Wśród wielu zadań realizowanych przez służby produkcji jednymi z najważniejszych są planowanie i monitorowanie jej przebiegu. To drugie zadanie wiąże się z rejestracją przepływu materiałów i pracy przez stanowiska robocze. W zależności od potrzeb ewidencjonowane jest wykonanie produkcji na kolejnych lub wybranych operacjach technologicznych. Szczegółowość ewidencji zależy od potrzeb informacyjnych, możliwości technicznych związanych z rejestracją produkcji, jak również kosztów tej rejestracji w porównaniu z wartością uzyskiwanych w ten sposób informacji.

Do niedawna szczegółowość ewidencji przepływu produkcji w toku była również ograniczona możliwościami technicznymi systemu SAP. Całą ilość produkcji wykonanej na zleceniu produkcyjnym można było przyjmować na zapas w mniejszych jednostkach i rejestrować z dokładnością do partii materiałowej. Wiele firm korzysta z możliwości przyjmowania z jednego zlecenia wielu partii produktu związanych ze standardowymi pojemnikami (lub paletami), zmianą czy też dniem roboczym itp.

W bardziej złożonym procesie, wymagającym wielu operacji technologicznych, precyzyjne śledzenie takich mniejszych jednostek przepływającego materiału nie było możliwe. Pomiędzy partiami zużywanych komponentów a partiami produktów przyjmowanych ze zlecenia istniała swego rodzaju „czarna dziura”. Możliwa była jedynie wielokrotna rejestracja częściowych ilości wykonanych sztuk, kilogramów, metrów (czy też innych jednostek miary) produkcji w toku, bez możliwości powiązania tych częściowych ilości w przepływie od operacji do operacji. Nie było też możliwe bardziej szczegółowe opisanie takich częściowych ilości, np. poprzez wykorzystanie cech klasyfikacji.

Stephan Model, “Phoenix" Project Leader, Von Roll

Kilkaset procesów w jednym systemie
Celem zakrojonego na szeroką skalę projektu „Phoenix” – wdrożenia i rolloutów systemu SAP w firmie Von Roll – jest wypracowanie takiego modelu systemu, który będzie wspierał wszystkie kluczowe obszary firmy. Udostępnienie rzetelnej informacji zarządczej – od najwyższego poziomu agregacji danych, po obsługę złożonych procesów produkcyjnych i logistycznych, w jednym spójnym systemie to ogromne wyzwanie w naszej firmie.
Działamy w strategicznym sektorze energetycznym, prowadzimy kilka niezależnych linii biznesowych z których każda charakteryzuje się odrębną specyfiką zarządzania i sprzedaży, posiadamy kilka wyspecjalizowanych zakładów produkcyjnych w różnych krajach.
W przełożeniu na język IT oznacza to konieczność zbudowania strategii do obsługi kilkuset procesów biznesowych w jednym template systemu. Uwzględnienie interesów, potrzeb i oczekiwań użytkowników z różnych poziomów organizacji, a równocześnie nietracenie z oczu celu, jakim jest spójność i funkcjonalność implementowanego rozwiązania, to jedno z głównych zadań Project Management Committee. Wprowadzanie do i tak złożonego korporacyjnego środowiska SAP rozwiązań spoza standardu systemu zawsze wiąże się z dodatkowymi kosztami i wyzwaniami projektowymi. Jednak czynnikiem decydującym są możliwe do osiągnięcia korzyści biznesowe. Dlatego w Von Roll korzystamy z doświadczenia ekspertów z BCC, by jak najefektywniej wykorzystać nasze systemy.
Stephan Model, “Phoenix" Project Leader, Von Roll

Partia produkcji w toku

Odpowiedzią firmy SAP na te niedobory informacyjne jest wprowadzona już kilka lat temu funkcjonalność partii produkcji w toku (WIP batches). Umożliwia ona rejestrowanie częściowych ilości wykonanych w kolejnych operacjach technologicznych z referencją do numeru partii produkcji w toku. Potwierdzenie wykonania kolejnych operacji technologicznych odbywa się w ilościach odpowiadających jednostce przepływającego materiału, a każda taka jednostka identyfikowana jest numerem partii. Partie takie można dzielić lub łączyć, tworząc sieć połączeń precyzyjnie wskazującą przepływ materiałów w ramach jednego wielooperacyjnego zlecenia produkcyjnego.

Każda z partii może być opisana za pomocą cech klasyfikacyjnych. Partie produkcji w toku tworzone są dla materiału referencyjnego, który jest przypisywany do materiału nagłówka zlecenia w jego danych podstawowych. Księgowanie ruchów materiałowych przyjęcia i zużycia odbywa się z wykorzystaniem specjalnie dedykowanych rodzajów ruchu, a zapas partii produkcji w toku jest zapasem zablokowanym.

Produkcja drutu miedzianego

Potrzeba wykorzystania funkcjonalności zarządzania partiami produkcji w toku pojawiła się w projekcie realizowanym w firmie Von Roll, mającej swoją siedzibę w Szwajcarii. Von Roll jest dostawcą produktów wykonanych z miedzi (druty emaliowane i powlekane taśmą z miki), taśm z miki oraz kompozytów głównie dla branży energetycznej. Swoje zakłady produkcyjne ma w Szwajcarii, Niemczech, Francji, Wielkiej Brytanii, Włoszech, Brazylii, Indiach, Chinach i Stanach Zjednoczonych. Jest dostawcą dla takich globalnych firm jak Siemens czy Alstom.

Partie produkcji w toku znalazły zastosowanie w produkcji drutu miedzianego. Każda rolka drutu wykonana w operacjach przeciągania, walcowania, emaliowania, powlekania taśmą itp. jest identyfikowana numerem partii. Rolki w kolejnych operacjach mogą być dzielone na mniejsze, można też łączyć (skręcać) drut z wielu mniejszych rolek, nawijając go na większą.

Rozwiązanie przygotowane przez SAP zakłada integrację partii produkcji w toku z potwierdzaniem operacji w wariancie tzw. time ticket, a więc rejestrowana jest łącznie ilości wykonana wraz z czasem przezbrojenia, maszynowym i osobowym. Wszelkie informacje wprowadzane są w znacznie zmodyfikowanej transakcji CO11N (potwierdzania pojedynczej operacji), gdzie pojawia się wiele nowych ikonek służących do definiowania podziału, łączenia partii, definiowania powiązań partii komponentów z partiami produkcji w toku oraz tych ostatnich z partiami produktu.

Wygląd oryginalnego ekranu SAP do potwierdzania pojedynczej operacji

Szczególne wymagania klienta

Tymczasem potrzeby firmy Von Roll okazały się nieco inne. Konieczna była znaczna modyfikacja standardu SAP. Na jego bazie konsultanci BCC stworzyli rozwiązanie autorskie, umożliwiające pełną kontrolę partii produkcji w toku, zgodnie z wymaganiami klienta. Praktyką stosowaną w firmie Von Roll jest potwierdzanie zdarzeń czasowych (time event): rozpoczęcia i zakończenia przezbrojenia oraz rozpoczęcia, przerwania i zakończenia przetwarzania. Sekwencja czynności do wykonania jest ściśle określona, a więc obecnie operatorowi wyświetlają się tylko takie działania, jakie wynikają z logiki realizowanych przez niego czynności, np. po zadeklarowaniu zakończenia przezbrajania możliwe jest tylko rozpoczęcia przetwarzania, a po rozpoczęciu przetwarzania możliwe jest tylko jego przerwanie oraz częściowe lub całkowite zakończenie.

Emmanuel Chatzinakis, Senior IT Project Manager, Strategic Projects, Von Roll

Szczegółowy poziom informacji w SAP
Precyzyjne dane o przepływie materiałów w produkcji są dla Von Roll bardzo ważne, zarówno w celu dotrzymania terminów dostaw dla klienta, jak i dla dokładnej wyceny wartości produkcji w toku. Istotny udział w kosztach odgrywają w Von Roll ceny miedzi, które często się zmieniają. W naszym biznesie musimy dokładnie wiedzieć, ile surowca, kiedy zakupionego i po jakiej cenie mamy zaangażowane w produkcji niezakończonej, oraz jaki był koszt surowca w sprzedanych wyrobach. Tak szczegółowy poziom informacji był wymaganiem zarządu Von Roll w stosunku do projektu wdrożeniowego SAP.
Rozwiązanie zaproponowane przez konsultantów BCC (aktualnie All for One Poland) związane z rejestracją każdej rolki drutu na każdym etapie procesu produkcyjnego wraz z identyfikacją udziału czystej miedzi pozwala na spełnienie wymagań zarządczych. Jednocześnie rozwiązanie może być bez problemu obsługiwane przez użytkowników systemu na hali produkcyjnej.
Jako IT Project Manager uważam, że jednym z największych wyzwań przy tworzeniu tego typu rozwiązań, uzupełniających standard systemu SAP, jest zachowanie równowagi pomiędzy oczekiwaniami biznesu a kosztem ich przygotowania i następnie obsługi. W tym wypadku mogę powiedzieć, że ten cel został osiągnięty.
Emmanuel Chatzinakis, Senior  IT Project Manager, Strategic Projects, Von Roll

Ponadto należało zintegrować system z wagami, z których następował odczyt wagi brutto, a po zadeklarowaniu typu rolki wyznaczana była waga netto nawiniętego drutu. Interfejs użytkownika dostosowano do potrzeb firmy, ograniczając zbędne opcje i ikony, a pozostawiając tylko te, które były wykorzystywane do rejestracji wykonanych rolek drutu w konkretnej fazie operacji. De facto transkacja dynamicznie dostosowuje się do aktualnego statusu potwierdzeń, by nie można było wykonać potwierdzenia niezgodnego z aktualną sytuacją.

Każda zważona rolka otrzymuje wydrukowaną etykietę, z jej danymi identyfikacyjnymi, takimi jak numer materiału i partii oraz waga netto i tara. Kod kreskowy na etykiecie przyspiesza ewidencję jej wydania do następnej fazy produkcyjnej. Jako że często zdarza się, że rejestrowanych jest kilka rolek pod rząd, każdą etykietę można drukować bezpośrednio po ważeniu lub łącznie po zakończeniu rejestracji. Poniżej zamieszczamy poglądowy schemat poszczególnych kroków działania aplikacji do potwierdzania produkcji.

Poglądowy schemat poszczególnych kroków działania aplikacji do potwierdzania produkcji w Von Roll

Ergonomia i funkcjonalność na jednym ekranie

W aplikacji wspomagającej potwierdzanie produkcji zaimplementowany został cały szereg funkcjonalności znacznie ułatwiających pracę i skracających czas potrzebny do skutecznego potwierdzenia produkcji. Między innymi są to:

  • automatyczne odczytanie składników zlecenia przypiętych do potwierdzanej operacji,
  • automatyczne obliczanie proponowanej ilości zużycia składników według odczytanego z interfejsu wagi uzysku z uwzględnieniem zadeklarowanego odpadu,
  • automatyczna determinacja partii na etapie odczytu składników i obliczania ich ilości,
  • automatyczne obliczanie czasów trwania poszczególnych czynności do potwierdzenia produkcji na podstawie zarejestrowanych zdarzeń czasowych, w szczególności są to: przezbrojenie, czas maszynowy, czas osobowy,
  • automatyczna klasyfikacja tworzonych partii w toku i wyrobu gotowego,
  • automatyczna kontrola tolerancji sumy wagi uzysku partii w toku względem sumy wag partii zużywanych podczas potwierdzania.
Jednoekranowa konstrukcja kokpitu do potwierdzeń ogranicza do minimum liczbę błędów operatorskich w pracy z potwierdzeniami produkcji w toku.

 

W celu maksymalnego ułatwienia pracy operatorom maszyn aplikacja zaprojektowana została jako jednoekranowa. Ponadto taka konstrukcja kokpitu do potwierdzeń ogranicza do minimum liczbę błędów operatorskich w pracy z potwierdzeniami produkcji w toku. Poniżej przedstawiono konstrukcję, funkcjonalność i ergonomię ekranu aplikacji.

Wygląd ekranu do potwierdzania produkcji (rozwiązanie BCC dla VonRoll)

Łączenie, dzielenie i przetwarzanie partii

Księgowanie przyjęcia nowych rolek z operacji technologicznej odbywa się w referencji do rolek zużytych w procesie dzielenia lub łączenia, a utworzonych w poprzedniej operacji. Poniższy schemat prezentuje przykładowe możliwości przetwarzania partii surowców i produkcji w toku celem wytworzenia partii wyrobów gotowych z zachowaniem pełnej śladowości (możliwości prześledzenia całego procesu „do tyłu”). W przedstawionym na schemacie przykładzie wykorzystano wszystkie możliwości przetwarzania partii: łączenie wielu partii w jedną (merge), dzielenie jednej partii w wiele (split) oraz przetwarzanie partii w partię (one-to-one).

Możliwości przetwarzania partii: łączenie wielu partii w jedną (split), dzielenie jednej partii w wiele (merge) oraz przetwarzanie partii w partię (one-to-one)

Dzięki takiemu podejściu znana jest precyzyjnie historia wytworzenia każdej rolki (partii produkcji w toku) i można ją prześledzić, korzystając ze standardowego raportu SAP. Wygląda on podobnie jak znany od lat Batch Cockpit wyświetlający wykorzystanie partii materiałowych. Na ekranie można wyświetlić historię wytwarzania od partii surowca, poprzez partie produkcji w toku utworzone w kolejnych operacjach technologicznych, aż do partii produktu przyjętego ze zlecenia do magazynu w obydwu kierunkach, tzn. góra – dół (od wyrobu do surowca) i dół – góra (od surowca do wyrobu).

Miedź jako surowiec strategiczny jest w szczególny sposób kontrolowana. Informacje zawarte w klasyfikacji partii produkcji w toku służą do analizy wartości miedzi zaangażowanej w bieżącą produkcję.

Aplikacja autorska BCC została wzbogacona o raport wyświetlający wszystkie czynności wykonane na każdej operacji w zleceniu produkcyjnym, w tym zdarzenia, które nie skutkowały księgowaniem materiałów ani czasów produkcyjnych.

Raport śledzenia partii produkcji w toku w zleceniu produkcyjnym

Szczegółowa kontrola przepływ materiałów w toku produkcji

Jak wspomniano na początku artykułu, decyzja o bardziej szczegółowej rejestracji przepływu materiałów zwykle bywa podyktowana relacją kosztu uzyskania dodatkowych informacji do ich wartości zarządczej. W firmie VonRoll, obok opisanych wyżej, partie produkcji w toku przenoszą dodatkową informację – procent udziału czystej miedzi w produkcie wykonanym na każdej z operacji. Z racji powlekania drutu emalią lub taśmą z miki rejestrowana waga produktu nie jest identyczna z wagą czystej miedzi. Miedź jako surowiec strategiczny jest w szczególny sposób kontrolowana. Informacje zawarte w klasyfikacji partii produkcji w toku służą do analizy wartości miedzi zaangażowanej w bieżącą produkcję.

Funkcjonalność zarzadzania partiami produkcji w toku spełnia wymagania tych wszystkich firm, które z powodu wymagań prawnych, środowiskowych, jakościowych, związanych z realizacją produktów odpowiedzialnych za bezpieczeństwo użytkowników (wykorzystanie urządzeń podlegających dozorowi technicznemu) lub związanych z potrzebami rachunku kosztów muszą rejestrować bardziej szczegółowo przepływ materiałów w toku produkcji.

Techniczna implementacja tych rozwiązań w SAP może wymagać dodatkowych prac programistycznych, jako że standard nie zawsze spełnia wymagania użytkowników. Należy się też liczyć z większą niż dotychczas pracochłonnością ewidencji. Rozwiązanie zaproponowane przez BCC w firmie Von Roll po kilku miesiącach użytkowania można uznać za zaakceptowane nie tylko przez osoby, którym dostarcza informacji zarządczych, ale również przez bezpośrednich operatorów, od których wymaga większego nakładu pracy. Jest też dobrą podstawą do integracji z modułem kontroli jakości, który dotychczas obsługiwany przez zewnętrzny system, jest przewidziany do wdrożenia w kolejnej fazie rozwoju SAP.

Von Roll, jedno z najdłużej działających przedsiębiorstw przemysłowych w Szwajcarii, zajmujące się produkcją i realizacją systemów związanych z wytwarzaniem, przesyłem i dystrybucją energii elektrycznej. Portfolio firmy Von Roll jest podzielone na kilka linii biznesowych: Von Roll Insulation oferuje produkty izolacyjne, systemy i usługi związane z generatorami, silnikami wysokich i niskich napięć, transformatorami itp. Von Roll Composites produkuje materiały kompozytowe i części do różnorodnych urządzeń przemysłowych. Linia biznesowa Von Roll Technologies dzieli się na: Transformers Von Roll, która oferuje kompletne rozwiązania dla szybko rozwijającego się rynku transformatorów wysokiej wydajności, i Von Roll Water, która dostarcza rozwiązania w zakresie gospodarki wodno-ściekowej.