Makespan –  פתרונות לתכנון ותזמון ייצור בע"מ                                                                          

---

 

EFA - אלגוריתם ותוכנה לתזמון הייצור

Evenly Feeding Algorithm - EFA, היא תוכנת , Advanced Planning and Scheduling Software - APS המאפשרת למפעלים לנהל פאזה חשובה בשרשרת האספקה. התוכנה מיועדת למפעלים המייצרים מבחר מוצרים, בעיקר מפעלים מסוג Job shop, Flow shop וקווי הרכבה. התוכנה מבוססת על אלגוריתם ייחודי שמטרתו לבצע אופטימיזציה של הייצור, לצמצם את משך הייצור הכולל ((makespan ולמקסם את התפוקה והרווח. כל זה מתבצע ע"י ניצול יעיל של משאבי המפעל.

 

היתרון של מערכות APS

למערכות APS יש 2 יתרונות עיקריים: היתרון הראשון, יכולתם לייצר תכניות יישומיות. בשיתוף מערכת בקרת ייצור ונתונים אמינים, מערכות APS מאפשרות למפעל להתחייב ולכבד מועדי אספקה מוסכמים. בנוסף הן מאפשרות למתכנן לשפר את הפיקוח על המלאי בתהליך (WIP), תכונה זו משותפת לרב מערכות APS. היתרון השני הוא יכולתם לנצל ביעילות את משאבי המפעל ולבצע אופטימיזציה של הייצור. תכונה זו היא שעושה את ההבדל בין מערכת APS אחת לשנייה. הערה: כל מערכת חדשה הכוללת אלמנט של בקרת ייצור עשויה לשפר את יעילות המפעל, בעיקר במפעלים שרמת הבקרה שלהם ירודה. זה מכיוון שהמערכת מאלצת את המפעל לעבוד בצורה מסודרת שמתבססת על נתונים אמינים. היעילות המתקבלת כתוצאה מאופטימיזציה של היצור באה בנוסף לזו המתקבלת מעבודה מסודרת.

הקשיים לבצע אופטימיזציה והשפעתה על רווחיות המפעל מתוארים להלן.

 

האתגר בתזמון

אופטימיזציה של הייצור הכוללת קביעת סדר יצור המנות היא אתגר מורכב. הבעיה ידועה כבעייה מסוג NP - Non Polonominal HARD, כלומר בעייה שאין לה פתרון מתמטי. מספר האפשרויות לסדר M מנות, כאשר M=M1+M2  (ראה תרשים של המפעל) הוא    M עצרת (M!), כלומר M כפול M-1 כפול M-2 וכך הלאה עד 1. (לדוגמא מספר האפשרויות לסדר 20 מנות ייצור הוא בערך2*10¹⁸  ומספר האפשרויות לסדר 25 מנות הוא בערך 1.5*10²⁵). כל סדור יכול  לגרום למשך ייצור שונה. ההשפעה של סדור המנות על המשך הכולל של הייצור מתוארת בדוגמא פשוטה. ההבדל בין משך הייצור הקצר ביותר לארוך ביותר יכול להיות גדול מאד. בדוגמא של מפעל יציקה הניתנת באתר זה, משך הייצור של 3 סידורי מנות שונים הוא: 152, 195, 218 שעות. הדרך התיאורטית היחידה לאתר את הסידור האופטימלי הוא לחשב את משך הייצור בכל אחד מהסידורים האפשריים ולבחור את הקצר ביותר. אולם המספר העצום של אפשרויות (אם ניקח לדוגמא 15 מנות ייצור ויותר) הוא מעבר ליכולתם של מחשבים או מחשבי על לחשב בזמן סביר. לצרכים פרקטיים ניתן לקבל פתרון קרוב לאופטימום באמצעות אלגוריתם יוריסטי. 

מציאת הפתרון האופטימלי הוא צעד חשוב ראשון בביצוע האופטימיזציה. הצעד הבא הוא להחליט אילו מכונות,

 בכל תחנת עבודה להקצות לכל מנת ייצור (כמובן באותם תחנות שבהן יש יותר ממכונה אחת).

 

הקורלציה בין הרווח לתזמון אופטימלי

קצור משך הייצור מקטין את הוצאות הייצור והמלאי בתהליך, בנוסף הוא מאפשר למתכנן להגדיל את התפוקה, ולקבל יותר הזמנות מלקוחות. תזמון חכם יכול להגדיל את התפוקה עד 40% יחסית לתזמון פשוט ועד 20% יחסית לתזמון סביר. תוספת התפוקה שכמעט ואינה מלווה בתוספת הוצאות (פרט לחומרי גלם), וצמצום המלאי בתהליך תשפיע בצורה משמעותית על רווחיות המפעל.

על מנת לראות את הקורלציה בין תכנון אופטימלי ורווחיות המפעל נניח הגדלת תפוקה ב 15% במפעל שבו נתוני הרווח כלהלן: מכירות מליון דולר, הוצאות על חומרי גלם 400 אלף דולר, הוצאות אחרות 400 אלף דולר, רווח 200 אלף דולר.

הטבלה בצד שמאל מראה שבמקרה זה הגידול ברווח הוא 45%.

 

הגדול ברווחיות שונה בכל מפעל ותלוי בעיקר במרכיב חומרי הגלם במכירות. למרות זאת העלות / תועלת של תוכנה המבוססת על אלגוריתם מתוחכם המסוגלת לצמצם בזבוז, להקטין את משך הייצור ולהגדיל את הרווח עולה לעין ערוך על כל תהליך שיפור.

חלק מהמנהלים אינם מודעים לכך, זאת מכיוון שההיגיון שבהסבר אינו פשוט, וההשפעה של תזמון אופטימלי על משך הייצור הכולל אינו ברור מאליו.

 

על תוכנת EFA

תוכנת EFA מבוססת על אלגוריתם בשם זהה. היתרון שלה על גישת צוואר הבקבוק TOC)) וגישת JIT (חלק מגישת LEAN) הידועה מוסברת במאמר נוסף, אנא קרא את המאמר "האלגוריתם" באתר זה.
בנוסף לכך המערכת שלנו מאפשרת למתכנן להריץ 2 שיטות תכנון:

-  EDD-Earliest Due Date (למעשה גישה ידועה זו משמשת כאן כבסיס השוואה המאפשר להעריך את ביצועי EFA)

-SLP-Self Planning Procedure , תזמון אינטראקטיבי של המתכנן בגישת What If.

במקרה זה הבסיס לתכנון יכול להיות תכנון המתקבל באמצעות EFA, EDD או תזמון אינטראקטיבי קודם.

 

הפעלת התכנה אינה דורשת סידורים מיוחדים או שינויים ברצפת הייצור. ההפעלה מאד פשוטה, במיוחד ריצת  EFA או EDD, נעשית אוטומאטית. בנוסף המערכת מאפשרת למתכנן להתערב כמעט בכל שלב בתהליך התזמון. מומלץ להפעיל את EFA ביחד עם מערכות שייתכן ומצויות ברשותך כמו ERP, MRP וכד'. התוכנה תקבל מהן את הנתונים הרלוונטיים ותפעל כמוח התכנוני. אם מערכות כאלה אינן ברשותך ניתן ליצור את הנתונים הרלוונטיים בצורה ידנית באמצאות תוכנת EXCEL או EFA  .Text Editor רץ על מחשב PC תחת כל גרסה של  WINDOWS.

 

לקבלת הסברים נוספים על האלגוריתם והתוכנה אנא קרא את "אפקט סידור המנות", "למה EFA" ו "האלגוריתם ". לקבלת התרשמות על יישום התוכנה קרא את המאמרים "מפעל יציקה" ו "מפעל למעגלים מודפסים".