UNICORN COLLEGE. Katedra informačních technologií BAKALÁŘSKÁ PRÁCE. Principy pokročilého plánování výroby

UNICORN COLLEGE

Katedra informačních technologií

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Principy pokročilého plánování výroby

Autor BP: Ondřej Konvička Vedoucí BP: Ing. Marek Beránek, Ph.D.

2013 Praha

Čestné prohlášení Prohlašuji, že jsem svou bakalářskou práci na téma Principy pokročilého plánování výroby vypracoval samostatně pod vedením vedoucího bakalářské práce a s použitím výhradně odborné literatury a dalších informačních zdrojů, které jsou v práci citovány a jsou také uvedeny v seznamu literatury a použitých zdrojů. Jako autor této bakalářské práce dále prohlašuji, že v souvislosti s jejím vytvořením jsem neporušil autorská práva třetích osob a jsem si plně vědom následků porušení ustanovení § 11 a následujících autorského zákona č. 121/2000 Sb. V……………………. dne ………..

…….…………………………… (Ondřej Konvička)

Poděkování Děkuji vedoucímu bakalářské práce Ing. Marku Beránkovi, Ph.D. za účinnou metodickou, pedagogickou a odbornou pomoc a další cenné rady při zpracování mé bakalářské práce.

Principy pokročilého plánování výroby Advanced Production Planning Principles

Strana 7

Abstrakt Tato bakalářská práce je zaměřena na principy pokročilého plánování výroby ve výrobních podnicích. Práce představuje problémy, na jejichž řešení jsou systémy pokročilého plánování výroby zaměřeny, pozornost je věnována i způsobu, jakým typický podnik s těmito systémy pracuje. Práce charakterizuje jednotlivé koncepty plánování a omezení, se kterými pracují, stejně jako požadavky na dodavatele plánovacího systému i na podnik, který ho chce využívat. Práce zahrnuje i přehledný seznam příkladů výsledků dosahovaných využíváním plánovacích systémů této kategorie. Závěr práce je pak věnován přehledu místních dodavatelů APS systémů a komplexnímu příkladu, který na smyšleném podniku demonstruje práci s plánem výroby ve všech jeho fázích vývoje. Klíčová slova: APS, pokročilé plánování a rozvrhování, provozní efektivita, zákaznický servis, podnikové IS

Abstract This bachelor thesis is focused on the principles of advanced production planning in manufacturing enterprises. The thesis introduces the challenges these systems are dealing with; attention is also dedicated to the way a typical manufacturing enterprise operates with those systems. The thesis characterizes the individual planning concepts and the constraints involved, as well as the requirements regarding both the supplier of the planning system and the company that wishes to make use of system of this category. The ending of the work is dedicated to an overview of the local APS systems suppliers and to a complex example, demonstrating how an imaginary enterprise works with the plan during all stages of its development. Keywords: APS, advanced planning and scheduling, operational efficiency, customer service, enterprise IS

Strana 8

Obsah 1.

Úvod ............................................................................................................................................11

2.

Problematika pokročilého plánování výroby (APS)..................................................15

3.

2.1.

Historie plánování výroby s využitím informačních technologií........................15

2.2.

Plánovací horizonty ..............................................................................................................20

2.3.

Kontext plánování výroby ..................................................................................................23

2.4.

Koncepty plánování ..............................................................................................................26

2.4.1.

Kapacitní plánování .....................................................................................................27

2.4.2.

Plánování kampaní.......................................................................................................27

2.4.3.

Materiálové alokace .....................................................................................................28

2.4.4.

Průmyslově specifická plánování ...........................................................................28

Požadavky na APS systém ...................................................................................................29 3.1.

4.

5.

Věrnost plánovacího modelu výrobní realitě .............................................................29

3.1.1.

Plánovací algoritmus ...................................................................................................31

3.1.2.

Podpora ručních zásahů do plánu ..........................................................................31

3.2.

Výkonnost.................................................................................................................................33

3.3.

Integrace ...................................................................................................................................33

3.4.

Lokalizace .................................................................................................................................34

3.5.

Stabilita......................................................................................................................................34

3.6.

Visibilita a přehlednost........................................................................................................34

3.7.

Funkce manažerských přehledů......................................................................................36

Nároky na klientský podnik ...............................................................................................37 4.1.

Vůle a schopnost modifikovat podnikové procesy ...................................................37

4.2.

Součinnost s dodavatelem APS při implementaci.....................................................37

4.3.

Datová kázeň ...........................................................................................................................38

4.4.

Adekvátní personální zajištění .........................................................................................38

Typické přínosy plánování výroby ..................................................................................39 5.1.

Výsledky projektů ovlivňující provozní efektivitu....................................................39 Strana 9

5.2.

Výsledky projektů ovlivňující zákaznický servis.......................................................41

6.

Mapa trhu APS v ČR................................................................................................................44

7.

Komplexní příklad .................................................................................................................47 7.1.

Prodejní a provozní plánování .........................................................................................47

7.2.

Řízení vstupu zakázek..........................................................................................................48

7.3.

Plánování a rozvrhování výroby......................................................................................48

8.

Shrnutí........................................................................................................................................51

9.

Conclusion.................................................................................................................................52

10. Seznam použitých zdrojů.....................................................................................................53 11. Seznam obrázků......................................................................................................................55 12. Seznam tabulek.......................................................................................................................56

Strana 10

1. Úvod Podnik je podle naprosté většiny definic soubor aktivit vyvíjených podnikatelem za účelem dosažení zisku [1]. U aktivit výrobního podniku jde pak zpravidla o dosažení zisku přeměnou vstupního materiálu nebo vstupních komponent ve výsledný produkt a jeho následným prodejem [2]. Tato proměna přitom může být v závislosti na daném průmyslovém odvětví více či méně výrazná. Podstatou podnikání je ale stále generování zisku. V posledních dvaceti letech se z nejrůznějších důvodů stala řada průmyslových odvětví přesycenými, jinými slovy, nabídka produkčních kapacit těchto průmyslových odvětví je dlouhodobě vyšší než poptávka. Podniky spadající do těchto průmyslových odvětví mají následkem tohoto přesycení téměř nulovou možnost manipulace s cenou – jednoduše, pokud si podnik nastaví obchodní marži na ze svého pohledu příliš atraktivní úroveň, vždy se najde konkurent, který cenu stlačí na dostatečně nízkou úroveň, aby od tohoto podniku převzal zákazníky na svou stranu. Nízká cenová flexibilita firem podnikajících v průmyslových odvětvích s přesycenou nabídkou tedy značnou měrou ztěžuje dosažení hlavního cíle podnikání – generování zisku. Typickým příkladem takového odvětví je hutní průmysl [3] – na území Spojených Států se dokonce šíří přirovnání, že tím druhým, co stát chce vlastnit po letišti, jsou právě železárny. Záměr generování zisku může celkem libovolný podnik podpořit současným sledováním dvou cílů. Prvním cílem je získat konkurenční výhodu, která umožní podniku stát se tak atraktivním dodavatelem pro své zákazníky, že tito nebudou migrovat ke konkurenčním dodavatelům – v ideálním případě by efekt mohl být právě

opačný.

Druhým

cílem

je

zvýšení

provozní

efektivity

(snížení

výrobních/provozních nákladů). Ve vysoce konkurenčních prostředích s nízkou cenovou flexibilitou jde o jeden ze základních způsobů zvýšení ziskovosti podniku – laicky řečeno, jde o snížení nákladů na určité množství produkce. Protože se na tyto dva cíle budeme v textu hojně odkazovat, bude vhodné jejich úvodu věnovat ještě nějaký prostor.

Strana 11

Prvním zmiňovaným cílem je získání konkurenční výhody, která zvýší atraktivitu podniku jako dodavatele pro jeho zákazníky. Takovou výhodou nemusí být nutně jen cena výsledného produktu. V řadě průmyslových odvětví také nelze spoléhat na to, že zákazníka osloví avizovaná kvalita produkce – ta už je v dnešní době ve velkém množství průmyslových odvětví předpokladem. Řada průmyslových odvětví se však potýká s problémy souvisejícími s úrovní zákaznického servisu, jejichž řešení může mít zásadní vliv na hodnocení podniku jako dodavatele. Mezi tyto problémy patří například termínová spolehlivost dodávek, tedy včasnost dodání objednané zakázky. I když například ze světa spedičních služeb jsme zvyklí, že po přislíbení termínu dodání s ním můžeme celkem jistě počítat, ve světě výrobních podniků tomu tak ale po hříchu není a není neobvyklé narazit na závod, který dosahuje termínové spolehlivosti na úrovni 75 % [4] což znamená, že každá čtvrtá zakázka je dodána pozdě. Dalším faktorem ovlivňujícím úroveň zákaznického servisu jsou dodací lhůty. Je celkem jednoduché si představit situaci, kdy dostane přednost ten dodavatel, který je schopen zakázku realizovat za kratší dobu než jiný, i když třeba nabízí za stejnou produkci lákavější cenu. Druhým výše zmíněným cílem byla provozní efektivita, která charakterizuje schopnost podniku organizovat své výrobní aktivity takovým způsobem, který umožňuje ekonomickou realizaci výroby s ohledem na cílenou úroveň zákaznického servisu. Úroveň provozní efektivity logicky ovlivňuje průtočnost výrobních kapacit – tedy schopnost podniku organizovat výrobu takovým způsobem, aby se minimalizovala doba, kdy výrobní zdroje nevytvářejí žádnou přidanou hodnotu. Dalšími faktory ovlivňujícími úroveň provozní efektivity je například doba obratu zásob nebo průběžných dob výroby (doba, která je nutná k produkci určité zakázky). Důsledným zvyšováním úrovně zákaznického servisu a provozní efektivity může podnik dosáhnout prokazatelně lepších ekonomických výsledků a celkově vyšší konkurenceschopnosti1. Tyto dva cíle jsou však ve vztahu k sobě navzájem protichůdné. Tento vztah lze demonstrovat na jednoduchém příkladu: představme si podnik sledující cíl zvýšení své atraktivity pro zákazníky (zákaznického servisu),

1

Tento fakt dokládá kapitola 5.

Strana 12

čehož chce dosáhnout snížením dodacích lhůt. S tímto záměrem se předzásobí vším možným materiálem, který pro svou výrobu může potřebovat, takže až obdrží objednávku, může téměř okamžitě zahájit výrobu. Takový postup sice jistě zvýší úroveň zákaznického servisu, přitom bude ale mít značně negativní dopad na provozní efektivitu. I u relativně malého podniku by totiž zásoba takovým množstvím materiálu na sebe vázala zcela enormní finanční zdroje. Poznamenejme navíc, že je možné, snad dokonce pravděpodobné, že by podnik v takové situaci všechen materiál ani nikdy nevyužil, protože než by přišla zakázka, která by daný typ materiálu využila, mohl by tento být v důsledku dlouhého skladování znehodnocen (například korozí). Výše uvedený příklad je zavedený do extrému (a je také extrémně zjednodušený), jasně však prezentuje důvod, proč dosažení provozní efektivity a dobré úrovně zákaznického servisu představuje dva navzájem protichůdné cíle. Možná je na místě nyní přeformulovat výše uvedený důvod vyvíjení aktivit výrobního podniku: jde o dosažení zisku realizací produkce při zachování vysoké provozní efektivity a současně na vysoké úrovni zákaznického servisu. Je tedy v zájmu konkurenceschopnosti podniku udržovat provozní efektivitu a zákaznický servis ve vzájemné rovnováze. Tohoto cíle lze dosáhnout, pakliže má podnik co nejlepší představu o výrobě, a to jak ze střednědobého, tak z krátkodobého hlediska. Nutným předpokladem pro dosažení a udržení vysoké úrovně provozní efektivity a zákaznického servisu (potažmo tedy i konkurenceschopnosti) je tedy kvalitní plán výroby. Úkol plánování výroby představuje problém kategorie NP-Hard [5], neexistuje tedy jedno správné řešení, ale nekonečná řada, z nichž každé má v tomto kontextu pro podnik jinou hodnotu (jinou měrou naplňuje cíle provozní efektivity a zákaznického servisu). Rozdíl mezi hodnotou dobrého a výborného plánu z finančního hlediska přitom u velkých závodů může představovat miliony korun denně. Vzhledem ke komplexnosti plánování výroby je proto vhodné využít nástroje, který umožní na přání vygenerovat plán výroby odpovídající obchodním požadavkům daného výrobního podniku a který umožní zhodnotit kvalitu takto vygenerovaného plánu. Nástroj, který kvalitně plánuje výrobu podniku, mu umožní se na budoucí výrobu dobře „připravit“ a flexibilně reagovat na nově vzniklé situace, například na

Strana 13

poruchu výrobního zařízení – v takové situaci např. umožní plán výroby přepracovat, aby vzniklé problémové místo obešel. Řešení těchto úkolů je údělem systémů Pokročilého plánování a rozvrhování výroby (APS – Advanced Planning and Scheduling), kterým je věnována tato práce. Cílem této práce je představit principy plánování výroby, problematiku, kterou řeší a uvést

hlavní

hráče

Strana 14

na

místním

trhu.

2. Problematika pokročilého plánování výroby (APS) 2.1. Historie plánování výroby s využitím informačních technologií Historie plánování výroby s využitím informačních technologií sahá až do padesátých let 20. století [6]. V té době výrobní podniky realizovaly správu materiálu na skladě s využitím skladových karet a objednávky materiálu na sklad byly realizovány na základě spotřebních prognóz a provozních statistik. Výsledkem byla pochopitelně zpravidla skutečnost, že podnik držel zásoby na hladině nepřiměřené svým potřebám (stejně tak prostředky vázané na tyto zásoby byly tím pádem nepřiměřené). I když pomineme fakt, že práce se skladovými kartami trpěla z provozního hlediska značnými nedostatky, zůstává s tímto způsobem plánování výroby spojena celá řada nedostatků – za všechny jmenujme například obtížný výběh součástek, které se přestaly používat v momentě, kdy byl jejich stav na skladě ještě stále nezanedbatelný. Uplatnění takových součástek se tak stávalo výrazně obtížnějším – nevyužití součástky, která je ve velkém objemu na skladě má přitom na provozní efektivitu podniku značně nepříznivý dopad. Změna v tomto ohledu nastala v 60. letech, kdy se objevily první systémy kategorie označované jako MRP (Material Requirements Planning). Systémy této kategorie byly zejména schopny vypočíst potřebu materiálu, srovnat ji se skladovými dispozicemi a následně pak vypočíst množství materiálu, které je potřeba objednat. Tento na přesném výpočtu založený přístup představoval zásadní pokrok oproti dřívějším postupům, které v podmínkách složitějších výrob (s tisíci dílčími položkami na výrobku) byly ručně neuřiditelné. Metoda MRP představovala způsob řízení stavu materiálu na skladě takovým způsobem, aby s danou rezervou odpovídal skutečným zákaznickým objednávkám, jejichž realizaci následně umožňovala díky rozvrhovacím funkcím zefektivnit. Plánovací koncept MRP sice řešil potřebu materiálu, protože však byl slepý k dalšímu zásadnímu omezení procesu realizace zakázky, kterým je dostupnost kapacit, zůstala otevřena další významná příležitost, která by mohla provozní efektivitu podniku posunout na významně vyšší úroveň. Fakt, že výsledný rozvrh nezohledňoval

Strana 15

kapacitní omezení výrobních zařízení (a tato tedy přetěžoval) znamenal, že jeho využitelnost byla často velmi nízká. Obrázek 1: Evoluce podnikového plánování s využitím IT Zdroj: SINGLETON, Derek. History of MRP Software. Software Advice [online]. 2013, 2013-01-08 [cit. 2013-04-07]. Dostupné z: http://blog.softwareadvice.com/articles/manufacturing/mrp-softwarehistory-0112/ Zpracování: vlastní

Tento problém řešil koncept MRP II (Manufacturing Resource Planning - za zkratku MRP se uvádí římská II, aby nedošlo k záměně s prvním plánovacím konceptem), který měl ambici stát se silným plánovacím konceptem, který bude při plánování brát v úvahu kapacitní i materiálová omezení, čím by se měla kvalita výsledného plánu výrazně zvýšit Koncept MRP II reprezentuje přístup k řízení výroby, který umožňuje zajistit časovou i kvantitativní vazbu mezi nákupem a prodejem. Jde o iterační proces, na jehož začátku jsou zadány materiálové a kapacitní požadavky spolu s počátečním nebo koncovým termínem výroby. Systém pak rozplánuje výrobu podle zadaných požadavků, a to buď od počátečního termínu dopředu, nebo od finálního termínu dozadu. MRP II samozřejmě představovala pokrok a zlepšení. Protože však s kapacitními

omezeními

nepracovala

realisticky

(předpokládala

neomezenou

dostupnost kapacit v čase jejich potřeby), dala se pro skutečné řízení použít jen velmi omezeně. Skutečný průběh výrobních procesů se od plánu získaného metodou MRP II značně lišil. Metodu MRP II se i přes řadu pokusů (především SRN) ani za tři desítky let nepodařilo zásadnějším způsobem rozvinout. Důvodem bylo, že MRP II byla používána výrobci ERP [6] systémů a to, že základní technologií pro manipulaci s daty v ERP systémech se stalo SQL. SQL je skvělou technologií umožňující bezpečnou práci mnoha uživatelů nad toutéž databází (což naprosto vyhovuje potřebám běžných

Strana 16

transakcí ERP systému). Totéž SQL je ale naprosto neefektivní a doslova nevhodné pro případy intenzivních výpočtů prováděných nad velmi rozsáhlými datovými strukturami, což je ale charakteristická potřeba plánovacího systému. ERP s technologií SQL tedy není prostředí, ve kterém by se mohlo dařit rozvoji plánovacích systémů. Tyto „tradiční“ koncepty plánování výroby vznikaly v prostředí, ve kterém platila řada zákonitostí, které však v dnešním obchodním prostředí již neplatí – počítaly s tím, že poptávka po produkci není ani sezónní, ani proměnná, že rychlost reakce podniku není klíčová, že tlak na snížení nákladů je malý, anebo že konkurence je malá a tedy i tlak na dodržení termínů dodání zakázek není velký. Všechny tyto skutečnosti však v dnešním dynamickém a zpravidla vysoce konkurenčním prostředí neplatí. Systémy založené na plánovacích konceptech kategorie MRP II se tak z dnešního pohledu jeví jako nevyhovující. Neschopnost světa ERP poskytovat účinnější plánovací technologie poskytla příležitost vzniku nového oboru, který výběr metod a použitých technologií zcela podřídil jedinému cíli, a to vysoké kvalitě plánování. Počátkem devadesátých let se objevuje APS. Business change has driven application requirements well past what ERP was originally intended to deliver. [7] Změny podnikatelského prostředí posouvají požadavky daleko za hranice toho, co měly systémy ERP původně umožňovat. Současným nejvyšším stupněm systémů plánování výroby jsou zmiňované systémy kategorie APS. Ty nabízí řešení všech problémů uvedených v předchozích dvou odstavcích nad citátem. APS systémy pracují současně s materiálovými i kapacitními omezeními, přičemž kapacitní omezení jsou brána realisticky – plánování bere v úvahu skutečnou dostupnost kapacit v čase. Kromě toho ale jsou na rozdíl od systémů MRP II schopny pracovat s úzkými místy ve výrobě, čímž umožňují zajistit co nejhladší průběh výroby (a co nejvyšší průtočnost). Jsou schopny simultánně plánovat na základě materiálových i výrobních omezení, čímž pádem dosahují výsledné plány a rozvrhy výroby podstatně vyšší hodnoty, kterou ještě často zvyšují

Strana 17

využité optimalizační algoritmy. Krom toho řada systémů APS disponuje funkcí umožňující simulovat vliv různých plánů na výrobu. Velkou devizou systémů kategorie APS je také jejich těsnější vazba na výrobní prostředí podniku – tím, že jsou schopny pracovat s detailními omezeními výroby, pracují

s mnohem

reálnějším

modelem

skutečného

výrobního

prostředí.

Poznamenejme, že kvalita výrobního plánu je přímo závislá na kvalitě modelu výrobního prostředí (tzn. na tom, jak dobře model plánovacího prostředí odpovídá skutečnosti) a na schopnosti plánovacího systému s tímto modelem pracovat. Schopnost pracovat s velkým množstvím mnohdy i vysoce komplexních výrobních omezení tak dává systémům pokročilého plánování a rozvrhování možnost produkovat plány a rozvrhy umožňující provozovat výrobu na takové úrovni provozní efektivity a zákaznického servisu, která je z pohledu tradičních plánovacích systémů zcela nepředstavitelná. Výsledkům plánování za pomoci systémů APS bude v této práci věnována samostatná kapitola. Další předností systémů APS oproti výše uvedeným je rychlost, s jakou jsou schopny výrobní plány a rozvrhy připravit. ERP systémy (MRP II) potřebují nejen čas k vlastnímu výpočtu, který u složitějších prostředí může zabrat řadu hodin (někdy dokonce více než jeden den), ale především vyžadují ruční dopracování, kterým plánovači dokončí to, co MRP II nebylo schopno samo vypočíst, tedy zohlednění omezené dostupnosti kapacit. Takové doladění plánu často vyžaduje i více než jeden týden práce plánovačů. Proto podnikové plány výroby bývají nejčastěji zpracovávány jednou měsíčně – častější zpracování jednoduše není reálně provozovatelné. Protože je ale měsíc příliš dlouhá doba, během které se řada předpokladů mění (stornované objednávky, výpadky kapacit pro poruchy, nečekané situace v zásobování, …), účelnost řízení výroby plánem, který nové skutečnosti ignoruje, postupně ztrácí smysl – ke slovu se dostává operativní rozhodování plánovačů, kteří ale vzhledem k enormnímu záběru plánu nejsou schopni důsledky svých rozhodnutí domýšlet do důsledků, a tak je řízení výroby doprovázeno pocitem nezvladatelného chaosu a bezmoci. Oproti ERP systémům jsou APS systémy stejnou úlohu schopny výrazně kvalitněji zpracovat v řádu několika minut. Tato přednost je obzvláště hodnotná

Strana 18

v momentě, kdy například ve výrobě dojde k poruše a k jejímu opětovnému spuštění je nutno plán rychle přepracovat tak, aby se problémovému místu vyhnula. Současně

často

nabízejí

komfortní

rozhraní

pro

manuální

úpravy

vygenerovaného rozvrhu – tím pádem mají plánovači podniku například možnost zohlednit v plánu informace, které neměl plánovací systém k dispozici. APS nemá žádnou definici, není svázán žádnými mezinárodně respektovanými normami. Dá se říci, že nálepkou APS jsou označovány plánovací systémy, jejichž koncept není MRP II a jejichž ambicí je poskytovat vysoce kvalitní (proveditelné, výhodné, …) plány. Je třeba poznamenat, že zdaleka ne všichni výrobci, kteří se hlásí se svými produkty k APS, jsou schopni nabídnout skutečně výkonné plánovací technologie. A tak zatímco ve světě ERP je opravdu mnoho výrobců podnikových ERP systémů a dá se říci, že většina z nich nabízí dobře použitelná řešení, ve světě APS platí, že většina nabízených produktů značně pokulhává za záměrem a opravdu kvalitních bývá méně než 10% nabídky produktů Zpravidla však APS systémy oproti všem výše zmiňovaným metodám plánování výroby disponují následujícími přednostmi2: Vysoce výkonné rozvrhování výroby, pracující s velmi detailním modelem výrobního prostředí Kapacitní plánování a plánování materiálových potřeb prováděné současně Velmi vysoká rychlost Možnost manuálního zásahu ze strany uživatele Výše uvedené charakteristiky systémům kategorie APS umožňují generovat vysoce hodnotné podklady pro výrobu na takové úrovni provozní efektivity a zákaznického servisu, která je z pohledu tradičních plánovacích systémů zcela nepředstavitelná.

2

Tyto charakteristiky nemusí být společné pro všechny systémy, které se do kategorie APS řadí, představují však typické výhody systémů této kategorie oproti systémům MRP II, potažmo ERP.

Strana 19

2.2. Plánovací horizonty Ve výše uvedených kapitolách jsme uvedli proč je pro výrobní podnik důležité usilovat o co nejvyšší úroveň zákaznického servisu a provozní efektivity. Uvedli jsme také, že nutným předpokladem pro dosažení těchto cílů je kvalitní plán výroby, který musí podnik vytvořit a udržovat, aby co nejvíce odpovídal skutečnosti. Tento plán během své existence prochází několika vývojovými fázemi, které níže popíšeme. V popisu budeme pro lepší srozumitelnost postupovat ve směru odprava doleva. Obecně aplikovaným přístupem je vytvoření velmi hrubého plánu výroby, který podnik postupem času zjemňuje až do té míry, že se plán stane rozvrhem, tedy detailním podkladem stanovujícím, jaké operace se kdy a na jakém výrobním zdroji mají provést. Obrázek 2 znázorňuje vývoj plánu výroby. Je rozdělen na tři etapy (horizonty plánování), přičemž výstupem každé etapy je plán nebo rozvrh výroby o nějaké míře určitosti. Bod S&OP je bod v neurčité budoucnosti (viz. dále), bod 0 je bod v čase, pro který výrobu plánujeme. Pro přehlednost budeme hovořit o plánovaném týdnu3. Obrázek 2: Horizonty plánování Zdroj a zpracování: vlastní

Než začneme rozebírat jednotlivé etapy plánování, věnujme pozornost tvaru, ve kterém jsou jejich křivky znázorněny na níže uvedeném grafu. Každé v grafu uvedené etapě plánování předchází jiná etapa. Dokonce i etapě Sales & Operations Planning, ve které jsou vypracovávány prodejní forecasty (bude 3

Týden jako plánované období je v textu uveden pro zjednodušení, toto časové období se může podnik od podniku lišit.

Strana 20

podrobněji popsána níže) předchází jiná etapa – a sice ta, kdy očekáváme, že například za rok nějaké prodeje uskutečníme, ale zatím o nich nemáme žádné konkrétní představy. První dvě etapy zprava mají tedy pozvolný začátek – důvodem je fakt, že na začátku jednotlivých etap pracujeme s minimem nějak podložených zakázek (to, jak jsou podložené, vyplývá z toho, o jakou etapu se jedná) a ty podklady, které nám chybí, musíme doplnit vlastním odhadem a zkušenostmi, případně statistikou. Jak se pohybujeme směrem k plánovanému týdnu, podklady postupně přibývají a my dostáváme čím dál přesnější představu o tom, jak bude výsledný plán, ať už prodejní nebo zakázkový, vypadat. Úroveň křivek z pohledu osy „Y“ by tedy bylo možno popsat jako podíl skutečných a očekávaných zakázek. Z grafu tak navíc vyplývá, že k rozvrhování výroby dochází zpravidla ve chvíli, kdy máme dostatek informací o závazných zakázkách a žádný pozvolný nástup se zde tedy nekoná. Graf však nezachycuje skutečnost, že ve fázi plánování a rozvrhování výroby může přijít taková zakázka nebo obecně požadavek, který je nutno v rozvrhu výroby zohlednit, pokud není pro daný podnik flexibilita irelevantní. Tvaru křivek v níže uvedeném grafu byl věnován dostatek pozornosti a můžeme se tak začít věnovat jednotlivým etapám plánování, které znázorňuje. V bodě S&OP je plán založen. Podkladem pro založení plánu je obvykle obchodní forecast, nebo jiný dokument podobného charakteru. Ten se zpravidla udržuje

v odděleném

podnikovém

informačním

systému,

například

v

provozovaném ERP. V tomto bodě je plánovaný týden na středně až dlouhodobém horizontu, obvykle vzdálen několik měsíců [8]. Z původního stavu obchodní prognózy tedy není možné získat informace o přesném objemu výroby v plánovaném týdnu nebo o charakteristikách zakázek, které budou v průběhu plánovaného týdne realizovány. Díky tomu ale, že jsou obchodní prognózy založeny na zkušenostech s prodejem a znalostech cílového trhu, lze si udělat alespoň hrubou představu o podobě produkce v plánovaném týdnu. Tento plán je vhodné postupně aktualizovat podle toho, jak se jeho podklady (obchodní forecast) mění. Plánování na tomto

Strana 21

časovém horizontu se nejčastěji označuje jako Sales and Operations Planning (Prodejní a provozní plánování4). Jak se blíží plánovaný týden, pohybujeme se po časové ose „X“ směrem doleva, až narazíme na bod OBM, ve kterém se objeví první zakázka na plánovaný týden. Od tohoto okamžiku se začínáme zaobírat skutečným charakterem výroby, který je založen na skutečných obchodních úspěších namísto statistických a subjektivně podbarvených podkladů. Aktivity spadající do tohoto horizontu plánování se označují jako Order Book Management (Řízení vstupu zakázek5). V rámci OBM v souladu se svými obchodními prioritami podnik pro danou zakázku alokuje výrobní kapacitu a provede příslib termínu dodání [9]. Plán na horizontu OBM je přitom nutné ručně korigovat. Je totiž možné, že například na jeden den je ve výrobním plánu alokováno nereálné množství produkce (tedy takové množství výroby, které v průběhu dne nelze realizovat), oproti tomu v jiném dni může být k dispozici nealokovaná výrobní kapacita. Úkolem plánovače je v tomto případě tedy rozložit alokace tak, aby nepřekračovaly výrobní kapacitu podniku. Jak se plánovaný týden přibližuje, lze předpokládat, že tento úkon bude nutno provádět častěji a častěji, protože zakázek bude postupně přibývat. Pokud by celkový objem zakázek alokovaných na plánovaný týden byl nižší než celková výrobní kapacita, může být vhodné přesunout zakázky alokované na další časová období (časově vzdálenější plánované týdny) do alokací aktuálně plánovaného týdne. Podnik tak bude mít větší prostor pro prodej volných výrobních kapacit podniku, které se tímto přesunou dále do budoucnosti. I v tomto případě je tedy nutné plán alokací postupně aktualizovat na základě vývoje obchodních případů. Nyní se dostáváme do fáze plánu, která je plánovanému týdnu nejblíže a která začíná v bodě PP&S (Production Planning & Scheduling – Plánování a rozvrhování výroby6). Jsme již velmi blízko momentu, kdy plán bude nutno použít jako základ pro zadání výrobních operací. Pro jednoduchost si představme, že se pohybujeme několik dní před plánovaným týdnem. V tomto okamžiku začínáme s plánováním a rozvrhováním výroby, přičemž základem pro toto plánování je současný stav alokací

4

V tomto případě jde o přibližný překlad, v češtině se nejčastěji používá anglický originál Také se jedná o přibližný a ne příliš ustálený překlad 6 Tento překlad je již ustálený. 5

Strana 22

a termínů dodání, které jsou výstupem výše popisovaného OBM. Cílem fáze PP&S je detailní organizace výrobních aktivit v jednotlivých dnech. Jejím úkolem je zorganizovat mnohdy i tisíce výrobních zakázek a k nim přiřazené desítky tisíc materiálových položek tak, aby jejich výroba proběhla pokud možno co nejefektivnějším způsobem a aby co nejlépe sledovala současné obchodní priority podniku [10]. Některé z faktorů, které je při plánování a rozvrhování výroby nutno zohlednit, už byly zmíněny dříve – jedná se například o výrobní kapacity nebo o kontrolu objemu materiálu na skladě. Plán je přitom nutno sestavovat takovým způsobem, aby byly dodrženy termínové požadavky zákazníka (stejně jako ostatní faktory ovlivňující úroveň zákaznického servisu), tedy aby zakázka nebyla dodána po termínu, zároveň ale také, aby nebyla realizována s příliš velkým předstihem - v tom případě by v podniku zabírala skladovací místo, což může být v závislosti na daném průmyslovém prostředí problém. Velkou prioritu má samozřejmě i sledování ostatních faktorů ovlivňujících úroveň provozní efektivity. Při plánování musí podnik plán sestavit tak, aby odpovídal jeho obchodním prioritám, které se v průběhu času přirozeně mění, přinejmenším s tím, jak se mění hospodářský cyklus. V době ekonomického útlumu (hospodářský cyklus má klesavou tendenci)

je

pochopitelně

hlavním

cílem

minimalizace

nákladů,

obvykle

prostřednictvím maximalizace obratu zásob a minimalizace neproduktivních časů, přesčasovosti anebo jiných mimořádných nákladů. V době ekonomického růstu naopak, je zpravidla cílem maximalizace průtočnosti výroby, která může podnik typicky dosáhnout zkrácením průběžných dob výroby, dodacích lhůt nebo vhodným managementem využití svých zdrojů. Výrobní plán je nutno sestavit tak, aby odpovídal aktuálním cílům tohoto typu.

2.3. Kontext plánování výroby Než se ponoříme do problematiky plánování výroby hlouběji, je na tomto místě vhodné se pozastavit a věnovat pozornost prostředí, ve kterém systémy APS působí. Začněme ale malou odbočkou. Z výše uvedeného celkem jasně vyplývá, že problematika plánování výroby prostupuje napříč celým podnikem a netýká se pouze jednoho nebo dvou oddělení. V kapitole 2.1 („Plánovací horizonty“) jsme nastínili,

Strana 23

jakým způsobem plán vzniká – nejprve se zpravidla pracuje s hrubou verzí plánu, založenou na obchodních předpovědích, která se s postupem času více specifikuje a stejně tak se více prohlubuje míra detailů, se kterými je nutno pracovat. V tomto procesu pracují zejména tři podnikové útvary. Jsou jimi nákup, výroba a prodej. Nákup přitom logicky zodpovídá za získání materiálu, který není na skladě a je přitom požadovaný a obecně za údržbu skladových zásob, výroba pak zodpovídá za hladký, spolehlivý a co nejekonomičtější průběh produkce. Úkolem prodejního útvaru je pak zejména rozvíjení obchodních případů a uspokojení zákaznických požadavků. Každý z těchto útvarů má v podniku jiné priority odpovídající jeho zaměření. Mezi priority nákupního a výrobního útvaru patří udržování nízkého stavu zásob materiálu, pokud možno nízká variantnost produkce nebo zamezení výrobě na sklad – všechny tyto cíle mají totiž pozitivní vliv na provozní efektivitu podniku. Oproti tomu všechny výše zmíněné priority jsou z pohledu prodejního oddělení právě opačné. V zájmu prodejního oddělení jsou vysoké zásoby hotové produkce, protože snižují doby dodání, stejně tak materiál na skladě. Vysoká variantnost produkce pak dává obchodníkům možnost lépe reagovat na požadavky zákazníka. Jinými slovy, cílem obchodního oddělení je dosáhnout vysoké úrovně zákaznického servisu. Cílem plánování výroby, kde jsou všechny tyto útvary zastoupeny, je dosáhnout rovnováhy mezi prioritami těchto útvarů, která bude odpovídat současným podnikovým prioritám. Nyní už k tématu kontextu plánování výroby. Během své práce pracovníci jednotlivých útvarů používají různé informační systémy, například podnikové ERP nebo jiný IS (pro tyto „ostatní IS“ se v angličtině uchytil název „Legacy“, v rámci této práce se ho budeme držet). Jsou-li tyto systémy nějak zapojeny do plánovacího procesu, musejí být schopny buďto exportovat data do nebo importovat data z APS systému (nebo obojí). Ten samozřejmě tyto operace musí podporovat, mimo jiné schopností konverze dat různých formátů. Během své práce systémy APS pracují s velkým objemem dat týkajících se výrobních zakázek. Ta jsou zpravidla do APS importována ze systému kategorie ERP nebo Legacy. Systém APS tato data následně zpracuje a zpět pošle podklady k výrobě v míře detailu odpovídající plánovanému horizontu. Strana 24

Nyní uvedeme příklad typického postupu práce APS systému. Obrázek 3: Komunikace systému APS s okolím Zdroj: Supply Chain Management and Advanced Planning. Berlín: Springer, 2005. 3. ISBN 3540220658. Zpracování: vlastní

Prvním krokem (1), který probíhá na střednědobém horizontu Prodejního a provozního plánování, je import informací ze systému A do APS. Může jít například o informace o stavech skladů, nákupních objednávkách, a podobně. Tyto informace systém APS zpracuje a v kroku 2 pošle zpět systému A jako nákupní plán. Operace 3 již probíhá na bližším plánovacím horizontu a typicky zahrnuje import následujících informací ze systému B do APS: informace o technologických postupech, kusovnících [11], rozpracované výrobě7 a podobně. Výstup, který APS systému B předá v kroku 4 pak obsahuje termíny výrobních operací anebo směnové plány. Systém APS také může exportovat výstupy své práce do některého obecného formátu jako XLS, čímž se rozšiřují možnosti jejich využití. V několika krocích výše uvedeného příkladu probíhá import dat z ERP nebo Legacy systémů do systému pokročilého plánování a rozvrhování. Správná funkce APS, tedy taková, která ústí v generování efektivních, spolehlivých a hlavně realistických plánů, je přitom z velké části závislá na kvalitě těchto dat – na kvalitě jejich reflexe skutečných výrobních podmínek. Kvalitní importovaná data APS systému umožňují mj. určit, jaký objem pojistných zásob různého materiálu je vhodné udržovat, jaké množství různého materiálu nebo součástek je potřeba k produkci dané zakázky, a podobně. Není třeba zdůrazňovat, že nekvalitní data mohou dosažení výše uvedených cílů značně ztížit nebo i zcela znemožnit. S nasazením technologií

7

zahrnuje materiály a díly, které již byly zadány do výroby a nacházejí se ve stavu rozpracovanosti [12]

Strana 25

pokročilého plánování a rozvrhování tak souvisí další pojem „Datová kázeň“, který bude dále rozveden v kapitole 4.3 („Datová kázeň“).

2.4. Koncepty plánování Výše uvedený text zatím rozebíral plánování obecně. Probíraná problematika se ale skládá z řady podskupin plánování a rozvrhování různě úzkého zaměření. Tato kapitola některé z nich představí a charakterizuje. Než se však dostaneme k popisu jednotlivých plánovacích konceptů, je na místě věnovat pozornost jejich využitelnosti. Plán je nástrojem dosahování cílů. Slouží jako pomůcka pro řízení, jejímž cílem je dostat se z nějakého výchozího stavu do stavu cílového. Konkrétní výrobní prostředí se ale mohou značně lišit tím, co vše musí být při realizaci zakázky respektováno. Skutečnosti, které musejí být brány v úvahu a jejichž ignorace by degradovala výslednou kvalitu plánu, nebo by plán přímo učinila neproveditelným, označujeme jako omezení. To, s jakými omezeními a jak efektivně dovedou plánovací systémy pracovat, je mezi sebou velmi výrazně odlišuje. Zatímco ERP systémy v zásadě úspěšně usilují o oborovou univerzálnost (a jeden a tentýž produkt bývá nasazován nejen u rozdílných podniků ve stejném oboru – např. jak v prostředí sériové, tak i kusové strojírenské výroby – ale i u podniků různých oborů – strojírenství, hutnictví, farmacie, …), APS systémy se vyznačují výrazně vyšší specializací. Je to způsobeno právě výraznými rozdíly v omezeních, jejichž zvažování je pro kvalitu výsledného plánu zásadní. Např. typický strojírenský podnik vystačí se zvažováním omezení materiálové a kapacitní dostupnosti. Hutní podnik ale musí zvažovat také omezení chemická, geometrická či omezení daná kampaňovým způsobem využití určitých kapacitních zdrojů (bude rozveden níže). Proto je běžné, že produkt, který je velmi úspěšný v určitém výrobním prostředí, se naprosto nehodí pro plánování v prostředí jiném. Obecně se tedy dá říci, že čím lépe je plánovací systém schopný zohlednit výrobní podmínky daného podniku a zohlednit přítomná omezení (tedy reflektovat výrobní realitu), tím hodnotnějších výsledků s ním tento výrobní podnik dosahuje.

Strana 26

Níže uvedené body představí vybrané zástupce často používaných plánovacích konceptů. Výstupem každého z níže uvedených konceptů je plán o nějaké míře detailu. Ten se buďto může stát podkladem pro řízení výroby nebo může sloužit jako podklad pro další plánovací akce – například níže uvedený kapacitní plán, který distribuuje zpracování plánovaných zakázek napříč výrobními zdroji, může být dále použit pro další průmyslově-specifické rozvrhování výrobního zdroje. Tento postup demonstruje příklad uvedený v kapitole 7 („Komplexní příklad“). 2.4.1. Kapacitní plánování Pokud jsme dosud mluvili o plánování nebo rozvrhování výroby, měli jsme nejčastěji na mysli kapacitní plánování. Účelem kapacitního plánování je vytvořit takový plán/rozvrh výroby, který splňuje cíle provozní efektivity a zákaznického servisu, je proveditelný a zároveň tedy nepřekračuje kapacitní omezení jednotlivých výrobních zdrojů – tyto zdroje tedy nepřetěžuje, respektuje jejich výrobní kapacitu[13]. Kapacitní plánování je možno aplikovat na širokou škálu různých výrobních prostředí, ať už kusové nebo kontinuální výroby. Kapacitní plánování lze zpravidla provozovat s relativně malým množstvím průmyslově specifických omezení v plánovacím modelu. 2.4.2. Plánování kampaní Kampaň je skupina výrobních zakázek, které mají podobné charakteristiky [10] a proto je vhodné je zpracovávat buďto v sekvenci za sebou nebo společně. Výhodou takového zpracování je mimo jiné zamezení řadě prostojů ve výrobě a ve výsledku vyšší průtočnost výroby. Příkladem sekvenčního zpracování zakázek v rámci výrobní kampaně je sdružení výroby produktů s podobnými výrobními rysy. Příklad společného zpracování několika zakázek je možné najít například v hutní výrobě. V tomto průmyslovém prostředí dochází k tavbě určitého objemu materiálu specifických vlastností, například obsahujícího nějaké množství určitého prvku, například zinku. Plánování kampaní v tomto prostředí navrhne tavbu s takovými charakteristikami, které zajistí, že výsledným materiálem lze pokrýt potřeby několika zakázek najednou.

Strana 27

2.4.3. Materiálové alokace Alokační plánování má za cíl alokovat výrobní zdroje plánovaných zakázek a tyto časově rozložit takovým způsobem, aby se zamezilo nad- a pod-alokování výrobní kapacity. V případě, že v alokačním plánu daného období není dostatek zakázek, které by dostatečnou měrou využily kapacitu výrobních zdrojů, může být záhodno přesunout zakázky z dalšího plánovacího období do toho současného – obchodníci tak dostanou čas pro prodej nevyužité výrobní kapacity. Daní za tento krok může být příliš brzká realizace zakázky, která s sebou může nést např. nadbytečné skladovací náklady. 2.4.4. Průmyslově specifická plánování Výše uvedené typy plánování jsou do jisté míry obecné, jinými slovy jde o koncepty aplikovatelné na celou řadu průmyslových odvětví. Kapacitním plánováním například lze do jisté míry pokrýt potřeby podniků různých průmyslových odvětví, jejichž výrobní procesy se přitom mohou značně lišit – může jít například o již zmiňované strojírenství, farmaceutický nebo potravinářský průmysl, které se od sebe diametrálně liší. Protože je ale výrobní proces řady průmyslových odvětví charakterizován řadou vysoce specifických omezení, existují i velmi úzce zaměřené, průmyslově specializované plánovací koncepty, aplikovatelné pouze na určitý průmyslový sektor. Tyto koncepty jsou často výsadou hrstky dodavatelů průmyslově specifických plánovacích řešení, která jsou díky svému úzkému zaměření a zohlednění specifických výrobních charakteristik schopna dosahovat daleko hodnotnějších výsledků než obecnější plánovací metody jako je kapacitní plánování. Jinými slovy výsledné plány a rozvrhy výroby umožňují realizaci výroby na výrazně vyšší úrovni zákaznického servisu a provozní efektivity.

Strana 28

3. Požadavky na APS systém Výše uvedené kapitoly představily problematiku plánování a rozvrhování výroby jako celek a dále charakterizovaly některé z hlavních faktorů ovlivňující kvalitu plánovacího procesu. Tato kapitola představí požadavky na APS systém, jejichž uspokojení je nezbytné pro dlouhodobě efektivní a udržitelný provoz plánovacího systému této kategorie. Stejně jako v předešlém textu, i zde diskutovaný „APS systém“ představuje smyšlený APS systém smyšleného výrobce. Jednotlivé APS systémy na dnešním trhu mohou řešení níže uvedených požadavků věnovat různé úsilí a stejně tak mohou k jejich řešení přistupovat různými způsoby. Jednotlivé hlavní požadavky na APS systém jsou rozděleny do samostatných kapitol uvedených níže.

3.1. Věrnost plánovacího modelu výrobní realitě Jedním z hlavních požadavků na prakticky jakýkoli informační systém je schopnost tohoto systému adaptovat se na obchodní prostředí zákazníka. Tento požadavek se samozřejmě vztahuje i na systémy kategorie APS. Takový požadavek v tomto případě zejména znamená, že systém je schopen přinejmenším dostatečně reflektovat výrobní, procesní a jiná relevantní výrobní omezení a výrobní charakteristiky, která jsou danému podniku vlastní. Kvalita nebo míra splnění tohoto požadavku má na kvalitu výsledného plánu výroby zásadní vliv. Jak jsme již několikrát uvedli výše, kvalitní plán je ten, který je realistický, proveditelný a podporuje vysokou úroveň provozní efektivity a zákaznického servisu. V typických prostředích s diskrétní výrobou je značného pokroku v tomto směru zpravidla dosaženo aplikací kapacitního plánování8. V jiných prostředích s vysoce specifickými omezeními a postupy se však může kapacitní plánování ukázat

8

Jako příklad bereme podnik, který dosud plánoval výrobu na základě konceptu MRP II (nebo systému ERP – systémy této kategorie totiž zpravidla výrobu plánují s využitím právě MRP II) a přechází na kapacitní plánování APS systému.

Strana 29

jako nedostatečné a podmínkou dosažení znatelného zlepšení tak může být nasazení průmyslově specifického plánovacího systému. Ať je však plánování výroby založeno na jakémkoli konceptu, zásadní roli hraje i model výroby, jehož kvalita závisí buďto na schopnostech dodavatele APS systému nebo na IT oddělení daného podniku. Systém plánování výroby musí dále samozřejmě být použitelný pro daný druh výroby. Může se jednat o následující typy, přičemž uplatnění každého z nich má značný vliv na charakteristiky výrobního procesu a jeho požadavky. [14] Výroba na sklad – Make to Stock V prostředí s výrobou na sklad není výroba založena na skutečných zakázkách, ale na prodejních prognózách. Výroba na sklad probíhá typicky v prostředích, kdy je poptávka po daném (komoditním) produktu de facto konstantní a/nebo kdy zákazníci vyžadují krátké dodací lhůty – v takovém prostředí lze produkty na skladě v podstatě ihned expedovat. Výroba na zakázku – Make to Order I tato strategie je aplikovatelná na standardizované produkty s jasnou specifikací. Na rozdíl od MTS není výroba založena na prodejních prognózách, ale na výrobních objednávkách – produkt je vyroben přímo pro daného zákazníka a doba dodání se tím pádem prodlužuje. Sestavení na zakázku – Assemble to Order Výrobní strategie, v rámci které jsou vyráběné produkty přímo objednávány zákazníkem. Produkty jsou rychle produkovatelné a do jisté míry konfigurovatelné. V rámci této strategie jsou základní produktové komponenty již vyrobeny a na skladě a čekají na sestavení. Po přijetí objednávky jsou sestaveny do výsledného produktu, který je následně expedován zákazníkovi. Vývoj na zakázku – Engineer to Order Další možná výrobní strategie, kde po obdržení objednávky dochází k návrhu i sestavení samotného produktu. Konfigurace na zakázku – Configure to Order

Strana 30

Výrobní strategie, která výrobci nebo zákazníkovi umožňuje při vyplňování objednávky zvolit určitý základový produkt, jehož parametry jsou následně upraveny na míru. 3.1.1. Plánovací algoritmus Zásadní vliv na výstupy plánovacího systému má samozřejmě algoritmus, který samotné plánování a rozvrhování provádí. Tyto algoritmy se v APS systémech jednotlivých dodavatelů samozřejmě značně liší, stejně jako výsledky (kvalita plánů), kterých dosahují. Ačkoli je kvalita plánu přímo závislá na kvalitě použitého plánovacího algoritmu / jádra, je pochopitelné, že právě tento prvek je z pohledu zákazníka jakousi černou skříňkou. Z výše uvedeného ale vyplývá, že výrobce APS řešení, které nad ostatními vyniká výrazně nadstandardním plánovacím algoritmem nebo algoritmy, s tímto řešením také dosahuje výsledků stejně výrazně nadprůměrných. Výsledky přitom, na rozdíl od vnitřních funkcí plánovacího softwaru, jsou pro potenciálního zákazníka jednoduše pochopitelné a je tedy pouze na daném výrobci APS, zda je schopen zajistit prezentaci výsledků dosažených v zákaznických podnicích využívajících dané řešení. Poznamenejme, že mezi výsledky kvalitního plánování výroby se může řadit zlepšení obratu zásob, termínové spolehlivosti, zkrácení dodacích lhůt nebo zvýšení průtočnosti. Vesměs jde tedy o údaje, které podnik nemusí být vždy ochoten o sobě publikovat a možnost prezentace fakticky dosažených výsledků kvalitního plánování a rozvrhování výroby je tak z velké části závislá na vztahu mezi zákazníkem a dodavatelem APS řešení a zejména na ochotě zákazníka tyto informace zveřejnit. Tím pádem dodavatel, který je schopen nejen dosáhnout nadstandardních výsledků, ale tyto i prezentovat, tak nejen podtrhuje kvalitu vlastního řešení, ale poukazuje i na kvalitu svých vztahů se zákazníky. 3.1.2. Podpora ručních zásahů do plánu Poté, co plánovací systém vygeneruje podklady pro průběh výroby (plán/rozvrh), může být v řadě případů vhodné tyto ručně upravit.

Strana 31

Již výše jsme uvedli, že plánovací software pracuje s daty, která zpravidla dostává z nějakého externího zdroje jako je ERP systém a s modelem výroby, který má za cíl co nejpřesněji reflektovat realitu, respektive místní výrobní podmínky a přítomná omezení. Už samo slovo model ale naznačuje, že můžou nastat i netypické, tj. nemodelované situace – buďto může být ve výrobě přítomný nějaký faktor, který není v současném modelu výroby zohledněn, nebo existuje nějaká jiná skutečnost, která není plánovacímu systému známa a jejíž zohlednění ve výrobním plánu je důležité. Může jít o informaci vyplývající z vnitrofiremní komunikace, nové směrnice nebo o informaci, která je dostupná pouze v paměti plánovače. Důvodem k ručnímu zásahu do plánu může být i změna podnikových priorit – podnik se například může rozhodnout maximalizovat průtočnost výroby na nějakém zdroji například na úkor přesčasovosti. Možnost vnesení vlastních změn do výrobních podkladů se zajištěním jejich propagace napříč rozvrhem je proto pro praktickou použitelnost plánovacího systému podstatná. Obrázek 4: Ruční zásah do plánu Zdroj a zpracování: vlastní

Obrázek 4 znázorňuje jednu z prakticky využitelných možností ručních úprav plánu – v tomto příkladu může mít uživatel APS systému (plánovač) k dispozici nějakou informaci, která není APS systému známa nebo ji systém není schopen vyhodnotit, a která značí, že operace „OP 2“ nemůže být zahájena v plánovaný okamžik a plánovač ji proto přesune na časovou pozici „OP 2n“, kdy, podle jeho informací, je operaci možno provést. Aby byla tato funkce prakticky využitelná, musí APS systém poskytovat nejen rozhraní pro zanášení manuálních změn do plánu (např. přetažením položky ganttova diagramu výše), ale také funkcionalitu nezbytnou pro propagaci změn způsobených ruční modifikací a pro ostatní operace, které zajistí, že zanesení změn neučiní plán neproveditelným – v případě výše uvedeného příkladu jde o posunutí zahajovacích času operací „OP 3“ a „OP 4“ na časy „OP 3n“, „OP 4n“. Strana 32

Potřeba zanášet ruční zásahy se samozřejmě neomezuje pouze na přesouvání výrobních operací uvedenou v předešlém příkladu – v průběhu práce s plánem může být nutno provést celou škálu různých modifikací plánu.

3.2. Výkonnost Aby byl plánovací systém prakticky použitelný, musí být schopen připravit výrobní plány a rozvrhy ve velmi krátkém čase. Generování plánu výroby na základě konceptu MRP II zpravidla vyžadovalo desítky minut nebo i hodiny [15] – takové časové požadavky nejen že komplikují rutinní pracovní postupy plánovačů, ale přímo ohrožují provoz podniku v případě, že dojde k poruše a výroba se zastaví. Takové situace, i když nežádoucí, mohou být na denním pořádku a schopnost podniku se s nimi rychle vypořádat (vrátit výrobu do běhu), může mít značný vliv na jeho provozní výsledky. Nutným předpokladem pro opětovné spuštění výroby v takovém případě je přitom přepracování stávajícího výrobního rozvrhu. V takovém případě je tedy rychlost zpracování plánu plánovacím systémem klíčová. Rychlost vypracování plánu výroby je rovněž podstatná z dalšího důvodu, a sice kvůli možné simulaci vlivu různých verzí plánu na provozní výsledky podniku. V situaci, kdy generování jednoho plánu trvá potenciálně hodiny, vyhodnocování simulačních scénářů nepřichází v úvahu, ačkoli by bylo užitečné. APS systémy jsou zpravidla schopny výrobní rozvrh zpracovat (a přepracovat) v řádu několika minut, a to i v relativně složitých výrobních prostředích.

3.3. Integrace Aby bylo možno plánovací systém nasadit do rutinního provozu, je nutné dostatečně podchytit jeho integraci s okolním ekosystémem podnikových informačních systémů. Může se jednat o systém řízení podnikových zdrojů (ERP) nebo jiný systém, který spravuje data o zakázkách, skladových zásobách a podobně. Obecně řečeno by měl APS systém být integrován se všemi relevantními IS nákupního, výrobního a prodejního útvaru, aby tak mohly být všechny zapojeny do procesu tvorby plánu výroby.

Strana 33

Nutným předpokladem k uspokojení tohoto požadavku je, aby APS systém poskytoval vstupně-výstupní komunikační rozhraní pro ostatní informační systémy a aby byl schopen provádět potřebné typy datových konverzí.

3.4. Lokalizace Možnost APS systém jednoduše lokalizovat dává jeho výrobci možnost překročení hranic vlastního trhu a úspěšně rozvinout obchodní příležitosti v jiných lokalitách. Výše uvedené samozřejmě platí pro všechny výrobce APS, o to víc ale, pokud se jedná o výrobce průmyslově specifického plánovacího systému. Vzhledem k tomu totiž, že úzce zaměřené plánování výroby v určitém průmyslovém sektoru je zpravidla výsadou pouze několika výrobců APS systémů9, může být pro tyto výrobce lokalizovatelnost jejich řešení zcela klíčová. Na tomto místě je vhodné poznamenat, že v řadě průmyslově rozvinutých zemí není angličtina tak dobře použitelná jako například na území ČR a proto může být nutno daný produkt nabízet přímo v lokálním jazyce10. Příkladem takových teritorií může být Japonsko, Čína nebo Ruská Federace.

3.5. Stabilita Stabilita je požadavkem společným pro veskrze všechny informační systémy nezávisle na konkrétním typu. Tento požadavek pochopitelně platí i pro systémy plánování výroby.

3.6. Visibilita a přehlednost Plánování je z velké části závislé na plánovači, jehož úkolem je mimo jiné vyhodnotit plán (nebo varianty plánu) připravený APS systémem podle současných priorit. Aby tento úkol byl realizovatelný, musí plánovací systém umožňovat zobrazení všech relevantních informací týkajících se plánu, na základě kterých pak může plánovač posoudit jeho kvalitu. Množství informací, které plánovací systém při plánování zvažuje, je zpravidla ohromné (je to pochopitelně způsobeno výše uvedeným přesným modelováním

9

Stejně tak podniky s úzkým zaměřením mohou být rozesety po celém světě. Lokalizace samozřejmě krom překladu zahrnuje i nastavení řady jiných charakteristik chování softwaru (zacházení s desetinnou čárkou/tečkou, kalendář, …). V tomto případě je ale jazyková srozumitelnost softwaru klíčová.

10

Strana 34

výrobní reality). Z tohoto důvodu je vyhodnocení kvality plánu na základě textových údajů v tabulce zachycující rysy plánu zpravidla nad lidské síly – proto je podmínkou dobré praktické využitelnosti APS systému i kvalitní podpora takovými funkcemi, které dokáží přehledně charakterizovat hlavní rysy daného plánu (nebo nějaké jeho části) takovým způsobem, který je pro uživatele snadno srozumitelný, například grafem. Obrázek 5: Možná podoba zobrazení vybraných KPI plánu výroby Zdroj a zpracování: vlastní

Takové funkce mohou umožnit například rychle vyhodnotit kvalitu zvažovaných verzí plánu, respektive jejich vliv na různé aspekty provozní efektivity a zákaznického servisu – plánovač tak může rychle vysledovat, že první zvažovaná varianta plánu vyniká průtočností, ovšem za cenu nadprůměrného hromadění rozpracované výroby. Druhá varianta může v obou těchto ohledech dosahovat nadprůměrných výsledků, třeba za cenu nedodržení některých termínů dodání. Hodnota nástrojů „lidsky“ popisujících charakteristiky plánu tak může být velmi vysoká. Ve výše uvedeném odstavci jsme uvedli, že plánovač může v řadě APS systémů sledovat vybrané rysy plánu pomocí nástrojů určených k jeho přehledné charakteristice. Uvedli jsme, že taková charakteristika plánu může například sledovat jeho vliv na stavy zásob nebo termínovou spolehlivost. Protože se ale v průběhu času Strana 35

priority podniku zpravidla mění, mění se i KPI, které je třeba zvažovat při vyhodnocování celkové kvality plánu, resp. jeho přínosů podnikovým cílům. Skutečně pokročilý nástroj by tedy měl nabízet i možnost úpravy sledovaných KPI, která by umožnila plánovači dosáhnout požadované flexibility.

3.7. Funkce manažerských přehledů Kvalita plánování výroby má přímý dopad na efektivitu výroby a atraktivitu podniku v očích jeho zákazníků. V konečném důsledku má tedy kvalitní plánování výroby kladný vliv na „zdraví“ podniku. Nejen z tohoto důvodu je často kladen důraz na použitelnost manažerských přehledů, jejichž generování APS systém zpravidla nabízí. Tyto přehledy mohou charakterizovat různé aspekty výroby a jejího vlivu na chod podniku – může jít o přehled materiálu na skladě, rozpracované výroby, využití výrobních zařízení nebo o výkaz cash flow, a podobně.

Tato kapitola představila vybrané požadavky na funkcionalitu APS systému. Protože se ale APS systémy liší právě svou funkcionalitou (a případně zaměřením na nějaký průmyslový sektor), míra a kvalita splnění těchto požadavků je u APS systémů jednotlivých výrobců rozdílná. Stejně tak mohou v určitých výrobních podmínkách vyvstat i jiné požadavky, které tato kapitola nerozebírá.

Strana 36

4. Nároky na klientský podnik Předchozí kapitola se věnovala požadavkům, jejichž naplnění je podmínkou dobré využitelnosti APS systému. Tato kapitola sleduje podobné téma, a sice co znamená zavedení systému pokročilého plánování a rozvrhování pro cílový výrobní podnik.

4.1. Vůle a schopnost modifikovat podnikové procesy Na tomto místě je vhodné poznamenat, že zavedení APS systému, zejména u podniku, který systému této kategorie dosud nevyužíval, je zpravidla spojeno s řadou procesních změn a nejde tedy pouze o instalaci serveru se specializovaným softwarovým vybavením. Stejně tak jako by bylo bezpředmětné mluvit o pokročilém plánování bez podpory informačního systému, je bezpředmětné hovořit o řešení této problematiky, pokud ten, kdo o APS systému uvažuje, není ochoten nebo schopen prosadit změny vnitrofiremních procesů. Bez možných změn procesů spojených s průběhem výroby zpravidla například nelze docílit synchronizace materiálového toku, která je nezbytná k vytvoření jednotného a provázaného plánu výroby, který optimalizuje kapacitní vytížení a respektuje přítomná omezení. Praxe tak ukazuje, že nasazení APS systému do výrobního podniku je nutné podpořit z vyšších úrovní managementu, typicky na úrovni výrobního nebo generálního ředitele (či podobných rolí).

4.2. Součinnost s dodavatelem APS při implementaci Výše uvedený odstavec 4.1 se zabýval vůli upravovat procesy spojené s výrobou a jejím plánováním. Rozhodne-li se podnik, že bude zlepšovat provozní efektivitu a zákaznický servis provozem systému pokročilého plánování, a uvědomí-li si, že bude potřeba změnit v mnoha ohledech zaběhlý způsob práce, má dobrou výchozí pozici na startu projektu implementace APS. Po vybrání dodavatele APS systému a podepsání nutných smluvních ujednání tak po nějakém čase může začít samotná implementace. V tomto bodě je nutno poznamenat, že implementaci kvalitního plánování výroby si lze jen stěží představit bez hladce probíhající spolupráce klientského podniku s dodavatelem. To vyplývá už z výše uvedeného, a sice že (i) APS pracuje s modelem výroby, který musí co nejpřesněji odpovídat skutečnosti a že (ii) systém plánování výroby je nutno Strana 37

integrovat s okolním ekosystémem IT. Dosažení těchto cílů je bez aktivní účasti IT pracovníků klientského podniku prakticky vyloučeno.

4.3. Datová kázeň Datová kázeň, jak už název napovídá, je označení disciplíny zákaznického podniku při práci s APS systémem, okolními IS a informacemi, se kterými tyto operují. Je celkem jednoduché si představit, jak zásadní vliv má kvalita vstupních dat na hodnotu výsledků práce plánovacího systému [16]. Níže je uveden seznam aktivit, které musí výrobní podnik typicky vyvíjet s cílem udržování požadované úrovně datové kázně [10]: Průběžná aktualizace dob dodání nakupovaných položek Denní odhlašování výrobních operací Pravidelný přepočet objemu bezpečnostních zásob atd.

4.4. Adekvátní personální zajištění Ačkoli je plánování výroby činností částečně automatizovanou, zásadní roli v něm hrají plánovači, tedy lidé. Dá se dokonce prohlásit, že se plánování nejspíše ani v budoucnu nebude provádět zcela automatizovaně – již v předchozích kapitolách jsme zmínili, že plánovací systémy pracují s modelem reality, reálné výroby. Protože se ale v reálné výrobě dějí na denním pořádku i nestandardní, respektive nemodelované události jako je výpadek zařízení, a protože mají na výrobu vliv i skutečnosti, které nemusí být plánovacímu systému známé, jako například informace nebo vnitropodniková nařízení, která jsou známa pouze plánovačům, je automatizace jejich rolí těžko představitelná. Z tohoto důvodu nároky na klientský podnik leží zejména na kvalitách jeho zaměstnanců. Ti musí samozřejmě v první řadě disponovat dostatečnými znalostmi výrobní logistiky a znalostmi plánování výroby specifickými pro daný podnik. Podnik, který má dobrou datovou kázeň a kvalitní model výroby i APS systém může těžit z ekonomické, spolehlivé a včasné výroby řízené kvalitními plány a ze zvýšené atraktivity své produkce pro zákazníky.

Strana 38

5. Typické přínosy plánování výroby Tato kapitola v zájmu přehlednosti upouští od užitých konvencí referencí užitých zdrojů a tyto uvádí vhodnějším způsobem. Už začátek tohoto dokumentu představil okolnosti nutící výrobní společnosti zvyšovat úroveň své provozní efektivity a zákaznického servisu. Uvedli jsme také, že pozitivní vliv na úroveň obou uvedených má kvalitní plánování výroby. Tato kapitola pro úplnost sumarizuje typické výsledky nasazení a provozu systémů kategorie APS a případně tato doplní o přesné číselné charakteristiky, pokud je daný dodavatel uvádí.

5.1. Výsledky projektů ovlivňující provozní efektivitu Úroveň provozní efektivity, jak název napovídá, charakterizuje, jak kvalitně je daný podnik schopen organizovat výrobu s cílem dosažení zlepšení zejména následujících výkonnostních ukazatelů: Průtočnost výroby Teorie omezení definuje průtočnost jako rychlost, se kterou systém dosahuje svého cíle [17]. V kontextu probíraného tématu jde o objem produkce vyrobený za v daném čase. Podnik udržující vysokou průtočnost těží z faktu, že jeho výrobní zdroje prakticky neustále generují přidanou hodnotu namísto toho, aby nečinně stály. Obrat zásob Obrat zásob je termín pocházející z účetnictví. Označuje, kolikrát za rok je každá položka zásob prodána a opětovně naskladněna. Nízká hodnota obratu zásob může poukazovat na přebytečné zásobení. V zájmu výrobního podniku je usilovat o co nejvyšší obrat zásob – zásoby je však přitom nutno udržovat v takovém stavu, aby jejich případný nedostatek neměl výrazně negativní dopad na ostatní provozní cíle podniku, například na délku dodacích lhůt. Podnik udržující obrat zásob na vysoké úrovni tak může mít ve financování zásob vázán nižší objem zdrojů (a ostatní může využít jiným způsobem). Takový podnik také čelí nižšímu riziku, že nakoupené zásoby nevyužije.

Strana 39

Výnosnost výroby Výnosnost výroby udává, jaký objem výstupních produktů je výstupem produkce ve srovnání s objemem materiálu do produkce vstupujícího. Nízká výnosnost výroby značí, že v průběhu výroby došlo ke znehodnocení nebo nevyužití velkého objemu materiálu. Vysoká výnosnost výroby, která by měla být cílem typického výrobního podniku znamená, že během výroby bylo nevyužito nebo znehodnoceno jen malé množství materiálu. Níže jsou uvedeny výsledky některých dodavatelů APS systémů, kteří ve svých referencích uvádějí číselné charakteristiky dosažených výsledků: Návratnost APS projektu během prvního roku po implementaci Renault, výrobce automobilů, Boulogne-Billancourt, Francie Reference: JDA (http://www.jda.com/company/display-collateral/pID/865) Podíl produktů vyrobených bez nutnosti skladování před expedicí zvýšen ze 45 na 85% Federal Corporation, výrobce pneumatik, Zhongli City, Taiwan Reference: Asprova (http://www.asprova.com/en/case/file/Federal.pdf) Snížení objemu zásob o 26% Alunorf, výrobce válcovaného hliníku, Neuss, Spolková republika Německo Reference: Quintiq (http://www.quintiq.com/customers.aspx), materiál vázaný na registraci Zvýšení průtočnosti výroby o 45% GE Aviation, výrobce turbovrtulových motorů, Praha, Česká Republika Reference: LOGIS (http://www.logis.cz/web/page.php?31) Snížení objemu zásob o více než 60% Papcel, výrobce strojů pro papírenský průmysl, Litovel, Česká Republika Reference: LOGIS (http://www.logis.cz/web/page.php?31)

Strana 40

Snížení zásob o cca 50% Hayes Lemmerz Autokola, výrobce hliníkových a ocelových autokol, Ostrava, Česká Republika Reference: LOGIS (http://www.logis.cz/web/page.php?31) Zvšýení výnosnosti výroby o 50% Ricoh, výrobce digitálních zařízení a elektronických komponent, Tokio, Japonsko Reference: Asprova (http://www.asprova.com/en/case/file/Ricoh.pdf)

5.2. Výsledky projektů ovlivňující zákaznický servis Úroveň zákaznického servisu charakterizuje schopnost podniku uspokojit požadavky svých zákazníků v níže uvedených ohledech. Vysoká úroveň zákaznického servisu činí podnik atraktivním a spolehlivým dodavatelem pro své zákazníky. Termínová spolehlivost Procentuální údaj uvádějící poměr zakázek, které podnik dodává v rámci stanoveného termínu dodání. Nízká hodnota termínové spolehlivosti má zpravidla negativní vliv na hodnocení dodavatelských schopností podniku a může vyústit v omezení nebo ukončení spolupráce s ním. Vysoká hodnota termínové spolehlivosti řadí podnik mezi spolehlivé dodavatele. Délka dodacích lhůt Čas vyžadovaný pro produkci dané zakázky. Hodnota zlepšení tohoto ukazatele se může lišit v závislosti na daném průmyslovém odvětví a lokalitě, z dlouhodobého hlediska se ale ukazuje, že se jeho hodnota postupně zvyšuje. Protože se výrobní podnik může dostat do časové tísně a může mu hrozit nedostatek materiálu nebo komponent potřebných k výrobě, můžou být pro jeho dodavatele krátké dodací lhůty konkurenční výhodou, která zapříčiní jeho upřednostnění před alternativními dodavateli.

Strana 41

Reakční doby Doba, kterou výrobní podnik vyžaduje k reakci na požadavek zákazníka, např. na nacenění nebo termínování zakázky. Podobně jako v předchozím odstavci, i tento požadavek má různou váhu v různých výrobních prostředích a lokalitách. Stejně jako v předchozím odstavci, i důležitost tohoto ukazatele se v dnešní informační společnosti postupně zvyšuje. Krátká doba potřebná na reakci na zákazníkův požadavek tak může být konkurenční výhodou nejen v době, kdy se zákazník podniku nachází v časové tísni. S tímto pojmem souvisí i další pojem, a sice informační servis, který může být reakčními dobami rovněž ovlivněn. Níže jsou uvedeny výsledky některých dodavatelů APS systémů, kteří ve svých referencích uvádějí číselné charakteristiky dosažených výsledků: Zvýšení termínové spolehlivosti dodávek na 98,5% Třinecké Železárny, výrobce oceli, Třinec, Česká Republika Reference: LOGIS (http://www.logis.cz/web/page.php?31) Zkrácení dob reakce na požadavek zákazníka ze 2 dnů na 10 minut Hayes Lemmerz Autokola, výrobce hliníkových a ocelových autokol, Ostrava, Česká Republika Reference: LOGIS (http://www.logis.cz/web/page.php?31) Zkrácení dodacích lhůt o 18% UNEX, výrobce kolesových rypadel, Uničov, Česká Republika Reference: LOGIS (http://www.logis.cz/web/page.php?31) Zvýšení termínové spolehlivosti z úrovně cca 50-60% na úroveň 80-90% Vlisco, výrobce textilií, Helmond, Nizozemsko Reference: Quintiq (http://www.quintiq.com/customers.aspx), materiál vázaný na registraci Zvýšení termínové spolehlivosti ze 70 na 98% Herman Miller, výrobce kancelářského nábytku a příslušenství, Michigan, USA Reference: JDA (http://www.jda.com/company/display-collateral/pID/2057)

Strana 42

Zvýšení přesnosti přislibování termínů zakázek z 85 na 92% Tata Steel, výrobce oceli, Mumbai, Indie Reference: JDA (http://www.jda.com/company/display-collateral/pID/865) Ve výše uvedených výsledcích nejsou uvedeny ty, které neuvádějí numerickou hodnotu zlepšení diskutovaného ukazatele výkonnosti (tedy např. „zvýšení průtočnosti

výroby“).

Strana 43

6. Mapa trhu APS v ČR Předešlé kapitoly této práce představily problematiku pokročilého plánování a rozvrhování výroby – byly představeny typické problémy, se kterými se výrobní podniky v dnešní době potýkají a typická i průmyslově specifická řešení těchto problémů. Na českém trhu v současnosti působí celá řada firem, které o sobě hovoří jako o dodavatelích APS systémů. Přesto dodávka takovéhoto systému je často jen jedním z celé řady nabízených řešení, mezi která často patří např. implementace ERP systému, IT infrastruktury a podobně. Praxe však ukazuje, že vzhledem k enormní odborné náročnosti, která je s problematikou APS spojena, dosahují nejhodnotnějších výsledků zpravidla ty APS systémy, které jsou vyvíjeny a implementovány dodavatelem s výhradním zaměřením na plánování výroby. Pokud bychom výběr dodavatelů omezili jen na ty, kteří tomuto kritériu vyhovují, tato kapitola by byla výrazně kratší. V níže uvedeném seznamu dodavatelů APS systémů jsou proto dodavatelé s výhradním zaměřením na tuto problematiku podbarveni zelenou barvou. Historie APS systémů na českém trhu sahá až na konec devadesátých let, kdy společnost LOGIS začala nabízet řešení pro plánování a rozvrhování výroby americké společnosti i2 Technologies (Nyní JDA Software Group) [18]. Množství dodavatelů, kteří dnes řešení této kategorie nabízejí, zachycuje následující tabulka: Tabulka 1: Přehled dodavatelů pokročilého plánování a rozvrhování výroby Zdroj: APS - Pokročilé plánování a řízení výroby: Přehledy informačních systémů a dodavatelů IT řešení. SystemOnLine [online]. 2013 [cit. 2013-04-07]. Dostupné z: http://www.systemonline.cz/prehled-informacnichsystemu/aps-systemy/

Název produktu

Výrobce

Dodavatel

ABRA Gx

ABRA Software a.s.

ABRA Software a.s.

AHP Leitstand

factory solutions GmbH

AXIOM PROVIS Int., s.r.o.

Altus Vario

Altus software s.r.o.

Altus software s.r.o.

APP/MSP

LAWSON Software

OR-NEXT spol. s r.o.

APS ONE

Elegis s.r.o.

Elegis s.r.o.

Strana 44

Název produktu

Výrobce

Dodavatel

AROP

ARSIQA system s.r.o.

ARSIQA system s.r.o.

Asprova

Asprova

AIMTEC a.s.

BYZNYS ERP - Výroba

J.K.R.

J.K.R.

DCIx

AIMTEC a.s.

AIMTEC a.s.

DIMENZE++

CENTIS, spol. s r.o.

CENTIS, spol. s r.o.

Exact Globe

Exact Software CEE s.r.o.

Exact Software CEE s.r.o.

FAST log

GTT

amotIQ s. r. o.

HARDIS

VÍTKOVICE IT SOLUTIONS VÍTKOVICE IT SOLUTIONS a.s. a.s.

IFS Aplikace

IFS AB

IFS Czech s.r.o.

INFOR ERP LN

Infor Global Solutions (CZ)

Infor Global Solutions (CZ)

Infor ERP System 21

Infor Global Solutions (CZ)

Infor Global Solutions (CZ)

Infor ERP SyteLine

Infor Global Solutions (CZ)

ITeuro, a.s.

INFOR ERP VISUAL

Infor Global Solutions (CZ)

GEMMA Systems spol. s r.o.

Informační systém K2

K2 atmitec s.r.o.

K2 atmitec s.r.o.

inPlan

inSophy s.r.o.

inSophy s.r.o.

Javor Plus

KD SOFTWARE spol.s r.o.

KD SOFTWARE spol.s r.o.

JD Edwards EnterpriseOne

Oracle

Algotech

JDA Factory Planner

JDA Software Technologies)

KARAT

KARAT Software a.s.

KARAT Software a.s.

KTKw

KTK SOFTWARE s.r.o.

KTK SOFTWARE s.r.o.

Microsoft Dynamics AX

Microsoft s.r.o.

Microsoft s.r.o.

Microsoft Dynamics NAV

Microsoft s.r.o.

Microsoft s.r.o.

MPlan

Merz s.r.o.

Merz s.r.o.

myWAC

myWAC s.r.o.

OR-SYSTEM

OR-CZ spol. s r.o.

Group

(i2

TECHNOLOGIES

Strana 45

LOGIS a.s.

myWAC TECHNOLOGIES s.r.o. OR-CZ spol. s r.o.

Název produktu

Výrobce

Dodavatel

Oracle E-Business Suite

Oracle

Oracle Czech s.r.o.

Planning Wizard

Logio s.r.o.

Logio s.r.o.

PREACTOR (500)

Preactor International

Minerva Česká republika, a.s.

proALPHA

proALPHA SOFTWARE AG

SPC solutions s.r.o.

PSIpenta.com

PSI AG

IS Berghof s.r.o.

QI - Informační systém pro DC Concept a.s. každou firmu

DC Concept a.s.

SCP

LAWSON Software

OR-NEXT spol. s r.o.

SG / APS

Synergit s.r.o.

Synergit s.r.o.

SYMPHONY

Inherent Simplicity LTD

Goldratt CZ, s.r.o.

Strana 46

7. Komplexní příklad Příklad probere postup plánování a rozvrhování výroby napříč všemi horizonty plánování probíranými v kapitole 2.2 („Plánovací horizonty“). Pro přehlednost opět uvádíme grafické znázornění plánovacích horizontů z výše uvedené kapitoly: Obrázek 6: Horizonty plánování Zdroj a zpracování: vlastní

V kapitole 2.2 („Plánovací horizonty“) byl popisu jednotlivých horizontů věnován dostatečný prostor a můžeme tak přejít k příkladu bez jejich dalšího popisu. Níže uvedený příklad je založen na smyšlené výrobní společnosti podnikající v hutním průmyslu. Stejně tak i popisované procesy a způsoby práce jsou smyšlené a nevycházejí z žádné skutečné společnosti – jsou pouze založeny na často provozovaných praktikách.

7.1. Prodejní a provozní plánování Prodejní a provozní plánování začíná u obchodníků, kteří mají nejblíže k potenciálním zákazníkům. Ti v prostředí MS Excel připravují prodejní prognózy na horizontu 12 měsíců. Tyto prognózy obsahují informace o předpokládaných objemech výroby pro jednotlivé zákazníky bez podrobné specifikace objednávaných produktů. Prodejní prognózy slouží jako podklad pro rámcový plán (Master Plan), který na jejich základě vytváří kapacitní a materiálové požadavky na výrobní zdroje a tyto zapracovává do proveditelného výrobního plánu, se kterým je možno dále pracovat. V úvahu jsou rovněž brány další informace, jako jsou statistické údaje týkající se Strana 47

sezónnosti a podobě. Rámcový plán také zohledňuje plánované odstávky výrobních zařízení. Dále slouží jako podklad pro vypracování finančních prognóz, analýz provozních nákladů, pro nákupní oddělení a podobně. Na základě rámcového plánu je vypracován prodejně-alokační plán, který na základě současných prodejních politik a priorit stanoví, jaký objem daného typu produkce bude kdy k dispozici pro jednotlivé zákazníky. Dále, když obchodník na horizontu Řízení vstupu zakázek obdrží objednávku, prověří, zda současný prodejní plán umožňuje, aby byla tato objednávka přislíbena11. Prodejně-alokační plán je tedy průběžně aktualizován, aby zohledňoval vývoj obchodních případů daného podniku.

7.2. Řízení vstupu zakázek Postupem času (jak se plánovaný týden blíží) se začnou objevovat skutečné zákaznické objednávky. Jak bylo uvedeno výše, poté, co podnik objednávku obdrží, zkontroluje, zda je tato objednávka realizovatelná dle informací z prodejně-alokačního plánu. Současně je však kontrolován i další podklad, a sice výrobně-alokační plán, který obsahuje alokace na výrobní zdroje pro již přijaté zakázky. Pokud je v obou těchto plánech volná potřebná kapacita, je proveden příslib termínu dodání a objednávka je převedena na výrobní zakázku, která již ve vysoké míře detailu specifikuje výrobní parametry – od toho jak bude zakázka v jednotlivých výrobních krocích zpracována, přes typy a objem nebo rozměry materiálu, který bude vyžadovat až po jeho specifické vlastnosti jako je obsah příměsi různých chemických prvků v materiálu. Tyto informace podnik spravuje pomocí svého ERP systému.

7.3. Plánování a rozvrhování výroby Plánovaný týden je již tak blízko, že plánovači začínají připravovat výrobní rozvrh, tedy detailní podklad pro denní výrobní proces. Úkolem plánovačů je spravovat výrobní proces tisíců zakázek s tisíci materiálových artiklů procházející napříč podnikem tak, aby co nejlépe naplňoval současné prioritní cíle provozní efektivity a zákaznického servisu. V našem příkladu se jedná o vysokou průtočnost výroby, nízký objem rozpracované výroby a o vysokou úroveň termínové spolehlivosti dodávek. Plánovači tyto cíle zohledňují při sestavování plánu v průmyslově-specifickém 11

V angličtině se pro tuto situaci používá termín ATP – Available to Promise

Strana 48

plánovacím systému, jehož výstupem je opět výrobní rozvrh, který může sloužit pro řízení výrobního procesu. Prvním krokem je alokace materiálu nutného pro výrobu dané zakázky. V našem příkladu počítáme s tím, že veškerý potřebný materiál je na skladě a zakázku není nutno odložit z důvodu jeho nedostatku/nedostupnosti. Druhým krokem plánovačů je v našem případě vytvoření kapacitního plánu, který distribuuje zakázky napříč celým rozsahem materiálového toku (tedy napříč všemi vztaženými výrobními zdroji). Výsledkem je plán, který stanoví, ve který den kterého plánovaného týdne bude daná zakázka vyráběna a které výrobní zdroje budou tuto zakázku zpracovávat. Přitom jsou respektována kapacitní omezení, žádný výrobní zdroj tedy není přetížený a plán je ve své podstatě realizovatelný. V našem příkladu se jedná o výrobce značkové oceli. Proto hrají zásadní roli chemická omezení výroby na ocelárně. Dalším krokem je tedy vytvoření plánu ocelárny, představovaného plánem taveb. Tento již termínuje zpracování jednotlivých zakázek a vztažených materiálových artiklů takovým způsobem, aby byl vytvořený plán (i) proveditelný, aby (ii) respektoval podrobná výrobní omezení týkající se jak materiálu, výrobních zdrojů nebo samotného výrobního procesu a aby (iii) respektoval výše uvedené cíle provozní efektivity. Výsledné plány (kapacitní z druhého kroku a taveb ze třetího kroku) jsou nutně v řadě bodů konfliktní – dalším krokem je tedy synchronizace kapacitního plánu a plánu taveb. Dalším možným krokem je plánování kampaní. V tomto příkladu jsou zakázky daného dne s podobnými materiálovými a výrobními požadavky seskupeny do výrobních kampaní, které umožní významně redukovat počet taveb oceli – je totiž možné jednou tavbou určitých chemických vlastností společných pro více zakázek uspokojit materiálové požadavky těchto zakázek najednou. Takový postup znatelně zvyšuje efektivitu výroby a snižuje výrobní náklady. V průběhu plánování kampaní jsou přitom respektovány požadavky nejen týkající se materiálových vlastností, ale i dalších výrobních kroků jako je mimo jiné válcování, což umožňuje snížit objem odpadního materiálu, který vzniká například při změně rozměrů válcované oceli. Tím se pochopitelně zvyšuje průtočnost výrobního procesu. Strana 49

Výše uvedené plánování probíhá automaticky, přičemž výsledné rozvrhy jsou podrobeny analýze týmem plánovačů – ti v něm zohledňují skutečnosti, které nejsou APS systému známy. Díky obecně rychlému sestavování výrobních rozvrhů porovnávají dopad různých verzí rozvrhu na výrobu a pružně reagují na nastalé nečekané situace. Výsledkem takové práce prodejního, nákupního a plánovacího týmu je pak spolehlivě

řízená,

efektivní

a

včasná

Strana 50

výroba

přislíbených

zakázek.

8. Shrnutí Cílem této práce bylo představení problematiky Pokročilého plánování a rozvrhování výroby (APS) a charakteristika problémů, které řeší. První kapitoly dokumentu charakterizovaly problematiku plánování výroby včetně jejího historického vývoje a typů plánování, které jsou v současnosti využívány. Pozornost byla věnována i způsobu, jakým podnik s plánem výroby typicky pracuje a způsobu, jakým APS systémy komunikují s okolním IS ekosystémem. Další kapitoly pak představily hlavní požadavky jak na dodavatele APS systému, tak na samotný podnik, který takového řešení využívá. Další dvě kapitoly představily typické výsledky, kterých podniky díky APS řešením dosahují a místní dodavatele těchto řešení. Komplexní příklad pak představil možnou aplikaci výše uvedených principů plánování výroby na smyšlený podnik. Systémy

kategorie

APS

mohou

ve

výrobních

podnicích

dosáhnout

prokazatelných zlepšení provozní efektivity a zákaznického servisu. Důraz je přitom nutno klást na výběr kvalitního a prověřeného dodavatele. Také platí, že čím lépe je plánovací systém schopný adaptovat se na výrobní podmínky daného podniku a zohlednit přítomná omezení (tedy reflektovat výrobní realitu), tím hodnotnějších výsledků s ním tento výrobní podnik dosahuje, jinými slovy tím lépe plán naplňuje cíle provozní efektivity a zákaznickému servisu. V závislosti na daném průmyslovém odvětví tak mohou přijít ke slovu průmyslově specifické plánovací koncepty. Vzhledem k celistvému pojetí této práce ji lze využít k základnímu, v některých případech ovšem i podrobnému studiu této obsáhlé problematiky. Současně je ovšem nutno podotknout, že tato práce příliš nezohledňuje průmyslově-specifická plánování výroby, jejichž charakteristika značnou měrou přesahuje rozsah této práce.

Strana 51

9. Conclusion The goal of this thesis was to introduce Advanced Planning and Scheduling (APS) concepts and to characterize the issues solved by them. The first chapters of this document characterized the issues of production planning, including historical development and planning concepts that are currently utilized. Attention was also dedicated to the way an enterprise typically deals with a production plan and how APS systems communicate with the surrounding IS ecosystem. The following chapters then introduced major requirements regarding both the APS system supplier and the company that utilizes such a solution. The following two chapters introduced typical results companies achieve thanks to APS systems, as well as the local suppliers of those solutions. A complex example then introduced a possible application of the fore mentioned principles of production planning in an imaginary enterprise. In manufacturing enterprises, APS systems can yield demonstrable improvements of operational efficiency and customer service levels. Emphasis is to be placed on the selection of a quality, proven supplier. It should also be pointed out, that the better the planning system can adapt to the manufacturing environment of the given enterprise and account for the present production constraints (thus reflecting the production reality), the more valuable results yield from its utilization; in other words, the better the plan satisfies the goals of operational efficiency and customer service. Therefore depending on the given industry sector, utilization of industry-specific planning concepts may prove to be very useful. Considering the comprehensive scope of this thesis, it can be used for basic, in some cases even detailed study of these extensive issues. Nevertheless, it is necessary to point out, that this thesis does not take much account for industry-specific production planning concepts, whose characteristics considerably exceed the scope of this thesis.

Strana 52

10. Seznam použitých zdrojů 1. SYNEK, Miloslav a Eva KISLINGEROVÁ. Podniková ekonomika: Beckovy ekonomické učebnice. 5. vyd. Praha: C H Beck, 2010. ISBN 9788074003363. 2. NÝVLTOVÁ, Radomíra a Pavel MARINIČ. Finanční řízení podniku: Moderní metody a trendy. Praha: Grada Publishing, a.s., 2010. ISBN 9788024731582. 3. Global Steel Industry Faces Capacity Glut. The Wall Street Journal [online]. 2012 [cit. 2013-04-06]. Dostupné z: http://online.wsj.com/article/SB10001424127887324595904578116761144 046732.html 4. Projekty pokročilého plánování (APS): motor růstu efektivity podniků. SystemOnLine [online]. 2010, 2010-06-08 [cit. 2013-04-07]. Dostupné z: http://www.systemonline.cz/zpravy/projekty-pokrocileho-planovani-apsmotor-rustu-efektivity-podniku-z.htm 5. NP-hard. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2013-04-07]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/wiki/NP-hard 6. SINGLETON, Derek. History of MRP Software. Software Advice [online]. 2013, 2013-01-08 [cit. 2013-04-07]. Dostupné z: http://blog.softwareadvice.com/articles/manufacturing/mrp-softwarehistory-0112/ 7. The Limits of ERP for Collaborative Manufacturing. New Realities. 2001, Květen. 8. Evolution of Sales & Operations Planning - From Production Planning to Integrated Decision Making [online]. Gloucester, 2003[cit. 2013-04-08]. Dostupné z: http://www.stratabridge.com/news/sept03_s_op_evolution.pdf 9. LOGIS Metals Template: APS for Primary Metals [online]. 2011[cit. 2013-04-08]. 3.0. Dostupné z: http://www.logis.cz/web/pdf/LOGIS_Metals_Template.pdf Strana 53

10. Supply Chain Management and Advanced Planning. Berlín: Springer, 2005. 3. ISBN 3540220658. 11. Kusovník. In:Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012, 16. 5. 2012 [cit. 2013-03-13]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Kusovn%C3%ADk 12. Zásoba. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2012 [cit. 2013-03-13]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Z%C3%A1soba 13. Capacity Requirements Planning - CRP. INVESTOPEDIA US, A Division of ValueClick, Inc. Investopedia [online]. 2013 [cit. 2013-04-14]. Dostupné z: http://www.investopedia.com/terms/c/capacity-requirements-planning.asp 14. GOEHRING, Uwe. MTS, MTO, ATO, CTO, ETO… Strategies to connect Sales with Production. SAP ERP Manufacturing - Production Planning (SAP PP) [online]. 2012, 2012-07-06 [cit. 2013-04-07]. Dostupné z: http://scn.sap.com/community/erp/manufacturingpp/blog/2012/07/06/mts-mto-ato-cto-eto-strategies-to-connect-sales-withproduction 15. CEDERBORG, Ola. THE INSTITUTE OF TECHNOLOGY: LINKÖPING UNIVERSITY. Case studies in Advanced Planning Systems for tactical planning in process industries. Linköping, Švédsko: UniTryck, 2010. ISBN 9789173932592. 16. Procesně řízená organizace: Tvorba, rozvoj a měřitelnost procesů. Příbram: Edition, 2011. ISBN 9788074310447. 17. Manufacturing handbook of best practices: an innovation, productivity and quality focus. USA: CRC Press LLCX, 2002. ISBN 1574443003. 18. Firemní profil. LOGIS a.s. [online]. 2013 [cit. 2013-04-11]. Dostupné z: http://www.logis.cz/web/page.php?26

Strana 54

11. Seznam obrázků Obrázek 1: Evoluce podnikového plánování s využitím IT Obrázek 2: Horizonty plánování Obrázek 3: Komunikace systému APS s okolím Obrázek 4: Ruční zásah do plánu Obrázek 5: Možná podoba zobrazení vybraných KPI plánu výroby Obrázek 6: Horizonty plánování

Strana 55

12. Seznam tabulek Tabulka 1: Přehled dodavatelů pokročilého plánování a rozvrhování výroby

Strana 56