生産スケジューラ

インドネシアの生産スケジューラーまとめ

インドネシアの二輪四輪産業に多い組立系のマスプロダクション工場における生産管理業務の中では、生産計画と負荷計画は表裏一体の関係にあり、生産計画が数量ベースで立案される以上、負荷計画も機械あたりの数量ベースで見たいという要求が強く、一般的には日単位またはシフト単位での生産計画と負荷計画が求められます。

インドネシア人の計画作成担当者の頭の中では「今日(またはシフト)この機械で何個生産するか、何個分キャパオーバーするからその分を何日に生産するか、キャパが足りなければ何時間残業が必要か」という思考が働いており、システム上で生産数量(Production)、消費数量(SalesまたはDemand)、在庫数量(Inventory)を対比して見るためのPSI表が求められます。

計画は実績と対比して進捗を確認することに意味がありますので、例えば1週間分の計画を作成する場合、計画作成時に表示される数量はすべて現在庫数量に基づく予測ベースの数量であり、生産実績が入力されるたびに在庫数量の推移が変化し、次の1週間分の計画作成時にその時の現在庫数量に基づく予測ベースの数量にリセットされます。

インドネシアの計画系業務をシステム化する際には、分刻みの細かいスケジュール管理を目的とするよりも、日(またはシフト)単位で入力される生産実績に対応させて同じ単位で参照できるほうがシンプルで、現場の計画作成担当者に受け入れられやすいと考えます。

当ブログではインドネシアの製造業者様で生産計画(スケジューリング)業務のシステム化の必要性を感じているものの、具体的に何から手を付けたらいいのか分からないという方にとって、インドネシアに合った製造業システムとは何かをイメージするための一助となるような生産スケジューラについての記事を書いています。

MRPによる所要量展開

基準生産計画(MPS)から製造指図を作成するのが重要な理由

MRPはMRP I=資材所要量計画(Material Requirement Planning)とMRP II=製造資源計画(Manufacturing Resource Planning)の2通りの略になります。

一般的に製造ロットサイズと製造リードタイム(L/T)は品目ごとにバラバラであり、MRPにより所要量展開された結果としての製造オーダーを受注オーダーと紐付ける作業が複雑になり、未確定の内示情報が確定オーダーに差し替えられるたびに(確定オーダで内示を引き落とすと言う)、1対1に紐付いていない製造オーダーのどれを確定すべきかという問題が発生します。

そのため生産管理部は計画外で工程ごとに指図を発行するようになりがちになりますが、計画外指図は手間がかかり、現場も目標生産数があるのに指図に縛られるのは負担なので、生産管理部と現場の思惑が一致した結果、計画外製造実績(指図なし)という運用になりがちです。

この場合、受注(需要)と製造(供給)の紐付きの管理が難しくなり、現場は独自裁量で月次生産計画の帳尻を合わせ、その結果設備能力計画が現場に反映されないという生産管理部と現場の乖離が発生します。

これが受注に基づき基準生産計画(クラス)を作成し、製造指図(実体)に落とし込み実績入力(プロパティの値)するという流れが大切である理由です。

MRPからAPSへの発展のプロセス 【受注からMPSを生成しMRPで製造オーダを生成し負荷平準化後に購買オーダを生成するプロセスを一気通貫で行うAPS】

業務システム(ERP)のコアはMRP IIであり、MRP IIのコアがMRP Iである。MRP IIではMPSの作成が非常に重要になってくるわけで、MPSの管理対象が製品で、MRPの管理対象が材料と仕掛品という区分けがなされている。

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Asprovaのスケジューリングロジック

生産スケジューラAsprovaのリスケジュールのロジックの中で、リスト生成フェーズにてオーダテーブルからオーダリストを生成するのがオーダ収集コマンドであり、作業テーブルから作業リストを生成するのが作業収集コマンドであり、いずれも親の計画パラメタに保存されます。

生産計画における無限能力山積みと有限能力山崩しの目的の違い

MRPの負荷計算機能では、ライン別に品目別の標準負荷(サイクルタイム)を設定し、オーダ数量に応じてラインに何分負荷をかけるかを計算し、リードタイム(日)ずらしした日に「山積み」して1日あたりのライン能力とぶつけることで、日単位の勝ち負けが確認できます。

日単位の「山積み」結果として判明したライン能力のあふれ分が、前倒し(もっと早く割付ること)すれば納期に間に合うのかどうかを知るために「山崩し」を行いますが、これを自動的にやってくれるのが生産スケジューラです。

MRPは納期よりも所要量展開を優先する

資源所要量計画(MRP)は基準生産計画(MPS)を元に所要量展開を行い、在庫を差し引いた正味所要量を計算すると同時に、L/T分だけバックワード割付で「前倒し(早くする)」することで購買オーダや製造オーダの発行タイミングを計算します。

ただしMRPの基本は正確な正味所要量の計算にあるため、所要量の不足は時間制約違反を無視して、納期遅れ(時間制約違反)したオーダも「前倒し」して紐付けることで、余分なオーダを生成しない仕組みです。

この受入確定量で余分なオーダを出さないようにする機能がシステムを運用する人間から見たとき、オーダ間の紐付けを見づらくなりがちです。

MRPで内示情報を確定受注情報で置き換えるプロセス 【確定受注は追加、内示は洗替え】

MRPの所要として取り込む内示情報と確定受注情報は、客先から最新情報をもらうタイミングで入れ替える必要がありますが、抜け落ちることなく重複することなくうまく入れ替えるには、確定受注は受注NOの有無をキーとして重複しないように新規分のみ追加し、内示は洗替えします。

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生産スケジューラの導入

生産スケジューラとは何か? その導入方法について

生産スケジューラを導入することで何がどう変わるのか、また具体的な導入方法について説明をさせていただきます。基本はプロトタイプを可能な限り運用で使用可能なレベルまでブラッシュアップし、ライセンスのご購入後にすぐにトレーニングを始めるのが理想です。

生産スケジューラ利用によるリードタイムと在庫削減の関係 導入事例に基づき

生産スケジューラによって、製造業の至上命題である「生産性向上によるコスト削減」と「納期遅れせずきっちりと納品する」の2つを同時に実現します。

インドネシアの工場で受注残管理が難しい理由

出荷時に製品在庫がないため、顧客は調達数量を素早く把握するため、営業部門をスキップして出荷部門とコミュニケーションをとるようになり、その結果受注オーダーと出荷スケジュール、生産スケジュール間(購買スケジュールも)が分断されてしまいます。この弊害として受注残管理が出来なくなり、納期遅れが生じ、挽回(救出)生産により生産性が低下します。

更なるグローバル競争を勝ち抜く ニッポンのものづくり

サプライチェーンの中で在庫が少なすぎると出荷の機会を失う受注残リスクが高まる一方で、在庫が多すぎると在庫金利がかかるというトレードオフの問題がありますが、この問題を解消するために社内の生産設備の供給能力を考慮した需要予測を立てるためのシステムの構築について説明させていただきました。

更なるグローバル競争を勝ち抜く ニッポンのものづくり
更なるグローバル競争を勝ち抜く ニッポンのものづくり 【NECものづくりセミナー登壇内容の抜粋】

インドネシアの製造業が直面する多品種少量化、製品寿命の短命化、小ロット化による製造負荷増大という問題に起因するサプライチェーン上の機会損失と在庫コストというトレードオフの問題を解消するために、供給能力を考慮した需要予測を行うためのシステムの設計方法です。

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現場の努力を会社の競争力に変える生産管理業務のシステム化の手順

業務改善という目的を実現するための手段の1つがシステムであり、システム化によってデータ入力の効率化と正確性の向上と、見える化・共有化・体系化による情報の有効活用が実現されれば、現場からの情報が会社の競争力を生み出します。

システム導入による目に見える効果を生み出すために、お客様の要件を十分ヒアリングした上で、今の業務がどれだけ良くなったか、どんな新しい成果が出たかにこだわったシステムのご提案をいたします。

COMインターフェイスを通したAsprovaの機能の拡張

Asprova本体は、イベントの発生タイミングにプラグインを実行させるためのHookを用意しており、このイベントを表すアクセスポイントであるプラグインキーが、Wordpressのdo_actionフックまたはapply_filtersフックに該当します。

COMインターフェイスを通したAsprovaの機能の拡張 【イベント発生のアクセスポイントで実行させるプラグインキー(Hook)】

市販のERPシステムやAPSシステムでは、ソースコードは公開しない代わりに、COMインターフェイスを公開し、Standard EXEファイルやプラグイン(DLL)で機能を拡張することができるようにしています。

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DLLファイルまたはEXEファイルからのAsprovaプロジェクトオブジェクト取得方法

ADOを通してDBアクセスするまでのミドルウェアやコンポーネントの関係は、荷送り人(Shipper)から荷受人(Consignee)に荷物を海上輸送する過程に似ていると思います。

開発アプリケーションプログラム(Shipper)からRDBやExcel, Texfile(Consignee)にアクセスするには、OLE DBデータプロバイダーという仲介人(Forwarder)に手続きをお願いしますが、直接OLE DBとやりとりするのはややこしい書類手続きなど煩わしいので、ADO(カーゴ業者)にやってもらいます。

オーダ完了で全作業が完了するが未着手に戻しても計画済みに戻らない

生産スケジューラAsprovaでは、すべての作業は日時固定レベルと数量固定レベルを持っており、作業をマニュアルで移動させると日時固定レベルが10になるのでリスケジュールにより前後作業が引き寄せられ、また作業に実績数量を入れると日時固定レベルが40になるのでリスケジュールにより後工程作業の計画数量が実績数量で上書きされます。

実績の入力・修正が作業とオーダのステータスに与える影響 【オーダを完了させると全作業が完了するが未着手に戻しても作業の実績は計画済みに戻らない】

生産スケジューラAsprovaでは、生成された作業を完了させると該当作業を含むオーダが着手済みになり、作業を計画済みに戻すとオーダは未着手に戻り、オーダを完了させると該当作業すべてが完了しますが、オーダを未着手に戻しても作業実績は消えず計画済みに戻りません。

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内段取りと外段取りの設定

金型交換時間を主資源の前段取り時間に設定すれば内段取り(ラインや機械を止めて行う段取り)になり、主資源CUTの前段取りタスクに120分、副資源の前段取りタスクに0を設定すると、内段取り時間120分の間は機械をストップすることになります。

金型交換時間を副資源の前段取り時間に設定すれば、外段取り(ラインや機械を止めずに行う段取り)になり、主資源の前段取りタスクはブランク、副資源の前段取りタスクに120分を設定すると、外段取り時間120分の間も機械は稼動し続けます。

生産スケジュールを最適化する設定方法

生産管理システムのMRPでは、製造オーダが品目ごとの主ラインに山積みされ、負荷状況を確認しながら計画を前倒しにして、他ラインに割り当てるかの調整が必要ですが、この作業を最適化作業として自動実行してくれるのが生産スケジューラです。

生産スケジュールを最適化する設定方法 【自動で最適化するものではなくパラメータを駆使して割り付き方に傾向を与える】

生産スケジューラは自動的に生産資源の最適化を考えてくれるシステムではなく、パラメータを調整しスケジュール結果に特定の傾向を与えながら、独自の最適化された計画が生成されるように調整を繰り返すものです。

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Asprovaのオブジェクトへの参照方法

オブジェクトは連想配列型で、PROJECTから品目レコードを参照するときは、インデックス(数字)またはCodeプロパティの値で指定して、プロパティ値を参照します。

一般の配列と異なり、配列の添え字は[1]から始まり[0]は最後のプロパティ値を表します。

Asprovaのオブジェクトへの参照方法 【2次元に展開された生産現場の各オブジェクトにアクセスしながらシミュレーションを行うシステム】

MEは式の中で現在実行中のインスタンス(テーブル)のカレントオブジェクト(レコード)であり、MEが品目テーブルを参照している場合、品目テーブルのカレントオブジェクトのプロパティ値や子オブジェクトを参照できます。

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タンクを通るプロセス系の生産計画の特徴

プロセス系製造工程では一貫ラインを使用するため、自工程作業と次工程作業が連続して行われ、空き時間が発生することはなく、ましてや他オーダの作業が間に割って入ることはありません。

またプロセス系製造工程ではタンクを使うケースが多く、自工程でのタンク内での調製作業が完了し、次工程に流れ終わるのを待つ間、自工程で作業は発生しないが中身が流れてしまうまでの間、タンクに他のオーダを割り付けたくない、という制約が発生します。

生産計画に原料在庫の制約条件を反映させる方法

原料在庫のあるオーダから先に生産するような計画を作成するために、生産スケジューラAsprovaでは、バックワード割付時に「受注オーダから生成される原料の補充オーダのうち、棚卸在庫以外の購買オーダや発注残から紐付いているもの」を先に割り付けていくことで、自然と最後に棚卸在庫に紐付くオーダが割りついていくことで、材料在庫のあるオーダから先に生産する計画が作成されます。

生産計画に原料在庫の制約条件を反映させる
生産計画に原料在庫の制約条件を反映させる【原料在庫のあるものから生産して稼働率を落とさない】

原料を使用する初工程からフォワードで割り付ければ自然と在庫を先に消費する計画が出来ますが、出荷に近い後工程からバックワードで割り付ければ仕掛品の製造オーダを先に生成し最後の不足分に在庫が割り当てられるため、在庫の消費優先という計画にならない可能性があります。

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生産スケジューラAsprovaで出来る標準原価計算

Asprovaの品目テーブルには、品目の内訳である原価費目別に原料単価、賃率、配賦率を設定するのですが、Asprovaには固定費予算から賃率や配賦率を自動計算する機能はないため、Asprovaの外で、Excelを用いて計算した結果を品目テーブルに設定します。

生産スケジューラーAsprovaで出来る標準原価計算【Excelで計算した賃率・配賦率を品目テーブルに設定】

生産スケジューラーAsprovaに原価費目別に単価や賃率、配賦率が設定できれば、予定生産数量や予定工数を計算することができますので、販売予測に基づいて来期の予算を製品別、製品グループ別、機械別、顧客別に計算することができます。

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生産スケジューラの運用

生産スケジューラを運用する上で意識しておいたほうがいいこと

リスケジュール前の要因を克服して100%正確なデータに基づいて理論的に正しいスケジュールが出来たところで、リスケジュール後にも悪影響要因がある以上、どっちみち誤差が発生するわけです。

大事なことは製品の作り漏れがないよう出荷スケジュール(受注オーダ)を正しく取り込むこと、出荷ロットと製造ロットが違う場合はMPS(基準生産計画)を正しく取り込むこと、末端親オーダと子品目の製造オーダの紐付きを意識することであり、これさえ守っていればマスタの間違いは運用しながら修正することができます。

生産スケジューラを運用する上で意識しておいたほうがいいこと 【システムと現場の状態との乖離要因はリスケジュール前後にある】

生産スケジューラの目的は小日程計画の観点から見ると生産計画を作成することですが、大日程、中日程計画の面から見ると適切な生産準備(Production preparation)を行うことでもあります。

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MRPの運用が難しい理由

  1. ロットまとめとリードタイムずらしが難しくする
    「製造ロットサイズ」と「リードタイムずらし」のせいで、どの製造オーダがどの所要に紐付いているか見えにくくなる。製造ロットまとめがあると「残当月製品オーダ=残当月製品生産(予定)」は成立せず、購買ロットまとめがあると「残当月材料入荷(予定)=残当月材料投入(予定)」が成立しない。製造L/T0日の条件で翌月内示に必要な材料従属需要を計算するために引当てるべき在庫は月末在庫だが、製造L/Tがある場合は「月末日-L/T日数」時点の在庫になる。
  2. カットオフの難しさ
    システムのカットオフが難しい最大の理由は、カットオフ時点でも過去に入力されたオーダが存在し継続中であるからであり、計画系システムのカットオフが実績系システムに比べて難しい理由は、カットオフ時点でのデータの管理が実績系に比べて不明確だから。実績系のカットオフでは受注残、発注残、発行済みインボイス等が明確だが、計画系のカットオフは製造残(発行済み製造指図)が不明確(指図を出していないところもある)。
  3. 実績を元に逆算出来ない難しさ
    原価計算は実績ベースなので「月末在庫金額を押さえて材料発生費用を計算する」ことも「材料発生費用を押さえて月末在庫金額を計算」することもできるが、所要量展開は予測ベースなので「今月末在庫数量を押さえて当月投入予定数量を計算する」ことができず、当月オーダ数量をもとに「当月材料投入予定数量を押さえて今月末在庫数量を予測する」しかできない。
受注に対するまとめ製造と製造に対するまとめ購買 【開始日ベースの受注予定表と製造予定表、完了日ベースのPSI表】

出荷7日分をまとめて製造する場合、受注オーダ品目である製品の出荷7日分を1製造ロットとしてまとめて製造指図を発行する」ということであり、まとめ対象である製造オーダ品目は最終工程の出力品目である製品になります。

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プリセールスの際の課題

計画と実績をリンクさせる製造指図の必要性

「どうやったら売れるのか」「どうやったら導入がうまくいくのか」という問題意識に対して重要なキーワードとなるのが「生産計画と製造実績のリンク」でです。

システム導入時に判るインドネシアの環境的特性

受注情報に基づく生産計画を製造現場にブレイクダウンする上で重要な意味を持つのが製造指図であり、製造指図に対して実績を入れることが生産管理システムの運用上の最大の難関であると同時に、生産管理システムの導入の成否の大きな判断基準となります。

製造指図を発行し実績を入れるためには、システムのMRP機能を運用することが必須である。Excelでの製造指図発行は現場との乖離を招きやすく受注とのリンクが不明確になりやすいです。

システム導入時に判るインドネシアの環境的特性 【アウトプットから機能を理解してもらい導入効果をイメージしてもらう】

インドネシア人業務担当者はWEBベースのシステムを好む傾向があるため、WEBによる情報の社内共有によって分業化、進捗状況の見える化を実現するすることが、業務システムの運用負荷を下げるための説得力ある提案となり、これはアジア諸国全般で当てはまる傾向かもしれません。

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プリセールスのためにサブシステムをパッケージ化

MRPの運用のためには正しいBOMの設定が必須で、正しいBOMの設定を実現させるには入力作業を支援するサブシステムのパッケージ化が有効です。

WEBによる情報の社内共有で分業化、進捗状況の見える化、簡素化、共同作業の円滑化を実現するすることプロジェクトの成否を左右する重要なファクターになり得ます。

生産スケジューラ用インターフェイスの開発

日本人担当者にはプロジェクト管理中心、インドネシア人担当者にはシステムの機能と効果に重点を置いて説明します。

効果を訴えても目に見えないのでインドネシア人担当者の心に響かないので、機能の幅を横に拡張することでサービスのボリューム感を膨らませます。
導入期間はマスタ準備に要する期間に依存することを認識していただいた上で、マスタ準備の効率最大化のために人海戦術でメンテナンスできるサブシステムを提供します。

生産スケジューラー用インターフェイスの開発 【マスタ入力・実績収集・レポート出力の3点セット】

ここでは生産スケジューラーのサブシステムを例に考えますが、ユーザービリティ向上のために開発するインターフェイスは、大きく分けて既存マスタと追加マスタを統合する入力インターフェイス、バーコードスキャナーやハンディターミナルによる実績収集インターフェイス、製造指図や稼働率予実比較表等のアウトプット用の出力インターフェイスの3種類に分かれます。

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生産スケジューラのデモの難しさ

「最適化って何?」という質問は「世界で一番おいしい食べ物は何?」という質問と同じで、当然ながら人それぞれ答えは違います。「何が最適なのか」は人、時、場所によって異なり、リスケジュールを行う時点で最適なスケジュール結果を頭に思い描けるケースはほどんどありません。

生産スケジューラーのデモの現場で直面する困難 【パラメータを調整してリスケジュールを繰り返し最適解を探すシステム】

誤解を恐れず書いてしまうと、インドネシアでのシステム営業ではシステムそのものの評価は二の次で、客とのコネや販社の実績や営業担当者の第一印象で決まってしまう。

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2020/12/01

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