Kapasite Planlama Kapasite Planlama • Kapasite, kontrol altında tutulabilir bir işin yüklemesinde üst limit yada tavandır. • Kapasite kontrolü ile ilgili temel sorular şunlardır;: – – – Ne çeşit bir kapasiteye gereksinim vardır? Ne kadar gereklidir? Ne zaman gereklidir? • Kapasite genellikle “üretim hızı(oranı)” veya belirli bir zaman dilimi içindeki “üretim miktarı” olarak algılanır. • Üretimde temel hedeflerden birisi üretim hızını mümkün olduğunca sabit tutmaktır. • Ancak,talep tahminindeki yanılmalar, stok düzeylerinin seçimindeki hatalı kararlar sebebi ile üretim hızı değiştirilmek zorunda kalınır. • Kapasitenin (üretim hızının) sık sık değiştirilmesi durumunda, hazırlık maliyetleri yükselebileceği gibi, bazı durumlarda da (kapasite yükseltilmişken talebin düşmesi gibi..) atıl (kullanılmayan) kapasite ile çalışılmak zorunda kalınır. Kapasite • Tasarım kapasitesi – Elde edilebilecek maksimum çıktı • Gerçek(Fiili) kapasite – Ürün karışımı, çizelgeleme zorlukları ve diğer gerçek miktarları ile verilen veren maksimum kapasite. • Gerçek çıktı – Gerçekten elde edilmiş olan çıktı oranıdırGerçek-fiili kapasiteyi aşamaz- Gerçek(fiili)Kapasitenin Belirleyicileri • • • • • • Yetenek/Kolaylık Ürünler yada servisler Süreçler İnsan faktörleri Aktiviteler Harici güçler Kapasite planlamasının anahtar kararları 1. Gerekli olan kapasite miktarı 2. Değişikliklerin zamanlaması 3. Dengeyi sürdürme ihtiyacı Verimlilik ve Etkililik Gerçek çıktı Etkililik = Gerçek(fiili) kapasite Gerçek çıktı Verimlilik = (fayda) Tasarım kapasitesi Verimlilik/Etkililik Tasarım kapasitesi = 50 kamyon/gün Fiili kapasite = 40 kamyon/gün Gerçek çıktı = 36 birim/gün Etkililik = Verimlilik = Gerçek çıktı = Fiili kapasite Gerçek çıktı Tasarım kapasitesi 36 birim/gün 40 birim/ gün = 36 birim/gün 50 birim/gün = 90% = 72% Teorik kapasite Planlanan Kapasite Kullanılan (Gerçekleşen) Kapasite 50 araç/gün 40 araç/gün 36 araç/gün 36 40 %72 %90 50 Teorik kapasite Planlanan Kapasite Kullanılan (Gerçekleşen) Kapasite 50 araç/gün 40 araç/gün 36 araç/gün Kapasite Alternatiflerini Geliştirme • • • • • Sistemlere esneklik tasarımı Kapasite değişimlerine esneklik yaklaşımını Büyük kapasiteyle uğraşmaya hazır olmak Kapasite ihtiyaçlarını düzenlemek Optimal işlem seviyesini tanımlama Birim başına ortalama maliyet Alternatifleri Değerlendirme minimum maliyet için optimal çıktı oranı vardır. Minimum maliyet 0 Çıktı oranı Alternatifleri Değerlendirme Birim başına ort. maliyet Minimum maliyet & optimal çıktı oranı üretim kapasitesinin büyüklüğünün fonksiyonlarıdır. Küçük kapasite 0 Orta kapasite Büyük kapasite Çıktı oranı Hizmet Kapasitesi Planlama • Müşterilere yakınlık gerektirir. – Kapasite ve konum birbiriyle yakından ilişkilidir. • Hizmet ve yetersizlik – Kapasite, talep zamanıyla uyuşmalıdır. – Talep değişkenliği derecesi Başabaş Noktası Kavramı Ve Kapasite Planlama YTL BAŞABAŞ Miktar Başabaş Noktası cf v p cv Başabaş Noktası • • • • • • • Cf = Sabit maliyetler Cv = Birim başına değişken maliyet Q = miktar TC = Toplam maliyet = (Cv)Q + Cf p = Birim başına gelir TR = Toplam gelir = pQ v = Başabaş noktası YTL Doğrusal olmayan başabaş modeli BAŞABAŞ BAŞABAŞ Miktar YTL Doğrusal olmayan başabaş modeli BAŞABAŞ BAŞABAŞ Miktar KAPASİTE İHTİYAÇ PLANLAMASI (CRP) Malzeme planından elde edilen bilgisayarlı yük tahmin sistemi Yük profili oluşturur Aşırı ve eksik yükleri belirler Kapasite Genellikler standart makine saati veya işçilik saatiyle ifade edilir Kapasite = (çalışan makine veya çalışan sayısı) x (çalışma süresi) x (kullanım oranı) x (etkinlik) Kapasite Terimleri Yük Profili Planlanan ve serbest bırakılan siparişleri iş yeri kapasitesiyle karşılaştırır Kapasite Üretim imkanı; kullanım oranı ve etkinlik dahil edilerek Kullanım oranı Çalışma saatinin çalışmaya ayrılan % oranı Kapasite Terimleri Etkinlik Yük İşe Ayrılan standart saat Yük yüzdesi Kapasite yükleme oranı Yük % = (Yük/Kapasite)x100% Kapasite İhtiyaç Planlama MRP planlı sipariş verme Rotalama dosyası Kapasite ihtiyaç planlama Her bir makine merkezi için yük profili Açık siparişler dosyası Yük ve Kapasitenin Belirlenmesi 2 Montaj İşçisi, 2 Perçin Makinesi 5 gün/hafta, 2 mesai/gün, 8 saat/mesai Günlük 1/2 saat yemek, 1/2 saat bakım molası Etkinlik = 100% Kullanım = 7/8 = 87.5% Günlük Kapasite = 2 makina x 2 mesai x 8 saat/mesai x 100% etkinlik x 87.5% kullanım = 28 saat veya 1,680 dakika Yük ve Kapasitenin Belirlenmesi PARÇA ADI Not Tab Masa Tahta PARÇA SAYISI 40 40 40 HAZIRLIK ZAMANI(DK) 15 25 30 ÇALIŞMA (DK/BİRİM) 10 20 15 TOPLAM SÜRE 15 + (40 x 10) = 25 + (40 x 20) = 30 + (40 x 15) = 415 825 630 1870 Dk Yük Oranı= 1,870 / 1,680 = 1.11 x 100% = 111% Mesai eklenmesi: Günlük Kapasite= 2 makina x 3 mesai x 8 saat/mesai x 100% etkinlik x 87.5% kullanım = 42 saat veya 2,520 dakika Revize yük yüzdesi = 1,870 / 2520 = 0.74 x 100% = 74% Kapasite Saat İlk Yük Profili 120 – 110 – 100 – 90 – 80 – 70 – 60 – 50 – 40 – 30 – 20 – 10 – 0– Normal Kapasite 1 2 3 4 Zaman (hafta) 5 6 Eksik Yükleme İçin Çözümler 1. Daha fazla iş almak 2. İleriki periyotlar için çizelgelenmiş işlerin öne alınması 3. Normal kapasitenin azaltılması Aşırı Yük İçin Çözümler 1. Gereksiz ihtiyaçların azaltılması 2. İşleri alternatif makine veya iş merkezlerine göre yeniden rotala 3. Partileri iki veya daha makinaya böl 4. Normal kapasiteyi artır 5. Taşeron kullan 6. Faaliyetlerin etkinliğini artır 7. İşleri sonraki periyotlara ötele 8. Ana üretim çizelgesini revize et Kapasite Saat Ayarlanmış Yük Profili 120 – 110 – 100 – 90 – 80 – 70 – 60 – 50 – 40 – 30 – 20 – 10 – 0– Bir gün ekle Fazla Mesai 1 2 3 Bir gün ekle 4 Zaman (hafta) Normal Kapasite 5 6 Kapasite Saat Ayarlanmış Yük Profili 120 – 110 – 100 – 90 – 80 – 70 – 60 – 50 – 40 – 30 – 20 – 10 – 0– Bir gün ekle İleri ertele Öne çek 1 2 İleri ertele 3 4 Zaman (hafta) Normal Kapasite 5 6 MALİYETLER • Kapasite planlama ile ilgili maliyet unsurları: – Kapasite kurma (hazırlık) maliyeti – Üretim (süreç) maliyeti – Yarım kalan iş (kuyruk) maliyeti • İş biriminin kapasitesi incelenirken, minimum ve maksimum kuyruk uzunlukları, gecikmeler, imalattaki iş miktarları ve birim zamanları,kapasite altı yüklemeler (atıl kapasite) dikkate alınır. • Herhangi bir üretim periyodunda; planlanmış talep ile, bir önceki dönemin yarım kalan işleri toplamı, planlanmış toplam iş (toplam iş yükü) miktarıdır. • Bir fabrikadaki kapasite planlaması, herhangi bir süreç içinde olabilecek maksimum üretimi belirler. Kapasitenin değişmez değerler alması beklenmemelidir. • İşin planlı olarak yürütülmesi ile, daha az hatalı ve dolayısı ile daha çok ürünün üretilmesi sağlanır. • Planlamacı, toplam maliyeti en aza indirgeyen kapasite seviyesini seçmekle yükümlüdür. – Atıl kapasite oluşsa bile, optimal kapasitenin belirlenmesi ve bunun sürekliliğinin sağlanmasına çalışılır. Maliyetler • Kapasite Maliyeti: Kapasite seviyesini belirlemek ve korumak için gereklidir. Alet, emek, koruma, eğitim ve iş prosedürü, v.b. içerir. Bu maliyet üretim miktarındaki değişmelerden pek fazla etkilenmez. Bu yüzden “kapasite altı yüklemeatıl kapasite” maliyetini göz ardı edebiliriz. • Üretim maliyeti: Direkt olarak planlanmış üretim miktarı ile ilgilidir. Hammaddeler, malzemeler, v.b. • Kuyruk(yarım kalan iş) maliyeti: İşlenmemiş sermaye, yer ve bekleme maliyetlerini içerir. ÖRNEK PLAN • 8 haftalık üretim dönemimde ihtiyaç duyulan miktarlar sırası ile 125,96,84,69,52,43,79,114 birim. • 102 birim bir önceki dönemden kalan kuyruk (bekleyen) olsun. • Her dönem için 90 birim üretim yapabilir. • Ancak fazla mesai ile çalışma zamanı ile üretim 95 birime yükseltilebilir. • İlave çalışma günü ile de üretim 100 birime çıkarılabilmektedir. • Kapasite altı yüklemenin (atıl kapasitenin) %25 i geçmesi istenmez. • Fabrikada Maksimum 240 birim iş yüküne müsaittir. • Fabrikanın optimal kapasitesi ? Maliyetler: Kapasite maliyeti: 4000+3.0 C ; 0 < c 90 4000+3.5 C ;90 < c 95 4000+4.0 C ;95 < c 100 Üretim maliyeti: 3 YTL/birim Kuyruk maliyeti: 4 YTL/birim C = planlama dönemi süresince kullanılan toplam kapasite c = bir dönem için kurulan kapasite seviyesi Minimum-Maksimum kapasite • Fabrikada her dönem için iş yükünün 240 birimin üstüne çıkmaması için minimum kapasite seviyesi ile, • Atıl kapasitelerin oluşmaması için maksimum kapasite seviyesinin hesaplanması • • • • Kullanılan değişkenler: t= dönem R=toplam talep Wmax=maksimum iş yükü Minimum-Maksimum kapasite t Rt 8 7 6 5 4 3 2 1 764 650 571 528 476 407 323 227 Rt-Wmax Rt-Wmax/(t-1) Rt/t 102+125+96+84+69+52+43+79+114= 764 764 – 114 = 650 528 – 52 = 476 650 – 79 = 571 476 – 69 = 407 571 – 43 = 528 407 – 84 = 323 323 – 96 = 227 Minimum-Maksimum kapasite 8 7 6 5 4 3 2 1 Rt 764 650 571 528 476 407 323 227 Rt-Wmax 524 410 331 288 236 167 83 --- t Rt-Wmax/(t-1) Rt/t 764 – 240 = 524 476 – 240 = 236 650 – 240 = 410 407 – 240 = 167 571 – 240 = 331 323 – 240 = 83 528 – 240 = 288 227 – 240 = -13 Minimum-Maksimum kapasite 8 7 6 5 4 3 2 1 Rt 764 650 571 528 476 407 323 227 Rt-Wmax 524 410 331 288 236 167 83 --- Rt-Wmax/(t-1) 74.86 68.33 66.20 72.00 78.67 83.50 83 --- t Rt/t 524 / (8-1) = 74.86236 / (4-1) = 78.67 410 / (7-1) = 68.33167 / (3-1) = 83.5 331 / (6-1) = 66.2 83 / (2-1) = 83 288 / (5-1) = 72 Minimum-Maksimum kapasite 8 7 6 5 4 3 2 1 Rt 764 650 571 528 476 407 323 227 Rt-Wmax 524 410 331 288 236 167 83 --- Rt-Wmax/(t-1) 74.86 68.33 66.20 72.00 78.67 83.50 83 --- 95.5 92.86 95.17 105.6 119 136 162 227 t Rt/t 764 / 8 = 95.6 476 / 4 = 119 650 / 7 = 92.86 407 / 3 = 136 571 / 6 = 95.17 323 / 2 = 162 528 / 5 = 105.6 227 / 1 = 227 Minimum-Maksimum kapasite 8 7 6 5 4 3 2 1 Rt 764 650 571 528 476 407 323 227 Rt-Wmax 524 410 331 288 236 167 83 --- Rt-Wmax/(t-1) 74.86 68.33 66.20 72.00 78.67 83.50 83 --- 95.5 92.86 95.17 105.6 119 136 162 227 t Rt/t MİNİMUM KAPASİTE = 84 birim MAKSİMUM KAPASİTE = 92 birim • Minimum kapasite altında çalışılması mümkün değildir. • Minimum kapasite altında çalışılması halinde fabrika iş yükü izin verilen sınırın (240 birim) üstüne çıkar. • Maksimum kapasite üstüne çıkılması halinde planlama dönemimde bazı aylarda kapasite artıkları (atıl kapasite) oluşur. • Hesaplanan Maksimum kapasite üstüne çıkılabilir. • Ancak, fabrikanın sınırlanmış teorik kapasitesi aşılamaz. (Burada 100 birim) • Hangi kapasite düzeyinin kullanılacağı için kurulacak kapasite düzeyinin maliyeti belirleyici olacaktır. • Toplam maliyeti minimum yapacak olan plan seçilmelidir. • Plan seçenekleri: • 1) Hesaplanmış Minimum kapasite seviyesi. Bu seviye altında kapasite kullanılması kesinlikle mümkün olmayacaktır. • 2) Hesaplanmış Maksimum kapasite seviyesi. Bu seviyenin üstünde kapasite kullanılması ancak, üretim yönetimi tarafından atıl kapasiteler ile çalışılmasına izin verilmesi halinde mümkün olur. • Plan seçenekleri: • 3) Hesaplanmış maksimum kapasite seviyesi ile teorik kapasite seviyesi arasında uygun bir kapasite seviyesi. Bu seçeneğin kullanılması için fabrikada izin verilen atıl kapasite oranı önemlidir. Bu problemde oran %25 olarak belirlenmişti. Bu oranın üstünde oluşacak atıl kapasiteler planın geçerliliğine izin vermez. (teorik kapasite aşılmamış ve toplam maliyeti en düşük plan olsa bile..) Seçeneklere bakış: Hesaplanmış Minimum Kapasite Seviyesi Hesaplanmış Maksimum Kapasite Seviyesi Teorik Kapasite Seviyesi 84 ≤ Kapasite Kur ≤ 92 ≤ Kapasite Kur ≤ 100 84 birimlik kapasite Kurma maliyetini hesapla 92 birimlik kapasite Kurma maliyetini hesapla Eğer, artık kapasiteye izin verilmemiş ise, hangi kapasite seviyesinin toplam maliyeti daha düşük ise o seviye fabrika için optimal kapasite seviyesi olarak seçilir ve uygulamaya konur. Seçeneklere bakış: Hesaplanmış Minimum Kapasite Seviyesi Hesaplanmış Maksimum Kapasite Seviyesi Teorik Kapasite Seviyesi 84 ≤ Kapasite Kur ≤ 92 ≤ Kapasite Kur ≤ 100 84 birimlik kapasite Kurma maliyetini hesapla 92 birimlik kapasite Kurma maliyetini hesapla Eğer, hesaplanmış maksimum seviye maliyeti daha küçük ise ve artık kapasiteye izin verilmiş ise, daha düşük maliyetli kapasite planını aramak üzere aşağıdaki algoritmayı kullan. Daha düşük maliyetli kapasite planının aranması Yeni deneme kapasitesini ayarla Hayır Atıl kapasite Uygun mu? Evet Yeni deneme kapasitesinin maliyetini hesapla Evet Daha düşük Maliyeti Buldun mu? Hayır Önceki kapasiteyi Optimal kapasite Olarak seç Minimum kapasite seviyesi (84 birim) maliyeti 1 Talep/İstek Planlanmış Kapasite Toplam İŞ Yarım kalan İş/ürün (Kuyruk) (102) Tamamlanmış iş/ürün Artık/atıl kapasite 2 3 4 5 6 7 8 Top. Mal. 125 96 84 69 52 43 79 114 84 84 84 84 84 84 84 84 672 Minimum kapasite seviyesi (84 birim) maliyeti 1 Talep/İstek Planlanmış Kapasite 2 3 4 5 6 7 96 84 69 52 43 79 114 84 84 84 84 84 84 84 227 239 Toplam Toplam İş=Önceki aydan kalan İş=Önceki aydan kalan Yarım kalan İş/ürün 143 155 Yarım kalan Yarımİş=Toplam kalan İş=Toplam işiş- Kuyruk+Bu aydaki talep Kuyruk+Bu aydaki talep (102) Tamamlanmış iş/ürün Artık/atıl kapasite Top. Mal. 125 Toplam İŞ (Kuyruk) 8 Planlanmış Planlanmış kapasitekapasite 84 84 Tamamlanmış İş=Toplam işTamamlanmış İş=Toplam işYarım kalan YarımİŞkalan İŞ 0 0 kapasite=Planlanmış Artık Artık kapasite=Planlanmış kapasitekapasiteTamamlanmış Tamamlanmış ürün ürün 84 672 Minimum kapasite seviyesi (84 birim) maliyeti 1 Talep/İstek Planlanmış Kapasite 2 3 4 5 6 7 8 Top. Mal. 125 96 84 69 52 43 79 114 84 84 84 84 84 84 84 84 672 Toplam İŞ 227 239 239 224 192 151 146 176 Yarım kalan İş/ürün 143 155 155 140 108 (Kuyruk) (102) Tamamlanmış iş/ürün Artık/atıl kapasite 67 62 92 922 84 672 84 84 84 84 84 84 84 0 0 0 0 0 0 0 0 Minimum kapasite seviyesi (84 birim) maliyeti 1 Talep/İstek Planlanmış Kapasite 2 3 125 96 84 84 4 5 6 7 8 Top. Mal. 84 69 maliyeti: 52 43 79 114 Kapasite 4000+3.0 C ; 0 < c 90 4000+3.5 9584 84 84 C 84 ;90 84< c84 4000+4.0 C ;95 < c 100 672 6016 92 922 3688 84 672 2016 Toplam İŞ 227 239 239 224 192 151 146 176 Yarım kalan İş/ürün 143 155 155 Kuyruk 140 108maliyeti: 67 62 (Kuyruk) 4000 + 3.5 (672) = 6016 (102) Tamamlanmış iş/ürün Artık/atıl kapasite 4 (922) = 3688 84 84 84 0 0 0 84 84 84 Üretim maliyeti: 84 3 (672) = 2016 0 0 0 0 0 11720 Maksimum kapasite seviyesi (92 birim) maliyeti 1 Talep/İstek Planlanmış Kapasite 2 3 4 5 6 7 96 84 69 52 43 79 114 662 92 92 92 92 92 92 92 736 6576 227 231 223 200 160 111 Yarım kalan İş/ürün 135 139 131 108 (102) Tamamlanmış iş/ürün Artık/atıl kapasite Top. Mal. 125 Toplam İŞ (Kuyruk) 8 92 98 120 68 19 6 28 634 2536 736 2208 92 92 92 92 92 92 92 92 0 0 0 0 0 0 0 0 11320 Seçeneklere bakış: Hesaplanmış Minimum Kapasite Seviyesi Hesaplanmış Maksimum Kapasite Seviyesi Teorik Kapasite Seviyesi 84 ≤ Kapasite Kur ≤ 92 ≤ Kapasite Kur ≤ 100 11720 YTL 11320 YTL Eğer, hesaplanmış maksimum seviye maliyeti daha küçük ise ve artık kapasiteye izin verilmiş ise, daha düşük maliyetli kapasite planını aramak üzere aşağıdaki algoritmayı kullan. 93 birimlik kapasite seviyesi maliyeti 1 2 3 4 5 6 EĞER; PLANLI KAPASİTE > TOPLAM İŞ Talep/İstek 125 96 84 69 52 43 Artık kapasite oluşur. Zira, planlama dönemi içinde yeniden Planlanmış 93 yapılmayacağından 93 93 93 93 ve93 KapasiteKapasite ayarlaması Artık kapasite oranı: kapasite düzeyi değiştirilmeyeceğinden 1/93 = %1 227 230 221 197 156 106 Toplam planlanan kapasite düzeyi korunur ve İŞ Burada, %25 e kadar izin verilmişti. aradaki fark atıl kapasiteyi doğurur. Bu durumda, plan kabul edilebilir63 13 Yarım kalan İş/ürün 134 137 128 104 (Kuyruk)Bir plandır. (102) Tamamlanmış iş/ürün Artık/atıl kapasite 7 8 Top. Mal. 79 114 662 93 744 6604 93 92 114 0 21 600 2400 743 2229 93 93 93 93 93 93 92 93 0 0 0 0 0 0 1 0 11233 94 birimlik kapasite seviyesi maliyeti 1 Talep/İstek Planlanmış Kapasite 2 3 4 5 6 7 Artık/atıl kapasite Top. Mal. 125 96 84 69 52 43 79 114 662 94 94 94 94 94 94 94 756 6632 Artık kapasite oranı: Toplam 8/94 = %8,5 227 229 219 194 152 101 İŞ Burada, %25 e kadar izin verilmişti. Bu durumda, plan kabul edilebilir58 Yarım kalan İş/ürün 133 135 125 100 0 (Kuyruk)Bir plandır. (102) Tamamlanmış iş/ürün 8 94 86 114 0 20 578 2312 744 2232 94 94 94 94 94 94 86 94 0 0 0 0 0 0 8 0 11176 95 birimlik kapasite seviyesi maliyeti 1 Talep/İstek Planlanmış Kapasite 2 3 4 5 6 Artık/atıl kapasite 8 Top. Mal. 125 96 84 69 52 43 79 114 662 95 95 95 95 95 95 95 760 6660 96 80 114 Artık kapasite oranı: Toplam 15/95 = %15,7 227 228 217 191 148 İŞ Burada, %25 e kadar izin verilmişti. Bu durumda, plan kabul edilebilir Yarım kalan İş/ürün 132 133 122 96 53 (Kuyruk)Bir plandır. (102) Tamamlanmış iş/ürün 7 95 1 0 19 556 2224 744 2235 95 95 95 95 95 95 80 95 0 0 0 0 0 0 15 0 11119 96 birimlik kapasite seviyesi maliyeti 1 Talep/İstek Planlanmış Kapasite 2 3 4 5 6 Artık/atıl kapasite 8 Top. Mal. 125 96 84 69 52 43 79 114 662 96 96 96 96 96 96 96 768 7072 91 79 114 Artık kapasite oranı: Toplam 15/96 = %15,6 227 227 215 188 144 İŞ Burada, %25 e kadar izin verilmişti. Bu durumda, plan kabul edilebilir Yarım kalan İş/ürün 131 131 119 92 48 (Kuyruk)Bir plandır. (102) Tamamlanmış iş/ürün 7 96 0 0 18 539 2156 746 2238 96 96 96 96 96 91 79 96 0 0 0 0 0 0 15 0 11466 OPTİMAL KAPASİTE DÜZEYİ • • • • • • 95 Birimlik kapasite düzeyidir. Kapasite 92: Maliyet: 11320 YTL. Kapasite 93: Maliyet: 11233 YTL Kapasite 94: Maliyet: 11176 YTL Kapasite 95: Maliyet: 11119 YTL Kapasite 96: Maliyet: 11466 YTL