Basic production algorithms and its main concepts- first part Příklad na výrobu – druhá část Ing.J.Skorkovský,CSc. Department of Corporate Economy Slides 2-28 –basic production theory in English and 29-48 practical NAV example (Czech) Comment : without basic production theory it is useless to model production in ERP První sekce slouží k teoretické přípravě. Druhá je klasický výrobní příklad, který navazuje na materiál ve Wordu : 22_Příklad na výrobu_20201024 Main concepts •MRP=Material Requirements Planning (push) •MRP_II=Manufacturing Resource Planning (push) •APS = Advanced Planning and Scheduling •JIT = Just In Time (pull) •TOC (Drum Buffer Rope) (push-pull->combined) • Bylo prezentováno v letním semestru BPH_PIS1) • Work Order=Production order in MS Dynamics NAV Výrobní zakázka BOM=Bill Of Material (structure of the product) A 100 300 400 200 B 500 300 600 100 300 400 Component Product|Semiproduct •Independent demand (nezávislý požadavek) for products and semi-products and dependent for components •Planning backwards from production schedule (independent) to dependent- demand components – (závislé požadavky) without statistically calculated Reorder Point (ROP)– (Reorder Point =Bod přiobjednání) see next lesson and next slide as well •IF ROP is not taken into consideration – MRP is PUSH system -> it computes schedule of what should be started (pushed) into system, that authorize production as inventory is consumed (ROP will be explained later in this session) 0,1,2,,..Low Level Codes BOM-Kusovník Push system Supplier1 Supplier 2 MRP|ERP Operation 1 Operation 2 Operation 3 Operation 4 Customer 1 Customer 2 FG warehouse Component warehouse Forecast Purchase orders ROUTING Take it ! PUSH and PULL •PUSH : production jobs (production orders) are scheduled: MRP and MRP_II= Manufacturing Resource Planning –often not feasible plans are generated and problems are often detected too late (rejects=neshody=zmetky), lack of components) –used fixed lead times=LT (see next slide) do not depend on capacity utilization (LT=Průběžný čas) –Having in mind , that production is random process, Lead Time is very pessimistic constant (invariable). – – • •PULL : production jobs (production orders) starts are triggered by completion of another job (JIT-see later in this session) Black box t=start of the job t+LT=end time of the job (where LT=constant) Determination of the Reorder Point (ROP) •ROP=expected demand during lead time + safety stock 20 50=ROP 50-20=30 LT =Lead time – Průběžný čas Expected demand=30 Bod přiobjednání (home study) Determination of the Reorder Point (ROP) (home study) •ROP = expected demand during lead time + z* σdLT • where z = number of standard deviations and • σdLT = the standard deviation of lead time demand and z* σdLT =Safety Stock • aan Example (home study- also Pareto analysis and ABC model simplified- PWP will be shown later) •The manager of a construction supply house determined knows that demand for sand during lead time averages is 50 tons. •The manager knows, that demand during lead time could be described by a normal distribution that has a mean of 50 tons and a Standard Deviation of 5 tons (σdLT ) •The manager is willing to accept a stock out risk of no more than 3 percent Example-data (home study) •Expected lead time averages = 50 tons. •σdLT = 5 tons •Risk = 3 % max •Questions : • –What value of z (number of standard deviations) is appropriate? –How much safety stock should be held? –What reorder point should be used? – Example-solution (home study) •Service level =1,00-0,03 (risk) =0,97 and from probability tables you will get z= +1,88 – – See next slide with probability table Probability table (home study) Example-solution (home study) •Service level =1,00-0,03 =0,97 and from probability tables we have got : z= +1,88 •Safety stock = z * σdLT = 1,88 * 5 =9,40 tons •ROP = expected lead time demand + safety stock = 50 + 9.40 = 59.40 tons •For z=1 service level =84,13 % •For z=2 service level= 97,72 % •For z=3 service level = 99,87% (see six sigma) – Schematic of MRP BOM On-hand inventory Scheduled receipts MPS MPS=Master Production Schedule Netting – Lot Sizing –Time Phasing –BOM Exploding Production Orders (jobs) Purchase orders Exception and change notices Net requirement =Gross requirement – Stock in hand – Purchases + Sales + Safety Stock Čistý požadavek= Hrubý požadavek- Množství na skladě – Nákupy + Prodeje + Bezpečnostní zásoba Lot sizing= divide netted demand into appropriate lot sizes to form jobs (see LLC) and EOQ PWP show (later) Time Phasing = offset the due dates of the jobs with lead times to determine start times (Due Date-Lead time = Start of the job) MRP matrix calculation (see related xls file in study material) •Parameters –Gross requirements (hrubý požadavek) •Derivied from Master Production Scheduled or Planned order releases of the parent BOM (finished good) –Scheduled receipts (vytvořené a dodavatelům zaslané objednávky) •On order (issued) and scheduled to be received –Projected on hand = Stock in Hand (stav na skladě) •Anticipated quantity on hand at the end of the period –Net requirement (čistý požadavek) •Net requirement =Gross requirement – Stock in hand – Purchases + Sales + Safety Stock –Planned order receipts (naplánované příjmy – např. ty v sešitu požadavků) – When order need to be received (documents are not issued) –Planned order releases •When order need to be placed to be received on time • • (home study) MRP matrix example 1 MRP basic calculations Lot-for lot - ordering exact quntity needed Lead Time =1 - time to get item from the moment the purchase order is issued or to make it Master Production Schedule Part A Projected on hand 1 2 3 4 5 Gross Requirements 85 95 120 100 100 MRP Part A 1 2 3 4 5 Gross Requirements 85 95 120 100 100 Scheduled Receipts Is already issued 175 Projected on hand (POH) 25 115 20 0 0 0 Net requirements 0 0 100 100 100 Planned order receipts 100 100 100 Planned order releases 100 100 100 Period Action 1 25+175-85=115=POH 2 POH=115-95=20 3 Cannot cover GR, so we have to release one PO for 100 one period earlier in order to get it in period 3 3 Net req=120-20 =100, POH in period 3=120-20-100=0 4 Net req =100-0=100-POH=100, so we heave to release one PO one period earlier in order to cover demand in period 4 5 Similar to period 4 (home study) period period MRP matrix example 2 MRP Part A 1 2 3 4 5 6 7 8 Gross Requirements 20 30 50 50 60 90 40 60 Scheduled Receipts Is already issued 50 Projected on hand (POH) 40 20 40 40 40 30 0 10 0 Net requirements 10 10 20 60 40 50 Planned order receipts 50 50 50 60 50 50 Planned order releases 50 50 50 60 50 50 Period Action 1 Can be covered from POH and new POH=40-20=POH-GR=20 2 In period 2 GR can be covered by POH and SR, but next period where GR=50 will be not covered, so POR must be released in per 1 (LT=2) 3 We have got 50, POH=40, so altogether we have 90 nad after demand is covered only 90-50=40=POH 3 Net req=50-40=10 in order to cover demand in period 4, but we can released only 50 or more, so in period 2 another 50 is released 4 Demand is covered by receipt 50 and POH =10 but for the next period net req=60-40=20 5 Net req= 60-40=20, so demand in period 5 can be covered by POH=40+ quantity X, which have to be ordered 2 period earlier 5 Quantity X can 50 or more. So take it 50 as sufficient quantity, and POH =30=40+50-60 6 To cover demand in period 6 we need at least 90 and we have only 30 in POH, so 90-POH=90-30=60 have to ordered 2 period earlier 6 POH-90-60-30=0; Ner req=90-30=GR-POH=60 , which is reason why we have ordered 60 two period earlier 7 Net req= 40 because 40-0=GR-POH=40. To cover it we have to order two period earlier 50 8 and so on (home study) Benefits of MRP •Low levels of in process inventories - Optimalizace stavu skladů- nižší skladové úrovně) •The Ability to keep track of material requirements • Schopnost lépe sledovat důvody doplňování •A means of allocating production time • Nástroj jak lépe alokovat komponenty v závislosti na výrobních časech •The ability to easily determine inventory usage by Back flushing (see explanation below) Process of determining the number of parts that must be subtracted from inventory records. This number is computed by referring to the number of parts withdrawn from the inventory (and delivered to the shop-floor) and the number of parts assumed (according to the BOM) to have been consumed in a manufacturing line at one or more deduct points- HOME STUDY Proces umožňující vypočítat množství komponent, které musí být odepsány ze skladu. Tento výpočet stojí na vzorci, který obsahuje jako proměnné množství komponent odepsaných ze skladu, komponent dodaných ze skladu do dílen a množství předpokládané spotřeby komponent na výrobní lince v jednom nebo více místech, kde je spotřeba zpětně registrována a to vždy v závislosti na konstrukci kusovník.- DOMÁCÍ STUDIUM MRP_II =MRP + resource capacity planning MPS Demand management Rough-cut capacity planning BOM MRP Scheduled receipts Job Pool (planned) Capacity requirement planning Job Release Routings (operations) Job Dispatch MRP addresses the supply chain while MRPII includes manufacturing. Dispatch=rozvrhování (na který stroj se dá která operace při dílenském řízení) MPS= Master Production Schedule= Hlavní rozvrh výroby = Prognóza MPS –Hlavní rozvrh výroby MPS –Hlavní rozvrh výroby Kusovník (aplikace MPS) Karta výrobku (aplikace MPS) Sešit plánování výroba Sešit plánování výroba Panel požadavků Sešit plánování výroba Vytvoření výrobních zakázek BOM in MS Dynamics NAV 2018 BOM-Bill of Material=Kusovník Routings in MS Dynamics NAV Routing= TNG postup- Pracovní postup=Rozpis operací Calendar of machine center Zatížení strojního centra (Load) Viz další snímek Capacity of resources in MS Dynamics NAV Kapacity výrobních zdrojů (Pracovní centra a Strojní centra). Pracovní centrum je seskupení jednoho nebo více strojních center. Strojní centra jsou stroje nebo také dělníci. •Toyota Motors and Taiichi Ohno •Production based only on demand •Lower inventory costs •The concept behind it is that a company can save money on parts and components---by not have having to store them--- if they are delivered to the assembly line just in time to be installed on the car as it is being built. • Operation (Job1) Authorization to start Job 2 Controlling parameter DOWNSTREAM UPSTREAM Operation (Job2) Operation (JobN) Components for Job N needed… 1 (kanban = card=signal) 2 Components for Job N produced and Supplied (pulled) 1 Production =kanban The number of kanban cards in the system determines the WIP levels in the plant WIP= Work in Progress Demand Home study JIT (manufacturing philosophy) •Kanban is not JIT !!! •JIT encompasses (zahrnuje): –kanban cards (kan=card, ban=signal) –total quality control (TQM) – e.g. scrap loss not tolerated….( žádné zmetky) –setup reduction (snížení nastavovacích časů) –worker participation (větší zapojení dělníků) –lean production (low level of waste) (nízká úroveň zmetků) •Advantages of JIT philosophy : –reduced WIP (Work in Progress)->Higher Throughput (see Little´s law- will be presented later (BPH-PIS2 viz letní kurz BPH_PIS1 2020) –shorter production times (zkrácení výrobních časů) –lower production costs (nižší výrobní náklady) –greater customer responsiveness (větší spokojenost zákazníků) – Home study Kanban principle Resource : (home study) Some time units (home study) •Will be presented later in sections such as : –Little´s law (LT=WIP*CT=WIP/Throughput) –Theory of Constraint –Cycle Time (CT)– time to complete task (time/unit) •Takt Time (TT) – rhythm in which we have to produce in order to satisfy customer demand (demand is 240 toaster ovens and we can produce these in 480 minutes ->TT= 480/240=2 •Lead Time (LT) – Number of minutes, hours, or days that must be allowed for the completion of an operation or process, or must elapse before a desired action takes place –see next slide •Comment : CT<>LT !! Lead time – průběžný čas (home study) The lead time is the time and not the effort. You may have a lead time of 100 days and only have to work 1 hour to fix the bug. Sometimes you start working on the bug. The cycle time is the time from the start of the work until the bugfix is fixed. Cycle time Lead time Request (bug reported) Priority of the task is set Start work Bug fixed IDLE TIME Orders Tracking Sales Order Customer Purchase Order Sales Order Line Planning production (MRP-II ) Tracking Production Order Bill of Material Routing (OP1-OP4) Technologický postup Tracking Requisition Worksheet (MRP) Tracking Tracking- Sledování Stock Vendor Tracking Sledování zakázky Sešit požadavků Sešit plánování výroby (Navrhuje i nákupy-doplnění) Požadavek Požadavek (Prodejní objednávka) bude na prodej Předního náboje 1150 (na skladě 200), jehož kusovník se skládá ze dvou komponent 1151 (200 na skladě) a 1155 (200 na skladě). Příprava dat pro příklad : Změňte u obou komponent (1151 a 1155) Způsob přiobjednání na Dávka-pro- dávku. Dále s pomocí deníku zboží prodejte 200 ks výrobku 1150 a jeho komponent 1151 a 1155. Pozor : komponenty i výrobek nejsou uloženy na žádné lokaci. Dále změňte na záložkách Doplnění u obou komponent dodavatel na 10000. Výsledkem požadavku bude naplánování Výrobní zakázky a její následné odhlášení (komponenty do spotřeby a výrobek na sklad) Prodejní objednávka na 100 ks 1150 Dostaneme upozornění, že podsestava kola 1150 není na skladě !! Reakce->ANO Dále změňte Plánované datum dodávky na datum 25.5. , tedy dostatečně daleko od pracovního data – Důvod : aby plánovací algoritmus nenaplánoval počátek výroby na datum před pracovním datem. Prodejní řádek Plánovací sešit Plánované datum dodávky (viz prodejní řádek) je pro tuto databázi 4.5.2017. Do Čísla zboží zavedeme ručně Jak číslo výrobku tak i čísla komponent ->1150|1151|1155 Naplánovaný řádek (výrobní zakázka) Viz karta zboží, záložka Doplnění a pole Zmetky % Naplánovaný řádek (nákupní objednávka) Vytvoření VZ (pevně plánované-bude vysvětleno) Řádky nákupní objednávky Výrobní zakázka (VZ) Podívejte se na Sledování zakázky : vazby mezi výrobou, nákupem a prodejem Najdete to na ikoně Funkce v řádcích VZ Sledování zakázky VZ<->PO NO<->PO Zaúčtujte příjem komponent na NO Výrobní zakázka-komponenty a TNG postup (TNG= Technologický) Řádek VZ->Komponenty Řádek VZ->TNG postup Statistika VZ (s pomocí F7) Převedení do stavy VZ Vydaná (od plánovače do dílny) Odhlášení spotřeby a zdrojů V řádku VZ vydané, kde je ikona Řádek najdete Deník výroby Zadejte odhadnutou dobu seřízení a zpracování včetně spotřeby materiálu. Zadané hodnoty by se neměly lišit od TNG postupu uvedeného pře několika snímky. Na dalším obrázku to zobrazíme ještě jednou pro ulehčení zadávání hodnot do Výrobního deníku. Zde se často používají dotykové obrazovky a BAR čtečky Deník výroby po vyplnění Záměrně byly některé časy změněny- reálné časy nemusí přesně odpovídat plánu. Statistika VZ po zaúčtování deníku Položky VZ po zaúčtování (VZ->Ctrl-F7) Věcné položky po změně stavu VZ- >Dokončená Spotřeba a účtování NV (nedokončená výroba) Věcné položky po změně stavu VZ- >Dokončená Naskladnění výrobku a deaktivace NV Karta výrobku