Bài giảng về hoạch định công suất

Tổng quan về hoạch định sản xuấtTái hoạch định Hoạch định kế hoạch sản xuất Hoạch định kế Dự báo bán hàng Đơn hàng thực Cấu trúc SP BOM Cấu trúc SP BOM Hoạch định nhu cầu vật tư Sx/ mu

Ngày : / /

Nội dung trình bày

 Hoạch định công suất thô (Rough-cut Capacity Planning)

 Đầu vào/ đầu ra

 Các phương pháp tính RCCP

 Hoạch định công suất (CRP)

 Đầu vào/ đầu ra

 Lập luận chung về cách tính toán

 Hoạch định chi tiết công suất (Detailed CRP)

 Đầu vào/ đầu ra

 Lập luận chung về cách tính toán

 Các phương pháp cân bằng tải.

Tổng quan về hoạch định sản xuất

Tái hoạch định

Hoạch định kế hoạch sản xuất

Hoạch định kế

Dự báo bán hàng Đơn hàng thực

Cấu trúc SP (BOM)

Cấu trúc SP (BOM)

Hoạch định nhu cầu

vật tư

Sx/ mua

Đơn hàng mua kế hoạch

Đơn hàng mua kế hoạch Đơn hàng sản xuất Đơn hàng sản xuất kế hoạch kế hoạch Quản lý phân xưởng

Theo dõi các đơn hàng sản xuất Đơn hàng mua Tồn kho hiện thời

Giao hàng

Thực thi KH công suất

Mua Sản xuất

Quy trình sx (Routing)

Nhu cầu sử dụng công suất (Loading)

Nhu cầu sử dụng công suất (Loading)

Công suất là gì?

 Công việc sản xuất mà hệ thống máy móc, nhân công

có khả năng thực hiện trong một giai đoạn thời gian

 Công suất thường ở dưới dạng là giờ

 Công suất thường ảnh hưởng bởi:

 Hệ số sử dụng

 Hiệu suất

Công suất

Chờ

Công suất Đầu vào Đầu vào Đầu vào

Xác định công suất (Rated Capacity)

 Công suất = (Đơn vị công suất) x (SL ca) x (Số giờ/ca)

Số giờ thực tế sử dụng

1 Hoạch định công suất thô (RCCP)

 Kiểm tra nhanh công suất của những nguồn lực chính.

 Sử dụng các định mức nguồn lực cho từng sản phẩm của kế hoạch sản xuất

 Tính ra nhu cầu sử dụng các nguồn lực bằng cách phân

rã kế hoạch sản xuất dựa trên “định mức nhu cầu

nguồn lực” (BOR)

 Chỉ ra chỗ bất hợp lý của kế hoạch sản xuất

So sánh với công suất hiện có

Điều chỉnh kế hoạch sản xuất

KẾ HOẠCH SẢN XUẤT

(MPS)

KẾ HOẠCH SẢN XUẤT

(MPS)

PP Phân bổ (CPOF)

 Đầu vào

 Kế hoạch sản xuất (MPS)

 Tổng thời gian sản xuất 1 đơn vị sản phẩm

 Hệ số phân bổ thời gian tại các nguồn lực Tổng cộng 100%

 Đầu ra

 Nhu cầu công suất của từng nguồn lực theo kỳ

SPA 33 33 33 15 15

PP Phân bổ Kết quả

PP định mức Ví dụ

 Sử dụng lại kế hoạch sx của pp CPOF

 Cấu trúc sản phẩm A

A Ghế lưng tựa

A Ghế lưng tựa

B(1) Dây chuyền phụ - Lưng tựa

B(1) Dây chuyền phụ - Lưng tựa

C(1) Dây chuyền phụ - Chỗ ngồi

C(1) Dây chuyền phụ - Chỗ ngồi

D(2)

2 chân trước

D(2)

2 chân trước

E(4) Các thanh chắn

E(4) Các thanh chắn

H(1) Khung ghế

H(1) Khung ghế Tấm đệm I(1)

I(1) Tấm đệm

J(4) Thanh gỗ khung ngồi

J(4) Thanh gỗ khung ngồi

B Dây chuyền phụ - sx phần chỗ ngồi R2_2 0.5

A Dây chuyền phụ - sx phần chỗ ngồi R2_2 0.3

1.3 PP hồ sơ nguồn lực (Resource Profile

Approach)

 Đặc điểm

 Quan tâm đến yếu tố hệ sản phẩm (product mix change)

 Sử dụng thời gian thực hiện của thành phần/nguyên vật liệu tham gia vào tính toán

 Kỹ thuật tính RPA quan tâm đến từng thời kỳ của nhu cầu công suất

 Mỗi định mức sử dụng nguồn lực phải được phân đoạn thời gian khi nào nguồn lực sẽ được dùng

 Phương pháp RPA là phương pháp có mức độ chi tiết nhất trong 3 phương pháp của “cân bằng công suất” RCCP, nhưng

nó chưa chi tiết bằng “hoạch định công suất” (CRP)

PP hồ sơ nguồn lực

 Đầu vào

 Kế hoạch sản xuất

 Cấu trúc sản phẩm

 Nhu cầu công suất cho mỗi quá trình (Operation)

 Thông tin về thời gian thực hiện sản xuất cho thành

phẩm và tất cả thành phần của thành phẩm đó

 Đầu ra

 Tổng nhu cầu công suất của từng nguồn lực chính theo từng kỳ

Thời gian chạy

thời gian thực hiện

PP hồ sơ nguồn lực Kết quả

Z M

N

O P

1 2

10(MPS) x 1.0(R/t) + 5(S/u) Lùi về trước 1 kỳ

PP hồ sơ nguồn lực

 Sử dụng lại ví dụ của phương pháp BOR

A Ghế lưng tựa

A Ghế lưng tựa

B(1) Dây chuyền

phụ - Lưng

tựa

B(1) Dây chuyền

phụ - Lưng

tựa

C(1) Dây chuyền phụ - Chỗ ngồi

C(1) Dây chuyền phụ - Chỗ ngồi

D(2)

2 chân trước

D(2)

2 chân trước

E(4) Các thanh chắn

E(4) Các thanh chắn

lưng

G(4) Thanh gỗ

lưng

H(1) Khung ghế

H(1) Khung ghế I(1)

Tấm đệm

I(1) Tấm đệm

J(4) Thanh gỗ khung ngồi

J(4) Thanh gỗ khung ngồi

Lắp ráp thành phẩm

Dây chuyền phụ - Lưng tựa Dây chuyền phụ- Chỗ ngồi

Dây chuyền khung ghế

Nhận diện các nguồn lực quá công suất

• Nhằm đánh giá khả năng đáp ứng của công suất hiện

có so với nhu cầu thực tế

2 Hoạch định công suất – khái niệm chung

 Hoạch định công suất là một kỹ thuật tính toán nhu cầu sử dụng nguồn lực (trung tâm công việc, cụm máy)

 Đầu vào:

 Đầu ra:

Định nghĩa khác

 Trung tâm công việc (Work Center)

 Nguồn lực (Resources)

 Công suất (Available Capacity)

 Định mức sử dụng nguồn lực (Bill of Resource)

 Nhu cầu công suất (Load)

 Hệ số sử dụng (Utilization)

 Hiệu suất (Efficiency)

Mục đích của hoạch định công suất

 Kiểm tra tính hợp lý của kế hoạch sản xuất

 Có cái nhìn tổng quan về nhu cầu công suất theo từng giai đoạn của từng trung tâm công việc

 Làm giảm bớt hiện tượng thiếu hụt công suất (thắt cổ chai) của các trung tâm công việc

 Giúp người hoạch định có được quyết định chính xác

kế hoạch sử dụng công suất

 Đảm bảo có đủ công suất đáp ứng cho kế hoạch sx

Lý do cần phải hoạch định công suất

 Các phân xưởng cần được kế hoạch ở 1 mức độ nhất định để tránh tắc nghẽn

 Một kế hoạch vật tư tốt chưa đủ để chuyển vật tư thành thành phẩm mà không có đủ công suất đáp ứng

 Kế hoạch sản xuất được giả định trong điều kiện không giới hạn về công suất.

 Kế hoạch sản xuất được giả định dựa trên thời gian thực hiện

cố định (fixed lead time).Trong khi đó, thời gian thực hiện dựa vào số lượng sản xuất.

 Kế hoạch sản xuất không xét đến ràng buộc về xử lý trong sản xuất.

 Nguyên vật liệu đầu vào để sản xuất sản phẩm được kiểm soát bằng hiện tượng “thắt cổ chai”.

Các bước xử lý trong CRP

Sử dụng quy trình sản xuất (Trung tâm công việc, thời gian)

Sử dụng quy trình sản xuất (Trung tâm công việc, thời gian)

Phân rã tổng sl đơn hàng KH & nhận theo KH theo quy trình sx

Phân rã tổng sl đơn hàng KH & nhận theo KH theo quy trình sx

Tính nhu cầu công suất của từng trung

tâm công việc

Tính nhu cầu công suất của từng trung

tâm công việc Nhận diện các điều kiện quá công suất

Kế hoạch vật tư (Th/phẩm & các thành phần)

Kế hoạch vật tư (Th/phẩm & các thành phần)

Quy trình sản xuất (Routing)

Hoạch định công suất Ví dụ

 Sản phẩm bảng gỗ được sơn 2 mặt và được đóng

khung Bảng gỗ được thực hiện trên dây chuyền hoàn thành sản phẩm Bán thành phẩm sơn bề mặt được thực hiện tại trung tâm công việc (WC) sơn Khung được sản xuất tại trung tâm công việc khung

 Cấu trúc sản phẩm Bảng gỗ

(A)

Bảng gỗ (A)

Hoạch định công suất Ví dụ (tt)

Mã quá trình

(Routing code)

Quá trình (Operation)

Trung tâm cv (WC)

T/g lắp đặt (Setup Time)

T/g chạy (Run Time)

Hoạch định công suất Ví dụ (tt)

Hoạch định công suất Ví dụ (tt)

 Loại trừ các thông tin không cần thiết, phân rã theo quy trình sản xuất

Hoạch định công suất Ví dụ (tt)

 Nhu cầu công suất của từng trung tâm công việc

Kỳ

3 (s/u) + 0.5 (r/t) x 15 + 3 + 0.5 x 30

3 Hoạch định công suất chi tiết – DCRP

 Đầu vào: tương tự như CRP

 Đầu ra:

từng đơn hàng hoặc đơn hàng chia nhỏ theo từng thời kỳ hoạch định

Phương pháp giật lùi – Backward Scheduling

 Công thức: LPST = Duedate – Leadtime

Chờ khô Lắp đặt Chạy

Chạy Chờ khô Lắp đặt

LPST cho công đoạn cuối

Phương pháp tiến tới trước – Forward Scheduling

 Công thức: EPST = Max(Server Start date, Material Availability Date)

Chờ khô Lắp đặt Chạy

Mặt bàn EPST

EPST

Bàn thành phẩm

EPST cho công đoạn cuối

Xác định thời điểm sử dụng công suất

 Công thức : PST = Max (EPST, LPST)

 Lí do:

 LPST không xét đến yếu tố đáp ứng của vật tư,

 EPST lại không quan tâm đến lượng dở dang tại phân xưởng (sản xuất quá sớm là nguyên nhân dẫn đến gia tăng lượng dở dang)

Biểu đồ giải thích

Hạn ht

Trễ Khả thi

Không khả thi

Thời gian

Quá

trình

Các phương pháp lên kế hoạch sử dụng công suất

Các phương pháp sau đây không xét đến PST

 Giật lùi không xét đến giới hạn công suất (Backward Scheduling - Infinite)

 Giật lùi có xét đến giới hạn công suất (Backward

Scheduling - Finite)

 Tiến tới trước không xét đến giới hạn công suất

(Forward Scheduling - Infinite)

 Tiến tới trước có xét đến giới hạn công suất (Forward Scheduling - Finite)

Giật lùi không xét đến giới hạn công suất (Backward Scheduling - Infinite)

2 1

Đh5, hạn ht: kỳ 4

Đh6, hạn ht: kỳ 5

Đh7, hạn ht: kỳ 5

Quá khứ 1

Backward Scheduling - Infinite

 Ưu điểm: Không thay đổi quá nhiều ngày bắt đầu sản xuất so với kế hoạch Trong trường hợp bị quá công suất cục bộ thì có thể thực hiện việc điều chỉnh về công suất cần thiết.

 Nhược điểm: Trong 1 số trường hợp trong cùng 1 kỳ hoạch định không quá công suất nhưng trong từng giai đoạn của kỳ thì quá công suất Điều này ảnh hưởng đáng kể đến việc điều độ trong sản xuất.

Giật lùi có xét đến giới hạn công suất (Backward Scheduling - Finite)

Backward Scheduling - Finite

 Ưu điểm: Sẽ không có hiện tượng quá công suất cục

bộ Công suất sẽ phân bổ đều cho tất cả các kỳ, các ngày trong kỳ.

 Nhược điểm: Trong trường hợp quá công suất toàn phần thì ngày bắt đầu sản xuất của 1 số đơn hàng rơi vào thời điểm trong quá khứ Kế hoạch sử dụng công suất sẽ thay đổi nhiều so với kế hoạch vật tư và thông thường là tại thời điểm đó vật tư chưa có để bắt đầu quá trình sản xuất Không thấy được các vùng (ngày)

mà công suất bị quá công suất cục bộ.

Tiến tới trước không xét đến giới hạn công suất (Forward Scheduling - Infinite)

Đh5, bắt đầu: kỳ 4

Đh6, bắt đầu: kỳ 5

Đh7, bắt đầu: kỳ 5

Quá khứ 1

Forward Scheduling - Infinite

 Ưu điểm: Đảm bảo khi bắt đầu sản xuất thì vật tư có sẵn Trong trường hợp quá công suất cục bộ có thể

thực hiện các điều chỉnh cần thiết Có thể trễ hoặc sớm

so với hạn hoàn thành nhưng không đáng kể.

 Nhược điểm: Gây ra tình trạng quá công suất cục bộ

trong khi tổng theo kỳ hoạch định có thể dưới công

suất Điều này làm ảnh hưởng đáng kể đến việc điều độ trong sản xuất.

Tiến tới trước có xét đến giới hạn công suất (Forward Scheduling - Finite)

Forward Scheduling - Infinite

 Ưu điểm: Đảm bảo khi bắt đầu sản xuất thì vật tư có sẵn Sẽ không có hiện tượng quá công suất cục bộ

Công suất sẽ phân bổ đều cho tất cả các kỳ, các ngày trong kỳ.

 Nhược điểm: Hạn hoàn thành thường bị trễ so với kế hoạch.

Xác định nhu cầu công suất cho từng trung tâm công việc

 Sau khi tính được thời gian cần thiết để thực hiện toàn bộ các quá trình sản xuất theo từng đơn hàng Dựa theo phương pháp giật lùi không giới hạn công suất hoặc tiến tới trước không giới hạn công suất để xác định được nhu cầu công suất, thời điểm sử dụng tại từng trung tâm công việc

Vấn đề của 4 phương pháp trên

 Việc xác định nhu cầu công suất của 2 phương pháp không giới hạn công suất trên sẽ không giải quyết được sự sai xót trong việc sử dụng thời gian thực hiện (leadtime) của vật tư, bán thành phẩm, thành phẩm Vì thời gian thực hiện được sử dụng trong hoạch định MPS và MRP là cố định (chỉ có setup và run) nên thường dẫn đến sai xót về mặt thời gian trong sản xuất thật

Sử dụng CAO để giải quyết

 Các vấn đề đề cập tiếp theo sau đây đề cập đến việc

sử dụng PST (Planned Start Time) PST phối hợp cả 2 phương pháp giật lùi và tiến tới trước, phương pháp này xác định đúng thời điểm bắt đầu dựa trên kế hoạch vật tư, không quá sớm và không quá muộn Xác định nhu cầu công suất cho từng kỳ dựa vào thời điểm kết thúc sử dụng nguồn lực tại từng trung tâm công việc

Nhận diện các kỳ vượt khả năng đáp ứng

 Dựa vào nhu cầu công suất theo từng ngày và khả năng công suất theo từng ngày của trung tâm công việc để xác định các điểm quá công suất

Xác định Critical Work Center

A

Thời gian

B

Thời gian

Cân bằng – Load Balancing

Mức độ ưu tiên (CAO Priority) = LPST - PST

Cân bằng – Các phương pháp

Push)

 Bước 1: Cố gắng kéo công việc (task) về các kỳ trước dựa theo mức độ ưu

tiên, ưu tiên nhỏ sẽ được kéo trước Dịch về trước sau cho tổng công suất đáp ứng của các kỳ trước lớn hơn hoặc bằng (>=) tổng nhu cầu công suất của công việc được kéo Trong quá trình dịch về trước phải xác định

kế hoạch vật tư còn đảm bảo tại thời điểm bắt đầu sử dụng nguồn lực hay không Dịch cho đến khi sự quá công suất tại kỳ đó được giải quyết Tiến hành tuần tự cho các kỳ tiếp theo Bước này nhằm mục đích là để đơn

hàng không bị trễ hạn.

 Bước 2: Sau khi dịch về trước nhưng quá công suất vẫn còn tồn tại thì

kiểm tra xem có tồn tại nguồn lực bổ sung (Alternate Resource) hay không Nếu có, tiến hành xử lý công suất theo phương pháp xử lý đã chọn

(xem phần xử lý công suất) Bước này nhằm mục đích là để đơn hàng

không bị trễ hạn.

 Bước 3: Cuối cùng, nếu vẫn tồn tại quá công suất thì tiến hành đẩy các

đơn hàng về sau theo trình tự ưu tiên, ưu tiên lớn đẩy trước Vì không còn sự chọn lựa khác nên chấp nhận việc trễ hạn Đẩy chỉ thực hiện được khi công suất còn khả năng đáp ứng của các kỳ sau đủ đáp ứng toàn bộ

công việc được đẩy Bước này nhằm mục đích là giảm thiểu việc trễ

hạn.

Cân bằng – Các phương pháp

 Xử lý công suất – kéo - đẩy (Off_load – Pull – Push)

 Bước 1: Xử lý công suất theo phương pháp xử lý đã chọn (xem

phần xử lý công suất) Bước này nhằm mục đích là để đơn hàng

không bị trễ hạn.

 Bước 2: Nếu vẫn tồn tại quá công suất thì thực hiện việc kéo các

đơn hàng về trước theo mức độ ưu tiên, ưu tiên nhỏ được kéo trước Dịch về trước sau cho tổng công suất đáp ứng của các kỳ trước lớn hơn hoặc bằng (>=) tổng nhu cầu công suất của công việc được kéo Trong quá trình dịch về trước phải xác định kế hoạch vật tư còn đảm bảo tại thời điểm bắt đầu sử dụng nguồn lực hay không Dịch cho đến khi sự quá công suất tại kỳ đó được giải quyết Tiến hành tuần tự cho các kỳ tiếp theo Bước này nhằm

mục đích là để đơn hàng không bị trễ hạn

 Bước 3: Cuối cùng, nếu vẫn tồn tại quá công suất thì tiến hành

đẩy các đơn hàng về sau theo trình tự ưu tiên, ưu tiên lớn đầy trước Vì không còn sự chọn lựa khác nên chấp nhận việc trễ hạn

Bước này nhằm mục đích là giảm thiểu việc trễ hạn

Cân bằng - Dịch về các kỳ trước (Pull)

1 Tính tổng công suất còn đáp ứng được của các kỳ trước

2 Kéo công việc mà có tổng thời gian sử dụng công suất nhỏ hơn tổng công suất còn đáp ứng được dựa trên mức độ ưu tiên (CAO Priority)

2

1 2 3 4 5 6 7

1

3

Cân bằng – Các phương pháp xử lý

 Xử lý được thực hiện sau khi thực hiện tuần tự bước kéo để cân bằng công suất nhưng quá công suất vẫn tồn tại đối với phương pháp “Kéo - Xử lý công suất - Đẩy”, còn đối với phương pháp “Xử lý công suất – Kéo - Đẩy” thì việc xử lý công suất sẽ được tiến hành ngay kỳ đầu tiên quá công suất Việc xử lý công suất chỉ thực hiện được trong điều kiện có các chọn lựa khác – công suất bổ sung (tăng ca, tăng công suất, …) Các phương pháp xử lý công suất cũng dựa vào mức

độ ưu tiên để tuần tự xử lý

Cân bằng – Các phương pháp xử lý

 Các kỳ trước (Consider earlier bucket)

 Cùng kỳ bắt đầu (Same bucket start)

 Cùng kỳ kết thúc (Same bucket end)

 Cho phép trễ hạn (Allow later endtimes)

Xử lý - Các kỳ trước (Consider earlier bucket)

Công suất hiện thời

Công suất bổ sung

Xử lý - Cùng kỳ bắt đầu (Same bucket start)

Công suất hiện thời

Công suất bổ sung