, ale zásadně se liší v přístupu ke kapacitě. MRP počítá potřebu materiálu z kusovníků a předpokládá, že stroje jsou vždy volné. Vznikne tak plán potřeby, který ale nemusí jít splnit [3].
| Hledisko | MRP | APS |
|---|---|---|
| Kapacity | Nekonečné, stroje vždy volné | Konečné, respektuje limity |
| Co plánuje | Potřebu materiálu | Materiál i rozvrh operací |
| Výsledek | Plán potřeby | Proveditelný rozvrh dílny |
| Náročnost na data | Nižší | Vyšší, nutné normy a kalendáře |
| Typické nasazení | Sériová výroba | Složitá zakázková výroba |
Zdroj: APICS (2019). APICS Dictionary. 16. vydání. ASCM.
APS naopak pracuje s konečnými kapacitami a hledá rozvrh, který je reálně proveditelný [1]. Cenou za přesnost je vyšší nárok na kvalitu dat o normách, kalendářích a dostupnosti pracovišť.
Jak APS pracuje s konečnými kapacitami
Konečné kapacity znamenají, že APS bere stroj jako zdroj, který má jen omezený počet hodin. Když je pracoviště obsazené, další operaci naplánuje až na volný čas, ne paralelně přes limit [2]. Tím vzniká rozvrh, který odpovídá realitě dílny.
Při plánování konečných kapacit hraje klíčovou roli úzké místo, tedy pracoviště s nejmenší kapacitou, které určuje výkon celé výroby [6]. APS kolem něj staví celý rozvrh, protože právě ono rozhoduje o termínech.
Konečné kapacity jsou důvod, proč APS dá splnitelný plán tam, kde MRP selže. Cenou je vyšší citlivost na kvalitu dat. Pokud jsou normy nebo kalendáře nepřesné, je nepřesný i výsledný rozvrh [1].
Práce s konečnými kapacitami také mění pohled na vytížení. Snaha naplnit každý stroj na sto procent vede k dlouhým frontám a nestabilním termínům, protože každá drobná porucha rozvrh rozhodí [6]. APS proto hledá rozvrh, který drží rozumnou rezervu a zůstává odolný vůči běžným výkyvům provozu.
Jak APS optimalizuje výrobní rozvrh
APS nehledá jen libovolný proveditelný rozvrh, ale snaží se najít dobrý rozvrh podle zvoleného cíle [1]. Cílem může být dodržení termínů, krátká průběžná doba nebo vysoké využití úzkého místa.
| Cíl optimalizace | Co APS upřednostní |
|---|---|
| Dodržení termínů | Zakázky s blízkým termínem dodání |
| Krátká průběžná doba | Plynulý tok bez čekání ve frontách |
| Využití úzkého místa | Maximální vytížení klíčového pracoviště |
| Méně přestaveb | Seskupení podobných operací za sebe |
Zdroj: APICS (2019). APICS Dictionary. 16. vydání. ASCM.
Tyto cíle si často protiřečí. Vyšší využití strojů obvykle prodlužuje průběžnou dobu, protože rostou fronty před pracovišti [6]. APS proto hledá rozumný kompromis podle priorit dané firmy, ne jediné správné řešení.
Jaký je vztah APS k ERP a MES
APS nepracuje samostatně. Data o zakázkách, kusovnících a zásobách čerpá z ERP, reálný stav strojů a rozpracované výroby ze systému MES [5]. Bez těchto dat by APS plánoval naslepo.
| Systém | Role v plánování | Co dodává APS |
|---|---|---|
| ERP | Plánování zakázek a zdrojů podniku | Objednávky, kusovníky, zásoby |
| APS | Pokročilé rozvrhování s konečnými kapacitami | Proveditelný rozvrh dílny |
| MES | Řízení a sběr dat z výroby | Skutečný stav strojů a operací |
Zdroj: ČSN EN 62264 (ISA-95). Integrace podnikových a řídicích systémů.
Rozdělení rolí mezi ERP a výrobní provoz popisuje norma ISA-95 [4]. ERP plánuje na úrovni podniku, MES řídí dílnu a APS mezi nimi sestavuje proveditelný rozvrh. Jak MES do tohoto obrazu zapadá, shrnuje průvodce MES systémem.
Kdy se firmě APS vyplatí
APS není pro každého. Stabilní sériová výroba s malým počtem variant si často vystačí s kapacitními propočty v ERP [3]. APS se vyplatí tam, kde je výroba složitá a běžné plánování přestává stačit.
- Zakázková výroba s mnoha variantami a krátkými sériemi
- Provozy s úzkými místy, kde záleží na pořadí operací
- Časté změny priorit a termínů během výroby
- Dlouhé přestavby, kde se vyplatí seskupovat podobné operace
- Potřeba slibovat zákazníkům reálné termíny dodání
Společným jmenovatelem je složitost. Čím víc proměnných do rozvrhu vstupuje, tím víc APS pomůže najít proveditelný plán, který by člověk z hlavy nesestavil [1].
Jaké jsou předpoklady úspěšného nasazení APS
APS je jen tak dobrý jako data, se kterými pracuje. Nepřesné normy, zastaralé kalendáře nebo chybějící zpětná vazba z dílny udělají z rozvrhu fikci [1]. Příprava dat je proto první podmínkou úspěchu.
Druhou podmínkou je propojení se zdroji dat. APS potřebuje aktuální stav strojů, který dodává MES, a kmenová data ze sdílené databáze ERP [5]. Bez tohoto propojení plánuje z odhadů, ne ze skutečnosti.
| Předpoklad | Co zajišťuje | Riziko při zanedbání |
|---|---|---|
| Přesná data | Normy, kalendáře a postupy | Nereálný rozvrh |
| Propojení s MES | Aktuální stav strojů | Plánování z odhadů |
| Jasné priority | Srozumitelný cíl optimalizace | Protichůdné výsledky |
| Zapojení plánovačů | Rozvrh použitelný v praxi | Systém zůstane nevyužitý |
Zdroj: APICS (2019). APICS Dictionary. 16. vydání. ASCM.
Třetí podmínkou je realistické očekávání. APS nezázračně nezvýší kapacitu, jen lépe využije tu stávající. Pokud poptávka trvale převyšuje možnosti výroby, žádný rozvrh to nevyřeší a je třeba posílit úzké místo [6].
Jaké chyby firmy při zavádění APS nejčastěji dělají
- Nasazení APS na nepřesná data o normách a kalendářích
- Žádné propojení s reálným stavem strojů z MES
- Očekávání, že APS sám zvýší kapacitu výroby
- Příliš mnoho protichůdných cílů optimalizace najednou
- Slabé zapojení plánovačů, kteří s rozvrhem denně pracují
Většině těchto chyb se firma vyhne, pokud k APS přistupuje jako k projektu kvalitních dat a jasných priorit, ne jako k samospasitelnému softwaru [1].
Osvědčuje se zavádět APS postupně. Nejdřív se vyladí data a propojení s ERP a MES, pak se nasadí na vybranou část výroby a teprve po ověření se rozšíří na celý provoz [5]. Tento přístup sníží riziko, že se firma spolehne na rozvrh postavený na nepřesných datech, a dá plánovačům čas si na nový nástroj zvyknout.
Rozvrhněte výrobu v systému Helios
APS dává smysl jen s kvalitními daty a propojením na reálný stav strojů. Společnost NVSP dodává ERP Helios a navazující výrobní řešení, která spojí pokročilé plánování se skutečným provozem dílny. Prohlédněte si nabídku produktů NVSP a proberte nezávazně, zda se vaší výrobě APS vyplatí.
Shrnutí
APS je pokročilé plánování a rozvrhování výroby, které plánuje materiál i kapacity současně. Hlavní rozdíl proti MRP je práce s konečnými kapacitami, takže výsledný rozvrh je reálně proveditelný. APS zohledňuje normy, kalendáře a úzká místa a optimalizuje rozvrh podle zvoleného cíle, třeba dodržení termínů. Data čerpá z ERP a reálný stav strojů z MES, rozdělení rolí popisuje norma ISA-95. Vyplatí se hlavně ve složité zakázkové výrobě. Úspěch závisí na kvalitě dat a jasných prioritách.
Časté otázky
Co znamená zkratka APS
APS je Advanced Planning and Scheduling, tedy pokročilé plánování a rozvrhování výroby. Plánuje materiál i kapacity současně a hledá reálně proveditelný rozvrh [1].
Jaký je rozdíl mezi APS a MRP
MRP počítá potřebu materiálu a předpokládá vždy volné stroje. APS pracuje s konečnými kapacitami a sestaví rozvrh, který jde skutečně splnit [3].
Pro koho se APS hodí
APS se vyplatí hlavně ve složité zakázkové výrobě s mnoha variantami a úzkými místy. Stabilní sériová výroba si často vystačí s kapacitními propočty v ERP [3].
Použité zdroje a literatura
Knihy a učebnice
[3] Monk, E., Wagner, B. (2013). Concepts in Enterprise Resource Planning. 4. vydání. Cengage. ISBN 978-1111820398.
[5] Kletti, J. (2007). Manufacturing Execution System - MES. Springer. ISBN 978-3540497448.
[6] Hopp, W. J., Spearman, M. L. (2011). Factory Physics. 3. vydání. Waveland Press. ISBN 978-1577667391.
Standardy a slovníky
[1] APICS (2019). APICS Dictionary. 16. vydání. ASCM.
[2] VDI 5600 Blatt 1:2016. Manufacturing Execution Systems.
[4] ČSN EN 62264 (ISA-95). Integrace podnikových a řídicích systémů.