Pomiar wykorzystania mocy produkcyjnych jest kluczowy dla oceny efektywności zakładu. Niedostateczne obciążenie stanowisk produkcyjnych oznacza marnowanie potencjału cennych zasobów. Zbytnie wykorzystanie mocy produkcyjnych grozi natomiast awariami i związanymi z nimi stratami. Monitorowanie wykorzystania mocy produkcyjnych pomaga znaleźć optymalny, złoty środek w pracy fabryki.
Czym jest wykorzystanie mocy produkcyjnych?
Wykorzystanie mocy produkcyjnych w przemyśle definiuje się jako stosunek rzeczywistej produkcji do maksymalnej produkcji potencjalnej. Jest ono wyrażane w procentach i stanowi kluczowy wskaźnik KPI dla działalności produkcyjnej. Stopień wykorzystania mocy produkcyjnych wpływa na planowanie produkcji, alokację zasobów i decyzje dotyczące zarządzania kosztami, które podejmujesz każdego dnia.
Wskaźniki efektywności produkcji (takie jak OEE) mierzą, jak dobrze zakład radzi sobie z zarządzaniem zasobami: pracą, materiałami, sprzętem. Wykorzystanie mocy produkcyjnych natomiast, to procent faktycznie wykorzystywanej potencjalnej mocy produkcyjnej.
Dlaczego wykorzystanie mocy produkcyjnych ma znaczenie dla producentów?
Pomiar wykorzystania mocy produkcyjnych pomaga określić, dlaczego i gdzie wydajność linii produkcyjnej może spadać lub tworzyć wąskie gardła. Na przykład, wykorzystanie mocy produkcyjnych identyfikuje:
- jak efektywnie wykorzystywane są zasoby produkcyjne;
- wąskie gardła w zapasach lub dostawach sprzętu;
- sytuacje, gdy oczekiwana przepustowość jest nie w pełni wykorzystana lub przekroczona;
- luki w obsadzie personelu linii produkcyjnej, jak również nadmiar personelu.
Podobnie jak w przypadku innych kluczowych wskaźników efektywności, takich jak koszty surowców, magazynowania, personalne, wskaźnik wykorzystania mocy produkcyjnych wpływa na rentowność. Wpływa on na koszt jednostkowy produktu, a także na inne czynniki. Wysoki wskaźnik efektywności zapewnia niższy koszt jednostkowy. Niski wskaźnik prowadzi do wyższego kosztu jednostkowego, co obniża marżę zysku.
Wydawałoby się zatem logicznym wnioskiem, że im wyższe wykorzystanie mocy produkcyjnych, tym lepiej. Jednak niekoniecznie jest to prawdą. W rzeczywistości istnieje pewien optymalny poziom, do którego dąży większość producentów, który nie tylko zapewnia efektywne wykorzystanie procesu produkcyjnego, ale także daje przestrzeń do rozwoju.
Wzór na wykorzystanie mocy produkcyjnych
Koncepcja wykorzystania mocy produkcyjnych jest prosta. Potrzebne są tylko dwie liczby: rzeczywista produkcja i maksymalna potencjalna produkcja. Obliczenie wzoru zajmuje sekundy, natomiast zebranie dokładnych danych zajmuje więcej czasu.
Wykorzystanie mocy produkcyjnych = (Rzeczywista produkcja ÷ Maksymalna potencjalna produkcja) × 100
Przykładowo, jeśli masz maszynę do tłoczenia, która może optymalnie wyprodukować 500 elementów podczas 40-godzinnej zmiany, a faktycznie wyprodukuje ich w tym czasie 396, kalkulacja będzie wyglądać następująco: (396/500) x 100= 79,2%.
Najlepsze praktyki w zakresie gromadzenia danych
Rozpoczynając zbieranie danych niezbędnych do obliczenia wykorzystania mocy produkcyjnych, warto zastosować się do kilku sprawdzonych praktyk. Niezależnie od tego, czy zbierasz dane ręcznie, czy za pomocą oprogramowania, postępuj zgodnie poniższymi zasadami:
- Używaj dłuższych okresów, aby uniknąć tymczasowych wahań. Im krótszy okres analizy, tym mniejsze prawdopodobieństwo wiarygodności danych.
- Uwzględnij wahania sezonowe – dane często będą zniekształcone i nie odzwierciedlają rzeczywistych mocy produkcyjnych. Producent zabawek może odnotować wzrost w okolicach Bożego Narodzenia, który tymczasowo zwiększy wykorzystanie mocy produkcyjnych powyżej optymalnego poziomu.
- Zapewnij wiarygodność danych dzięki odpowiednim systemom śledzenia. Arkusze kalkulacyjne często nie są wiarygodnymi źródłami dokładnych danych. Jest w nich zbyt dużo miejsca na błędy ludzkie i pomyłki w obliczeniach. Ponadto często są one nieaktualne. Oprogramowanie do śledzenia danych produkcyjnych w czasie rzeczywistym zapewnia dokładne przedstawienie istotnych danych.
Znalezienie optymalnego wskaźnika wykorzystania mocy produkcyjnych
Choć wydaje się, że 100% wykorzystanie mocy produkcyjnych jest złotym standardem, do którego należy dążyć, w rzeczywistości nie jest tak z różnych powodów. Po pierwsze, 100% wykorzystanie mocy produkcyjnych nie pozostawia miejsca ani bufora na wzrosty popytu czy nieoczekiwane zamówienia. Jeśli pracujesz już na 100% mocy produkcyjnych, technicznie rzecz biorąc nie możesz produkować więcej niż dotychczas. Podobnie, pilne zamówienia lub nagłe prośby o personalizację po prostu nie zmieszczą się w Twoim toku pracy, jeśli pracujesz na pełnych obrotach.
Po drugie, gdy maszyny pracują stale z pełną wydajnością, istnieje ryzyko poważnej awarii. Nadmierna eksploatacja doprowadzi do zwiększonego zużycia sprzętu, zwiększonego zapotrzebowania na konserwację predykcyjną, a ostatecznie do wzrostu liczby konserwacji reaktywnej, gdy maszyna ulegnie awarii w trakcie pracy.
Podobnie jak maszyny, Twoi pracownicy mogą pracować z pełną wydajnością tylko przez ograniczony czas. Mogą również wystąpić problemy z ergonomią pracy, prowadzące do zwiększonego poziomu stresu. Na płynną pracę z pełną wydajnością może również wpływać obciążenie psychiczne.
Co więcej, jakość produktu również może ucierpieć, jeśli zakład pracuje on pod presją ciągłej, maksymalnej wydajności produkcyjnej. Wady często pozostają wtedy niewykryte, a do klientów trafiają produkty o niskiej jakości.
85% mocy produkcyjnych – złoty środek
Dla większości producentów 85% wykorzystania mocy produkcyjnych stanowi optymalny poziom. Jest ku temu kilka powodów:
- 85% równoważy wydajność z elastycznością. Fabryka działa efektywnie, z możliwością tymczasowego zwiększenia produkcji w razie potrzeby;
- Utrzymuje przestrzeń na rozwój i nieoczekiwane zapotrzebowanie – można podejmować nowe projekty i mieć czas na modernizację swojej działalności bez nadmiernego obciążenia;
- Poziom ten pozwala na optymalizację kosztów, przy jednoczesnym zachowaniu bufora wydajności.
Cele branżowe
Niektóre branże mogą efektywnie działać przy wyższych poziomach wykorzystania mocy produkcyjnych. Przemysły o ciągłym procesie produkcyjnym, takie jak zakłady chemiczne i papiernie są to w dużej mierze wysoce zautomatyzowane. Charakteryzują się przez to mniejszym wpływem zmęczenia ludzkiego. Zakłady te cechują się mniejszym zapotrzebowaniem na personalizację, co oznacza mniejsze potrzeby w zakresie elastyczności procesów produkcyjnych.
Z drugiej strony, producenci realizujący produkcję na zamówienie mogą preferować niższe wykorzystanie mocy produkcyjnych. Firmy te, często mniejsze inne przedsiębiorstwa z sektora, muszą zachować elastyczność. Muszą być w stanie przyjmować pilne zamówienia, realizować nieoczekiwane projekty i utrzymać krótszy czas realizacji. Aby to osiągnąć, wiele z nich dąży do utrzymania wskaźnika mocy produkcyjnych na poziomie 70-75%. Utrata wydajności jest jednak zazwyczaj rekompensowana przez wyższe ceny za personalizację i szybkość.
Znaczenie śledzenia wykorzystania mocy produkcyjnych
Monitorowanie wykorzystania mocy produkcyjnych jest ważne, ponieważ wpływa na decyzje na każdym poziomie działalności. Trzy obszary odnoszą największe korzyści: planowanie strategiczne, zarządzanie operacyjne oraz dział finansowy. Oto, jak to wygląda w przypadku każdego z nich.
Planowanie strategiczne
Monitorowanie wydajności ułatwia podejmowanie najważniejszych decyzji strategicznych. Stale wysokie wykorzystanie mocy (>85%) sygnalizuje potrzebę ich rozbudowy. Utrzymujące się niskie poziomy wskazują na problemy z wydajnością, które warto rozwiązać przed zakupem nowego sprzętu.
Dane wspierają długoterminowe planowanie, pokazując trendy w zakresie mocy produkcyjnych na przestrzeni kwartałów i lat. Odpowiadają również na pytanie: wykonać czy zlecić – czy dysponujesz mocami produkcyjnymi na nowe prace, czy powinieneś zlecić je podwykonawcy?
Podejmowanie decyzji operacyjnych
Decyzje operacyjne zapadają codziennie i do ich podejmowania potrzebne są wiarygodne i dokładne dane. Wskaźnik wykorzystania mocy produkcyjnych pomaga decydentom odpowiedzieć na kluczowe pytania:
- Czy zakład może przyjmować nowe zamówienia? – informuje o tym aktualny wskaźnik wykorzystania mocy produkcyjnych.
- Jak ustalać harmonogramy produkcji? – harmonogramy będą oparte na rzeczywistych możliwościach, a nie na teoretycznych założeniach.
- Czy produkcja zwalnia? – śledzenie wykorzystania mocy produkcyjnych często pozwala zidentyfikować wąskie gardła, niezależnie od tego, czy jest to konkretna maszyna, proces, czy ograniczenie zasobów.
Bez aktualnych i dokładnych danych, podejmowanie takich decyzji staje się czystą spekulacją.
Konsekwencje finansowe
Planowanie finansowe również wymaga rzetelnych danych. Jednych z ważniejszych dostarcza wskaźnik wykorzystanie mocy produkcyjnych. Wskazuje on punkt rentowności i wpływa na przyszłe decyzje cenowe. Wyższe wykorzystanie mocy oznacza niższe koszty jednostkowe, co przekłada się na elastyczność cenową.
Jeśli zakład rozważa ekspansję, zwrot z inwestycji (ROI) można obliczyć na podstawie rzeczywistych trendów wykorzystania, a nie domysłów. Dane pokazują również, czy warto skupić się na redukcji kosztów stałych, czy na kontrolowaniu zmiennych.
Strategie optymalizacji wykorzystania mocy produkcyjnych
Większość problemów z poziomem mocy produkcyjnych nie wymaga zakupu nowego sprzętu. Potrzebne jest lepsze zarządzanie tym, czym zakład produkcyjny już dysponuje. Oto jak można wznieść je na optymalny poziom:
Wdrażanie zasad szczupłej produkcji
Narzędzia Lean Manufacturing pomagają wyeliminować marnotrawstwo produkcyjne – każdy proces, który nie dodaje wartości. Takie zdarzenia jak czas marnowany na poszukiwanie narzędzi przez pracowników kumulują się wraz z ich ilością. To przestrzeń na uzyskanie godzin potencjalnej wydajności, bez potrzeby kupowania nowego sprzętu..
Zastosuj system 5S (Sortuj, Ustaw w Porządku, Poleruj, Standaryzuj, Utrzymuj) lub użyj technik SMED, aby zidentyfikować i rozwiązać tego typu problemy. Drobne usprawnienia kumulują się, zapewniając znaczny wzrost procentowy. Szukaj ich systematycznie.
Optymalizacja planowania i harmonogramowania produkcji
Jedna maszyna może pracować z obciążeniem 95%, a identyczna z 60%. To nie jest problem z wydajnością. To problem z harmonogramem produkcji. Uporządkuj podobne zadania, aby zminimalizować czas przezbrojeń. Przechodzisz z czerwonej farby na niebieską i z powrotem na czerwoną? Marnujesz moce produkcyjne na niepotrzebne czyszczenie i przygotowania.
Specyfikacje sprzętu pokazują one teoretyczną wydajność. Twoja prasa tłocząca może być przeznaczona do 100 części na godzinę. Ale jeśli w rzeczywistych warunkach produkuje 85 części, zaplanuj 85. W przeciwnym razie narażasz się na niedotrzymanie terminów.
Oprogramowanie do planowania i harmonogramowania produkcji pomaga modelować różne scenariusze przed jej faktycznym rozpoczęciem produkcji. Pozwala ono zidentyfikować wąskie gardła, zanim dadzą o sobie znać.
Optymalizacja siły roboczej
Szkolenia krzyżowe pracowników pomagają zapobiegać powstawaniu wąskich gardeł, nasilających się w okresach zwiększonej liczby zwolnień lekarskich. Szkol swój zespół krzyżowo, aby mógł obsługiwać wiele operacji i urządzeń. Elastyczność kompetencji zapewnia większą płynność działania zakładu produkcyjnego.
W przypadku ludzi, nie da się w nieskończoność osiągać 100% potencjalnej zdolności. Zaczynają się wtedy nadgodziny, spada produktywność, jakość pracy również. W końcu ktoś dozna wypadku lub całkowicie się wypali.
Wdrażanie technologii i systemów
Arkusze kalkulacyjne nie radzą sobie z nowoczesną produkcją. Ręczne śledzenie nie zapewnia wglądu w procesy w czasie rzeczywistym. Aby zapobiec kosztownym błędom, takim jak przeciążenie mocy produkcyjnych, niedotrzymanie terminów czy konieczność wykorzystania nadgodzin przy źle zaplanowanych pracach, warto rozważyć użycie oprogramowanie do produkcji.
Systemy MES pokazują, co dzieje się w danej chwili na hali produkcyjnej. Automatyzują znaczną część planowania mocy produkcyjnych, ostrzegają o zbliżających się limitach, śledzą dostępność materiałów i pomagają działowi sprzedaży w generowaniu realistycznych terminów realizacji zamówień w oparciu o aktualne moce produkcyjne. Mali producenci nie muszą rezygnować z takich rozwiązań – systemy chmurowe dostosowane są do różnej wielkości przedsiębiorstwa i zapewniają przejrzystość i planowanie produkcji bez przytłaczającej ilości funkcji.
Sukces odnoszą nie te zakłady, którzy dysponują największymi mocami produkcyjnymi, ale te, którzy najskuteczniej zarządzają istniejącymi mocami.
Często zadawane pytania (FAQ)
Co można zrobić w przypadku niskiego wskaźnika wykorzystania mocy produkcyjnych?
Aby poprawić wykorzystanie mocy produkcyjnych, należy rozważyć usprawnienie harmonogramowania, wykrywanie i usuwanie wąskich gardeł oraz podniesienie kwalifikacji pracowników, aby lepiej wykorzystać istniejące zasoby. Techniki szczupłej produkcji, takie jak skrócenie czasu przezbrojenia i redukcja odpadów, mogą zwiększyć wydajność bez dużych inwestycji. Wiele firm korzysta również z systemów informatycznych MES w celu identyfikacji nieefektywnych obszarów i dokładniejszego planowania mocy produkcyjnych.
Dlaczego wykorzystanie mocy produkcyjnych jest ważne dla przedsiębiorstw produkcyjnych?
Wykorzystanie mocy produkcyjnych mierzy efektywność wykorzystania zasobów produkcyjnych i ma bezpośredni wpływ na koszt jednostkowy, rentowność i terminy realizacji. Monitorowanie wykorzystania mocy produkcyjnych pomaga firmom określić, kiedy należy rozwijać działalność, zlecać ją na zewnątrz lub ją optymalizować.
