Produktionsstyring - Begreber, principper og modellerSkaber et overblik over de mange produktionsmæssige metoder, der anvendes i dag i forbindelse med produktion – og dette i ordets allerbredeste betydning.

Historisk set er produktionsstyring et fagområde, der er udviklet til at styre materialer og kapacitet i jern- og metalindustrien. Senere er fagområdet videreudviklet til at omfatte alle produktioner, der frem-stiller fysiske produkter. Gennem det seneste årti er der imidlertid fremkommet en opfattelse af, at ordet ”produktion” kan anvendes om enhver proces, der munder ud i et resultat, materielt såvel som immaterielt.

Fremstilling af information og udvikling af service bliver herved også dækket af produktionsbegrebet. Mange af de tankegange og principper, der er beskrevet i denne bog, f.eks. Lean, Six Sigma og Total Productive Maintenance, har da også i dag vundet stor udbredelse i virksomheder, der ikke fremstiller fysiske produkter, f.eks. inden for sundhedssektoren og den finansielle sektor.

Bogen gennemgår både metoder, modeller, principper og tanke-gange, og er dermed velegnet til undervisningsbrug. Men bogen fortaber sig ikke i kompliceret matematik, og den er derfor også et must for den, der arbejder med produktionsstyring i praksis.

Bogen beskriver tankegange og principper for produktion, produk-tionssystemer og produktionsstyring. Herved præsenterer bogen ikke blot metoder og modeller til at løse en kompleks produktions-styringsopgave, men også, hvordan produktionsstyringsopgaven kan forenkles. Der præsenteres herved ikke én løsning på, hvordan produktionsstyring bør gennemføres, men et bredt spektrum af muligheder.

Sigtet med bogen er at give en bred forståelse af teorier, principper og modeller inden for fagområdet. Samtidigt er der lagt vægt på at beskrive relationer mellem tankegange og principper, herunder den tidsmæssige udvikling af disse.

Baggrunden for og indholdet i en række af de mange buzzwords, der præger fagområdet, er beskrevet, og ved at sammenligne ind-holdet bag disse viser forfatteren, hvad der er nyt, og hvad der er ”gammel vin på nye flasker”.

Bogen er skrevet med henblik på undervisning af studerende, men den henvender sig i høj grad også til personer, der i praksis arbejder med produktionsstyring. Ud fra det brede spektrum af tankegange, principper og modeller, der er beskrevet i bogen, skal der findes meget inspiration til, hvordan produktionen og styringen af denne kan tilrettelægges i en specifik virksomhed.

Aage U. Michelsen Har gennem mere end 40 år været lektor på Danmarks Tekniske Universitet, og har her bl.a. undervist i faget Produktionsstyring. Han har vejledt omkring 200 studerende, der stort set alle har udført deres eksamensprojekt i en virksomhed. Dette omfatter såvel virksomheder, der har fremstillet fysiske produkter, som virk-somheder, der har fremstillet information og service. Endvidere har han undervist på en række forskellige efter- uddannelseskurser, specielt i regi af Dansk Indkøbs- og Logistik Forum (DILF) og Dansk Rationaliseringsforening (DRF). I forbindelse med sidstnævnte har han gennemført APICS-uddan-nelserne CPIM og CIRM. Indholdet i denne bog er således baseret på mange års både teoretisk og praktisk betonet arbejde inden for fagområdet.

ProduktionsstyringBegreber, principper og modeller

Aage U. Michelsen

Produktionsstyring A

age U. M

ichelsen

Bogens indholdDe fleste af bogens kapitler omhandler forhold, der retter sig mod alle typer af produktion, men kapitel 3 og 4, der omhandler styring af materialer, har dog primært fokus på virksomheder, der fremstiller fysiske produkter.1. Produktionsstyring - begreber og styringsprincipper2. Prognose- og forecastberegning3. Lagerstyring4. MRP-baseret materialeplanlægning5. Kapacitetsplanlægning og finplanlægning/beordring6. Theory of Constraints (TOC)7. Materialestyring i produktionsnetværk – SCM8. Postponement og Mass Customization9. Just-in-Time (JIT) og Lean10. Six Sigma og Lean Six Sigma11. Total Productive Maintenance (TPM)12. Agile og Quick Response Manufacturing (QRM)13. Nytænkninger om udvikling af produktionssystemer

ISBN 978-87-571-2591-7

9 788757 125917

nyttf.dk

varenr. 74010-1 Nyt Teknisk Forlag

I Produktkonfigurering – kundetilpasning af produkter præsenterer forfatterne en operationel fremgangsmåde for opbygning af konfigureringssystemer i industrielle virksomheder. Fremgangsmåden beskriver forløbet fra behovsidentifikation til drift og vedligeholdelse af konfigureringssystemet. Bogen er baseret på erfaringer fra mere end 40 konfigurerings-projekter i Danmark og i udlandet, som alle har resulteret i store gevinster for de involverede firmaer i form af kortere gennemløbstider, øget produktivitet, færre fejl i leverancerne og således mere tilfredse kunder.

Mere information på www.nyttf.dk

Forandringsledelse - med koncepter som ledestjerne Bogen giver en forståelse for hvordan ledelseskon-cepter er med til at skabe dynamik og forandring i or-ganisationer. Den gennemgår også hvordan informa-tions- og kommunikationsteknologiske hjælpemidler (IKT) kan bruges til at øge udbyttet af disse.

Kvalitetsledelse efter ISO 9001Få mere ud af kvalitetsledelsessystemet ISO 9001, lær hvad ISO 9001- standarden og kvalitetsbegrebet betyder i praksis for virksomhed, ansatte og ledelse og hvordan man opbygger et system uden at det koster en formue.

Mere information på www.nyttf.dk

Omslag_2009-12-15.pdf 1 15/12/09 09.59

Produktionsstyring Tankegange, begreber og modeller

Produktionsstyring201209.pdf 1 20/12/09 23.19

Produktionsstyring201209.pdf 2 20/12/09 23.19

Produktionsstyring

Tankegange, begreber og modeller

Aage U. Michelsen

Produktionsstyring201209.pdf 3 20/12/09 23.19

Produktionsstyring1. udgave 2010© Nyt Teknisk Forlag 2010

Forlagsredaktør: Thomas Rump, tr@nyttf.dkOmslag: Morten Kvist Omslagstegning: Jacob Brink LaursenTegninger: Jacob Brink LaursenGrafisk tilrettelæggelse og Dtp : Morten KvistISBN: 978-87-571-3243-4 (e-bog)

Varenummer: 74010-9

Bogen er sat med Minion Pro og Myriad ProBogen er trykt på 100g G-print

Alle rettigheder ifølge gældende lov om ophavsret forbeholdes.Kopiering fra denne bog må ikke finde sted.

Nyt Teknisk ForlagVigerslev Allé 18 2500 Valbyinfo@nyttf.dk

www.nyttf.dk

Ekspedition: Erhvervsskolernes Forlag, +45 63 15 17 00

Forord

Denne bog er udarbejdet med henblik på brug som lærebog i den grundlæggende undervisning i produktionsstyring på DTU. Da bogen ikke indeholder avancerede matematiske modeller, er det imidlertid håbet, at den også vil finde anvendelse andre steder. Bogen er skrevet på dansk, og om dette er en fordel eller ej, vil der sikkert være delte meninger om. Efter undertegnedes opfattelse er der imidlertid behov for dansksproget faglitteratur inden for det driftstekniske fagområde, herunder inden for produktionsstyring. For at relatere de danske begreber til den amerikanske terminologi, er denne mange steder i bogen i parentes anført med kursiv skrift efter de danske begreber.

Med udgangspunkt i et begrænset antal sider, så må der træffes et kompromis mellem bredde og dybde. Ved udarbejdelsen af manuskriptet har bredden været prioriteret frem for dybden, idet sigtet med bogen er at give læseren et bredt kend-skab til området.

Inden for fagområdet fremkommer der løbende nye begreber, og det kan umiddel-bart være vanskeligt at gennemskue, hvad der er nyt i et nyt begreb, og hvilke for-skelle og ligheder der er mellem de forskellige begreber. Det er håbet, at bogen kan bidrage til at give en vis afklaring heraf, og dermed til at danne baggrund for kritisk at kunne vurdere nye begreber. Når det med referencer til ældre kilder er eksemplifi-ceret, at noget af nyheden i et nyt begreb ikke er helt nyt, så er det ikke for at nedgøre det nye begreb, men for at give en større forståelse af begrebet ved at sætte det i relation til andre begreber. Som eksempel kunne den udbredte begejstring for Lean således let føre til en anvendelse, hvor resultaterne viser sig at være skuffende, hvis Lean ikke ses i et bredere perspektiv. Nogle af bogens udsagn om Lean kunne således umiddelbart opfattes som værende negative, men de er tænkt at skulle være kon-struktive.

Januar 2010

Aage U. Michelsen

Produktionsstyring201209.pdf 5 20/12/09 23.19

Indhold

Indledning 12 

1  Produktionsstyring – begreber og styringsprincipper 16 1.1  Produktion og styring 17 

1.2  Kriterier for produktionsstyring 21 

1.3  Forskellige produktionsstyringsopgaver 25 

1.4  Rammesystem for MRP-baseret produktionsstyring 28 

1.5  Virksomhedens styringssystemer 32 

1.6  Proaktiv planlægning vs. reaktiv tilpasning 34 

1.7  Udvidelse af produktionsbegrebet 38 

2  Prognose- og forecastberegning 42 2.1  Prognoser – hvorfor/hvordan ? 43 

2.1.1  Behov for at udarbejde prognoser 43 

2.1.2  Forskellige prognosesituationer 44 

2.2  Forecastteknikkens grundlag samt faser i udarbejdelsen af forecast 50 

2.3  Dataindsamling 51 

2.4  Fastlæggelse af model 56 

2.5  Udjævningsteknik ved forecastberegning 58 

2.5.1  Udjævningsteknik til tidsseriemodeller 58 

2.5.2  Udjævningsteknik til probalistiske modeller 66 

2.5.3  Valg af udjævningsteknik 67 

2.6  Forecastberegning 68 

2.7  Usikkerhedsberegning 70 

2.7.1  Usikkerhedsberegning ved tidsseriemodeller 70 

2.7.2  Usikkerhedsberegning ved probalistiske modeller 72 

2.8  Eksempel på anvendelse af forecast ved lagerstyring 73 

2.9  Eksempler på forecastberegning ved fire forskellige modeller 75 

2.9.1  Konstant model med glidende gennemsnit 75 

Produktionsstyring201209.pdf 6 20/12/09 23.19

Indhold

7

2.9.2  Konstant model med eksponentiel udjævning 76 

2.9.3  Lineær model med eksponentiel udjævning 76 

2.9.4  Sæsonmodel 79 

3  Lagerstyring 82 3.1  Grundbegreber og disponeringssystemer 83 

3.1.1  Formål med lagre 83 

3.1.2  Lageromkostninger 86 

3.1.3  Mål for styring af lagre 88 

3.1.4  Materialestyringsprincipper 91 

3.1.5  Disponeringssystemer for forbrugsstyrede lagre 92 

3.1.6  Eksempler på disponeringsregler ved transaktionsrapportering 94 

3.2  Seriestørrelser ved forbrugsstyring 97 

3.2.1  Den klassiske Wilsons formel (EOQ) 98 

3.2.2  EOQ ved kontinuert tilgang til lageret 102 

3.2.3  Pris afhængig af mængde (rabat) 103 

3.2.4  Forventet prisstigning 107 

3.2.5  Tilpasning af seriestørrelser for forskellige varer 110 

3.2.6  Omkostningernes følsomhed over for ændringer i seriestørrelsen 112 

3.2.7  Afrunding omkring seriestørrelser 116 

3.3  Sikkerhedslagre ved forbrugsstyring 117 

3.3.1  Stokastisk forbrug og deterministisk genanskaffelsestid 118 

3.3.2  Stokastisk forbrug og stokastisk genanskaffelsestid 125 

3.4  Seriestørrelsesmodeller ved éngangsdisponeringer 127 

3.5  Aggregerede lagerbetragtninger 130 

3.5.1  ABC-analyser 130 

3.5.2  Omkostningssammenhænge for det samlede lager 133 

3.6  Afrunding 137 

4  MRP-baseret materialeplanlægning 138 4.1  Opgavestruktur ved MRP-baseret produktionsstyring 139 

4.2  Styklister/varenetværk 142 

4-7-11.pdf 2 21-12-2009 15:44:16

Indhold

8

4.3  Hovedplanlægning (Master Planning) 145 

4.3.1  Planlægning for produktfamilier 146 

4.3.2  Planlægning for færdigvarer (MPS) 149 

4.3.3  Anvendelse af MPS 156 

4.3.4  Planlægningsstyklister 158 

4.4  Brutto-/nettobehovsberegning (Material Requirements Planning) 159 

4.4.1  Princippet i MRP-beregning (brutto-/nettobehovsberegning) 159 

4.4.2  Grundlaget for seriestørrelsesberegning 165 

4.4.3  Seriestørrelsesmodeller, baseret på diskrete afgange 165 

4.4.4  Seriestørrelsesmodeller, baseret på kontinuert afgang 175 

4.4.5  Sammenligning og vurdering af seriestørrelsesmodellerne 181 

4.4.6  Pris afhængig af mængde 182 

4.4.7  Konsekvenser af brug af seriestørrelser 184 

4.5  Kompleksitet i MRP-planer 187 

5  Kapacitetsplanlægning og finplanlægning/beordring 191 5.1  Begreberne "kapacitet" og "belastning" 191 

5.2  Operationsnetværk/operationslister 194 

5.3  Kapacitetsplanlægning på forskellige planlægningsniveauer 196 

5.3.1  Beregning af kapacitetsbehov for en Sales and Operation Plan (SOP) 198 

5.3.2  Beregning af kapacitetsbehov for en Master Production Schedule 198 

5.3.3  Beregning af kapacitetsbehov for en MRP-plan 204 

5.4  Finplanlægning 206 

5.4.1  Centraliseret finplanlægning 207 

5.4.2  Decentraliseret beslutningstagen om igangsættelse af ordrer 211 

5.5  Input-/outputstyring 216 

5.6  Afrunding 217 

6  Theory of Constraints (TOC) 219 6.1  Historien bag TOC 219 

6.2  Tankegangen bag TOC 221 

6.3  Økonomiske begreber i TOC 223 

Produktionsstyring201209.pdf 8 20/12/09 23.19

Indhold

9

6.4  Planlægningsprincippet i TOC (Drum-Buffer-Rope (DBR)) 226 

6.5  The Thinking Process 230 

6.6  Afrundning 233 

7  Materialestyring i produktionsnetværk – SCM 236 7.1  Fra produktionsvirksomhed til forsyningsnetværk/-kæde 237 

7.2  Et produktionsnetværk opfattet som ét produktionssystem 243 

7.3  Styring af materialestrømme i produktionsnetværk 247 

7.3.1  Styring af forsyninger til virksomheden 247 

7.3.2  Muligheder for og konsekvenser af indførelse af VMI 251 

7.3.3  Styring af leveringer til distributionslagre 255 

8  Postponement og Mass Customization 264 8.1  Postponement 264 

8.1.1  Postponement i fremstillingssystemet 266 

8.1.2  Postponement i distributionssystemet 272 

8.1.3  Postponement i et integreret produktions- og distributionssystem 273 

8.2  Mass Customization 277 

9  Just-in-Time (JIT) og Lean 282 9.1  JIT-begrebets indhold i 70’erne og 80’erne 283 

9.2  KAIZEN 289 

9.3  JIT-principper og -teknikker 295 

9.3.1  Toyotas 7 spildkategorier 295 

9.3.2  Reduktion af lagre 296 

9.3.3  Reduktion af omstillingstider (SMED) 298 

9.3.4  De 5 S’er 299 

9.3.5  Poka-yoke (0-fejl) 300 

9.3.6  No blame – no fear 301 

9.3.7  Flermaskinbetjening og U-layout 301 

9.3.8  Kundefokus – på såvel eksterne som interne kunder 302 

9.3.9  Forenkling og synliggørelse 303 

Produktionsstyring201209.pdf 9 20/12/09 23.19

Indhold

10

9.3.10 Teams – motivation, uddannelse og træning 303 

9.4  Kanban-system 303 

9.4.1  To-kort Kanban-system 304 

9.4.2  Et-kort Kanban-system 305 

9.4.3  Dimensionering af et Kanban-system 307 

9.5  Toyota Production System (TPS) 310 

9.5.1  Toyota-huset 311 

9.5.2  Jidoka 313 

9.6  Lean 315 

9.6.1  De grundlæggende principper bag Lean 317 

9.6.2  Value Stream Mapping (VSM) 320 

9.6.3  Eksempel på udarbejdelse af Current State Map 321 

9.6.4  Principper ved udarbejdelse af Future State Map 324 

9.7  Case: Udarbejdelse af Future State Map 327 

9.8  Caseløsning: Udarbejdelse af Future State Map 329 

9.9  Sammenfatning 333 

10  Six Sigma og Lean Six Sigma 336 10.1  Baggrunden for begrebet Six Sigma 336 

10.2  Udviklingen af indholdet i begrebet Six Sigma 340 

10.3  Implementering af Six Sigma 343 

10.4  Metoder i Six Sigma 345 

10.5  Relationer mellem Six Sigma og TQM 348 

10.6  Lean Six Sigma (LSS) 350 

11  Total Productive Maintenance (TPM) 354 11.1  Baggrunden for TPM 355 

11.2  Fra PM til TPM 358 

11.3  Indholdet i TPM I (TPM på produktionsniveau) 360 

11.4  Implementering af TPM I 363 

11.5  Indholdet i TPM II (TPM på virksomhedsniveau) 366 

11.6  Implementering af TPM II 369 

Produktionsstyring201209.pdf 10 20/12/09 23.19

Indhold

11

11.7  Indholdet i TPM III 371 

11.8  Relationer mellem TPM og TPS/JIT 372 

12  Agile og Quick Response Manufacturing (QRM) 374 12.1  Agile Manufacturing 374 

12.2  Quick Response manufacturing (QRM) 381 

12.3  Afrundning 386 

13  Nytænkninger om udvikling af produktionssystemer 388 13.1  The Focused Factory 389 

13.2  UPS (Udvikling af ProduktionsSystemer) 391 

13.3  Non-Stock Production 393 

13.4  Reduktion af omstillingstid (SMED) 395 

13.5  KAIZEN – løbende forbedringer 395 

13.6  World Class Manufacturing (WCM) 396 

13.7  Time-based Competition (TBC) 398 

13.8  Business Process Reenginering (BPR) 402 

13.9  Sammenfatning 406 

13.10  Afslutning 407 

Epilog: Om pull og push 410 

Bilag A: Normalfordeling 416 

Litteratur 418 

Index 425 

4-7-11.pdf 3 21-12-2009 15:44:16