Výrobní plánování

6.2.1

Výrobní plánování

Doc. Ing. Alois Fiala, CSc.

Úkolem výrobního plánování je vytvoření podmínek pro zajištění technicky bezporuchového a hospodárného průběhu výrobního procesu při současném zabezpečení příznivých pracovních podmínek - z hlediska procesního přístupu jde o plánování vhodných a přiměřených zdrojů nutných k realizaci procesu. Jeho předmětem může být také rozvojové plánování výrobních pracovišť - přichází v úvahu tehdy, když rostoucí poptávka vyžaduje zvýšení kapacity nebo zavedení dalšího produktu a plánuje se zřízení nového provozu, případně i v nové lokalitě. Jinou úlohou může mít plánování obnovy, přestavby a rozvoje již existujících provozů (závodů). Společné úkoly pro podnikové výrobní plánování jsou následující:

• optimální výrobní a materiálové toky,

• pracovní podmínky příznivé pro pracovní sílu,

• příznivé vytížení ploch a prostorů,

• vysoká pružnost při využívání budov, staveb a zařízení.

 NahoruKvantifikovatelné cíle

Poněvadž zde vystupuje velké množství nákladových položek, bývá řešení problému optimalizace zpravidla velmi komplexní a rozsáhlé. Mnoho postupů zavádí do řešení často jen jednu nákladovou veličinu - dopravní náklady (různé varianty uspořádání vyvolávají různé dopravní náklady), optimální řešení má vedle splnění základních požadavků (technologie, prostředí) vyžadovat minimální dopravní náklady. Kromě kvantifikovatelných, nákladově vyčíslitelných cílů musejí být stanoveny také nekvantifikovatelné nebo obtížně kvantifikovatelné cíle konfigurace. Příkladem kvantifikovatelných cílů může být minimalizace:

• dopravních nákladů,

• nákladů na udržování provozních ploch a prostorů,

• nákladů na rozmístění pracovišť (změny jejich stanovišť).

Příkladem řešení, které vede k úplné eliminaci dopravních nákladů, je návazné uspořádání a prostorové rozmístění provozních prostředků umožňující přímé předávání zpracovávaných předmětů (linky).

Není-li takové prostorově koncentrované řešení uspořádání a instalace provozních prostředků možné realizovat, musí se stanoviště volit tak, aby bylo možné na trasách s největší dopravní náročností nasadit nejefektivnější dopravní zařízení.

Kromě provozních zařízení jsou nezbytností také vhodné a přiměřené skladovací prostory - mezisklady. Ty můžeme rozdělit na plánované a neplánované. Plánované mezisklady ve výrobním procesu slouží k zajištění plynulosti pracovních postupů. Obecně nelze vytvořit takové uspořádání pracovních prostředků, aby všechny měly totožné průběžné časy realizace příslušné části výrobního procesu. Tím pádem by průběh procesu byl nahodile přerušován kvůli jednomu nebo více místům, kde by čas trvání činnosti byl delší než u předchůdců (viz zácpy a kolony před zúženími na silnicích způsobené neschopností řidičů uplatňovat pravidlo "zipu“). Zařazením meziskladů se vytvoří pružná spojení mezi jednotlivými stanovišti - jestliže následovník neodebírá (má delší čas), předchůdce umisťuje své meziprodukty do meziskladu; jestliže předchůdce nestačí dodávat, následovník odebírá z meziskladu. Neplánované mezisklady mají své opodstatnění v odstraňování nedostatků podmíněných poruchami nebo závadami. Je-li možné uplatnit výrobkově orientované rozdělení kapacit, dá se vhodným uspořádáním a rozmístěním pracovišť dosáhnout snížení nákladů na meziskladování; umožňují to jednak prostorová blízkost strojů a zařízení, jednak zvýšená dispoziční spolehlivost při řízení výroby zabezpečováním plynulosti výrobních postupů. Hovoříme o tzv. výrobkově orientovaném layoutu.

Při plánování rozvoje a výstavby je nezbytná kalkulace nákladů na provozní prostory. Skládají se z nákladů fixních (odpisy, nájem budov) a nákladů na provoz budov, kam spadají mzdové a materiálové náklady, jakož i daně a pojištění. Prostorové náklady dostaneme jako součet jednotlivých nákladových druhů. Dodatečné prostorové náklady mohou vznikat v důsledku vědomě nedostatečného vytížení prostorů s ohledem na jiné, přednější cíle. Rozumí se tím tvorba rezervních ploch, které se dostávají do plánu za účelem zabezpečení adaptivní pružnosti (flexibility) jako reakce na sociální, ekonomické a technické směry vývoje layoutu. Při sledování minimalizace prostorových nákladů je nutno dosáhnout určitého kompromisu mezi náklady z důvodu chybějící flexibility a celkovými prostorovými náklady.

Náklady na změnu stanoviště závisejí na počtu provozních prostředků, které jsou v případě přestavby layoutu postiženy prováděnými změnami. Cílem plánování layoutu musejí proto být s předstihem předvídané a očekávané změny v prostorové struktuře provozních prostředků.

 NahoruNekvantifikovatelné cíle

Nekvantifikovatelné nebo obtížně kvantifikovatelné cíle konfigurace podnikového výrobního plánování mají své uplatnění v následujících momentech:

• maximální přehlednost - uspořádání stanovišť má být takové, aby byly možné poruchy provozního dění ihned viditelné,

• nízká četnost výskytu poruch - layout má být uspořádán tak, aby případné poruchy (požár, exploze) co nejméně postihovaly celkový provoz,

• vysoký stupeň flexibility - prostředky se mají uspořádat tak, aby jejich stanoviště bylo možné přizpůsobovat změněným výrobním podmínkám s minimálními náklady,

• přímočarý tok materiálů - konfigurace materiálových toků bez křižování a zpětných toků znamená větší přehlednost a kratší průběžné časy,

• humánní pracovní prostředí - plánování layoutu má respektovat zájmy bezpečnosti a kvality práce.

Zpravidla sledujeme více cílů, jež mohou svými účinky na konečný výsledek působit buďto komplementárně, anebo konkurenčně. Tak např. mezi požadavky na minimální dopravní náklady a minimální výskyt poruch dochází k určitému konfliktu cílů, protože jednotlivé útvary se musejí z bezpečnostních důvodů občas podřídit oddělenému přijímání a plnění objednávek.

Hlavními faktory, jež určují profil podnikového výrobního plánování, jsou:

• produkt,

• výrobní prostředky,

• pracovní síly,

• zákonná ustanovení,

• budovy a pozemky.

 NahoruProdukt

Požadavky kladené produktem na určitý prostor stanoviště vyplývají z jeho velikosti, hmotnosti, konstrukčního provedení a jeho postavení ve struktuře výrobního programu. Velikost a hmotnost určují plošnou potřebu pro zpracování, konfiguraci přepravy a skladování. Konstrukční provedení produktu určuje výrobní postupy a ty pak zase technologicky podmíněné postupy. Ty jsou pak základem k vypracování konkrétního schématu uspořádání potřeby podnikového výrobního plánování. Uspořádání provozních prostředků se promítá do určité prostorové struktury. Kromě toho se stanovuje intenzita a průběh orientačně směrovaných kontaktů prostřednictvím počtu pracovních způsobů a zpracovaných předmětů. Jde zde o výrobní tok, který se skládá z materiálového, energetického, personálního a informačního toku. Význam jednotlivých toků pro konfiguraci layoutu závisí na výrobních postupech určovaných produktem. U dopravně náročné výroby má prioritu rozmístění a instalace provozních prostředků s orientací na materiálové toky, naproti tomu u energeticky náročných výrobních postupů se uspořádání zaměřuje na energetické zdroje.

 NahoruVýrobní prostředky

Layout dále ovlivňují výrobní prostředky - svou velikostí, hmotností a technologickým dimenzováním. Velikost a hmotnost kladou nároky na prostor stanoviště z hlediska:

• potřebných ploch - velikost plochy a její kvalita musí zajistit bezporuchové provádění pracovních výkonů,

• parametrů podlaží - nosnost, úrovňové poměry a prostorová výška musí odpovídat druhu a intenzitě zátěže vznikající činností zařízení.

Musí být vyřešen přísun a odsun polotovarů a obrobků, pomocných a provozních materiálů - na každém stanovišti musejí být navržena odpovídající infrastruktura. Pro dopravně náročné výrobní prostředky musejí být vyčleněna stanoviště, která jsou dopravně výhodná. Uspořádání může být dále ovlivněno centralizujícími aspekty - z technicko-ekonomických důvodů se soustřeďují stroje se srovnatelnými emisemi (hluk, prach, plynné zplodiny atd.) - nebo decentralizujícími aspekty, které naopak vylučují přímé sousedství některých strojů a zařízení - např. kvůli vibracím, elektromagnetickému vlnění apod.

 NahoruPracovní síly

Zaměstnanci kladou jisté nároky na humánní konfiguraci a uspořádání pracovních míst. "Humánní“ pracoviště přináší zaměstnanci pracovní uspokojení a neohrožuje jeho zdraví. Splnění prvního aspektu se dá docílit tím, že profil činností umožňuje zaměstnanci dostatečně velké pole působnosti při výkonech, rozhodování a kontrole. Plánování layoutu může tyto požadavky respektovat tím, že podporuje rozšiřování pracovní náplně prostřednictvím prostorové koncentrace vhodných provozních prostředků. Tím je umožněn užší výsledný kontakt mezi pracovními silami navzájem; to zase usnadňuje přidělování dispozičních úkolů a kompetentní výměnu pracovních míst. Dobré zdravotní podmínky se vytvářejí prostřednictvím barevného řešení, osvětlení, klimatizace, větrání, omezení hlučnosti a přiměřenou konfigurací pracoviště.

 NahoruBudovy a pozemky

Provozní pozemek představuje při inovačním a rozvojovém plánování určitou danou stavovou veličinu staveniště, zatímco pro plánování rekonstrukcí a přestaveb jsou to budovy, které tvoří omezující podmínky. Provozní územní plochy ovlivňují utváření a uspořádání budov prostřednictvím topografie a únosnosti stavebního pozemku, případně některými existujícími překážkami (např. stavební zařízení, kanály).

Budovy vytvářejí určitá omezení volnosti řešení konfigurace svou strukturou, což se promítá do řešení půdorysů, prostorové výšky, nosnosti podlaží, rozpětí, osvětlení, prostorového klimatu a počtu podlaží. Proto je nezbytné ideální uspořádání stanoviště výrobních prostředků přizpůsobit půdorysu. Další omezení vznikají tehdy, když stroje a zařízení nelze instalovat na jejich ideálních stanovištích, protože to nedovoluje nedostatečná výška prostoru nebo nosnost podlaží. Nesmí se zapomínat na jeřábové dráhy, které rovněž snižují využitelnou výšku prostoru. Dalším limitujícím faktorem pro rozmisťování výrobních prostředků jsou podpěry (rámové stojky apod.), protože mohou omezovat optimální konfiguraci pracovišť i dopravního systému. V případě pracovních míst, kde má být zajištěn přístup denního světla (např. průmysl jemné mechaniky), je třeba pracoviště situovat v blízkosti oken. Při uspořádání pracovišť, která mají speciální klimaticko-technické nároky, je třeba dbát na to, aby nebyla situována na jižní straně budovy (sluneční záření bude zvyšovat náklady na provoz klimatizačních zařízení). U vícepodlažních budov jsme většinou nuceni umisťovat těžkotonážní stroje a stroje vyvolávající vibrace ze stavebně-technických důvodů do přízemí.

 NahoruZákonná ustanovení

Při navrhování určitého prostorového rozmístění a uspořádání je nezbytné respektovat platná zákonná ustanovení. Ta zahrnují jednak ustanovení pro zástavbu provozních pozemků, konfiguraci provozních budov, jednak slouží k ochraně pracovního prostředí, BOZP a také k ochraně životního prostředí.

V nedávné minulosti se na podnikové výrobní plánování specializovaly podnikatelské subjekty, které měly ve svém názvu obsaženo pojmenování oblasti, v níž působily, a koncovka byla "-projekt(a)“ - např. Potravinoprojekt, Plynoprojekt, Kovoprojekta, Hutní projekt, Chemoprojekt, Energoprojekt atd. Z názvů je patrná rozličnost oborů a není pochybností o tom, že například vybavení výrobny potravin je zcela jiné než třeba strojírenského podniku. Přesto však existují určité obecné zásady pro tuto činnost, nezávislé na oboru. Podnikové výrobní plánování probíhá v pěti krocích - vývojových fázích návrhu:

1. provozní analýza

   • skutečná data,

   • výrobní program,

   • trendy a tendence;

2. plánování potřeb

   • potřeba výrobních prostředků,

   • potřeba pracovních sil,

   • rozsah dopravy;

3. plánování základních prostředků

   • principy výrobního a montážního plánování,

   • výrobní technologie,

   • principy plánování dopravy a skladování;

4. globální plánování

   • varianty ideální dispoziční struktury provozu,

   • rozměry budov a staveb,

   • varianty globální dispoziční struktury provozu,

   • posouzení globální dispoziční struktury;

5. zpřesněné plánování

   • rozmisťování provozních prostředků,

   • dopravní a skladovací zařízení,

   • dispoziční varianty struktury provozu,

   • posouzení dispoziční struktury provozu.

Účelem první fáze je připravit relevantní podklady pro vlastní plánování. Nesprávně nastavená východiska mohou mít za následek řadu nepříznivých dopadů, které se navíc mohou projevit v různých fázích následujících, včetně případu, kdy je celá investice již dokončena a byl zahájen provoz. Je…