Крупная партия распределяет переналадку на большее число деталей, но дольше занимает ресурс и позже передаёт результат следующему участку. Маленькая партия быстрее проходит первый шаг, однако может потребовать повторных подготовительных действий. Поэтому размер партии выбирают по всему маршруту и срокам заказов.
Ниже сравниваются три размера партии на одном условном заказе. Модель показывает порядок расчёта и чувствительность к допущениям. Она не задаёт универсальный оптимальный размер: реальные технологические ограничения, упаковку, транспортировку и нормы качества нужно учитывать отдельно.
Различайте три размера
Размер заказа — количество, которое требуется клиенту. Производственная партия — количество, обрабатываемое в рамках выбранного производственного запуска. Передаточная партия — количество, которое можно передать следующей операции, не дожидаясь окончания всего запуска.
Заказ на 120 деталей не обязательно означает, что все 120 должны одновременно лежать у станка. И передача по 30 деталей не обязательно требует четырёх переналадок. Если станок продолжает выпуск того же изделия без нового подготовительного цикла, производственная партия может оставаться 120, а передаточная — 30.
Прежде чем считать, попросите технолога подтвердить, какое именно изменение вызывает подготовительные работы. Ошибка в этом допущении способна полностью поменять вывод о размере партии.
Исходные данные примера
Заказ содержит 120 одинаковых деталей. На первой операции обработка занимает 0,05 часа на деталь. Перед каждым отдельным производственным запуском в этой модели требуется 0,5 часа подготовки, включая принятую проверку готовности.
На второй операции требуется 0,04 часа на деталь, дополнительных подготовительных затрат в примере нет. Ресурсы разные и могут работать одновременно. Передача между ними считается мгновенной; перерывы и другие заказы пока исключены.
Время ниже измеряется в непрерывных доступных рабочих часах от общего старта. Это не календарные часы конкретной смены. При переводе результата в дату нужно наложить графики обоих ресурсов.
Сравниваем производственные партии 120, 60 и 30 деталей. В этой модели каждая партия передаётся целиком после завершения первой операции. Условие повторной подготовки для каждого запуска должно быть применимо к вашему реальному процессу.
Вариант 120: минимум подготовительных циклов
Первая операция требует одной подготовки и обработки всего заказа: 0,5 + 120 × 0,05 = 6,5 часа.
Вторая операция получает партию только на отметке 6,5 часа. Её обработка занимает 120 × 0,04 = 4,8 часа. Весь заказ заканчивается на отметке 6,5 + 4,8 = 11,3 часа.
Затраты времени первой операции — 6,5 часа, второй — 4,8. Их сумма совпадает с длительностью маршрута в этом варианте, потому что перекрытия работ нет.
Преимущество — один подготовительный цикл. Недостаток — вторая операция ждёт весь первый выпуск, а другой заказ не получает естественного окна между частями. Реальная возможность прерывания должна быть определена технологически, а не предположена планировщиком.
Вариант 60: два отдельных запуска
Каждая партия на первой операции занимает 0,5 + 60 × 0,05 = 3,5 часа. Две партии требуют семь часов: обработка остаётся шестичасовой, подготовка увеличивается до одного часа.
Первая партия поступает на вторую операцию на отметке 3,5 и обрабатывается 60 × 0,04 = 2,4 часа, до отметки 5,9. Вторая поступает на отметке 7 и заканчивается на отметке 9,4.
По сравнению с партией 120 первая операция занята на 0,5 часа дольше, но весь маршрут заканчивается на 1,9 часа раньше: 11,3 − 9,4 = 1,9. Причина — перекрытие работы разных ресурсов.
Между отметками 5,9 и 7 второй ресурс ждёт следующую партию 1,1 часа. Это ожидание видно из последовательности событий; его не надо дополнительно прибавлять к уже рассчитанному окончанию 9,4.
Вариант 30: четыре отдельных запуска
Каждая партия первой операции занимает 0,5 + 30 × 0,05 = 2 часа. Четыре партии — восемь часов. Из них шесть часов обработки и два часа подготовки.
Партии поступают на вторую операцию на отметках 2, 4, 6 и 8. Каждая требует 30 × 0,04 = 1,2 часа. Завершения происходят на отметках 3,2; 5,2; 7,2 и 9,2.
Весь заказ готов через 9,2 часа. По сравнению с партией 60 маршрут ускорился лишь на 0,2 часа, то есть на 12 минут, а первый ресурс получил ещё один час подготовки.
Для общего ограничивающего ресурса такой обмен может быть невыгодным: двенадцать минут выигрыша заказа забирают час, который нужен другим работам. Решение зависит от очереди и подтверждённых сроков, а не от желания сделать партию максимально маленькой.
Что говорит сравнение
По первой операции получены 6,5; 7 и 8 часов загрузки. По завершению всего маршрута — 11,3; 9,4 и 9,2 часа. Два разных показателя приводят к разным предпочтениям.
Материал EPA об организации потока описывает различие партионного накопления и последовательного потока. Но переход к меньшим партиям требует подходящих условий; наш расчёт специально показывает дополнительную подготовку, которую нельзя игнорировать.
Документация Microsoft по планированию операций отдельно учитывает подготовительное и производственное время. Для собственного сравнения также нужно знать состав норматива: включена ли подготовка в время партии или прибавляется отдельно.
Как учесть материалы и незавершённое производство
Допустим, материал на одну деталь условно оценивается в 1000 рублей и выдаётся под каждый запуск непосредственно перед его началом. Первоначальная выдача составит 120 000, 60 000 или 30 000 рублей для трёх вариантов.
Это различие первоначально вовлечённого материала, а не экономия стоимости всего заказа. Для 120 деталей во всех вариантах нужен материал на 120 000 рублей, если расход одинаков. Срок закупки и оплаты может вообще не измениться.
Чтобы оценить незавершённое производство, наблюдайте количество и состояние деталей во времени на обеих операциях. Одного размера партии недостаточно: предыдущие партии могут ещё ожидать сборки, пока следующие уже запущены.
Отдельно проверьте минимальную закупочную упаковку, транспортные контейнеры, допустимость хранения заготовок и требования к идентификации. Экономия времени передачи теряет смысл, если части невозможно надёжно различать.
Добавьте влияние других заказов
Повторите расчёт с реальной очередью. Между партиями может появиться окно для срочного заказа, но переход на другое изделие способен потребовать дополнительной переналадки, которой нет в нашем базовом примере.
Запишите последовательность изделий, а не только сумму часов. Подготовка после изделия А перед Б может отличаться от обратного перехода. Норматив «полчаса на всё» допустим лишь там, где он подтверждён.
Проверьте ограничения следующего участка. Если он свободен только завтра, передача первой партии сегодня не обязательно приблизит окончание. Если он работает медленнее первой операции, уменьшение передаточной партии может менять картину очереди иначе.
Расчёт нужно согласовать с доступной мощностью участка и текущими обязательствами. Локальное ускорение одного заказа не должно незаметно ухудшать выпуск остальных.
Шаблон выбора размера партии
- Заказ и общий объём.
- Производственная и передаточная партия.
- Число подготовительных циклов и основание для каждого.
- Время обработки на единицу по операциям.
- Моменты готовности и передачи частей.
- Конечный срок заказа и загрузка каждого ресурса.
- Материал, вовлекаемый на каждом запуске.
- Последствия для других заказов и ограничения технологии.
Для учебного примера обоснованный кандидат — партия 60, если важен срок маршрута и дорог каждый час первого ресурса. Это предварительный выбор между заданными вариантами, а не доказанный экономический оптимум.
В Потоке заявлены производственные заказы, планирование загрузки, партии и материалы. Обсудите планирование заказов в Потоке, приложив сравнение размеров и последовательность операций. Способ представления производственных и передаточных партий нужно проверить на вашем процессе.
Источники
- US EPA: Lean Thinking and Methods — Introduction — Связь организации производственного потока, запасов и ожидания.
- Microsoft Learn: Operations scheduling — Планирование последовательности работ с ограничениями мощности и материалов.