PLANIRANJE I UPRAVLJANJE KAPACITETOM Prof Dr Dragan Domazet

PLANIRANJE I UPRAVLJANJE KAPACITETOM Prof. Dr Dragan Domazet 1

Pitanja na koja ćemo odgovoriti • Šta je planiranje kapaciteta i upravljanje? • Kako se meri kapacitet? • Koji su načini da se rešava problem promene tražnje? • Kako mogu da se planira nivo kapaciteta potreban za svaki posao (operaciju)? • Kako da se upravlja nivoom kapaciteta za svaki posao? 2

Uvod • Osnovni zadatak upravljanja operacijama je obezbeđenje zadovoljenja sadašnje i buduće tražnje. • Određivanje ravnoteže tržnje i kapaciteta 3

Planiranje kapaciteta i upravljanje PLANIRANJE KAPACITETA I UPRAVLJANJE Snabdevanje Obezbeđenje kapaciteta radi sporuke proizvoda i usluga Potražnja Tržište Poslovanje Zahtev za isporukom proizvoda i usluga Resursi poslovanja Zahtevi kupaca Planiranje kapaciteta i upravljanje usklađuje zahtev za proizvodima i uslugama sa kapacitetom (operacije) da se on isporuči 4

Šta je kapacitet? • Kapacitet rada: – Maksimalni nivo aktivnosti koja donosi dodatnu vrednost u određenom vremenskom periodu a koji proces može da postigne pod normalnim uslovima rada. • Primer: parking prostor za automobile • Ograničenja kapaciteta: – Kada jedna operacija u procesu rada radi na gornjoj granici svog kapaciteta, onda ona ograničava kapacitet celog procesa. 5

Planiranje i upravljanje kapacitetom • Zadatak postavljanja efektivnog kapaciteta rada tako da može da odgovori na tražnju. – Kako da se reaguje na promene u tražnji • Srednjeročni i kratkoročni kapacitet – Zahteva se procena tražnje u periodu od 2 -18 meseci u kom dolazi do promene trženje – Kratkoročno prilagođavanje kapaciteta se vrši radi usaglašavanja izlaza sa tražnjom. • Primer: hotel, šalteri u banci 6

Planiranje i upravljanje kapacitetom Agregatna tražnja i kapacitet • Definiše ukupni kapacitet bez unošenja detalja oko individualnih proizvoda i usluga koje se nude. • Proizvodi i usluge su povezani zajedo, tako da daju opšti pogled na tražnju i kapacitet • Time se unosi element aproksimacije – Primer 1: Kapacitet hotela – planiranje broja spavaćih soba mesečno (bez detalja o tipu sobe) – Primer 2: Proizvođač odela – broj odela mesečno (bez ulaženja u model i boje) • Osnovna agregatna mera planirana je novac. 7

Cilj • Obezbediti odgovarajući kapacitet u svakom trenutku vremena • Usaglašavaju se mere sa efektima na: – – Troškove Prihod Obrtni kapital Nivo usluga, . . . 8

Planiranje i upravljanje kapacitetom Ciljevi planiranja kapaciteta • Troškovi – višak kapaciteta povećava troškove po jedinici proizvoda • Prihod – višak kapaciteta garantuje isporuku i ostvarivanje prihoda • Radni kapital – ako se prave zalihe, one blokiraju radni kapital • Kvalitet – velike oscilacije u tražnji mogu ugroziti kvalitet zbog periodične nove radne snage • Brzina – sa skladišćenjem ili viškom kapaciteta, kupci sigurno i brzo dobijaju proizvod/uslugu • Zavisnost od nabavke – za slučaj kapaciteta blizu tražnje, veća osetljivost na poremećaje u snabdevanju • Fleksibilnost – sa viškom kapaciteta, raste fleksibilnost u prihvatanju nove tražnje 9

Planiranje i upravljanje kapacitetom Agregatni izlaz Koraci u planiranju kapaciteta 1 Izmeriti agregatnu tražnju i kapacitet 2 Utvrditi alternativni planove kapaciteta 3 Izabrati najodgovarajući plan kapaciteta Ocena sadašnjeg kapaciteta Vreme 10

Određivanje tražnje i kapaciteta Predviđanje pomena tražnje • Izražava se u obliku koji je koristan za planiranje kapaciteta – Izražavanje u jedinicama kapaciteta (maš. sati/godišnje, broj radnika, m 2 prostora) • Treba da bude što tačnije predviđeno – jer pri nagloj promeni tražnje, dolazi do kašnjenja u promeni raspoloživog kapaciteta • Ukazuje na relativnu neizvesnost – Procena između izbora planova koji zadovoljavaju predviđenu tražnju i i planova koji minimiziraju troškove 11

Određivanje tražnje i kapaciteta Predviđanje pomena tražnje • Sezonski karakter tražnje (zamrznuto povrće, odeča. . . ) Izvori promena u tražnji Klima Praznici Običaji Politika Finansije Konstrukcioni materijali Usluge za putovanja Piće (pivo, koka kola Odmor Hrana (sladoled, Bižični kolač) Obrada poreza Odeča (kupaći kostimi, cipele) Doktor (sezona gripa) Oprema za bašte (seme, djubrivo) Sportske usluge Oprema za vatromet Obrazovne usluge Društvo 12

Elementi rizika • Dobra predviđanja su neophodna za dobro planiranje kapaciteta • Mora se uzimati u obzir i neizvesnost u planiranju radi ocene rizika nivoa usluga – Veća neizvesnost predviđanja, veći rizik da se ne obezbedi odgovarajući nivo usluga (kapaciteta) Samo 5% verovatnoće da će tražnja biti veća TRAŽNJA Distribucija tražnje VREME Samo 5% verovatnoće da će tražnja biti manja VREME 13

Određivanje tražnje i kapaciteta Određivanje kapaciteta • Teškoća: kompleksnost mnogih operacija • Lako se mere samo za operacije koje su standardizovane i ponovljive • Meri se izlazni kapacitet, tj. količina proizvoda – Primer: fabrika televizora • U slučaju široke lepeze izlaza, meri se ulaz, tj. ulazni kapacitet. 14

Određivanje tražnje i kapaciteta Određivanje kapaciteta Operacija Ulazni kapacitet Izlazni kapacitet Proitvođač erkondišna Raspoloživ broj sati mašina Broj jedinica nedeljno Bolnica Raspoloživ broj kreveta Broj pacijenta lečenih nedeljno Pozorište Broj sedišta Broj posetioca nedeljno Univerzitet Broj studenata Broj diplomiranih studenata godišnje Prodavnica Površina prostora za prodaju Broj stvari prodatih u toku dana Avio prevoznik Broj raspoloživih sedišta u sektoru Broj putnika nedeljno 15

Određivanje tražnje i kapaciteta Određivanje kapaciteta • • Stvarni izlaz = Projektovani kapacitet – (planirani i neplanirani gubici) Stvarni izlaz je ostvaren kapacitet Planirani gubitak od 59 sati Efikasnost = Projektovani kapacitet 168 sati nedeljno Efektivni kapacitet 109 sati nedeljno Stvarni izlaz Upotrebljivost = Projektovani kapacitet Stvarni izlaz Efektivni kapacitet Izvodljiv gubitak 58 sati nedeljno Stvarni izlaz 51 sat nedeljno 16

Određivanje tražnje i kapaciteta Određivanje kapaciteta • Uticaj tri aspekta na iskorišćenje opreme: – Vreme u kome je oprema raspoloživa – Kvalitet proizvoda ili usluga koje oprema proizvodi – Brzina, tj. kapacitet mašina (br. komada/sat) • OEE = a x p x q • Ukupna efektivnost opreme (OEE) predstavlja procentualno iskorišćenje projektovanog kapaciteta opreme. • Nije uvek poželjno imati visok stepen iskorišćenja opreme – Nefleksibinost za nove naruđbenice posla – Nezadovoljstvo kupca (primer: redovi ispred ATM –bankomata) 17

Određivanje tražnje i kapaciteta Određivanje kapaciteta OEE = a x p x q Stepen raspoloživosti Projektovani (maksimalni) kapacitet Nije u radu (neplanirano) a= Ukupno vreme rada Projektovani kapacitet Podašavanje mašine Ukupno vreme rada Neto raspoloživo vreme Gubitak Iskorišćeno zbog vreme rada kvaliteta Usporen rad Gubici pri radu Stepen iskorišćenja zbog performansi Kvarovi p= Neto raspoloživo vreme Ukupno vreme rada Prazan hod Usporen rad Gubitak zbog kvaliteta Stepen iskorišćenja zbog kvaliteta q= Iskorišćeno vreme rada Neto raspoloživo vreme 18

Mogućnosti kapaciteta • Nije dovoljno znati samo prosečnu raspoloživost kapaciteta, već i varijacije kapaciteta FREKFENCIJA Srednje vreme obrade VREME OBRADE JEDNOG NALOGA 19

Alternativni planovi kapaciteta • Tri opcije za alternativne metode rešavanja problema u tražnji: – Ignorisati promene i držati se plana (sve aktivnosti su na konstantnom nivou) – Prilagoditi kapacitet promenama u tražnji – Uticati na tražnju i njeno usklađivanje sa kapacitetom • Moguće su i hibridni pristupi tražnja kapacitet Stalni kapacitet tražnja kapacitet Prilagođenje tražnji tražnja kapacitet Upravljanje tražnjom 20

Alternativni planovi kapaciteta Konstantan plan kapaciteta • Plan je nepromenjenom nivou duže određenog planskog perioda, bez obzira na promene tražnje • Obezbeduje: tražnja – – Stalan posao radnika kapacitet Visok stepen iskorišćenje procesa Visoku produktivnost Stalni kapacitet Niske troškove proizvodnje po jedinjici proizvoda • Ali, proizvodi zalihe – Prihvatljivo ako je izvesna kasnija prodaja 21

Alternativni planovi kapacitet Plan kapaciteta prilagođen promenama tražnje • Plan se prilagođava promenama u tražnji – Teže se realizuje jer se menja broj radnika, radno vreme, količina oprema – Nije prikladan način za standardne proizvode tražnja • Upotrebljava se za proizvode koji nisu pogodni za uskladišćenje • Za ostale proizvode – smanjuje zalihe • Način prilagođabanja kapaciteta: – – – kapacitet Prilagođenje tražnji Produženje radnog vremena, više smena Angažovanje dodatnih radnika Prerasporedjivanje radnika, sa jednih na druga radna mesta Angažovanje radnika sa nepotpunim radnim vremenom Preneti višak posla partnerima - podugovaranje 22

Rešavanje problema promene u tražnji Kako rešavati problem promena u tražnji? Zadovolji tražnju Prilagodi kapacitet tražnji Promeni tražnju 23

Neke mogućnosti Zadovolji tražnju Prevazidjen je kapacitet Zadrži nivo kapaciteta Pravi za zalihe Neka kupac čeka • Roba završena • Zalihe • Čekanje 24

Kako često mewati kapacitet? Predviđanje tražnje Određeivanje kapaciteta Stvarna tražnja Preplaniranje kapaciteta Stvarni kapacitet Poboljšanje prognoze tražnje Ključno pitanje - “Koliko često menjate kapacitet radi kompenzacije promena u predviđanjima tražnje? ” 25

Šta pitati Zadaci planiranja kapaciteta Predviđanje tražnje ili prihoda Proračun mogućnosti resursa rada Dodeljivanje resursa tokom vremena Projektovanje mehanizma za upravljanje kapacitetom Neka ključna pitanja Možete li predviditi najočekivaniju tražnju u određenom trenutku vremena? Možete li predvideti neizvesnost u tražnji u bolo kom trenutku vremena? Da li imate realistične standarde rada? Da li ste svesni ograničenja kapaciteta svih potrebnih resursa? Koje su opcije za rasporedjivanje kapaciteta? Koju su njihovi očekivani troškovi, prihodi, obrtni kapital i nivo usluga? Koje su njihove implikacije na fleksibilnost? Da li pratite stvarni tražnju u odnosu na predvuđanja? Da li prema tome prilagođavate predviđanja? Da li u skladu sa tim vršite promenu plana kapaciteta? 26

Alternativni planovi kapacitet Prilagođenje tražnje kapacitetu • Cilj je da se tražnja kupaca usmeri u period kada nema dovoljne tražnje • Metodi uticaja na tražnju: – Popusti (cene) • Pogodniji za proizvode – Reklamna kampanja – Lansiranje novih/alternativnih proizvoda tražnja kapacitet Upravljanje tražnjom 27

Prilagođenje tražnji Prilagođenje kapaciteta tražnji Zaposli Privremena radna snaga Prekovremeni rad Podugovaranje Otpusti Otpuštanja Nedostatak vremena Rad kooperanata 28

Prilagodđenje tražnje kapacitetu Promena tražnje Promena uobičajenih navika kupaca Razvoj alternativnih proizvoda i usluga 29

Alternativni planovi kapacitet Hibridni pristup • Maksimizacija profita, kombinacijom različitih pristupa i mera • Naročito se primenjuje u sledećim slučajevima: – – – Kapaciteti su relativno fiksirani (nepromenljivi) Tržište je jasno segmentirano Usluga se ne može uskladištiti Usluge se mogu unapred prodati Marginalni trošak rasporodaje je relativni nizak • Primer: Avio prevoznici (prodaja viška sedišta, popusti, promena tipa usluga) 30

Upravljanje tražnjom KRATKOROČNA PROGNOZA LOŠE NORMALNO DOBRO L O Š E DUGOROČNA PORGNOZA N O R M A L N O D O B R O D 31

Dinamika planiranja upravljanja kapacitetom Kratkoročna prognoza Dugoročna prognoza Loše Normalno Dobro Loše Otpuštanje zaposlenih Odlaganje svake akcije Prekovremeni rad Normalnol Radi na kratko Ne radi ništa Prekovremeni rad Zaposli i radi za zalihe Zaposli osoblje Dobro Rad za zalihe 32

Izbor metoda planiranja i upravljanja • Pre izbora, moraju se znati posledice izbora • Za to, primenjuju se dva metoda: – Kumulativno predstavljanje tražnje i kapaciteta – Primena teorije čekanja 33

Planiranje proizvodnje prema mesečnoj tražnji 8000 Prognoziranje broja jedinica proizvoda mesečno 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 J F M A M J J Meseci A S O N D 34

Izbor metoda planiranja i upravljanja Kumulativno predstavljanje • • Prekoraćenje > neiskorišćenja → zalihe Problem: Ako je prekoraćenje na početku godine, ne mogu se stvoriti zalihe 35

Kumulativni prikaz plana kapaciteta • Kumulativni prikaz kapaciteta omogućava izradu alternativnih planova kapaciteta radi analize izvodljivosti Prognoza kumulativnog agregatiranog izlaza /u hiljadama) 60 50 40 30 20 10 0 0 40 80 120 160 Kumulativni radni dani 200 240 36

Izbor metoda planiranja i upravljanja Kumulativno predstavljanje • Daje više informacija: prikazuje pravu sliku mogućnosti Kapacitet i tražnja Kumulativni kapacitet Kumulativna tražnja Ne može se realizovati nalog Pravi se zaliha Nivo nedostatka robe Nivo zaliha Vreme 37

Izbor metoda planiranja i upravljanja Kumulativno predstavljanje • Radi zadovoqewa tražnje, kumulativna kriva kapaciteta mora uvek biti iznad kumulativne krive tražnje • Razlika kumulativnog kapaciteta i kumulativne tražnje daje sliku zaliha 38

Planiranje kapaciteta kao problem čekanja • Nagomilavanje proizvoda u zalihama nije moguće za proizvode i usluge koje je nemoguće proizvesti pre nego što su naručeni. • Za ovakve slučajeve koristi se teorija čekanja • Najčešće kupac treba da čeka proizvodnju proizvoda ili usluga koje je naručio 39

Opšti oblik odlučivanja u vezi kapaciteta u sistemima čekanja Server 1 Distribucija vremena obrade Distribucija vremena dolaska Odbijanje Odustajanje Izlaženje iz reda Server 2 Izvor kupaca Usluženi kupci Red ili “linija čekanja” Server m Granica sistema 40

Primeri operacija sa paralelnim procesorima Operacija Dolasci Kapacitet obrade Banka Klijenti Šalteri Samousluga Kupci Kase Bolnica Pacijenti Doktori Atalje Naručioc portreta Umetnik Dekorater kolača Naruđbenice Dekorateri kolača Hitna pomoć Pozivi Ambulantna kola Telefonska centrala Pozivi Telefonista Služba održavanja Kvar Majstori 41

Izvor kupaca • Populacija poziva je izvor kupaca • Kupci ne moraju biti samo ljudi – Primeri: Kamioni koji dolaze da mere težinu • Konačni izvori – Ima konačan broj mogućih kupaca – Primer: Jedan radnik opslužuje 4 automatske linije • Beskonačni izvori – Ima velikog broja mogućih kupaca – Bez obzira na do sada uslužene kupce, postoji mogućnost da se stalno javljaju novi 42

Karakteristike sistema čekanja • Brzina dolaska – Učestalost javljanja kupca kod servera – Izražava se krivom verovatnoće pojavljivanja • Red – Kupci čekaju da budu usluženi • Odbijanje – Ako je red prešao maksimalno dozvoljen broj, sistem odbacuje nove kupce/zahteve • Odustajanje – Ako je red isuviše veliki, kupac može da odustane. • Izlaženje iz reda čekanja • DIsciplina čekanja – pravila usluživanja kupaca u redu • Serveri – sredstvo za usluživanje kupaca u redu čekanja 43

Uravnotežavanje tražnje i kapaciteta • Pitanje: Koliko je servera potrebno da bi se izbegli predugački redovi? – Slučajan karakter dolazaka novih kupaca, ali i obrade wihohovih zahteva – Kako se uravnotežavanje vrši prema osrednjenim brzinama dolazaka kupaca i obrade njihovih zahteva, javljaju se i redovi, ali i vremena kada serveri nemaju koga da usluže. – Pravi se kompromis između stepena iskorišćenja kapaciteta i zadovoljstva kupaca. 44

Reakcija kupaca na čekanje • Principi koji utiču na reagovanje kupaca: – Vreme neiskorišćenja servera izgleda duže nego vreme kada je server zauzet – Čekanje pre obrade zahteva izgleda dosadnije nego čekanje u toku obrade – Neizvesnost povećava utisak da je vreme čekanja duže – Čeknje se nepoznatom dužinom je neugodnije nego čekanje koje je objašnjeno – Neobjašnjeno čekanje iritira više kupce nego objašnjeno čekanje – Što je veća vrednost usluge, to je veća tolerancija čekanja kupaca – Pojedinačno čekanje je zamornije, nego čekanje u grupi 45

Dinamika planiranja i upravljanja kapacitetom • Upravljanje kapacitetom je u praksi dinamički proces – Reaguje se na stvarnu tražnju i stvaran kapacitet • Proces upravljanja kapacitetom čini niz odluka o korišćenju kapaciteta 46

Planiranje i upravljanje kapacitetom kao dinamički niz odluka Period t - 1 Period t + 1 Ocena tekućeg Obnova kapaciteta prognoze Rezultat Stvrana tražnja i stvarni kapacitet Nedostaje Redovi Zalihe Odluka Koji kapacitet za sledeći period? ? Ocena tekućeg kapaciteta Nivo kapaciteta Rezultat Stvrana tražnja i stvarni kapacitet Nedostaje Redovi Zalihe Obnova prognoze Odluka Koji kapacitet za sledeći period? Troškovi Prihod Obtni kapital Zadovoljstvo kupaca Itd. 47

Matrica rezultata • Procena buduće tražnje radi određivanja budućeg kapaciteta • Kratkoroćni prilaz zavisi od dugoročnije prognoze • Rezultat = prognoza tražnje / prognoza kapaciteta 48

Matrica rezultata Kratkoročni rezultat SLAB NORMALAN Dugoročni rezultat DOBAR Rezultat> 1 Rezultat = Rezultat > 1 Rezultat < 1 Rezultat = 1 Otpuštanje zaposlenih Odloži bilo kakvu akciju Prekovremeni rad Unajmiti privremenu radnu snagu Kratkoročne pauze u radu Ne radi ništa Prekovremeni rad Unajmiti privremenu radnu snagu Radi za zalihe Zapošljavaj i pravi zalihe Zaposli novu radnu snagu Rezultat < 1 NORMAL AN Rezultat = 1 DOBAR Kratkoročno Prognoza tražnje Prognoza kapaciteta Počni sa zapošljavanjem 49