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

本記事のポイント

通常のMRPは無限能力負荷山積みと呼ばれ、オーダが生産キャパシティの範囲内に収まるかどうかを確認しますが、生産スケジューラーの有限能力負荷山崩しでは納期遅れしない実現可能なスケジュールを作成できるかどうかを確認します。

また前工程が完了してからはじめて後工程を開始するES(End-Start)の場合、システムが安全在庫を満たすために補充オーダーを生成するタイミングは最速で後工程の開始日時であるため、システム上の安全在庫を切る可能性があります。安全在庫を切らないためにはロットサイズを極力小さくして補充オーダ生成のタイミングを早めるか、工程間の重なりをSSEE(Start-Start-End-End)にして、前工程の作業中に補充オーダが随時生成されるようにします。

「山積み」による負荷の確認と「山崩し」による実現可能なスケジュールかどうかの確認

finiteMRP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ーです。

「山崩し」するということは、時間制約違反を起さないように作業に順番をつけて、「理論上実現可能な」スケジュールを作成するということであり、作業日程計画というカレンダー(横軸)を重視した方法です。

ただし最適化されたスケジュールを作成するために、スケジューラーに対して人間が生産現場の制約条件を100%漏れなく設定することは不可能であり、そうであれば「山崩し」結果をそのまま現場のスケジュールとして反映させるという理想論よりも、「山崩し」によっておおよそ納期遅れしないことを確認できたらそれで十分。後は万が一のために余裕を持たせて何日分かの安全在庫を設定しておく、という現実的なシステム運用方法になります。

納期遅れしないという条件の下で、1日のキャパの範囲内に作業ロットをリスト化して「今日はそれぞれのラインでこれだけの作業ロットを消化してください」という指示書を出すほうが現実的であり、これは資源キャパという縦軸を重視した方法です。

作業の順番をつけて負荷平準化して、時間制約違反を起さない理論上作業可能な計画を立てるサイクルタイムプランと、1日のキャパの範囲内に作業ロットを山積みしていくキャパシティプランは下記にまとめています。

工程間の重なり方法と安全在庫とロットサイズの関係

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左がSE、右がSSEEで割り付けた結果

上述の安全在庫はオーダ展開時の補充オーダ生成時に考慮されますが、補充オーダを生成するタイミングは工程間の重なり方法によって異なります。

オーダ展開では、自動補充機能によってオーダリストを満たすように製造BOMを参照しながら、受注オーダの作業入力指図の不足分の製造オーダを補充オーダ(子)として生成し、補充オーダ(子)の作業入力指図の不足分の製造オーダを補充オーダ(孫)として生成します。

工程間の重なり方法がES(End-Start)の場合には、前工程の作業が完了してからはじめて自工程の作業を開始できるため、補充オーダが生成されるタイミングが最速で自工程の作業の開始時になり、前工程の作業期間中に出荷または投入が発生すれば安全在庫を切る可能性があります。

一方で重なり方法がSSEE(Start-Start End-End)であれば、前工程が時工程より先に終了しないという条件の下で前工程と自工程をオーバーラップさせるので、補充オーダが前工程の作業中に随時生成されることになり、安全在庫を切る可能性が極力低くなります。

ただしSSEEというのは、製造ロットサイズが1個で、1個単位でモノが流動するという考え方であり、実際に現場でモノが流動する単位は製造ロット単位やパレット単位なので、必ずしもSSEEという工程間の重なりが実現できるとは限りません。

「山崩し」機能で出来ること

上述のとおり100%完全な制約条件をスケジューラーに反映させることは不可能である以上、生成されるスケジュールの精度は100%ではありません。

しかし「山崩し」をすることにより、生産管理システムのMRP「山積み」機能では対応できない「納期遅れしない理論上実現可能なスケジュール」が作成でき、工程間の重なり方法をSSEEにすることで、1個流し生産のようにロットサイズを1個単位にして多数の製造オーダを生成させなくても、理論上では安全在庫を極力遵守したスケジュールを作成することが可能になります。