Strategie planowania zdolności produkcyjnych oraz łańcuchów dostaw pomagają producentom w pozostawaniu konkurencyjnymi na rynku.
Pandemia COVID-19 wywarła znaczny wpływ na produkcję w każdej gałęzi przemysłu. W niedawnym badaniu przeprowadzonym przez amerykańskie Krajowe Zrzeszenie Producentów (National Association of Manufacturers) prawie 80% firm z branży produkcyjnej przewidywało konsekwencje finansowe i operacyjne tej epidemii. Nawet przed jej wybuchem istniało już znaczne przesunięcie gospodarki z globalnej w kierunku bardziej lokalnej, w dużej części spowodowane napięciami w handlu międzynarodowym, zwiększonymi pracami w krajach z tańszą siła roboczą, problemami z kontrolą jakości oraz innymi czynnikami. Pandemia tylko zintensyfikowała tę tendencję.
Obecnie firmy z wielu gałęzi przemysłu poszukują sposobów na sprowadzenie łańcuchów dostaw (kluczowych komponentów oraz surowców do produkcji) bliżej swoich siedzib, co skutkuje budową nowych zakładów produkcyjnych lub rozbudową istniejących, co ma być środkiem do zwiększenia odporności łańcuchów dostaw na zakłócenia. Ten zmieniający się krajobraz przemysłu zmusza obecnie firmy do dokonania ponownej oceny swoich procesów oraz mocy produkcyjnych.
Przewidywanie wielkości produkcji
Niezależnie od tego, czy firma przemysłowa rozrasta się, czy przewiduje zmniejszenie przychodów, sprawą najwyższej wagi jest dokładne przewidywanie wielkości produkcji, ponieważ ma ona wpływ na wszystkie aspekty wzrostu, zarówno krótko-, jak i długoterminowego, od wykorzystywania maszyn i urządzeń do zatrudniania pracowników i wydatków kapitałowych na nowe zakłady oraz infrastrukturę.
Istnieje tu wiele elementów do przeanalizowania. Należy porównać średnią kroczącą sprzedaży z 12 miesięcy z poprzednimi 3 miesiącami, aby określić trendy, oszacować prognozy sprzedaży z rzeczywistymi przychodami i zlecić liderom sprzedaży lub rozwoju biznesowego przeanalizowanie trendów w przemyśle.
Należy przeanalizować wskaźnik kosztów produkcji, materiałów opakowaniowych i budowlanych oraz porównać z aktualnymi stopami procentowymi. Jak wpłynie to na krótko- i długoterminowe zapotrzebowanie klientów na produkty i usługi? Czy wzrost cen kosztów materiałów nie spowoduje zmniejszenia popytu konsumentów, którego wynikiem będzie zmniejszenie się zapotrzebowania na moce produkcyjne i w konsekwencji stojące bezczynnie maszyny, czy też obecne niemal zerowe stopy procentowe są okazją do dokonania inwestycji kapitałowych, w tym rozrastania się firm?
Nie należy zapominać, aby przeanalizować wpływ rządowych programów stymulacji gospodarki na przemysł. Na przykład Kongres USA przygotował kilka projektów ustaw mających na celu stymulację przemysłu lotniczego, która z kolei może mieć znaczny wpływ na firmy produkujące komponenty wspierające montaż i kontrolę silników samolotów.
Należy też stale koncentrować się na środowisku geopolitycznym i gospodarczym. Czy istnieją bodźce do powrotu produkcji do USA? Czy przemawiają za tym problemy z jakością produktów lub kruchością łańcuchów dostaw, jakich doświadczają obecnie amerykańskie firmy sprowadzające towary od dalekich dostawców w krajach rozwijających się? Istnieje całe mnóstwo wzajemnie zależnych od siebie czynników do rozważenia – każdy producent jest unikatowy, co sprawia, że konieczne jest staranne przeanalizowanie tych czynników, które mogą mieć wpływ na przewidywanie popytu na produkowane wyroby i z kolei na strategię krótko- i długoterminowego rozwoju firmy.
Obliczanie poziomów przepustowości
Wyznaczenie przepustowości sprzętu produkcyjnego w posiadanych przez firmę zakładach jest czynnikiem oceny wielkości produkcji i poziomu mocy produkcyjnych. Podczas określania potrzeb sprzętowych oraz planowania wydatków kapitałowych należy uwzględnić dyspozycyjność sprzętu, obejmującą przestoje na przezbrojenie oraz zaplanowane prace konserwacyjne, ponieważ sprzęt nie może zawsze pracować na 100% swojej wydajności.
Na przykład rozważmy scenariusz, w którym prognoza popytu wykazała potrzebę produkcji 1000 jednostek na godzinę. Nawet gdy linia produkcyjna znamionowo może produkować 1000 jednostek na godzinę, to rzeczywista wydajność będzie musiała być skorygowana, ponieważ należy uwzględnić przestoje oraz niezawodność, aby uzyskać dokładniejszą prognozę rzeczywistych mocy produkcyjnych.
Po obliczeniu rzeczywistej przepustowości na linię produkcyjną, następnym krokiem jest przełożenie tego na ilości oraz typy sprzętu wymaganego do realizacji zapotrzebowania na produkcję, niezależnie od tego, czy będzie to utworzenie systemów, konwersja linii produkcyjnych czy systemów pakujących. Należy pamiętać, aby uwzględnić, że każda linia produkcyjna, która prawdopodobnie będzie obejmowała wiele modułów sprzętowych, zwykle będzie miała zmienne moce produkcyjne.
Będzie to sprawą kluczową, gdy firma zacznie opracowywać ogólne układy sprzętu i planować dostawy materiałów, prace związane z utrzymaniem ruchu oraz dystrybucję mediów na linie produkcyjne. Na przykład w przypadku pojedynczej linii produkcyjnej firma może potrzebować dwóch składarek kartonów do pakowania wyrobów, ale tylko jednego paletyzera, aby uniknąć wąskich gardeł na linii.
Infrastruktura wspierająca produkcję
Wyznaczenie wielkości produkcji oraz zdolności produkcyjnych sprzętu jest tylko częścią procesu planowania. Obszarem, który łatwo przeoczyć, jest infrastruktura wspierająca operacje związane z produkcją: instalacja elektryczna, instalacja sprężonego powietrza, instalacja wodociągowa, źródła pary technologicznej, a także odbieranie odpadów i produktów ubocznych, które muszą być zbierane, segregowane i prawidłowo przekazywane firmie odbierającej.
Aby zwiększyć moce produkcyjne i zainstalować dodatkowy sprzęt, należy uwzględnić też czynniki mające wpływ na uruchomienie takiej linii produkcyjnej. Czy będzie zapewniona wystarczająca moc zasilania oraz ciśnienie sprężonego powietrza lub ilości pary technologicznej? Jeśli nie, to należy zainstalować większy transformator i rozdzielnicę oraz kompresory i kotły o większej wydajności, aby wyrównać zwiększone zapotrzebowanie linii produkcyjnej na media. Dostawa i rozdział większej ilości mediów będą z kolei wymagały prawidłowego zaplanowania przestrzeni, zarówno na sprzęt, jak i na trasy kablowe, rury instalacji pneumatycznej i pary, aby uniknąć zakłóceń w produkcji lub przeszkód na drodze do dalszej rozbudowy linii produkcyjnych.
Poza dostawą i dystrybucją mediów należy zbadać możliwy wpływ procesów typu upstream (dostawa surowców) i downstream (przetwarzanie surowców na gotowe produkty oraz ich pakowanie i wysyłka) na inne obszary infrastruktury przy zwiększeniu produkcji. Zwiększenie produkcji może wymagać dostawy dodatkowych surowców. Gdzie będą one magazynowane? Mogą być też wymagane dodatkowe materiały na opakowania. Czy będą potrzebne nowe typy systemów regałowych? Czy będzie wymagana dodatkowa przestrzeń na magazynowanie? Czy będzie potrzebna większa liczba drzwi na rampach w celu odbierania surowców do produkcji i wysyłki gotowych wyrobów? Sprawą kluczową jest przeprowadzanie przy każdej inicjatywie zwiększenia zdolności produkcyjnych kompleksowych badań w obszarach upstream i downstream całej strategii magazynowania materiałów, wymagań dotyczących mediów, logistyki własnej oraz przepływów materiałów, procedur utrzymania ruchu, a także zapotrzebowania na personel.
Należy rozważyć wykonanie analizy wrażliwości
Zwiększenie mocy przerobowych zakładu produkcyjnego nie jest prostą sprawą. Jest to kosztowne przedsięwzięcie. Obejmuje nie tylko znaczną inwestycję w sprzęt, ale także może wymagać zatrudnienia dodatkowych pracowników, zwiększenia dostaw surowców oraz przebudowy infrastruktury związanej z dostarczeniem mediów. Należy rozważyć wykonanie analizy wrażliwości, która jest badaniem typu front-end (w początkowej fazie projektu inwestycji). W badaniu tym analizuje się różne scenariusze zwiększenia mocy produkcyjnych w celu wyznaczenia progów rozbudowy oraz związanych z nią wymagań.
Na przykład trendy sprzedaży pokazują, że firma produkcyjna „ABC” musi zwiększyć moce produkcyjne o 15%, aby sprostać zwiększonemu popytowi na swoje wyroby. Firma ta zleciła wykonanie badania wrażliwości, którego celem jest przeanalizowanie zarówno istniejącego wolumenu produkcji, jak i wpływu zainstalowania dodatkowych linii produkcyjnych na dostępną przestrzeń w zakładzie oraz możliwości dostawy większej ilości mediów.
Analiza wrażliwości wykazała, że firma „ABC” miała wystarczającą przestrzeń na hali produkcyjnej oraz możliwości zwiększenia dostaw mediów do zainstalowania tylko dwóch dodatkowych linii. Jeśli natomiast zdecyduje o zainstalowaniu trzech dodatkowych linii produkcyjnych, będzie to znacznie poważniejszą inwestycją, ponieważ będzie wymagało zainstalowania dodatkowych transformatorów energetycznych, kompresorów powietrza, a także rozbudowy budynku. Analiza wrażliwości prezentuje właścicielom firmy analizę opcji o największej wartości (best value options analysis – BVOA) dla różnych scenariuszy zwiększenia mocy produkcyjnych. Pozwala to im podjąć przemyślane decyzje na temat tego, jak najlepiej zaplanować fazy długoterminowego rozrostu swojej firmy przy jednoczesnym zarządzaniu wydatkami kapitałowymi.
Strategie przyszłego zwiększania zdolności produkcyjnych
W podanym wyżej przykładzie dodanie jeszcze trzeciej linii produkcyjnej w zakładzie byłoby już związane ze znacznie większymi kosztami. Jednak istnieją jeszcze inne koszty, takie jak mobilizacji i demobilizacji na budowie oraz przestoju fabryki, które należy wziąć pod uwagę przy każdej inicjatywie zwiększenia zdolności produkcyjnych czy podejmowaniu decyzji o rozbudowie budynku.
Jeśli zwiększenie zdolności produkcyjnych obejmuje rozbudowę budynku fabrycznego, to należy przeanalizować możliwość ostatecznego zainstalowania czterech nowych linii (czterech hal produkcyjnych) w przyszłości, jednak w początkowej fazie projektu rozbudowy zainstalować tylko dwie.
Stwarza to okazję do wykorzystania tych dwóch pustych nowych hal do magazynowania dodatkowych surowców i materiałów opakowaniowych lub produktów gotowych, niezbędnych do obsługi dwóch nowych linii produkcyjnych. Sytuacja taka jest tymczasowa i będzie trwała do chwili, gdy będzie wymagane zainstalowanie dodatkowej, trzeciej i czwartej linii produkcyjnej.
To podejście stwarza też okazję do odroczenia wydatków kapitałowych na przestrzeń magazynową na nowe materiały i jednocześnie do zabezpieczenia instalacji nowych linii produkcyjnych w przyszłości. Ponadto oferuje korzyść w postaci minimalizowania zakłóceń operacji, co jest wynikiem rozbudowy budynku produkcyjnego o nową przestrzeń, przyległą do obecnej hali.
Ta strategia umożliwia wymagane zwiększenie zdolności produkcyjnych i skrócenie czasu przestoju fabryki oraz daje korzyści w postaci uniknięcia zakłóceń w działalności firmy, spowodowanych nowymi wydatkami i projektem rozbudowy budynku fabrycznego. Celem ogólnym jest planowanie z myślą o dłuższej perspektywie czasu, co obejmuje zabezpieczenie przestrzeni, która ostatecznie będzie potrzebna w przyszłości, bez inwestowania w budynek czy sprzęt w chwili obecnej.
Przyszłe zwiększanie zdolności produkcyjnych wymaga planowania z góry oraz opracowania solidnych ogólnych ustaleń dotyczących sprzętu, planów kontroli lokalizacji oraz strategii etapowania, aby zapewnić synchronizację rozbudowy budynku, instalowania nowego sprzętu, przepływów materiałów oraz dostaw i dystrybucji mediów.
Dlatego też ważne jest, aby zainwestować w kompleksowy plan główny zagospodarowanie terenu i rozbudowę zakładu w oparciu o zgodny z nim plan główny zwiększenia mocy produkcyjnych. Równie ważne jest, aby regularnie analizować i aktualizować te plany, gdy firma i jej działalność się zmieniają. Regularne analizy i poprawki planów zapewnią skoncentrowanie się na realizacji długoterminowych celów biznesowych, a decyzje krótkoterminowe nie będą stanowiły przeszkód dla długoterminowego rozrostu oraz sukcesu firmy.
Planowanie zdolności produkcyjnych jest pracą zespołową
Każdy trener sportowy, który odniósł sukces, powie nam, że drużyna musi być zespołem ludzi posiadających właściwe umiejętności, aby uzyskać tytuł mistrzowski. Odnosi się to także do naszego planowania zwiększenia mocy produkcyjnych. Od początku ważne jest, aby zatrudniać ludzi posiadających wiedzę i umiejętności z różnych dziedzin, reprezentujących wszystkie aspekty danej firmy, którzy będą chcieli dzielić się przy planowaniu swoimi unikatowymi spostrzeżeniami. Wczesne zaangażowanie członków zespołu wspiera wkład do procesu planowania zwiększenia mocy produkcyjnych. W idealnym przypadku proces jest kierowany przez osobę, która jest już długo w firmie i ma doświadczenie w pracy na różnych stanowiskach oraz pełniła różne funkcje w swojej karierze. Gdy proces jest realizowany przez zespół multidyscyplinarny, to planowanie zwiększenia mocy produkcyjnych, opcji rozbudowy zakładu oraz proces oceny mogą być wykonane w czasie zaledwie 8–12 tygodni.
Zwiększona akceptacja automatyzacji przez firmy przemysłowe
Jeszcze przed pandemią wiele firm przemysłowych miało problem z zatrudnianiem oraz zatrzymaniem wykwalifikowanych techników, którzy potrafili obsługiwać sprzęt produkcyjny. Natomiast epidemia wymusiła na producentach, aby zawiesili swoje działania lub zredukowali liczbę pracowników w celu zapewnienia ludziom bezpieczeństwa. Doprowadziło to do zaległości w realizacji zamówień i poważnych zakłóceń łańcuchów dostaw na całym świecie. W wyniku tego główni producenci obecnie przyspieszają swoje inwestycje w automatykę, aby zwiększyć odporność łańcuchów dostaw w przyszłości.
Co prawda początkowe inwestycje mogą być duże, jednak automatyka przynosi wiele korzyści. Może ona pomóc w ochronie zdrowia pracowników poprzez minimalizowanie wzajemnego kontaktowania się ludzi (automatyka wymaga mniejszej liczby pracowników w danej przestrzeni). Ponadto przynosi ona korzyść w postaci utrzymywania odpowiedniej jakości produktów, zaś w miarę upływu czasu może złagodzić zwiększanie kosztów produkcji, wynikających z rosnących wynagrodzeń pracowników, niezależnie od tego, czy produkcja odbywa się w jakimś egzotycznym kraju, czy w USA.
Co prawda producenci mogą nie być w stanie zainwestować od razu w automatykę na pełną skalę, jednak mogą rozważyć zidentyfikowanie jednego lub dwóch obszarów, które mogłyby zostać zautomatyzowane na początek, oraz włączyć to do planów głównych i ogólnych zwiększenia mocy produkcyjnych.
Planowanie zdolności produkcyjnych po zakończeniu pandemii COVID-19
Sektor produkcyjny doświadczył znacznych zakłóceń na skutek pandemii COVID-19, jednak ponieważ organizacje wznawiają swoją działalność, planowanie zwiększenia mocy produkcyjnych, połączone z planami głównymi zagospodarowania terenu oraz rozbudowy zakładów, może pomóc dyrekcji firm w ponownym postrzeganiu przyszłości z odpornymi łańcuchami dostaw oraz odpowiednio wydajną produkcją.
Inż. Michael D. Verdier, wiceprezes oraz Market Leader zintegrowanych projektów przemysłowych w firmie BHDP.
