Česká softwarová společnost I.F.T. Progres je všeobecně známa díky svému informačnímu systému Karat. Toto ERP řešení vyhledávají zejména středně velké obchodní a výrobní společnosti pro jeho komplexnost a otevřenost. Na rozvoji systému pracují nejen vývojáři I.F.T. Progres, ale i programátoři a analytici partnerských společností.

Významnou součástí ERP systému Karat, zcela nově vyvinutou právě partnerským týmem NWT Computer je pokročilé plánování a rozvrhování výroby (APS NWT - Advanced Planning and Scheduling New World Technologies).

Divize Adder - Informační systémy společnosti NWT Computer dlouhodobě zajišťuje implementační a konzultační služby k informačnímu systému Karat, vyvíjí pro něj výrobní řešení či vytváří specializované moduly, jako např. unikátní webshop pro mezinárodní elektronický obchod společnosti Adler.

Při tvorbě APS se pracovníci NWT Computer zaměřili na segment menších průmyslových podniků s diskrétní výrobou. Tým 20 specialistů přitom čerpal ze svých bohatých zkušeností, které má v oblasti řízení výroby s celou řadou nejrůznějších ERP systémů.

Proč a jak vyvíjet vlastní APS

Český APS trh nabízí nejrůznější typy řešení, a to včetně špičkových zahraničních aplikací. APS světových jmen však nelze efektivně využít ve spojení s jakýmkoliv ERP systémem. Obvykle totiž vyžadují údaje, které nejsou všechny současné ERP systémy schopny poskytnout. Umí například pracovat s alternativními technologiemi či materiály. K tomu je ale zapotřebí mít odpovídající ERP systém, který by tato data dovedl zpracovat a poskytnout.

Ani rozsáhlá funkcionalita špičkových APS řešení, zahrnující např. podporu nejrůznějších plánovacích a řídících metod, nemusí nalézt v mnoha firmách plné uplatnění. Přitom je třeba za ni dobře zaplatit. Malé a středně velké české podniky (SME - Small and Medium-sized Enterprises), jejichž další růst se opírá o zlepšování v oblasti plánování a rozvrhování výroby, si však drahá světová řešení mohou dovolit jen výjimečně. A protože významná část zákazníků – potenciálních uživatelů informačního systému Karat pochází právě z řad SME, dospěla společnost NWT Computer k rozhodnutí vytvořit vlastní, cenově přijatelný APS systém, který by se mohl stát jeho integrální součástí.

"APS systém jsme vyvíjeli s cílem nabídnout podnikům moderní produkt, který si budou moci pořídit za rozumné peníze. Proto nemáme ambice do systému zakomponovat všechny známé plánovací metody a algoritmy, např. typu TOC (Theory of Constraints) nebo DBR (Drum Buffer Rope)," uvádí Miroslav Tichoň, vedoucí Divize Adder - Informační systémy ze společnosti NWT Computer.

Jak vznikal nový APS systém

Vývoj APS systému trval tři roky a byl ukončen koncem roku 2005. Při jeho tvorbě spojil vývojový tým NWT Computer své síly s odborníky Fakulty strojního inženýrství, Vysokého učení technického v Brně. Projekt vytvoření vlastního APS byl natolik originální a zajímavý, že se na jeho realizaci podařilo autorům získat grantové prostředky od Ministerstva průmyslu a obchodu ČR a obhájit jeho výslednou kvalitu na "živých datech" před odbornou komisí této instituce.

V současnosti se APS NWT řešení jako modul informačního systému Karat zavádí na třech pilotních projektech - ve společnostech Beneš a Lát, slévárna a strojírna, Pilana MCT a KVS Ekodivize.

Koncepce řešení

Systém byl od počátku koncipován tak, aby jej bylo možné napojit na jakýkoli ERP systém. APS NWT disponuje obecným rozhraním, které bylo pilotně vytvořeno právě na systém Karat z důvodu úzké a dobré spolupráce v oblasti výrobních řešení. Vývojový tým specifikoval informace, které je třeba získat z ERP systému, jako např. údaje o zákaznických zakázkách, kusovnících, technologických postupech, zásobách, vydaných a přijatých objednávkách.

Model podniku je přitom dán zakázkovou strukturou, definicí pracovišť, dodávkami a dalšími zdroji v systému.

"Když jsme koncipovali náš APS systém, vycházeli jsme z nedostatků plánovacích technik z uplynulé éry a z poznatků současné doby. Posledním plánovacím stupněm byl MRP II (Manufacturing Resource Planning), který plánoval na základě tvrdých průběžných dob a do nekonečných kapacit. Začali jsme se tedy zabývat plánovacími algoritmy, které umí pracovat s limitovanými kapacitami pracovišť," říká k vývoji APS Zdeněk Vídeňský, analytik a spoluautor řešení.

"Protože celý plánovací proces probíhal i ve větších organizacích čtyři až šest hodin, chtěli jsme, aby data při procesu plánování nebyla načítána z disku počítače. Našim cílem bylo dostat celý výpočet do operační paměti, abychom plánování výrazně urychlili," doplňuje záměry vývojového týmu Jiří Janda, vedoucí vývoje APS.

Schéma řešení APS NWT (Karat APS)
(Klikněte na obrázek pro zvětšení)

Co nabízí APS v rámci informačního systému Karat

APS řešení v rámci informačního systému Karat podporuje zakázkovou, tzn. kusovou neopakovatelnou výrobu a výrobu na sklad - zpravidla malosériovou, velkosériovou i hromadnou výrobu. Jeho funkcionalita pokrývá rovněž kontinuální linkovou výrobu s jedním výsledným produktem. Nezaměřuje se zatím na oblast procesní výroby a na linkovou výrobu s více výslednými produkty.

APS proto najde uplatnění především ve strojírnách, kovárnách, slévárnách, plastikářském průmyslu, výrobě nábytku a příbuzných oborech.

Z hlediska procesních cyklů pokrývá APS vše od oblasti nákupu po odbyt. Základem je hlavní plán výroby (MPS – Master Plan Schedule), vedle něhož lze vytvářet plány uživatelské. V nich se provádí simulace, kterou lze následně promítnout do hlavního plánu.

Samotný proces plánování v APS má tři fáze. Nejprve se načtou data z ERP systému do paměti počítače, na kterém probíhá zpracování. Následuje přeplánování zvolenou metodou. V poslední fázi se uloží informace zpět do ERP systému. Načítání a ukládání dat přitom spotřebuje asi 75 % doby plánování. Zbytek času je vymezen pro vlastní výpočet plánu.

Možnosti Ganttova diagramu

Při plánování výroby pomáhá uživateli v orientaci Ganttův diagram. Obsluha má díky němu možnost zasahovat do plánu výroby a posouvat s kapacitami tak, jak uzná za vhodné.

Diagram zobrazuje operace buď podle zakázkových postupů vstupujících do plánování nebo poskytuje pohled skrze pracoviště znázorňující vytížení jednotlivých operací. S těmi je pak možné manipulovat, a to za asistence systému, který hlídá a kontroluje provedené změny.

Aby byla orientace v diagramu přehledná, je každá operace očíslována a každá zakázka barevně odlišena.

Některé funkcionality diagramu, jako např. rozpad operace do detailů, nejsou prozatím zprovozněny. Důvodem jsou náklady, které s rozšířením "košatosti" celého řešení pochopitelně stoupají a tím se také promítají do celkové ceny řešení. Velmi účelné je pro uživatele Karatu zabudování Ganttova diagramu nad modulem Servis. Zde se uplatní při plánování prohlídek, oprav atp.

Ganttův diagram v APS NWT (Karat APS)
(Klikněte na obrázek pro zvětšení)

Plánování výrobních kapacit podle jejich aktuální vytíženosti

CTP (Capable-to-Promise) patří k prvnímu základnímu stavebnímu kamenu APS řešení Karat. Vychází se z plánování operací. Při plánování se optimalizují průběžné doby a termíny dodání zákazníkům. Výpočet probíhá do limitovaných (omezených) kapacit výrobních zdrojů, tzn. operací, materiálu, lidských zdrojů, pomůcek, strojů a pracovišť v závislosti na jejich aktuální vytíženosti.

Do CTP vstupují údaje z TPV, výrobní zakázky, pracoviště, kde jsou definovány očekávané strojní a lidské kapacity. Nedílnou součást vstupních dat představuje veškerá evidence o zásobách materiálu, polotovarů, které slouží pro vlastní plánování zdrojů.

CTP umožňuje dopředné, zpětné a kombinované plánování. Plánuje se buď dopředně na základě pevně zadaného termínu (virtuální dnes), nebo zpětně, kdy se od požadovaného data odvíjí hledání termínu zahájení výroby. V reálném provozu se zpravidla využívá kombinace dopředného a zpětného plánování (kombinované plánování). U tohoto typu plánování dojde při "dosažení minulosti" automaticky k zaplánování v dopředném režimu a hledání termínu ukončení výrobní zakázky.

V aplikaci je možno zadat "virtuální dnes" (datum, od kterého se plánuje), a lze si vybrat, zda se bude zároveň plánovat materiál a lidské zdroje a nebo i výrobní pomůcky. V případě plánování materiálu lze také nastavit, zda-li má systém pokračovat v plánování v případě neúspěchu, tzn. když materiál není nalezen.

Protože proces plánování probíhá rychle, lze v praxi spustit výpočet několika plánů za různých omezení. Uživatel má možnost zafixovat určité výrobní zakázky, s nimiž už nebude plán "hýbat". Obchodníci pomocí těchto nástrojů mohou např. zjistit, zda-li je možné vyrobit aktuální zakázku v požadovaném termínu a s vysokou mírou pravděpodobnosti slibovat svým zákazníkům termíny vyřízení zakázek.

Funkcionalita CTP se při plánování výroby spouští jako první a poskytne tak vstup i výstup do další části ATP.

Příslib termínu dodání

ATP (Available-to-Promise) – představuje druhý základní kámen APS – plánovací algoritmus, který umožní přislíbit termín dodání na základě aktuálního stavu zásob, rozpracované výroby, prodejních zakázek (objednávek přijatých) a nákupních objednávek na všech úrovních zásob od prodeje až po nákup.

Do ATP vstupují údaje z obchodu, veškeré zásoby, výrobní zakázky, které se mají vyrábět a požadavky na výdej polotovarů a materiálů, které je třeba v daném čase vydat podle plánu CTP.

Vkládat lze do ATP rovněž převodní lístky (převody mezi sklady), výdajové a příjmové listy. ATP pracuje s časovou osou a hledá nedostatky k danému datu. Základním vstupem do ATP jsou požadavky zákazníků. Poté, co se spustí výpočet dispozic nad skladem, systém zobrazí v časové ose požadavky na výrobu. Z nich jsou poté vygenerovány výrobní zakázky. Ty samozřejmě vyžadují polotovary a materiály. "Rozpadem" ve výrobním modulu Karat se údaje dostanou do ATP a umožní tak zobrazit nedostatky na všech úrovních. Systém tak počítá stav disponibilních zásob v časové ose na všech úrovních skladů, od odbytu až po nákup.

Algoritmus ATP pracuje v režimu JIT (Just-in-Time), navrhuje vyrobit nebo objednat materiál v požadovaném čase a nikoliv s časovými prodlevami nebo předstihy. Jedná se o silný nástroj systému Karat, který dovede předvídat i reagovat na předpověď "právě v čase".

Available-to-Promise v APS NWT (Karat APS)
(Klikněte na obrázek pro zvětšení)

Plánování lidských zdrojů

Informace o lidských zdrojích jsou do APS čerpány z ERP systému. Lidské kapacity definované v Karatu jsou brány jako suma profesí, které jsou v danou chvíli pro výrobu k dispozici. Systém umožňuje řešit situaci, kdy je pracovník zastupitelný třeba i v jiné profesi a nemusí být přitom zaměstnán ani na hlavní pracovní úvazek. V systému jsou rovněž sledovány záležitosti dané zákonem, jako např. směnnost provozu. K tomu je využíván fond pracovní doby tak, aby např. jeden pracovník nebyl využit na čtyři směny po sobě.

Kromě profese systém pracuje také s kvalifikací pracovníka. Dovoluje např. do plánu zařadit i lidi s nižším kvalifikačním stupněm a následně propočítat jejich kapacitu.

Systém samozřejmě dokáže také rozplánovat lidi na jednotlivá pracoviště. Prioritně plánuje lidské zdroje na hlavní pracoviště, k dispozici má však i pracoviště zastupitelná. Pracovník je pak přidělen po určitou dobu na konkrétní místo a nelze jej již naplánovat jinam.

Kapacita jednotlivých pracovníků je dále rozdělována na jednotlivé výrobní operace. Zpět do ERP systému pak putují informace o výkonu pracovníka, odvedením operace např. prostřednictvím výrobních příkazů s čárovým kódem - s následným výpočtem úkolové mzdy.

Možnosti pro plánovače

Systém je koncipován tak, že umožňuje plánovat jak přes den, tak i dávkou, např. v noci. Spustí se požadovaná úloha a proces se ukončí tím, že se jeho výsledek uloží přímo do hlavního plánu. Každé pracoviště disponuje vlastním kalendářem, v němž lze nastavit až pět směn. Systém tak dovoluje řešit mimořádné situace, jako je např. odstávka stroje nebo svátek, který nebyl zaplánován v hlavním kalendáři. Vše se přitom promítá do hlavního plánu.

"Plán lze změnit během několika minut, je však třeba si uvědomit, že výrobní proces stále běží. Operace na sebe navazují a v okamžiku, kdy dojde k neočekávanému výpadku, můžete výrobní proces sice rychle přeplánovat, ale samotné provedení změny v provozu již tak rychlé nebude. Výrobní proces má obrovskou setrvačnost," upozorňuje závěrem Miroslav Tichoň a dodává: "Podle naší zkušenosti provádějí plánovači změnu hlavního plánu v APS obvykle jedenkrát týdně. Častější změny vzhledem ke zmíněné setrvačnosti postrádají smysl. Podstatné je, aby plánovač věděl, jak bude vypadat výrobní proces následující pracovní den. Týdenní interval pak postačuje k tomu, aby během něj plánovač posbíral náměty na provedení změn a zanesl je do plánu pro nadcházející týden."

Konkurenční výhody APS modulu informačního systému Karat

• Možnost využívat nejmodernější metody řízení výroby za přijatelnou cenu;
• Integrace APS a ERP v rámci dodávky Karat;
• Garance I.F.T. Progres v rámci komplexní dodávky informačního systému Karat;
• Trvalý rozvoj funkcionality APS zkušeným týmem specialistů;
• Rychlý proces přeplánování v řádech desítek minut, nikoliv hodin;
• Jednoduché intuitivní ovládání;
• Vizualizace výstupů pomocí interaktivních Ganttových diagramů;
• Algoritmus ATP pracuje v režimu Just-in-Time;
• Cenová dostupnost APS pro středně velké a menší výrobní firmy.

26.09.2006 - Hana Klčová, Petr Sodomka, Jaromír Habáň - četlo 26430 čtenářů.

Tento článek ješte není ohodnocen.

Hodnocení článku: nejlepší [ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 ] nejhorší

Diskusní fórum ke článku
Jméno
E-mail
Opište kód :
Text *)