Planification divertissante

Je vais au supermarché et regarde comment l'automatisation est quand même allée loin. Tous les produits sont équipés de codes-barres. Pour un produit pondéré, il existe des balances ayant pour fonction d'imprimer un code-barres, que les clients de petite à grande utilisent sans problème. Je suis satisfait.

Mais d'où venaient ces montagnes de production dans les derniers jours de la date d'expiration? Pourquoi le pain que j'achète déjà et les rasoirs jetables que je préfère aux autres disparaissent-ils périodiquement pendant 2-3 mois. Nous sommes le marché! Qui planifie cela? Et prévoit-il?

Avec ces pensées à l'esprit, j'ai décidé d'écrire cet article dans lequel je parlerai de quelques méthodes de planification de base. Dans l'espoir que cela pourrait intéresser quelqu'un d'aussi intéressant pour moi.

Pousser les algorithmes dans la planification

Je vais commencer tout de suite par une tâche simple.

Numéro de tâche 1.
La demande prévue pour le produit G pour la période de planification T est de N unités. Les calculs ont déterminé que la taille de lot optimale est de Np pièces.
Il est nécessaire de construire un calendrier d'approvisionnement pour les biens G.

Solution.
Divisez le besoin total de produit G par la taille de lot optimale de ce produit

N: Np = t

La valeur obtenue de t signifie combien de fois dans la période de planification T il est nécessaire de commander un lot de marchandises G d'un montant de Np pièces.
Nous mettons dans le planning t fois l'ordre des marchandises G à hauteur de Np pièces.

Cette méthode de planification est appelée «pousser» car elle n'a pas de rétroaction. Nous commandons des marchandises sur la base d'une prévision de la demande, et les marchandises arriveront certainement sur les étagères, même si la demande diminue deux fois. Ce produit devra faire des promotions, des remises, disposer dans tout le supermarché. Ici déjà, «pousser» d'un terme spécial passe dans le plan quotidien. Ils commencent juste à pousser les marchandises. Sinon, il devra être radié après la date d'expiration.

Si au lieu d'un seul produit G nous essayons de résoudre le problème pour plusieurs biens de biens G0 ... GN , nous aurons une question, quel produit acheter en premier lieu, lequel en deuxième et lequel en troisième. Après tout, toutes nos ressources sont limitées, nous ne pouvons pas dépenser plus d'argent quotidiennement que prévu par le plan financier, nous n'avons pas de déménageurs qui peuvent décharger des marchandises plus que leur productivité, nous avons des zones limitées dans les garde-manger et dans la salle des marchés. Par conséquent, le calendrier d'approvisionnement de toutes les marchandises doit être réparti uniformément tout au long de la période de planification. Mais comment?

Au niveau des ménages, nous répondrions de cette façon: tout d'abord, vous devez acheter un produit qui se termine.

Affinons l'algorithme de planification «poussant» en fonction des soldes de produits actuels.

Numéro de tâche 2.
La demande prévue pour le produit G0 et G1 pour la période de planification T est N0 et N1 . Le solde actuel des marchandises en stock est R0 et R1 . Les calculs ont déterminé que la taille optimale du lot est Np0 et Np1 .
Il est nécessaire de déterminer à quel jour planifier la commande (réception) de chacune des marchandises.

Solution.
Nous déterminons pour quelle période nous utiliserons le stock de chacune des marchandises en fonction des prévisions
Premièrement, nous déterminons la consommation quotidienne moyenne prévue de biens:

ni = Ni: T

Déterminer le solde de la marchandise en jours:

Di = Ri: ni

Nous prévoyons la première livraison de marchandises sur la période Di T
La deuxième livraison de marchandises et les livraisons ultérieures à intervalles réguliers:

di = T: (Ni: Npi)

Le graphique ressemblera à ceci: Di, Di + di, Di + 2 x di , etc.

Mais qu'en est-il des écarts inévitables de la demande réelle par rapport aux prévisions?

Point de commande

Mais que se passe-t-il si le reste du produit lui-même nous donne un «signal» que nous devons passer une commande? L'idée est que lorsque les stocks de marchandises G s'épuisent, nous créons un ordre pour reconstituer les stocks de marchandises. Cette approche introduit une rétroaction dans notre circuit, et un tel système de planification est appelé «traction». Parce que la demande réelle (et non prévue) d'un produit démarre («tire») le processus de commande d'un nouveau produit. Calculons les paramètres du point de commande.

Numéro de tâche 3.
La demande prévue pour le produit G pour la période de planification T est N. Les calculs ont déterminé que la taille optimale du lot est Np . A partir du moment où un «signal» arrive sur une commande jusqu'à l'arrivée d'un nouvel envoi à l'entrepôt, le temps t est nécessaire (temps de passation de commande, transport, déchargement, etc.).
Il est nécessaire de déterminer le point d'ordre des marchandises.

Solution.
Premièrement, nous déterminons la consommation quotidienne moyenne prévue de biens:

n = N: T

Nous déterminons la quantité de marchandises qui seront consommées pendant le temps t à partir du moment où un «signal» arrive à la commande jusqu'à l'arrivée d'un nouvel envoi à l'entrepôt:

C = nxt

Supposons que C soit inférieur ou égal à la taille du lot optimal Np . Dans ce cas, après avoir atteint le stock de marchandises au niveau C , le processus de commande d'un nouveau lot de marchandises démarre. Ce stock est suffisant pour garantir que les marchandises sont dépensées avant la réception d'un nouveau lot d'un montant de Np .

Que se passe-t-il si le point de commande C est supérieur à la taille de lot optimale Np ? Nous apporterons les marchandises, mais leur quantité sera inférieure au point de commande C. Tant que nous commanderons un autre lot, les marchandises seront toutes consommées, nous perdrons de l'argent. Si nous commandons un lot d'une taille inappropriée, nous serons également à perte en raison d'une taille de lot insatisfaisante. Et puis il est temps de parler de kanban.

Kanban

Le kanban est généralement associé aux cartes kanban et aux règles de leur mouvement, qui sont devenues largement connues après leur application dans le système de production Toyota. Mais nous considérerons d'abord le kanban comme un algorithme de planification.

Numéro de tâche 3a
La demande prévue pour le produit G pour la période de planification T est N. Les calculs ont déterminé que la taille de lot optimale est de Np pièces. A partir du moment où un «signal» arrive sur une commande jusqu'à l'arrivée d'un nouvel envoi à l'entrepôt, le temps t est nécessaire (temps de passation de commande, transport, déchargement, etc.
Il est nécessaire de développer un algorithme de commande des marchandises

Solution
Le début de la solution, voir la solution au problème n ° 3
Dans le calcul, il s'est avéré que le point de commande C est supérieur à la taille du lot optimal Np, c'est-à-dire qu'il existe un nombre k> 1 tel que (k - 1) x Np <C <= k x Np .

L'algorithme de planification kanban est le suivant:
Le début de l'algorithme. Nous commandons les k premiers lots de marchandises pour un lot à intervalles réguliers.
Si la consommation journalière moyenne de la marchandise est:

n = N: T ,

alors l'intervalle de temps entre deux commandes est:

d = Np: n

Après le temps t après le début du processus, le premier lot de marchandises arrive, qui sera consommé sur une période de temps d . Après le temps t + d, le deuxième lot de marchandises arrivera et ainsi de suite.

Après avoir commandé k premiers lots en mode «push» (sans rétroaction), la planification se poursuit selon l'algorithme «pull». Dès la fin du lot de marchandises en cours, le processus de commande du lot suivant démarre. Ainsi, pas plus de k envois sont toujours en circulation.

Alors, où sont les cartes kanban ici, et pourquoi sont-elles nécessaires? Désormais, n'importe quel supermarché peut implémenter la comptabilité selon cet algorithme sans cartes Kanban, dans un ordinateur. Mais il y a un demi-siècle, il n'y avait rien de tel. Par conséquent, un tel algorithme a été proposé

1. Des cartes k ont été émises, sur lesquelles il était indiqué " Produit G. Lot de Np pièces. Carte 1 de k pièces ", " Produit G. Lot de Np pièces. Carte 2 de k pièces ", ..., " Produit G. Lot de Np pièces. Carte k de k pièces "

2. La carte était toujours physiquement stockée à côté de l'envoi G.

3. Après la consommation complète des marchandises G d'un lot, la carte a été transférée au service pour commander un nouveau lot de marchandises.

Kanban en production

Nous avons examiné le fonctionnement de l'algorithme kanban sur l'exemple d'un supermarché. Dans certains types de production, il existe des conditions préalables pour utiliser des algorithmes de kanban. Seul le temps pour finaliser la commande ne sera pas le temps de passation de la commande, le transport, le déchargement, etc., mais le temps de production de la pièce ou de l'unité de montage. Nous reformulons le problème 3 pour la production

Numéro de tâche 3b.
La demande prévue pour les pièces A pour la période de planification T est N. Les calculs ont déterminé que la taille de lot optimale des pièces A est égale à Np . De l'arrivée du «signal» pour commander un nouveau lot de pièces à sa fabrication, le temps t0 passe, et de la réception du «signal» pour passer de l'assemblage à la collecte de la pièce en atelier d'usinage, le temps t1 .

Il est nécessaire de calculer le nombre de cartes kanban de la pièce A pour la production dans un atelier d'usinage et pour les enlèvements d'un atelier d'usinage à un atelier d'assemblage.

k0 = N: T x t 0: Np
k1 = N: T x t1: Np

où

N: T - demande (consommation) de pièces A par unité de temps
N: T x t0 - consommation des pièces A pendant la production
N: T x t0: Np - consommation de lots de pièces A en cours de production
N: T x t1 - consommation de pièces Et lors de la collecte des pièces de l'atelier d'usinage à l'assemblage
N: T x t1: Np consommation de lots de pièces A lors de la collecte des pièces de l'atelier d'usinage à l'assemblage

L'algorithme pour travailler sur le système kanban en production est le suivant. Après avoir dépensé le prochain lot de pièces A pour l'assemblage, le transporteur de l'atelier d'assemblage obtient le kanban de ramassage des pièces de l'atelier mécanique A à hauteur de Np pièces. De plus, le travailleur du transport de l'atelier d'assemblage suit l'atelier d'usinage, retire le kanban de production du conteneur avec les pièces A , place le kanban de collecte avec les pièces A et transporte les pièces vers l'atelier d'assemblage. L'employé de l'atelier d'usinage, après avoir reçu le kanban de production gratuit, procède à la production du prochain lot de pièces A.

Les limites de l'application de la méthode kanban en production

Toutes les formules, à la fois pour déterminer le point de commande et pour calculer le nombre de cartes kanban, sont basées sur la demande moyenne de marchandises ou de pièces sur la période ( N: T ). De ce fait, toutes ces formules et algorithmes fonctionnent dans des conditions où le programme de production est aligné sur la nomenclature pour toute la période de planification. Cela signifie que de mois en mois, la même gamme de produits est produite et, par conséquent, la même gamme de produits et les mêmes unités de montage.

Système de planification Novocherkassk

Il est étonnant que, presque simultanément avec l'introduction du kanban dans la production Toyota, dans la ville de Novocherkassk, Abram Solomonovich Rodov ait introduit un système qui a beaucoup en commun avec le système de production de Toyota. En particulier, le système Rodov ne pouvait fonctionner efficacement qu'avec une gamme de produits alignée pendant la période de planification et reposait également sur la décentralisation du processus de planification et l'utilisation de moyens de contrôle visuels, ce qui permettait de contrôler le processus de production sans ordinateur.

Les tâches auxquelles le système de Rodov était principalement destiné étaient différentes de celles qui étaient résolues par le système de production de Toyota. Le parti et le gouvernement ont établi un plan pour l'usine de locomotives électriques de Novotcherkassk en 1962 afin de produire 457 locomotives électriques, dont 413 VL60, 42 N-8 et 2 VL80. Pendant ce temps, comme en 1961, 384 voitures ont été produites, toutes VL60.


La belle locomotive électrique VL-80 "Vylo" - soi-disant pour le hurlement caractéristique publié par les ventilateurs de refroidissement


L'une des réserves qui pourrait nous permettre de réaliser un plan significativement augmenté était d'augmenter le rythme de production sur un mois et la proportionnalité de production de tous les magasins de l'usine. Dans la première moitié de 1962, lorsque l'introduction du système Rodov a commencé, dans la première décennie du mois, 7% de la production a été produite, dans la seconde - 25% et dans la troisième - 68%. Après l'introduction du système Rodov au cours du second semestre de 1962, ce ratio était de 33,3%, 33,3% et 33,4%.

Dans le même temps, afin d'intensifier la main-d'œuvre, les prix ont été considérablement réduits à partir du 1er janvier 1962 pour tous les travailleurs de l'usine à l'exception de la fonderie, et à partir du 1er mai 1962 pour les travailleurs de la fonderie, ce qui, combiné à l'augmentation des prix dans toute l'Union de 1 Juin 1962 a conduit à la tragédie de Novotcherkassk de 1962.

Je sais que les programmeurs aiment passer directement aux formules. Par conséquent, à partir du livre entier sur le système de production Toyota, ils lisent une page avec des calculs, s'ils ne quittent pas la lecture sur la première page. Par conséquent, je commencerai par les principales idées et principes du système formulés par Rodov.

Les principales idées et principes du système:

1. Impliquer l'ensemble du personnel de l'usine dans la planification opérationnelle et la gestion de la production.
2. Mise en œuvre de la planification de la continuité.

En général, il serait bon que les développeurs d'ERP écoutent les idées sur lesquelles reposaient les systèmes de planification mis en œuvre avec succès. Il y aurait peut-être moins de plaintes selon lesquelles le gâchis est impossible à automatiser, ou tout ce qu'ils aiment dire.

Passons maintenant au système lui-même. Je veux souligner une fois de plus la nécessité d’avoir un plan de production aligné pour lancer le système de planification de Rodov.

Les idées de Rodov semblent inattendues. Même parfois contraire au bon sens.

La planification est basée sur un produit conditionnel (réellement moyenné). Cela doit être compris littéralement. Si au cours de la période de planification, il est nécessaire de produire 80 locomotives électriques VL60 et 20 locomotives électriques VL80 (100 au total), alors le produit conditionnel sera une locomotive électrique, qui se compose de parties de la locomotive VL60, prises avec un coefficient de 0,8 en quantité, et de parties de la locomotive VL80, prises avec un coefficient de 0 , 2 en quantité. S'il est nécessaire pour la même période de produire une pièce de rechange "un verre d'une suspension de berceau d'un corps" au montant de 10 pièces, alors cette pièce de rechange sera incluse dans la locomotive électrique conditionnelle au montant de 10: (80 + 20) = 0,1 pièce.

De plus, pour chaque atelier, l'équilibre normatif des pièces finies dans les travaux en cours de l'usine a été calculé, et un inventaire complet des travaux en cours de l'usine a été effectué, après quoi le nombre de locomotives électriques conditionnelles achevées a été déterminé selon cette règle. Si le solde réel des travaux en cours moins le solde réglementaire était nul, le nombre de locomotives électriques achevées était égal au nombre de locomotives électriques, qui aujourd'hui étaient entièrement assemblées et livrées en tant que produit fini. Si l'équilibre réel des travaux en cours différait de la norme, le nombre de locomotives électriques achevées était défini comme le nombre de locomotives électriques, aujourd'hui entièrement assemblées et livrées en tant que produit fini, augmenté ou diminué du nombre de pièces «en excès» ou «manquantes» divisé par l'applicabilité de ces pièces en une locomotive électrique conditionnelle.

C'est le deuxième moment qui souffle l'esprit. Après tout, pensez, en réalité, la pièce qui a été commandée aujourd'hui par l'atelier ne tombera pas sur la locomotive électrique qui a déjà été livrée prête à l'emploi aujourd'hui, mais sur la locomotive électrique qui sera mise en service dans un à deux mois. Il faut appréhender ce moment approximativement pour que la pièce commandée par l'atelier aujourd'hui soit utilisée pour compenser les travaux réglementaires en cours, qui ont diminué du fait de la livraison d'une nouvelle locomotive électrique aujourd'hui. Comment cela a été géré par des administrateurs bureaucratiques est un mystère.

Pour un contrôle visuel de la proportionnalité du processus de production, un fichier d'index de proportionnalité a été utilisé, dans lequel une bande a été collée sur les cellules, sur laquelle chaque cellule correspondait au numéro de la locomotive électrique et à la date du calendrier. À la livraison de chaque lot de pièces, la carte de comptabilité des pièces a été transférée à la cellule avec le numéro de la locomotive électrique que ce lot a effectué. Ainsi, les cartes situées dans la cellule avec la date actuelle et à droite ne nécessitaient pas d'attention, et celles qui étaient à gauche signifiaient un retard par rapport à l'horaire.

Un fichier proportionnel similaire concernait chaque travailleur. Seule la carte du travailleur a été lancée non pas pour la pièce, mais pour une opération distincte. De plus, pour chaque opération, l'avancement de l'opération dans la pièce par rapport à la libération de la pièce finie en jours a été indiqué.

apapacy@gmail.com
24 novembre 2019