Begränsningsbaserad produktionsledning

I detta avsnitt tas två olika system för begränsningsbaserad produktionsledning upp, OPT/TOC och cyklisk planering. OPT/TOC tillåter en dynamisk efterfrågan, medan cyklisk planering är ett taktbaserat planeringssystem. Olhager (2000) lyfter fram att ett begränsningsbaserat planeringssystem, som mer aktivt tar hänsyn till den begränsande resursen, bör användas om kapacitetsbegränsningar kan konstateras.

OPT/TOC

OPT, Optimized Production Technology, är ett programvarupaket som genererar en schemaläggning baserad på att maximera produktionen i flaskhalsen, alltså i den operation som begränsar flödet (Spencer & Cox, 1995). OPT introducerades i början av 1980-talet och hade till en början fokus på att datorisera schemaläggningen (Spencer & Cox). Idén att flaskhalsen skall styra produktionen vidareutvecklades till ett mer vitt begrepp kallat TOC, Theory of Constraints. Målet med TOC är att tjäna pengar nu och i framtiden. Detta mål preciseras vidare i termer av nettovinst, avkastning på kapital samt kassaflöde och översätts i det operationella målet att öka genomloppshastigheten och att minska lagernivåer och operationskostnader. (Verma, 1996)

Begreppet TOC kan delas in i de två beståndsdelarna: grundläggande regler för hantering av flaskhalsar samt operativ planering och sekvensering av aktiviteterna i produktionen. Hur hantering av flaskhalsarna skall gå till sammanfattas i de nio OPT/TOC reglerna. Dessa bygger på antagandet att flaskhalsarna begränsar flödet i produktionen, vilket medför att det enda sättet som produktionstakten kan öka på är att kapacitetsutnyttjandet i flaskhalsen ökar. Antagandet innebär att man eftersträvar ett fullt utnyttjande av flaskhalsarna och att så stora partier som möjligt skall köras för att reducera antalet omställningar. För resurser som har en låg beläggning gäller det omvända förhållandet. De nio OPT/TOC reglerna är formulerade enligt följande: (Olhager, 2000)

1. Balansera flödet, inte kapaciteten

2. Utnyttjandegraden av en icke-kritisk resurs styrs ej av dess egen potential utan av någon annan begränsning i systemet

3. Utnyttjandet och aktivering av en resurs är inte samma sak

4. En förlorad timme i en flaskhals är en förlorad timme för hela systemet 5. En sparad timme i icke-flaskhals är betydelselös

6. Flaskhalsar styr både materialflöde och lager i systemet

7. Försörjningspartiet bör inte – och många gånger skall inte – vara lika med produktionspartiet

8. Ett produktionsparti skall variera i storlek både längs dess väg genom produktionsprocessen och i tid

9. Prioritet kan bara sättas genom analys av systemets samtidigt verkande begränsningar. Ledtiden är en funktion av planeringen.

Detta styrsystem främjas om en överkapacitet finns långt fram i produktionskedjan och att flaskhalsen befinner sig tidigt i denna. Nästkommande aktivitet kan då snabbt ta hand om produkten och ett sug genom produktionen kan skapas. Tidsbuffertar används sedan för att skapa ett jämnt flöde och fånga upp produktionsstörningar.

För att kunna tillämpa OPT/TOC krävs att produkter och operationstider i hela produktionssystemet beskrivs noggrant i ett nätverk. Även ställtider och stycktider måste anges för de olika ingående resurserna. De operationer som bildar flaskhalsen och som efterföljer dessa benämns för det kritiska nätverket. Operationerna i detta framåtplaneras med beaktande av en given kapacitet; detta utgör sedan utgångspunkten för planering av det icke-kritiska nätverket där bakåtplanering sker utan hänsyn till kapacitet. Buffertar placeras sedan innan flaskhalsen, för att säkerställa att denna alltid kan nyttjas, och i övergången mellan det kritiska och det icke-kritiska nätverket. Detta system brukar benämnas trumma-buffert-rep, där trumman representeras av flaskhalsen som sätter takten, och buffert säkerställer att flaskhalsen kan nyttjas; repet binder samman flaskhalsen med den första operationen i produktstrukturen vilket medför att en harmoni skapas mellan orderingång och kapacitet. (Olhager, 2000)

Cyklisk planering

I cyklisk planering utgör den kritiska resursen mittpunkten och målet är att ha ett maximalt resursutnyttjande i denna. Produktstrukturen utnyttjas ej utan fokus är just på beläggning av den kritiska resursen. Olhager (2000) lyfter fram att tre villkor skall vara uppfyllda för att en cyklisk planering skall vara en lämplig metod. Dessa är att efterfrågan är stabil, produktmixen fastställd över en längre tidsperiod samt att kapaciteten i produktionen är begränsad. Metoden går ut på att bestämma en återkommande sekvens för hur olika artiklar skall produceras. På detta sätt åstadkoms ett bestämt intervall för när en viss artikel inkommer till en arbetsstation samtidigt som materialflödet blir jämnare vilket innebär mindre kötider. En kontroll av kötiderna för de olika stationerna skapas på detta sätt vilket även innebär en kontroll över kapitalbindning, i produktionen och i lager, och genomloppstider. Enligt Olhager & Rapp (1985) utgör ofta kötiden den största delen av produktens totala ledtid. Kötiden växer, enligt empiriska studier, exponentiellt med beläggningsgraden, se Figur 24.

Figur 24. Samband mellan kötid och beläggningsgrad. Källa: Fritt från Olhager & Rapp (1985)

Ett exempel på hur en cyklisk detaljplan kan se ut visas i Figur 25. I detta exempel är resurs 1 styrande och belagd hela tiden. De andra resurserna har viss överkapacitet och kan därmed anpassa sin produktion till flaskhalsens. I detta exempel är cykeltiden tre perioder, vilket innebär att tillverkningen upprepar sig var tredje period. (Olhager, 2000)

Resurs Period 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4

Figur 25. Detaljplan för cyklisk planering i from av ett Gantt-schema. Källa: Fritt från Olhager (2000)

Vid cyklisk planering är orderkvantiteten ej beslutsvariabeln, istället bestäms en cykeltid för vilken de olika produkterna skall produceras inom, i en fast sekvens. Partistorleken skall sedan beräknas så att den täcker efterfrågan inom denna tid. Cykeltiden måste även täcka både ställtid och operationstid. I de fall där efterfrågan varierar brukar detta pareras genom att cykeltiden hålls fast och orderkvantiteten varieras. Detta förutsätter dock mindre variationer, för större förändringar bör cykeltider och partistorlekar beräknas om. (Olhager, 2000)

Denna metod resulterar inte i en komplett materialbehovsplanering utan måste fullständigas med planering före och efter den kritiska resursen samt eventuellt med beräkningar av säkerhetslager. (Olhager, 2000)