Планирование производственных мощностей: определение и стратегии

Введение

Определение потребности организации в производственных мощностях для удовлетворения меняющихся потребностей в продукции.
Планирование производственных мощностей – это процесс определения производственных мощностей, необходимых организации для удовлетворения меняющихся потребностей в ее продукции. В контексте планирования мощностей, номинальная мощность – это максимальный объем работы, который организация или отдельный сотрудник способен выполнить за определенный период времени. Фактическая мощность – это максимальный объем работы, который организация или отдельный сотрудник способен выполнить за определенный период времени с учетом ограничений, таких как проблемы с качеством, задержки, перемещение материалов и т.д. Этот термин также используется в бизнес-вычислениях и информационных технологиях как синоним управления мощностями. Планирование ИТ-мощностей включает в себя оценку ресурсов хранения данных, компьютерного оборудования, программного обеспечения и сетевой инфраструктуры, необходимых на определенный период в будущем. Распространенной проблемой для предприятий является наличие достаточных ресурсов для обработки увеличения числа пользователей или объема взаимодействий. Управление мощностями связано с добавлением центральных процессоров (ЦПУ), памяти и хранилища к физическому или виртуальному серверу. Это был традиционный и вертикальный способ масштабирования веб-приложений, однако планирование ИТ-мощностей было разработано с целью прогнозирования требований для такого подхода к вертикальному масштабированию. Расхождение между мощностями организации и потребностями ее клиентов приводит к неэффективности, проявляющейся либо в недостаточном использовании ресурсов, либо в неудовлетворенном спросе. Целью планирования мощностей является минимизация этого расхождения. Спрос на мощности организации меняется в зависимости от изменений в объеме производства, таких как увеличение или уменьшение количества выпускаемой продукции, или производство новых продуктов. Повышение эффективности использования существующих мощностей может быть достигнуто за счет улучшения общей эффективности оборудования (OEE). Мощности можно увеличить за счет внедрения новых технологий, оборудования и материалов, увеличения числа рабочих или станков, увеличения количества смен или приобретения дополнительных производственных площадей. Мощность рассчитывается как (количество станков или рабочих) × (количество смен) × (коэффициент использования) × (эффективность).

Determining production capacity need by organization to meet changing demands for products
Capacity planning is the process of determining the production capacity needed by an organization to meet changing demands for its products. In the context of capacity planning, design capacity is the maximum amount of work that an organization or individual is capable of completing in a given period. Effective capacity is the maximum amount of work that an organization or individual is capable of completing in a given period due to constraints such as quality problems, delays, material handling, etc. The phrase is also used in business computing and information technology as a synonym for capacity management. IT capacity planning involves estimating the storage, computer hardware, software and connection infrastructure resources required over some future period of time. A common concern of enterprises is whether the required resources are in place to handle an increase in users or number of interactions. Capacity management is concerned about adding central processing units (CPUs), memory and storage to a physical or virtual server. This has been the traditional and vertical way of scaling up web applications, however IT capacity planning has been developed with the goal of forecasting the requirements for this vertical scaling approach. A discrepancy between the capacity of an organization and the demands of its customers results in inefficiency, either in under utilized resources or unfulfilled customer demand. The goal of capacity planning is to minimize this discrepancy. Demand for an organization's capacity varies based on changes in production output, such as increasing or decreasing the production quantity of an existing product, or producing new products. Better utilization of existing capacity can be accomplished through improvements in overall equipment effectiveness (OEE). Capacity can be increased through introducing new techniques, equipment and materials, increasing the number of workers or machines, increasing the number of shifts, or acquiring additional production facilities. Capacity is calculated as (number of machines or workers) × (number of shifts) × (utilization) × (efficiency).

Стратегии

Крупными классами планирования мощностей являются опережающая стратегия, стратегия отставания, стратегия соответствия и стратегия корректировки. Опережающая стратегия заключается в увеличении мощности в соответствии с растущим спросом. Это агрессивная стратегия, направленная на привлечение клиентов от конкурентов за счет повышения уровня обслуживания и сокращения сроков выполнения заказов. Она также направлена на снижение затрат, связанных с дефицитом товаров. Большая мощность не обязательно подразумевает высокие уровни запасов, но может привести к увеличению затрат на циклические запасы. Избыточные мощности также могут быть сданы в аренду другим компаниям. Преимущество опережающей стратегии: во-первых, она гарантирует, что организация располагает достаточными мощностями для удовлетворения всего спроса, даже в периоды быстрого роста. Это особенно важно, когда доступность продукта или услуги критична, например, в случае неотложной медицинской помощи или выхода на рынок нового, востребованного продукта. Для многих новых продуктов задержка с выходом на рынок может стать решающим фактором между успехом и неудачей. Другое преимущество опережающей стратегии заключается в возможности предотвратить расширение мощностей конкурентами. Быть первым в регионе, открывшим крупный продуктовый или строительный магазин, дает розничному продавцу ощутимое преимущество. Наконец, многие компании считают, что наращивание мощностей в предвидении увеличения использования дешевле и менее разрушительно, чем постоянное небольшое увеличение мощностей. Разумеется, опережающая стратегия может быть очень рискованной, особенно если спрос непредсказуем или технология быстро развивается. Стратегия отставания подразумевает увеличение мощности только после того, как организация работает на полную мощность или даже превышает ее из-за роста спроса (North Carolina State University, 2006). Это более консервативная стратегия, противоположная опережающей. Она снижает риск неэффективного использования ресурсов, но может привести к потере потенциальных клиентов из-за дефицита товаров или низкого уровня обслуживания. Три явных преимущества этой стратегии – снижение риска переоценки мощностей, повышение производительности за счет более высокой загрузки и возможность откладывать крупные инвестиции как можно дольше. Организации, придерживающиеся этой стратегии, часто предлагают зрелые продукты или услуги, чувствительные к цене. Стратегия соответствия заключается в увеличении мощности небольшими порциями в ответ на изменения спроса на рынке. Это более умеренная стратегия. Стратегия корректировки предполагает увеличение или уменьшение мощности небольшими или большими шагами в зависимости от потребительского спроса или существенных изменений в архитектуре продукта или системы.

The broad classes of capacity planning are lead strategy, lag strategy, match strategy, and adjustment strategy. Lead strategy is adding capacity according to the increasing demand. Lead strategy is an aggressive strategy with the goal of luring customers away from the company's competitors by improving the service level and reducing lead time. It is also a strategy aimed at reducing stockout costs. A large capacity does not necessarily imply high inventory levels, but it can imply higher cycle stock costs. Excess capacity can also be rented to other companies. Advantage of lead strategy: First, it ensures that the organization has adequate capacity to meet all demand, even during periods of high growth. This is especially important when the availability of a product or service is crucial, as in the case of emergency care or hot new product. For many new products, being late to market can mean the difference between success and failure. Another advantage of a lead capacity strategy is that it can be used to preempt competitors who might be planning to expand their own capacity. Being the first in an area to open a large grocery or home improvement store gives a retailer a define edge. Finally many businesses find that overbuilding in anticipation of increased usage is cheaper and less disruptive than constantly making small increases in capacity. Of course, a lead capacity strategy can be very risky, particularly if demand is unpredictable or technology is evolving rapidly. Lag strategy refers to adding capacity only after the organization is running at full capacity or beyond due to increase in demand (North Carolina State University, 2006). This is a more conservative strategy and opposite of a lead capacity strategy. It decreases the risk of waste, but it may result in the loss of possible customers either by stockout or low service levels. Three clear advantages of this strategy are a reduced risk of overbuilding, greater productivity due to higher utilization levels, and the ability to put off large investments as long as possible. Organization that follow this strategy often provide mature, cost sensitive products or services. Match strategy is adding capacity in small amounts in response to changing demand in the market. This is a more moderate strategy. Adjustment strategy is adding or reducing capacity in small or large amounts due to consumer's demand, or, due to major changes to product or system architecture.

Пропускная способность

В контексте системной инженерии планирование мощностей используется на этапах проектирования системы и мониторинга ее производительности.

Планирование мощностей – это долгосрочное решение, определяющее общий уровень ресурсов предприятия. Оно охватывает достаточно длительный временной горизонт для обеспечения доступности необходимых ресурсов. Решения, принимаемые в рамках планирования мощностей, влияют на сроки выполнения заказов, скорость реагирования на запросы клиентов, операционные издержки и способность компании конкурировать. Недостаточное планирование мощностей может привести к потере клиентов и бизнеса. Избыточные мощности могут истощать ресурсы компании и препятствовать инвестициям в более перспективные направления. Ключевыми вопросами являются определение сроков и объема увеличения мощностей. Ошибки при принятии этих решений могут особенно негативно сказаться на общей производительности системы, особенно при наличии в ней временных задержек.

Доступная мощность

При рассмотрении новых работ для оборудования или техники, понимание доступной производительности для их выполнения в конечном итоге станет частью общего процесса. Как правило, для определения необходимого количества часов в год используется годовой прогноз. Для расчета общей доступной производительности объем корректируется в соответствии с рассматриваемым периодом. Доступная производительность – это разница между требуемой производительностью и запланированной операционной производительностью. Производительность необходима при формулировании и реализации стратегии, поскольку она отражает возможности ресурсов организации. Без эффективных ресурсов разработка и внедрение стратегии могут быть очень сложными.