Dlaczego horyzont planowania ma większe znaczenie, niż sądzi większość tartaków

Większość tartaków planuje pracę z wyprzedzeniem jednej zmiany lub jednego dnia. W niniejszym artykule wyjaśniono, dlaczego krótki horyzont planowania niepostrzeżenie niszczy marżę, jakie możliwości daje w rzeczywistości wielotygodniowe planowanie w tartaku oraz w jaki sposób bieżące aktualizowanie planów zmienia ekonomię produkcji w praktyce.

Spis treści

1. Pułapka krótkiego horyzontu
2. Czego nie widać w perspektywie jednego dnia
3. Ekonomiczne korzyści z patrzenia dalej w przyszłość
4. Wyjaśnienie planowania ciągłego: nie chodzi o dłuższą prognozę, ale o mądrzejszą
5. Co badania mówią o horyzontach planowania w branży produktów leśnych
6. Jak to działa w prawdziwym tartaku
7. Wnioski

Pułapka krótkoterminowości

Większość tartaków ma horyzont planowania krótszy, niż im się wydaje. Mogą myśleć, że planują z tygodniowym wyprzedzeniem, ale jeśli plan nie uwzględnia rzeczywistych danych dotyczących zamówień, rzeczywistych zapasów kłód w podziale na klasy oraz sekwencji cięcia uwzględniającej ograniczenia, to w rzeczywistości planują dzisiejszą pracę z jednodniowym wyprzedzeniem i jutro rano zaczynają proces od nowa.

Nie jest to krytyka osób zajmujących się planowaniem. Jest to problem strukturalny wpisany w ręczne procesy planowania w tartaku. Gdy plan znajduje się w arkuszu kalkulacyjnym prowadzonym przez jedną osobę, obciążenie poznawcze i czasowe związane z utrzymaniem prawdziwego, wielotygodniowego widoku jest po prostu zbyt duże. Dlatego planiści w naturalny sposób skupiają się na tym, co jest osiągalne: ciasnym, wykonalnym planie na dziś i zgrubnym szkicu na nadchodzący tydzień.

Ten krótki horyzont czasowy wiąże się z ukrytymi kosztami, które z czasem się kumulują. Nie dlatego, że dzisiejszy plan jest zły – zazwyczaj jest rozsądny – ale dlatego, że jednodniowe okno planowania pozwala zoptymalizować jedynie to, co jest tuż przed nami. Nie uwzględnia dostawy kłód, która ma nadejść w czwartek i która zmieniłaby decyzje dotyczące cięcia w środę. Nie pozwala zaplanować produkcji we wtorek tak, aby zmniejszyć zaległości w suszeniu z poniedziałku. Nie pozwala nadać priorytetu danej klasie kłód dzisiaj, ponieważ w przyszłym tygodniu pojawia się zamówienie o wysokiej wartości.

Nie są to egzotyczne scenariusze. To normalne warunki pracy średniej wielkości tartaku. A każdy z nich wymaga dłuższego spojrzenia, aby go poprawnie rozwiązać.

Czego nie widać w oknie jednodniowym

Problem horyzontu planowania to tak naprawdę problem widoczności. Przy oknie jednodniowym planista widzi, jakie kłody są dziś na placu, jakie zamówienia są dziś najpilniejsze i jakie linie produkcyjne są dziś dostępne. To wystarczy, aby wypełnić zmianę. Nie wystarczy jednak do podjęcia dobrych decyzji ekonomicznych.

Oto, co staje się widoczne dopiero w horyzoncie od 7 do 14 dni:

• Kombinacje zamówień wymagające podziału produkcji: Zamówienie klienta na 200 m3 o określonych wymiarach może wymagać dwóch oddzielnych cykli produkcyjnych z wykorzystaniem dwóch różnych klas kłód. Wiedza o tym z wyprzedzeniem pozwala planistowi zaplanować oba cykle produkcyjne po kolei, unikając fazy gromadzenia zapasów i związanego z tym zamrożenia kapitału.
• Niedopasowanie popytu na klasy kłód: Jeśli za dziesięć dni w tartaku zabraknie kłód o określonej średnicy, to właśnie dzisiaj należy rozpocząć realizację zamówień, które od tego zależą, a nie za dziewięć dni, kiedy sytuacja stanie się pilna.
• Sekwencjonowanie suszarni i suszenia: Drewno trafiające dziś do suszarni decyduje o tym, co będzie dostępne do wysyłki za pięć do ośmiu dni. Plan, który nie uwzględnia zobowiązań dostawczych na następny tydzień, nie może ustalić kolejności suszenia ładunków, aby je zrealizować.
• Częściowe realizacje zamówień: Zamówienia częściowo zrealizowane w tym tygodniu wymagają ponownego zaplanowania na następny tydzień. System o krótkim horyzoncie czasowym traktuje je jako problem jutra. System planowania kroczącego traktuje je jako ograniczenie dzisiejsze.

Żadna z tych kwestii nie jest niewidoczna dla doświadczonych planistów. To, co pozostaje niewidoczne w jednodniowym oknie przy użyciu narzędzi ręcznych, to pełne konsekwencje ekonomiczne każdej decyzji oceniane jednocześnie we wszystkich tych wymiarach. Jest to obliczenie, którego żaden człowiek nie jest w stanie wykonać ręcznie z szybkością wymaganą przez tartak.

Ekonomiczne korzyści z patrzenia dalej w przyszłość

Wydłużenie horyzontu planowania nie polega na generowaniu większej ilości dokumentacji. Chodzi o podejmowanie decyzji, które są lepsze pod względem ekonomicznym, a nie tylko wykonalne operacyjnie.

Rozważmy dwa zakłady z identycznymi zapasami kłód, identycznymi portfelami zamówień i identycznym wyposażeniem. Zakład A planuje z jednodniowym wyprzedzeniem i każdego ranka podejmuje decyzje sensowne z lokalnego punktu widzenia. Zakład B planuje w 14-dniowym oknie i podejmuje decyzje uwzględniające to, co będzie potrzebne pod koniec tego okresu.

Pod koniec tygodnia zakład B prawdopodobnie będzie miał:

• Wyższy odsetek zamówień zrealizowanych w całości, a nie tylko częściowo
• mniej drewna średniej jakości w magazynie, którego nikt pilnie nie potrzebuje
• lepsze wykorzystanie suszarni, ponieważ partie do suszenia zostały rozplanowane zgodnie ze znanym przyszłym zapotrzebowaniem
• niższy efektywny koszt kłód, ponieważ każda klasa kłód została przypisana do zamówień, w których dawała najbardziej użyteczny wynik

Dłuższy horyzont planowania nie oznacza bardziej sztywnego planu. Oznacza to plan, który wie, dlaczego podjęto każdą decyzję, i dzięki temu może inteligentnie dostosować tę decyzję, gdy warunki ulegną zmianie.

To jest ekonomiczna istota planowania ciągłego w tartaku: nie chodzi o prognozowanie, ale o uporządkowaną widoczność. Tartak nie próbuje idealnie przewidzieć przyszłości. Stara się podejmować dzisiejsze decyzje w kontekście najbliższych dwóch tygodni, tak aby decyzje te nie powodowały problemów, których można było uniknąć.

Wyjaśnienie planowania ciągłego: nie chodzi o dłuższą prognozę, ale o mądrzejszą

Planowanie ciągłe jest często mylnie postrzegane jako dłuższa, bardziej szczegółowa prognoza. Nie jest ani jednym, ani drugim. Plan ciągły to stale aktualizowany plan, który zawsze obejmuje ten sam okres w przyszłości, zazwyczaj od 7 do 21 dni, i jest przeliczany za każdym razem, gdy zmienia się istotny czynnik wejściowy.

Kiedy przybywa nowa dostawa kłód, plan ciągły przelicza, które zamówienia można teraz zrealizować, które stały się łatwiejsze do zrealizowania, a które są zagrożone. Gdy dodawane jest pilne zamówienie, plan kroczący pokazuje, co należałoby zmienić, aby je uwzględnić, oraz jaki jest koszt tej zmiany. Gdy seria produkcyjna częściowo realizuje zamówienie, plan kroczący automatycznie ponownie planuje pozostałą część w oparciu o dostępne przyszłe zasoby.

Różni się to zasadniczo od statycznego planu tygodniowego aktualizowanego w poniedziałek rano. Plan statyczny ustala decyzje na początku tygodnia i wymaga od planisty ręcznego zarządzania odchyleniami. Plan kroczący traktuje odchylenia jako dane wejściowe i na bieżąco dokonuje ponownych obliczeń.

Dla planisty przyzwyczajonego do środowiska arkuszy kalkulacyjnych najbardziej oczywistą praktyczną różnicą jest czas: zamiast spędzać dwie godziny na przebudowie planu po zmianie logistycznej, planista przegląda ponownie obliczony plan i decyduje, czy go zaakceptować. Decyzja pozostaje w jego gestii. Przebudowa już nie.

Co badania mówią o horyzontach planowania w przypadku produktów leśnych

Związek między długością horyzontu planowania a ekonomią produkcji jest badany w kontekście produktów leśnych od dziesięcioleci, a spójne wyniki wskazują na jeden kierunek.

W pracy D’Amoursa, Ronnqvista i Weintrauba (2008) opublikowanej w INFOR: Information Systems and Operational Research przeanalizowano modele planowania i optymalizacji w łańcuchach wartości produktów leśnych, identyfikując długość horyzontu planowania jako podstawową zmienną strukturalną wpływającą na osiągalną jakość decyzji produkcyjnych.¹ W swojej analizie działalności tartaków autorzy zwrócili szczególną uwagę na fakt, że planowanie krótkoterminowe konsekwentnie prowadzi do decyzji, które są racjonalne w ujęciu lokalnym, ale suboptymalne w ujęciu globalnym – wzorzec ten można zmierzyć jedynie w porównaniu z wielookresową symulacją bazową.

Osobno Epstein i in. (2007), pisząc w Handbook of Operations Research in Natural Resources, udokumentowali wdrożenie systemów planowania opartych na optymalizacji u dużych producentów drewna i stwierdzili, że przejście z planowania reaktywnego na wielookresowe przyniosło poprawę w zakresie odzysku i realizacji zamówień, której nie można było osiągnąć wyłącznie poprzez modernizację sprzętu.² Korzyści nie wynikały z innego sposobu przetwarzania kłód, ale z podejmowania z wyprzedzeniem decyzji, które kłody przetworzyć, w jakiej kolejności i w odniesieniu do jakiego popytu.

Krótko mówiąc, badania konsekwentnie pokazują, że wydłużenie horyzontu planowania, wspierane przez system zdolny do obsługi zwiększonego obciążenia obliczeniowego, jest jednym z najbardziej opłacalnych działań dostępnych dla tartaku bez konieczności inwestycji kapitałowych.

Jak to działa w prawdziwym tartaku

Pomijając teorię, praktyczne mechanizmy ciągłej optymalizacji tartaku działają w następujący sposób: system planowania przechowuje jednocześnie aktualny stan trzech elementów: otwartej księgi zamówień, zapasów kłód oraz ograniczeń produkcyjnych.

Księga otwartych zamówień zawiera informacje o tym, co należy wyprodukować, w jakiej ilości i do kiedy. Zapasy kłód obejmują to, co jest obecnie dostępne, oraz to, co ma zostać dostarczone. Ograniczenia produkcyjne obejmują wydajność linii, dostępność suszarni, harmonogramy zmian oraz zasady sekwencjonowania.

Na podstawie tych trzech danych system przeprowadza symulację: która kombinacja planów cięcia, zastosowana do poszczególnych klas kłód, zrealizuje najbardziej opłacalną część portfela zamówień w danym oknie planowania? Ocena ta nie dotyczy jednego dnia, ale całego horyzontu czasowego. Oznacza to, że decyzja podjęta dzisiaj w sprawie kłody, która ma przybyć w czwartek, jest już uwzględniona w bieżącym planie, a nie odkładana na czwartek rano.

Wynikiem jest plan produkcji uwzględniający ograniczenia, oparty na zamówieniach i stale aktualizowany. Kiedy planista go przegląda, nie wybiera między czystą kartą a swoją intuicją. Przegląda ustrukturyzowaną rekomendację i decyduje, czy jest ona zgodna z tym, co wie o warunkach, których system nie zna, takich jak specyfika sprzętu, wydajność zespołu lub relacje z dostawcami. System zajmuje się kombinatoryką. Planista zajmuje się oceną.

Właśnie do tego służy SawmillSmart: zapewnienie funkcji planowania widoczności na kilka tygodni, symulowanie kombinacji zamówień i kłód w ramach horyzontu planowania oraz ponowne planowanie w sposób ustrukturyzowany, a nie ręczny, gdy warunki ulegają zmianie. Planista nie traci kontroli. Zyskuje ustrukturyzowane informacje, na podstawie których może działać.

Wnioski

Horyzont planowania nie jest abstrakcyjną koncepcją harmonogramowania. Jest to zmienna ekonomiczna. Tartaki, które planują z jednodniowym wyprzedzeniem, będą konsekwentnie osiągać niższy stopień wykorzystania surowca, więcej niekompletnych zamówień i gorsze wykorzystanie suszarni niż tartaki o identycznych nakładach, które planują z wyprzedzeniem dwóch do trzech tygodni.

Powodem nie jest inteligencja ani doświadczenie. Chodzi o informacje. Jednodniowe okno czasowe daje planistom zbyt mało kontekstu, aby podejmować decyzje, które sprawdzą się w ciągu całego tygodnia. Okno 14-dniowe, wspierane przez system, który automatycznie dokonuje ponownych obliczeń w przypadku zmiany danych wejściowych, zapewnia planistom kontekst niezbędny do podejmowania decyzji, które faktycznie uwzględniają przyszłe potrzeby firmy.

Pytanie, którego większość kierowników tartaków formalnie nie zadała, brzmi: jaki jest nasz obecny efektywny horyzont planowania i ile warte byłoby 10-dniowe wydłużenie tego horyzontu pod względem marży? W przypadku większości tartaków obliczenie to daje wynik, który zmienia sposób, w jaki rozmowy dotyczące planowania są prowadzone wewnętrznie.

Zapoznaj się z przeglądem produktów SawmillSmart oraz sposobem działania.

Przeczytaj dalej:

• Planowanie w tartaku oparte na popycie: jak dostosować produkcję do rzeczywistych zamówień
• Co sprawia, że plan produkcji jest możliwy do zrealizowania w prawdziwym tartaku?

Bibliografia