Aplikace APS představují převrat v řízení výroby

Systémy APS (Advanced Planning and Scheduling) představují nejnovější trend v technologii softwarových aplikací pro pl...


Systémy APS (Advanced Planning and Scheduling) představují nejnovější trend v
technologii softwarových aplikací pro plánování a řízení výroby. Jejich vstup
do podvědomí odborné veřejnosti a výrobních manažerů se datuje přibližně do
druhé poloviny 90. let.
APS zahrnuje celý rozsah funkcí od operativního rozvrhování výroby se
zohledněním všech úzkých (kritických) míst přes sledování plnění plánu,
simulaci "co když", nástroje pro prognózování a slibování termínu dodávky až po
aplikace pro řízení celých dodavatelských řetězců, jež se na trhu objevují v
posledních měsících.
Nastupující APS systémy představují nejvýznamnější změnu v systémech pro řízení
výroby od dob nástupu metod MRP a JIT. Již dnes je naprosto jasné, že MRP ani
JIT ve své původní podobě nemohou splnit všechny požadavky kladené na ně
ekonomickou realitou současnosti. Ani tomu jinak nemůže být, porovnáme-li
ekonomické prostředí a dobu, ve které obě metody vznikaly, se současností.
Právě APS systémy vnášejí do metod řízení a plánování výroby svěží vítr, který
rozhání místy už poněkud zatuchlé dědictví původních, i když neustále s velkými
investicemi inovovaných MRP a JIT systémů. Podívejme se nyní, jak k tomu došlo
a proč jsou tyto změny tak důležité.
Tradiční MRP
Vznik MRP (I) před více než 30 lety představoval radikální změnu v myšlení i
přístupu manažerů k řešení problémů spojených s plánováním a řízením nákupu
materiálu. Dřívější metody pro řízení nákupu materiálu založené na sledování
historie spotřeby, jako jsou dodávky v pravidelných intervalech, daných
množstvích, kalkulace postavené na principu EOQ (Economic Order Quantity) a
další, byly nahrazeny závislým objednáváním materiálu na základě skutečné
zákaznické objednávky nebo prognózy. MRP (I) tak zcela obrátil dosavadní pohled
na objednávání materiálu z minulosti do budoucnosti.
MRP (I) kalkuluje požadavky na materiál zpětně v čase od termínu dodání,
známého ze zákaznické poptávky nebo z prognózy. Bere při tom v úvahu všechna
data, která má k dispozici, tj. kromě termínu dodání především kusovník,
technologické postupy výroby a stavy skladů. Výsledkem kalkulace byla
identifikace požadavků na nákup materiálu včetně termínů jeho objednání a
zadání do výroby. Tento proces v sobě ukrývá několik předpokladů, které byly
příčinou ne vždy korektních výsledků této kalkulace:
existuje poptávka po standardních výrobcích
všichni zákazníci, výrobky a materiál mají stejnou preferenci či důležitost
průběžný čas výroby je daný, známý a navíc stále stejný bez ohledu na velikost
výrobní dávky
zdroje (v případě MRP I pouze nakupovaný materiál) jsou neomezeně dostupné
MRP je dávkový proces, který typicky trvá hodiny, než je dokončen. Během
generování MRP plánu jsou ostatní aktivity utlumeny a nelze reagovat na
aktuální situaci. Proto vypočítávání MRP plánu většina podniků provádí v noci
nebo o víkendu, což nedává příležitost zohlednit změny během pracovního dne a
týdne. Zároveň je třeba podotknout, že v případě MRP (I) se jedná o jednocestný
proces. Výsledky vzešlé z kalkulace tedy nebylo možné efektivním způsobem
revidovat. To bylo kromě nemožnosti zohlednění dostupnosti ostatních zdrojů
mimo materiálu důvodem pro vznik dalších vývojových stadií MRP.
Omezující podmínky
V průběhu 70. let byla metoda MRP (I) dále vylepšována, a vznikla tzv. uzavřená
smyčka MRP (Closed Loop MRP), která umožnila efektivnější iterační práci s
vytvořeným plánem. Další výrazný průlom byl proveden až na počátku 80. let, kdy
světlo světa spatřila metoda MRP II. Podstatný přínos spočíval v možnosti
zohlednění i dalších omezení v systému, především výrobních kapacit. Součástí
aplikací MRP II se staly moduly označované jako Finite Capacity Scheduling
(FCS) či Capacity Requirements Planning (CRP).
Systémy MRP II umožňují kromě plánování nákupu materiálu také práci s
dostupnými výrobními kapacitami, tj. především s disponibilním časem strojů,
avšak v tomto případě jde pouze o monitorování vzniklého stavu bez možnosti
skutečně efektivního zásahu do vygenerovaného výrobního plánu. Celý proces
plánování navíc stále zabíral řádově hodiny času plánovače, a byl proto i z
tohoto důvodu naprosto nevhodný pro operativní řízení dílny.
Částečné řešení v oblasti rychlosti generování plánu přinesly v našich krajích
poněkud méně známé systémy tzv. Fast MRP II, představující ovšem pouze
technologické, nikoli koncepční zlepšení. Rychlé MRP II systémy nezměnily
původní logiku, ale dokázaly využít rychlosti a paměťové kapacity tehdejších
počítačů pro generování plánu v průběhu několika minut.
Fast MRP je určeno k podpoře rozhodovacích procesů, uživatelé mohou zkoušet
různé scénáře "co když" a porovnávají výsledky určitého počtu vygenerovaných
plánů v rámci krátkého časového úseku. Po vybrání nejlepší varianty musí být
změna přenesena do řídicího systému, protože Fast MRP obvykle stojí stranou ERP
aplikace v paralelním prostředí. Pozdější verze již byly navrženy tak, že
umožňují nový plán přenést automaticky zpět do hlavního systému, nicméně
samotné zpracování dat probíhá stále odděleně.
Zatím poslední vylepšení MRP II se datuje do 90. let, kdy se součástí těchto
aplikací stávají moduly dopředného plánování s uvažováním kapacit, tzv. Finite
Forward Scheduling (FFS), a JIT moduly, využívající předností nejrozšířenější
původně japonské metody řízení. Tyto systémy jsou označovány jako Synchro MRP
II nebo MRP III.
Je tedy MRP díky svým nedostatkům bezcenné? Ne tak docela, jedná se však o
produkt své doby. Představoval podstatný krok oproti původním technologiím
plánování a v průběhu posledních dvou dekád poskytoval a stále poskytuje cenné
údaje tisícům výrobců po celém světě. Vývoj moderních technologií se ovšem
nezastavil.
Nové myšlení
Další díl celé skládanky tvořící obraz moderních plánovacích aplikací zapadá do
míst, kde začínáme v souvislosti s plánovacími procesy mluvit o umělé in
teligenci, matematické logice a heuristice. Advanced Planning and Scheduling
systémy stavějí na hlavu většinu dogmat, která v průběhu existence aplikací MRP
a MRP II pevně zakořenila v myslích výrobních ředitelů. Berou si to nejlepší z
existujících metod řízení a plánování výroby (z MRP II snahu o přesné a
spolehlivé dodávky produktu zákazníkovi a z JIT snahu o eliminaci
neproduktivních činností) a zároveň používají zcela nová pravidla pro
generování výrobního plánu.
Kde se tedy projevují přednosti těchto systémů? Předně je APS plánování velmi
rychlé a i u složitých výrobních procesů netrvá déle než několik minut. Další
výhoda spočívá v tom, že omezená dostupnost kapacit je zohledněna v celém
procesu plánování materiálových zdrojů. To znamená, že materiál a zdroje jsou
plánovány simultánně, což umožňuje sestavit výsledný plán v mezích dostupnosti
výrobních (stroje, obsluha, přípravky) stejně jako materiálových zdrojů. V
neposlední řadě jsou plány vypracované APS nástroji v maximální možné míře
optimalizované, tedy reálné a dosažitelné.
Zkušenosti firem s aplikovaným APS systémem jsou takové, že jejich výkonnost se
díky optimalizaci a zreálnění plánu zvedla řádově v desítkách procent v oblasti
zvýšení propustnosti výroby při zachování disponibilní kapacity a v oblasti
snížení rozpracovanosti, tedy kapitálové náročnosti výroby. V éře globálních
trhů a rostoucí konkurence nelze nezmínit také zvýšení spolehlivosti dodávek
zákazníkovi.
Aplikace APS jsou vyvíjeny jako solitérní řešení, to znamená, že softwarové
společnosti vyvíjejí tyto systémy nezávisle na ERP dodavatelích. To je zároveň
s velmi zajímavými čísly o návratnosti investic do APS systému, která se podle
zkušeností pohybuje mezi 6 a 12 měsíci, hlavní důvod, proč přední ERP
dodavatelé ochotně vytvářejí aliance s těmito softwarovými domy, aby mohli
nabídnout svým zákazníkům již integrované řešení balíku ERP/APS. Jiní se zase
vydali cestou vývoje vlastní APS aplikace uvnitř ERP systému.
Další vlna
Kam plánování směřuje nyní? Samozřejmě k celému logistickému řetězci Supply
Chain Management (SCM). Už dnes je na trhu dostupných několik APS řešení pro
tvorbu optimalizovaného plánu, který zahrnuje do plánovacího procesu jak
dodavatele a jejich disponibilní kapacitu, tak i dobu a dostupnost transportu.
Přidáním takových schopností systému, které postihnou i vzájemné vztahy mezi
dodavateli a odběrateli, získávají APS systémy účinný nástroj pro řízení všech
dostupných zdrojů od samotné výroby s jejími dodavateli přes obchodní partnery
až k poskytovatelům služeb.
Ač to zní velmi lákavě, není to pro každého. Ne všichni výrobci si systémy APS
mohou dovolit a ne všichni potřebují jejich schopnosti. MRP pracuje v mnoha
výrobních organizacích léta a zůstává zde životaschopným řešením i nadále. APS
nabízí vyšší užitnou hodnotu pro ty z podniků, které pracují s omezenou
kapacitou zdrojů a potřebují jejich optimální vytížení. Také podniky, které
obvykle zápasí s umisťováním poptávky do svých výrobních kapacit (Mohu přijmout
tuto objednávku a kdy jsem schopen ji vlastně splnit? Co mi to udělá s výrobou
na dílně?), shledávají APS jako neocenitelného pomocníka. V českých podmínkách
část manažerů určitě slyší na možnost výrazného uvolnění kapitálu, vázaného v
zásobách a v rozpracované výrobě.
APS však není samospasitelné řešení, které automaticky vyřeší všechny problémy.
Stejně jako podobné nástroje i v tomto případě musí být odpovědí na konkrétní
problémy a jeho uživatelé musí být adekvátně vyškoleni a motivováni, aby
dokázali APS správně používat. Pouze pak může znamenat skutečnou konkurenční
výhodu pro jeho uživatele.
9 2255 / ramn
Trh APS získává dynamiku
Podle nedávné studie analytické společnosti ARC (Automation Research
Corporation) zaměřené na rozvoj světového APS trhu je se svým 67% průměrným
růstem od roku 1995 tento trh jednoznačně nejrychleji se rozvíjející oblastí IT
na přelomu milénia. Ačkoliv 70 % realizovaného tržního objemu se uskutečňuje ve
Spojených státech, stále ještě zbývá na zbytek světa dostatek potenciálních
kapacit, a to především v Evropě. Řešení APS se uplatňují více v procesní (55
%) než v diskrétní výrobě (37 %). Největší podíl těchto implementací lze najít
u výrobců potravin a nápojů. Další z oblastí procesní výroby, kde má APS široké
použití, je textilní průmysl a farmacie. V oblasti diskrétní výroby má nejvyšší
podíl ve výrobě elektroniky a polovodičových součástek.
Největším světovým dodavatelem APS systémů je společnost i2 Technologies, která
má i největší podíl na trhu. Na evropském trhu ji následují Manugistics,
Numetrix a STG. Všichni ostatní se pohybují hluboko pod pětiprocentní hranicí
tržního podílu.
Dynamický rozvoj trhu APS systémů je podpořen i ze strany dodavatelů ERP
softwaru. Ti totiž pochopili, že APS dodává jejich standardním řešením nový
impulz, který dokáže podpořit prodej systémů ERP. Toto spojenectví je ovšem
sňatkem z rozumu, protože APS systémy na druhou stranu nemohou bez kvalitní
datové základny, kterou jim ERP balíky nabízejí, využít plně svých předností.
Plánovací srdce na bázi APS proto nabízejí dnes prakticky všichni vedoucí
dodavatelé podnikových aplikací jako součást svého řešení, i když často
využívají produktů třetích stran. Typickým případem tohoto pojetí je SAP či
nově ohlášené SSA Portfolio, které je na integraci ERP softwaru s APS z větší
či menší části založeno. Tento trend navíc oficiálně podporují i někteří
dodavatelé hardwaru v čele s IBM.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.