Manufacturing Optimization
Оптимизация производственного планирования

Ниже мы будем говорить о непрерывном производстве, например, продуктов питания или фармацевтики, как наиболее распространённом виде производства из сектора CPG.

Производители сталкиваются со всеми обычными проблемами, возникающими в производственных цепях поставок: рисками срыва сроков выполнения заказа из-за волатильности спроса, излишками запасов и сложностями производственных ограничений. Кроме того, следует учитывать такие факторы, как сроки годности продукции и сырья, короткие сроки хранения и неустойчивые колебания цен на сырьевые товары.

Для сохранения конкурентоспособности производители реализуют ключевые стратегии для синхронизации спроса и предложения.

Сейчас, как никогда ранее, клиентский сервис и управление затратами зависят от процессов планирования, которые обеспечивают:
Необходимый горизонт среднесрочного неограниченного спроса;
Эффективную утилизацию логистических и производственных мощностей;
Оптимизацию логистического и производственного плана с учетом ограничений.
Чтобы свести к минимуму стоимость запасов и максимально утилизировать ресурсы и оборудование, долгосрочный прогноз спроса должен определять наилучший ассортимент и количество производимой продукции. Тогда производственное планирование и календарное планирование цепей поставок смогут минимизировать влияние ограничений в мощностях, сезонности поставок, переналадке производственных линий и других промежуточных производственных процессах, связанных с подготовкой, заморозкой, приготовлением, розливом, маркировкой и т.п. Производство свежей продукции и внесезонная переработка должны быть тщательно спланированы и иметь необходимые мощности, готовые к предварительной обработке ингредиентов во время сбора урожая и способные на постобработку полуфабрикатов в межсезонье.

Здесь мы обсудим, как передовые решения по планированию и оптимизации обеспечивают возможности прогнозирования, эффективность планирования логистических и производственных мощностей, управление запасами, необходимыми для достижения необходимого клиентского сервиса при сохранении «экономичности и экологичности».
Развитие производственных технологий

Идеальный момент для повышения конкурентоспособности за счет внедрения решений по планированию и оптимизации цепочек поставок для производителей со схемой непрерывного производства — сегодня. Система прогнозирования спроса, согласующаяся с производственным планированием и решением по оптимизации запасов, может нивелировать эффекты от колебания цен на сырье, волатильности рынка, сезонных факторов, промомероприятий конкурентов и т.п.

Решения по оптимизации цепей поставок обеспечивают производителям следующие преимущества:
Повышение предсказуемости спроса в пределах необходимого горизонта планирования;
Получение ингредиентов и сырья в нужном объеме и в нужные сроки;
Запуск производственных линий с максимальной утилизацией при сохранении гибкости перепланирования;
Сведение к минимуму избыточных запасов во всех узлах цепей поставок с учетом квантов поставки и используемых транспортных средств.
Все эти преимущества могут быть достигнуты при сохранении или улучшении уровня сервиса для конечных клиентов.

Электронные таблицы работают медленно и неточно — здесь велико влияние человеческого фактора, любое событие имеет тенденцию к преувеличению и чрезмерной эмоциональной реакции. Решения на основе данных, а не эмоций, помогают заинтересованным сторонам сконцентрироваться на построении высокоэффективных цепочек поставок, увеличении их пропускной способности и производственной гибкости. При этом моделирование цепочки поставок и предиктивная аналитика сводят к минимуму влияние человеческих ошибок.

Ведущие производители продуктов питания, например, Kraft, Nestle и другие, вышли за рамки ручных методов управления путем развертывания мощных решений для планирования, повысивших ценность операционных инструментов, таких как ERP и MRP. Оптимизация цепей поставок обеспечивает перспективное планирование спроса и управление эффективностью производства, которые являются необходимыми условиями для перехода к более экономичной операционной деятельности.
Оптимизация цепей поставок под спрос, производство и запасы

Есть несколько важных составляющих при планировании спроса, поставок и производственных ограничений, которые могут обеспечить производителю переход со стандартного уровня сервиса к более высокой эффективности, рентабельности и дать конкурентное преимущество.

Управленческая команда должна задать себе следующие вопросы, чтобы убедиться, что она предпринимает все необходимые шаги для достижения поставленных бизнес-целей компании:
Видит ли существующий процесс прогнозирования спроса все события и возможности?
Цель каждой команды, управляющий цепями поставок, — повысить предсказуемость. При высокой предсказуемости событий все работает более плавно и с меньшими затратами. Поэтапный процесс расчета и согласования прогноза спроса на товары компании позволяет всем подразделениям компании работать на основе одной «общей версии истины» и быть более уверенными в том, что производство должно произвести, когда и как.

Для производителей продукции CPG прогнозируемый период должен быть не менее 18 месяцев, чтобы корректно прогнозировать будущие потребности от сезона к сезону. Учитывая дополнительную несезонную продукцию, которая будет производиться в противофазе со свежеупакованной, прогноз на период от 18 до 36 месяцев является лучшим решением.

Продукция CPG, например, продукты питания, хорошо покрывается сезонными, циклическими моделями спроса, но в общем плане продаж, связанном с производственный планом, нам необходимо провести большую работу по анализу событий, неопределенностей и учесть влияние рекламных мероприятий. Например, повышение цен сильно влияет на поведение потребителей, а действия конкурентов могут с легкостью вызвать колебания спроса 300−500%.

При ручном планировании психология человека вносит существенные искажения в виде острой реакции на изменения рыночного спроса. Они введут к серьезным ошибкам, которые можно исправить только определяя реальное влияние событий или объемов рекламных акций с помощью развитой системы планирования спроса, работающей на основе исторических данных спроса и истории продаж.

Формирование библиотеки промо, включающей тактику проведения, вид носителя, географию, товары и т. п. должно стать частью процесса планирования спроса.
Точно ли моделируются наши производственные линии?
У каждого завода есть свои отличительные характеристики и эксплуатационные требования, поэтому самая важная составляющая успеха — это умение моделировать производство с большим разнообразием ограничений и конфигураций. Вопрос в том, насколько адекватно действующая система производственного планирования учитывает реальные ограничения и адаптируется к характеристикам конкретной производственной линии.

Продвинутая система производственного планирования будет моделировать мощность по нескольким участкам, а не просто по отдельным линиям. Путем точного моделирования возможностей и ограничений всего производственного оборудования, включая периоды наладки и переналадки, производственное планирование может гибко реагировать на изменения и даже перебои в поставках или резкие изменения спроса.

Система перепланирует все ресурсы, участвующие в производственном процессе, для поддержания эффективной утилизации в соответствии с планом спроса.

Кроме того, производители CPG и особенно продуктов питания часто используют много общего оборудования в процессе приготовления, наполнения, маркировки и т. д. Решения для производственного планирования должны управлять общим пулом оборудования, чтобы избежать двойного резервирования ресурса для двух или более производственных линий одновременно.

Что еще более важно, хорошая система производственного планирования позволяет менеджерам работать над обширными сценариями «что-если», особенно в отношении долгосрочных потребностей в мощности. Анализ «что-если» можно использовать и для сравнения альтернативных тактик в управлении производством (например, альтернативных рецептур), и для оценки насколько хорошо производство справится с потенциальными изменениями или сбоями в спросе или закупках.

Всё это позволяет команде планировщиков подготовиться к эффективному реагированию, например, заранее предвидеть возможную потребность в дополнительных мощностях. В системах ERP и MRP отсутствуют возможности разработки сценариев «что-если». Данный функционал — неотъемлемая часть перспективного планирования спроса, производственного планирования и решений по оптимизации запасов.
Можно ли профилировать каждый тип перехода и его влияние?
Поскольку производители CPG становятся все более ориентированными на спрос, необходимо точно сбалансировать традиционное стремление к максимальной эффективности производства с требованиями рынка.

По мере того, как компании становятся более рынкоориентированными, всё больше внимания уделяется скорости и оборачиваемости складских запасов. Это ведет к частым изменениям в производственном цикле и заставляет производственные системы быть более гибким при планировании переналадки, стремясь минимизировать потери производственного времени и мощностей. Следует помнить, что переналадка — это одно из самых сложных ограничений для производственной оптимизации.

Время упаковочных операций, имеющих разные настройки под различные типы продуктов, емкостей и этикеток, может быть минимизировано за счет оптимизации последовательности обработки продуктов на производственной линии.

Стандартный набор выпускаемого ассортимента определяет первичный производственный план, который не всегда оптимален. Если в рамках стандартного набора ассортимента переналадки значительно различаются, то более эффективно использовать оптимизированную последовательность, варьирующуюся в зависимости от всего возможного производимого ассортимента.

Эффективное использование производственных мощностей зависит от подхода к производственному планированию, его способности легко поддержать переключение и рассчитать оптимальную производственную последовательность, обеспечивающую требуемую производительность с минимальным временем переналадки и простоя.
Планируется ли с самого начала максимальный срок хранения продукции для потребителя?
Использование свежих ингредиентов с ограниченным сроком хранения приводит к необходимости прогнозировать истечение срока годности сырья перед обработкой, чтобы минимизировать списание ингредиентов и соответствующее увеличение себестоимости.

Более точный план спроса в сочетании с оптимизацией уровня запасов и умными стратегиями закупок резко увеличивает скорость производства продукта, что удлиняет его срок годности для потребителя. Быстрый вывод на рынок продуктов с короткими сроками годности могут значительно повысить уровень обслуживания и увеличить чистую прибыль.

Использование линий подготовки, приготовления и упаковки может быть распланировано между свежими и дополнительными несезонными продуктами с приоритетом упаковки свежей продукции в часы пик.

В этом случае планирование и составление графика должны учитывать как скоропортящиеся ингредиенты, так и разницу в сроках хранения между свежими и несезонными продуктами, чтобы получить максимальную рентабельность готовой продукции.
Можно ли заранее спланировать необходимое количество товара в низкий сезон?
Производители продуктов питания часто сталкиваются с перебоями в поставках из-за сезонной доступности ключевых ингредиентов. Задача системы планирования — организовать подготовку полуфабрикатов, чтобы нивелировать перебои в поставках сырья. Остановка производства может быть вызвана как отсутствием ингредиентов для несезонной продукции, так подготовкой полуфабрикатов. Здесь важно сосредоточить внимание на обеспечении необходимых производственных мощностей, чтобы покрыть ожидаемый спрос от текущего момента до следующего сезона.

Предварительно рассчитанный «идеальный» план может покрыть спрос без потерь, но ведет к монополизации производственных ресурсов, необходимых для производства других продуктов, или вызывает чрезмерное увеличение ненужного страхового запаса.

При предварительном планировании производство фокусируется на обработке полуфабрикатов в ожидании поступлении сырья следующего урожая. Это ухудшает обработку дополнительных клиентских заказов и создает избыточную загруженность мощностей.

Точный детальный план спроса — это отправная точка для улучшения расчетов предварительных планов. Следующий шаг — эффективное использование существующих производственных мощностей, что должно снизить влияние обработки полуфабрикатов на работу с сырьем и обработку свежеупакованной продукции.

Логика ERP-систем, оперирующая «бесконечной производственной мощностью», здесь мало пригодна. Только система производственного планирования может эффективно сгладить производственный план готовых изделий с учетом переменных, определяющих сроки доступности ингредиентов и количество запаса, необходимого для покрытия неопределенности спроса.
Эффективно ли использование ABC классификации для планирования производства? Какие компромиссы необходимо учитывать?
ABC классификация готовой продукции — полезный механизм для определения приоритетов в производстве, которые следует ввести в случае возникновения ограничений на поставку ключевого ингредиента, например, ожидание раннего или слишком обильного урожая.

Система планирования спроса определяет продукты категории А как высокооборотные и высокодоходные, важные для ключевых клиентов компании или являющиеся составной частью других производимых компанией продуктов. Они обеспечивают более 60% доходов компании и требуют максимально высокого уровня клиентского сервиса.

Категория B, на которую приходится примерно 30−40% от общего количества SKU, состоит из продуктов, для которых требуется более умеренный уровень клиентского сервиса.

Продукты категории C могут запускаться отдельными партиями под заказ. Их производство можно планировать раз за сезон.

Как уже отмечалось, задача состоит в том, чтобы создать достаточный страховой запас без излишков, обеспечить нужный уровень сервиса по продукту без захвата производственных ресурсов и оборотных средств, предназначенных для продукции категории А.

Оптимизация запаса должна рассчитать политики управления запасами, обеспечивающие наличие продуктов категории, А и высочайший уровень сервиса по данной категории. Минимизация затрат и расходов должна лечь на менее прибыльные продукты с низким или волатильным спросом, который часто введет к пристраиванию и затовариванию цепей поставок.

Разные семейства продуктов могут иметь разную АВС классификацию и уметь отрабатывать длинные, короткие и совпадающие производственные циклы.

Системы производственного планирования распределяют мощности в продуктовой иерархии по приоритету (рентабельность, конечный заказчик и др.) или с учетом того, что продуктовые семьи с короткими производственными циклами могут иметь первенство перед теми, у кого более длинные или гибкие возможности в производстве.
Оптимизируют ли текущие расчеты уровень страхового запаса, стоимость наших запасов и уровень клиентского сервиса?
Производители CPG продукции, в частности фармацевтики и продуктов питания, накапливают большие объемы буферных запасов по всей многоэшелонной цепи поставок. Главный виновник излишнего отвлечения оборотного капитала — страховой запас. Системы ERP и MRP не занимаются оптимизацией запасов, особенно работой над избыточными запасами. Это результат частных неинтегрированных решений, принимаемых менеджерами на отдельных участках управления цепями поставок.

Производителям продукции, работающим на рынке скоропортящегося сырья и ограниченным сроками хранения готовой продукции, следует сосредоточиться на увеличении оборачиваемости складских запасов. Для этого решение по оптимизации запасов моделирует все перемещения продукции и материалов в цепи, чтобы оценить взаимозависимости между звеньями и рассчитать затраты каждого ингредиента на пути от сырья до готового изделия.

Стратегии раннего/позднего запуска разных этапов (смешивание, маркировка, упаковка и т. д.) обеспечивают гибкость производства и объединяют продукты для более эффективной последующей дистрибуции в регионы или группы клиентов.

По нашему опыту запасы можно уменьшить на 10−30%, иногда и больше, и в то же время улучшить покрытие волатильного рыночного спроса. Управление страховым запасом следует вести от месяца к месяцу.

Система производственного планирования учитывает фактор сезонности для создания наиболее эффективного производственного плана с минимизацией уровня страхового запаса. Качественное планирование помогает избежать выхода за кривую спроса и создания избыточных запасов.
Выводы

Планирование спроса, производственное планирование и оптимизация запасов — дисциплины, которые могут трансформировать деятельность производителей CPG, позволяя им добиваться более высокого уровня сервиса при значительно более низкой стоимости запасов и с максимальной утилизации производственных ресурсов.

Ключевые элементы планирования для производителей CPG включают:
Точное прогнозирование спроса с горизонтом от 18 до 36 месяцев.
Производственное моделирование производственных мощностей и ограничений, включая детальную настройку и профили переключения для всего производственного оборудования и нескольких заводов.
Требования к ингредиентам с учетом производственных ограничений.
Предварительно заготовленный запас необходимого количества несезонных продуктов/полуфабрикатов.
Использование ABC классификаций для определения приоритетов в производстве.
Профилирование каждого типа переключения и его влияния на цепи поставок.
Планирование с учетом ограничений по сроку годности.
Оптимизация затрат и уровней обслуживания.