Jak planowanie produkcji wpływa na zapasy?

Planowanie produkcji wpływa na zapasy przez wielkość partii, częstotliwość uzupełniania produktów i czas przezbrojenia maszyn. Im rzadziej firma produkuje dany indeks, tym większy zapas musi utrzymywać, aby pokryć popyt do kolejnego uzupełnienia.

Najczęstszy mechanizm wygląda tak:

• długie przezbrojenia wymuszają duże partie,
• duże partie powodują nadprodukcję,
• nadprodukcja zwiększa zapasy,
• zapasy wydłużają lead time,
• długi lead time zmniejsza elastyczność firmy,
• firma trudniej reaguje na zmiany popytu.

To dlatego skracanie przezbrojeń SMED powinno być połączone ze zmianą planowania produkcji. Samo uwolnienie dodatkowego czasu na maszynie nie wystarczy, jeżeli firma wykorzysta go tylko do produkcji na magazyn.

Dlaczego długie serie zwiększają zapasy?

Długie serie zwiększają zapasy, ponieważ firma produkuje więcej, niż jest potrzebne w krótkim okresie. Zapas musi wtedy czekać na wysyłkę, kolejne operacje albo realne zamówienie klienta.

Długie serie często są uzasadniane krótszym udziałem przezbrojeń w czasie pracy maszyny. Na poziomie jednego stanowiska wygląda to logicznie. Na poziomie całego strumienia wartości może jednak oznaczać większy koszt.

Typowe skutki długich serii:

• większy zapas wyrobów gotowych,
• większy WIP między operacjami,
• dłuższy lead time,
• większe ryzyko produkcji niezgodnej z aktualnym popytem,
• większe zajęcie powierzchni magazynowej,
• zamrożony kapitał,
• niższa elastyczność planowania.

W Lean nie chodzi o to, aby każda maszyna była cały czas zajęta. Ważniejsze jest to, czy cały proces dostarcza właściwy produkt, we właściwej ilości i w odpowiednim czasie.

Przykład: produkcja każdego produktu raz w tygodniu

Załóżmy, że firma produkuje 5 rodzajów produktów i pracuje 5 dni w tygodniu na 1 zmianę. Tygodniowy popyt wynosi łącznie 5 000 sztuk, czyli po 1 000 sztuk każdego produktu tygodniowo.

Dzienna wysyłka wynosi:

• 200 sztuk produktu A,
• 200 sztuk produktu B,
• 200 sztuk produktu C,
• 200 sztuk produktu D,
• 200 sztuk produktu E.

Łącznie firma wysyła 1 000 sztuk dziennie.

Dane procesu:

• liczba produktów: 5,
• popyt tygodniowy łącznie: 5 000 sztuk,
• popyt tygodniowy na produkt: 1 000 sztuk,
• dzienna wysyłka na produkt: 200 sztuk,
• czas produkcji 1 000 sztuk: 6 godzin,
• czas przezbrojenia przed usprawnieniem: 2 godziny,
• model planowania: każdy produkt, każdego tygodnia.

W tym modelu każdy produkt jest uzupełniany raz w tygodniu. Oznacza to, że firma musi utrzymywać zapas pokrywający popyt do kolejnego cyklu produkcyjnego.

Minimalny zapas dla jednego produktu wynosi 1 000 sztuk, a dla pięciu produktów łącznie 5 000 sztuk.

Problem: zapasy rosną, mimo że produkcja realizuje plan

Na pierwszy rzut oka plan działa. Produkcja wykonuje 5 000 sztuk tygodniowo i tyle samo firma wysyła do klientów. Problemem jest jednak poziom zapasów potrzebny do utrzymania tego modelu.

Jeżeli każdy indeks jest produkowany tylko raz w tygodniu, firma musi mieć dostępny zapas każdego produktu na czas do kolejnego uzupełnienia. To oznacza wysoki poziom magazynu, nawet przy stabilnym popycie.

Taki zapas zajmuje powierzchnię, zamraża kapitał i zwiększa ryzyko uszkodzeń, pomyłek, starzenia się wyrobów lub produkcji niezgodnej z aktualnym zapotrzebowaniem.

SMED jako sposób na zmianę planowania produkcji

SMED to metoda skracania czasu przezbrojenia, która pozwala produkować krótsze serie bez dużej utraty dostępnego czasu maszyny. Jeżeli przezbrojenie trwa krócej, firma może częściej zmieniać indeks i produkować bliżej realnego popytu.

W analizowanym przykładzie przezbrojenie skrócono z 2 godzin do 24 minut. To znacząco zmienia możliwości planowania.

Przed usprawnieniem:

• produkcja 1 000 sztuk produktu trwa 6 godzin,
• przezbrojenie trwa 2 godziny,
• jeden produkt zajmuje łącznie 8 godzin,
• pięć produktów wymaga 40 godzin tygodniowo.

Po skróceniu przezbrojenia:

• produkcja dziennej porcji produktu, czyli 200 sztuk, trwa 1,2 godziny,
• przezbrojenie trwa 24 minuty, czyli 0,4 godziny,
• jeden produkt zajmuje łącznie 1,6 godziny,
• pięć produktów dziennie wymaga 8 godzin.

Po wdrożeniu SMED firma może przejść z modelu „każdy produkt, każdego tygodnia” na model „każdy produkt, każdego dnia”.

Każdy produkt każdego dnia – jak zmienia się poziom zapasów?

Model „każdy produkt, każdego dnia” oznacza, że firma codziennie produkuje te indeksy, które są codziennie wysyłane. Dzięki temu zapas nie musi pokrywać całego tygodnia, tylko krótszy cykl uzupełnienia.

W analizowanym przykładzie po skróceniu przezbrojeń firma może codziennie produkować po 200 sztuk każdego z pięciu produktów. Łącznie nadal powstaje 1 000 sztuk dziennie, ale poziom zapasów spada.

Zmiana harmonogramu zmniejsza zapasy z 5 000 sztuk do 1 000 sztuk. To redukcja o 80%. Jeżeli jedna sztuka produktu ma wartość 100 zł, redukcja zapasu o 4 000 sztuk oznacza uwolnienie 400 000 zł zamrożonego kapitału. To pokazuje, że redukcja zapasów nie zawsze zaczyna się w magazynie. Często zaczyna się w harmonogramie produkcji.

Jakie wskaźniki mierzyć przy redukcji zapasów?

Redukcja zapasów powinna być kontrolowana. Zbyt szybkie obniżenie magazynu bez stabilnego procesu może zwiększyć ryzyko braków materiałowych i opóźnień. Warto mierzyć kilka wskaźników jednocześnie:

Najważniejsze jest połączenie mierników. Sam spadek zapasów nie jest sukcesem, jeżeli równocześnie rośnie liczba opóźnień, braków materiałowych lub przestojów.

Najczęstsze błędy w planowaniu produkcji i zapasach

Największym błędem jest traktowanie zapasów jako problemu magazynu. W praktyce ich poziom często wynika z decyzji planistycznych, długich przezbrojeń, dużych partii i niestabilnego przepływu informacji. Najczęstsze błędy:

• planowanie zbyt długich serii,
• maksymalne obciążanie maszyn bez analizy popytu,
• produkcja „na wszelki wypadek”,
• brak analizy rotacji produktów,
• brak kontroli WIP,
• zbyt długie przezbrojenia,
• brak powiązania planu z realnym popytem,
• nieuwzględnianie ograniczeń wąskiego gardła,
• patrzenie tylko na wykorzystanie maszyny, a nie na lead time,
• redukcja zapasów bez stabilizacji procesu.

Planowanie produkcji powinno równoważyć trzy rzeczy: dostępność zasobów, wymagania klienta i poziom zapasów potrzebny do stabilnej realizacji zleceń.

Podsumowanie – jak zmniejszyć zapasy przez planowanie produkcji?

Zapasy często rosną nie dlatego, że magazyn źle działa, ale dlatego, że planowanie produkcji wymusza zbyt duże partie i rzadkie uzupełnianie indeksów. Jeżeli firma skróci przezbrojenia i zacznie produkować częściej w mniejszych seriach, może znacząco ograniczyć WIP, lead time i zamrożony kapitał.

Najważniejsze wnioski:

• długie serie zwiększają zapasy,
• długie przezbrojenia utrudniają częstsze uzupełnianie produktów,
• SMED pozwala produkować krótsze serie bez utraty zdolności,
• model „każdy produkt, każdego dnia” może znacząco obniżyć zapasy,
• redukcja zapasów powinna być powiązana z terminowością i stabilnością procesu,
• zapasy trzeba analizować razem z lead time, WIP, OEE, rotacją i brakami materiałowymi,
• APS i AI mogą wspierać planowanie, ale wymagają wiarygodnych danych.

W pokazanym przykładzie sama zmiana modelu planowania po skróceniu przezbrojeń zmniejszyła zapasy z 5 000 do 1 000 sztuk. Przy wartości 100 zł za sztukę oznacza to uwolnienie 400 000 zł zamrożonego kapitału.

Podsumowanie – jak zmniejszyć zapasy przez planowanie produkcji?

Zapasy często rosną nie dlatego, że magazyn źle działa, ale dlatego, że planowanie produkcji wymusza zbyt duże partie i rzadkie uzupełnianie indeksów. Jeżeli firma skróci przezbrojenia i zacznie produkować częściej w mniejszych seriach, może znacząco ograniczyć WIP, lead time i zamrożony kapitał.

Najważniejsze wnioski:

• długie serie zwiększają zapasy,
• długie przezbrojenia utrudniają częstsze uzupełnianie produktów,
• SMED pozwala produkować krótsze serie bez utraty zdolności,
• model „każdy produkt, każdego dnia” może znacząco obniżyć zapasy,
• redukcja zapasów powinna być powiązana z terminowością i stabilnością procesu,
• zapasy trzeba analizować razem z lead time, WIP, OEE, rotacją i brakami materiałowymi,
• APS i AI mogą wspierać planowanie, ale wymagają wiarygodnych danych.

W pokazanym przykładzie sama zmiana modelu planowania po skróceniu przezbrojeń zmniejszyła zapasy z 5 000 do 1 000 sztuk. Przy wartości 100 zł za sztukę oznacza to uwolnienie 400 000 zł zamrożonego kapitału.