Modelování hodnotového toku MHTOK, 1. Uvod do problematiky David Kruml 26.9.2024 Cíle a motivace ► Řešení projektů MPO a TACR ve spolupráci s dataPartner (České Budějovice) a DTO (Ostrava). Tým MU vede J. Paseka. ► Vytvoření matematického modelu hodnotového toku pro simulaci a plánování průmyslové výroby. ► Už si věříme i na výuku, ovšem zejména ekonomická témata berte s rezervou. ► Podpora nového předmětu v rámci projektu MŠMT Zelené dovednosti. ► Pilotní běh, příští rok definitivní podoba (možná jiný název a kód, Teorie plýtvání?). ► Rádi bychom přilákali i studenty mimo UMS. ► Získání zpětné vazby pro případné změny ve strukturaci předmětu, podněty pro rozšíření. nova 1. Procesy a zdroje — příklady, definice, strukturace. 2. Zásobníky a stavy — příklady, definice, strukturace. 3. Ekonomika výroby — sériová výroba, štíhlá výroba, vytíženost zařízení, ziskovost, zdroje plýtvání, ekologická měřítka. 4. Výrobní plán — Ganttův diagram, moderní plánovací systémy, sběr dat. 5. Modely toku — grafy, mapování, Petriho sítě, stromové a kategória lni struktury, víceúrovňová abstrakce, datový jazyk. 6. Validace toku na zásobnících — iterace lineárními aproximacemi. 7. Číselné hodnocení toku — vícekriteriální rozhodování, pojem defektu a jeho výpočet. 8. Optimalizace toku — heuristické metody, metody AI. 9. Pravděpodobnostní pojetí toku — zjednodušená parametrizace náhodných veličin a její kalkulus, lineární aproximace. Zdroje ► Diskuze s řešiteli projektů — zejména I. Formánek, A. Vápeníček, V. Volko. ► Internet. ► Napsali jsme 5 článků. ► BP a DP našich studentů (česky, víc příkladů). ► Stevenson W. J., Operations Management (13th ed.), McGraw-Hill Education, 2018. ► Hopp W. J., Spearman M. L, Factory Physics: Third Edition, Waveland Press, 2011. Povinnosti, hodnocení, doporučení ► Předmět je ukončen kolokviem = rozpravou. ► Součástí kolokvia je obhajoba vlastního projektu (v rozsahu cca 5 stran A4 nebo 10 slidů), kterým se rozumí ► rozpracování jakéhokoli „příkladu ze života" metodami hodnotového toku, ► vytvoření několika příkladů do sbírky včetně vzorového řešení, ► naprogramování nebo rozvinutí některého algoritmu, atp. ► Lze se domluvit na vyposání tématu bakalářské nebo diplomové práce. ► Představení (obhajoba) projektů proběhne ideálně ve vyučování v závěru semestru (po probrání nezbytné látky), v horším případě ve zkouškovém období (včetně „oprav"). ► Rozmýšlejte si průběžně vhodné téma. ► Požadavky na znalosti: osvojení pojmů a metod, zjistí se rozpravou. Cvičení: Co si představíte pod pojmem proces? Příklady procesů ► Průmysl — obrábění, lakování, montáž, ... ► Logistika — transport z bodu A do bodu B. ► Ekonomika — nákup, prodej, půjčka, ... ► Administrativa — rozhodování, schvalování, ... ► Příroda — růst, predace, rozmnožování, rozklad, spáne procesy v neživé přírodě, ... ► Informatika — příkaz, program, procedura. ► Vzdělávací proces. ► Soudní proces. Společné vlastnosti procesů / pokus o definici ► Proces transformuje vstupy na výstupy, zpravidla bývá cílem nějaké „zušlechťování". ► Proces je obvykle chápán obecněji než jako jednorázový. Lze jej opakovat nebo provést s podobnými vstupy a očekávat podobné výstupy. ► Předpokládáme ustálené a parametrizovatelné chování procesu, zejména jeho časovou náročnost. ► Proces často nahodilý a k parametrizaci uvažujeme náhodné veličiny. ► Černá skříňka, do níž dodáme vstupy a po určité době dostaneme výstupy. (Viz medvídek Pú a hra na medvědí proutky.) Vstupy a výstupy procesů Cvičení: Rozmyslete si vstupy a výstupy: ► Vaření. ► MHD. ► Dnešní výuka. ► Nákup v obchodě. Které vstupy jsou procesem zušlechťovány a které spíš naopak? Zdroje ► Vstupy a výstupy jsou relativní (ke konkrétnímu procesu). Obecně hovořme raději o zdrojích. ► Procesu se obvykle účastní více zdrojů: materiál, stroje, dělníci, atp. ► Dále můžeme zahrnout informace (řídící signál, měření), energie, finance, atd. (Nákup/prodej = procesy přeměňující peníze na věci a obráceně.) ► V našem chápání tak zdroje odpovídají i meziproduktům výroby, stavům zařízení (např. nastaveným strojům), atp. ► Rozlišování stavů umožňuje modelovat údržbu strojů, dodržování pracovních přestávek pro zaměstnance, atd. ► Připravenost zdrojů budeme řešit pomocí zásobníků. uslednost procesů, receptura Cvičení: Rozepište podrobně fáze vaření čaje (včetně přípravných úkonů) a uveďte, které zdroje se jich účastní. ► Recepturou rozumíme schéma respektující příčinnou (kauzální) vazbu navazujících procesů. (Ve výrobě bývá závazná.) ► Vazbu můžeme formalizovat jako binární relaci či orientovaný graf. ► Prvky relace odpovídají zdrojům. ► Dualita grafů — můžeme si vybrat, zda procesy budou vrcholy a zdroje hrany, nebo naopak. Rozpad na pod procesy ■v ► Členění procesu na podprocesy zpravidla bývá postupné a vytváří rozpadovou strukturu (process breakdown structure = PBS). ► Kořenem je celá receptura, případně sjednocení více receptur (když se současně vyrábí různé věci). ► Listové podprocesy se často označují jako operace. ► Operace ale nemusí být „doopravdy elementární" —jsou elementární jen v rámci zvoleného přiblížení. ► Pojem operace je diskutabilní— obecný pojem procesu neomezuje možnost dalšího rozkladu. Typická schémata procesů I stroj surovina > příprava -) -) -) práce -> -> -> dokončení výrobek dělník < ická schémata procesů II surovina-1 » výrobek seřízení prace cisteni V V |V| XI ✓ I v| /v seřizovač dělník udrzbar stroj <■ Voces jako průsečík cest seřizovač surovina výrobek Opakované (iterované) procesy ► U sériové výroby je běžné opakovaní procesu na stejném stroji. ► Opakovaní procesu na stejném výrobku je méně typické (ruční hoblování, damascénska ocel, lístkové těsto, ...). ► Proces sériové výroby obvykle probíhá s předem daným počtem opakování, hovoříme o sérii, šarži, kampani, atd. (Analogie cyklu FOR v programování.) ► Předpokládáme, že všechny iterace procesu lze jednotně parametrizovat. Rozlišujeme zejména: ► Procesní čas (process time) — čas strávený výrobkem v procesu (tj. mezi jeho vstupem do a výstupem z), značíme PT. ► Čas cyklu (cycle time) — čas mezi vstupy dvou po sobě jdoucích výrobků (nebo výstupy), značíme CT. ► V ideální výrobě jsou PT i CT konstantní, v reálné mohou kolísat (náhodné veličiny). Cvičení: Uveďte příklady iterovaných procesů, kde a) PT = CT, b) PT > CT, c) PT < CT. Časohmotový diagram pro (ideální) iterovaný proces Dávkové zpracování ► Některé procesy probíhají hromadně pro větší počet výrobků, mluvíme o dávkovém zpracování— např. lakování, vaření švestkových knedlíků, atd. ► Všechny výrobky zpracované ve stejné dávce mají společný PT. ► Nezaměňujme dávkové a sériové zpracování! (Dávkové zpracování je v jistém smyslu paralelní.) ► Lze si ovšem představit i kombinaci obojího. asohmotový diagram pro (ideální) dávkový proces hmota PT <-> vstup výstup N čas Přenastavení, prodleva ► Změna režimu stroje si může vyžádat čas, který nazýváme časem přenastavení (changeover time) a značíme C/0. ► C/0 může zahrnovat např. seřízení, vyčištění, v obecnějším pojetí transport stroje, atp. ► Přenastavení může mít různou časovou náročnost, C/0 tedy závisí na charakteru přechodu mezi procesy — např. výměna jednoho nástroje v obráběcím stroji vs. výměna více nástrojů, podobné barvy vs. velmi rozdílné barvy, atd. I pro jediný stroj tak C/0 odpovídá spis matici. ► Když se s některým zdrojem neděje nic, hovoříme o prodlevě (idle time). Čas strávený v prodlevě značíme IT. ► Pokud je stroj toliko přenastaven a nedojde k prodlevě, odpovídá C/0 rozdílu časů mezi vypuzením posledního výrobku jedné kampaně a přijetím prvního výrobku další kampaně. (Ještě za předpokladu, že stroj nelze přenastavit za chodu.) ičení na časy Cvičení: Které z časů P7", CT, C/O, IT lze naměřit na cestě a) výrobku, b) stroje, c) pracovníka? Cvičení: Co jsou zdroje ve školní výuce? Čemu tyto zdroje odpovídají ve výrobě? Je výuka z nějakého pohledu sériová nebo dávková? Pokuste se interpretovat P7", C7~, C j O, IT. Vedoucí čas ► Pro výrobu je často klíčový celkový výrobní čas (lead time), značíme LT. ► LT odpovídá součtu všech procesních časů a prodlev na cestě výrobku (případně i odpovídajících CT v případě měření času výroby celé kampaně). ► Dostáváme legrační vzoreček: ' j 0 ITj mnoho nevíme, netýkají se procesů, závisí na šikovnosti plánovače. Spojité a obecnější procesy ► Spojitý proces— nezpracovávají se kusy ani dávky, materiál proudí spojitě (tekutiny, sypké hmoty, ...). Casohmotový diagram je grafem spojité rostoucí funkce (typicky lineární). ► Spojitý proces lze aproximovat diskrétním (např. rozbitím časové osy na určité jednotky — myšlenka Riemannova integrálu a odpovídajících numerických metod). Nebo obráceně. ► Montáž— více materiálových vstupů, jeden výstup. ► Demontáž — jeden materiálový vstup, více výstupů. ► U obecnějších typů procesu se členění časů (na P7", CT,...) nemusí podařit, ale může pomoci rozčlenění na vhodné podprocesy. Optimální je rozdělit proces na úseky podle sdílení zdrojů (viz seřizování stroje). Cvičení: Najděte příklad receptury s montáží i demontáží. Cvičení: Najděte příklad receptury s diskrétními i spojitými procesy. Relativizace časových parametrů ► Jestliže zdroje (materiál, stroje, lidé, ...) „zrovnoprávníme", nemá moc cenu trvat na typologii časů. ► Význam má pouze rozlišení „pracovních" (P7") a „čekacích" IT časů. ► Např. pokud na stroj nahlédneme jako na materiál, bude C/O procesním časem procesu přenastavení. ► Další zastávkou „cesty stroje" může být údržba, tu můžeme také definovat jako proces. ► Závěr: Síť určenou zvolenými recepturami, plánem a „vedlejšími cestami" dalších zdrojů lze popsat jako schéma procesů. Chování (diskrétního) procesu je popsáno procesním časem, velikostí dávky a počtem cyklů. (Ještě časem upřesníme.) Další speciální zdroje a procesy ► Výstupem výroby může být třídění podle jakosti, např. nejlepší, průměrná, zmetek. To je také typ procesu s jedním vstupem a více výstupy. ► Třídící proces je nahodilý. (Není předem jasné, jak se výroba povedla.) ► Zmetky tvoří nežádoucí zdroj. ► Výrobní odpad je také často nežádoucí. V lepším případě jej recyklujeme přímo ve výrobě nebo prodáváme do sběru. ► Výrobní schéma lze rozšířit o další externí zdroje a procesy a studovat na nich vedlejší projevy výroby. ► Stejným způsobem jako na výrobní nedostatky můžeme pohlížet na enviromentální škody a pokusíme seje analogicky merit. ► Výroba je obvykle součástí celého dodavatelského řetězce, což je pořád (komplexní) výroba. Měřítko modelování není podstatné, řešíme dílčí i složené procesy. Zásobník Cvičení: Pokuste se (vymezením proti procesu) o definici zásobníku. K čemu jsou zásobníky dobré? Jaké mají parametry? Pokus o definici zásobníku ► Zásobník má také vstupy a výstupy. ► V (ideálním) zásobníku nedochází k premene zdrojů. ► Zásobníkem lze vyjádřit sklad materiálního zdroje, stav zařízení nebo třeba logickou podmínku. Může tak být zcela virtuální. ► Množství zdroje v zásobníku může být shora i zdola ohraničeno (kapacita = max. zásoba, min. zásoba). ► Při sledování zásobníku v určitém časovém intervalu je podstatná jeho počáteční zásoba. ► Množství zdroje se mění v čase. Typy zásobníků podle určení ► Strategické zásoby — vstupní materiál, hotové výrobky, rozpracovanost. ► Vyrovnávací buffery: ► různé dávky, ► více vstupních/výstupních procesů, ► nahodilost procesních časů. ► Nežádoucí— objevují se v plánu spontánně, když neumíme vyřešit plynulost. ► Stavové. ► Logické — většinou umělé pro indikaci a řízení. Obsahem je booleovský příznak. Výrobní síť ► Výrobní sítí míníme sjednocení zvolených receptur (s ohledem na možné překryvy), případně rozšířenou o cesty zařízení, pracovníků aj. vstupů. ► Lze předpokládat, že se v síti střídají (alternují) procesy a zásobníky. ► V nejhorším lze síť docpat triviálními procesy a zásobníky. ► Příměr s elektrickým obvodem — procesy = rezistory/spotřebiče, zásobníky = kondenzátory/cívky. ► Náš „proud" je spíš stejnosměrný, ale iterované procesy vytváří periodicitu příznačnou pro střídavý proud. ► Analogie Kirchhoffova zákona: v kanálech (vodičích) se nic nehromadí, v delším časovém měřítku ani jinde (zboží prodáme, peníze investujeme nebo utratíme, . ..). Cvičení: Jakým procesem nahradíte dva po sobě jdoucí procesy? A jakým zásobníkem dva po sobě jdoucí zásobníky'? = Agregace zásobníků ► Podobně jako procesy lze i zásobníky organizovat do rozpadových struktur - working breakdown structure (WBS), kusovníky. ► Nej přirozenější je sdružování zásobníků podle zaměnitelného materiálu (nebo stavu), což už vlastně činíme. ► Opačný postup provedený do extrému by vedl k rozčlenění sítě až na individuální výrobky a jejich receptury a rozlišování stavů strojů po každé činnosti (usměrněný graf, bez cyklů). ► Tak podrobné členění určitě není účelné, aleje dobré vědět, že síť je ve skutečnosti již faktorizacínějaké primitivní sítě. (Usměrněný diagram v kategorii, viz později.) ► V agregaci lze pokračovat i nad rámec stejného a sdružovat zásobníky podle podobnosti nebo sdílené kapacity (fyzické umístění skladu). ► Supermarket— vícezdrojový zásobník, hlídáme minima zásob všech složek a maximum sdílené kapacity (snad ve smyslu lineárního/celočíselného programování). Plán ► Plánem rozumíme výrobní síť spolu s volbou velikostí dávek/kampaní a časovým rozvrhem činností. ► Realizovanému plánu nebo jeho části budeme říkat tok. (Příliš rigidní v rozlišování plán/tok nebudeme.) ► Spojnice objektů (šipky) nazýváme kanály. V technické praxi se někdy hovoří o kontrolních bodech toku. ► Za předpokladu alternace spojuje každý kanál právě jeden proces a právě jeden zásobník (v některém pořadí ze dvou možných). ► Funkci popisující průtok zdroje kanálem v čase nazýváme signálem. ► Pokud se nevyskytnou problémy, signál je vytvářen procesem příslušného kanálu. ► Proces je člen aktivní, zásobník pasivní. Cvičení: Jak poznáme dobrý plán? Ganttův diagram čas ► Patentován v 19. století, přinesl pokrok. ► Řádky obvykle odpovídají pracovištím (strojům), šipky jen cestám materiálu. ► Časově (a zdrojově) za plánová ne procesy můžeme nazvat úkony (činnosti, Joby). ► Překryv navazujících úkonů — kaskádové plánování. Validace zásobníku ► Zásobník prohlásíme za validní(ve zvoleném časovém intervalu), pokud se jeho zásoby vyvíjejí ve povoleném rozmezí. ► V obecnějším pojetí bychom mohli uvažovat i změnu mezí v čase. Pak požadujeme, aby se křivka vývoje v časohmotovém diagramu nacházela v určité oblasti. ► Křivku počítáme jako rozdíl součtu vstupních a součtu výstupních signálů (a také ji lze považovat za signál). ► Zjednodušení validace lineárními aproximacemi — využití opakovaných procesů. ► Trik s počáteční zásobou (pro programování) — zásobník I na začátku naplnit jednorázovou dávkou z pomocného procesu. Signál na zásobníku — ilustrace A C B A B C D = A + B - C Validace plánu ► Procesy necháme pracovat, jak jsou rozvrženy v plánu. ► Validitu kontrolujeme na zásobnících. ► Pokud jsou všechny zásobníky validní, prohlásíme celý plán za validní. ► „Závada" zásobníku indikuje kolizi procesů na zásobách zdroje, která se ve skutečnosti projeví na některém z procesů. ► Hovoříme o hladovění (vyčerpání/podtečení vstupního zásobníku), resp. blokování (přetečení kapacity výstupního zásobníku). ► Oproti skutečnosti vznikají „paradoxy": Zásobník přetéká přes kapacitu nebo podtéká pod nulu, což se v reálu nemůže stát. ► Zadáním ovšem je pouze zjištění, zda daný plán je validní. Na otázku postup odpovídá a dokonce lokalizuje kolizi zásobníkem a časem. Událost ► Událostí y toku/plánu se obvykle míní změna hodnoty některé signální funkce. ► V obecnějším pojetí budeme událostí rozumět bod zlomu na grafu signální funkce, nebo ještě obecněji, jakýkoli bod na grafu signální funkce. ► Cílem rozšírení definice události je zjednodušení popisu (a následné implementace) signálu jako lomené čáry propojující posloupnost událostí — želví grafika. ► Lineární aproximaci pravidelně schodovité funkce lze pak snadno získat vypuštěním vnitřních událostí— ponecháváme jen začátek a konec kampaně (s případným posunutím o CT). ► Kolizi tak můžeme přesněji definovat jako událost nacházející se mimo předem určenou podmnožinu přípustých událostí Udalosti opakovaného procesu nologický pohled ► Události nemusíme organizovat podle zásobníků, ale i podle průchodu konkrétního kusu zdroje výrobou. ► Průchod recepturou chápamejako pohyb podél další osy (vedle času a hmoty) a nazveme prostorem. ► Vzniklý diagram událostí nazýváme časoprostorový. ► Pojem události tedy můžeme zpřesnit jako trojici [t, n,/], kdí ► t je čas, ► n je hmota (proteklé množství zdroje), ► / je prostor (pozice ve výrobní síti). ► Nabízí se možnost vytvářet třetí typ diagramu, a sice hmotoprostorový. Jedná se v podstatě o snímek toku v určitém časovém okamžiku, z nějž lze vyčíst momentální zásoby. ► Každopádně tok si lze představit jako plochu v třírozměrném časohmotoprostoru, jejímiž řezy podél souřadných rovin jsou právě diskutované tři typy diagramů. Příklady pohledů/průchodů ► Průchod /7-tého výrobku sítí: [ti,n, l],[t2,n,2],...,[tL,n, L], kde ti vznikají součtem dílčích PT a IT, ti je tedy LT. ■v ► Činnost stroje: [t1,l,l\,[t2,2,l\,...,[tN,N,l\ ► Zrovnoprávěním zdrojů lze na hmotu a prostor nahlížet jako na dvě složky téže entity, čas je ale pořád něco jiného a odděleného. ► ► ► ► tni plánování Cílem kapacitního plánování je vytvořit validní plán (prozatím) se zohledněním parametrů procesů a zásobníků. Uvažujme dvě extrémní strategie plánování: ► Máme spoustu strojů/dělníků a minimální zásoby. Jakmile získáme zakázku, můžeme ji vyrobit velmi rychle, protože máme volné výrobní kapacity. Výroba samotná není příliš efektivní, spousta zařízení stojí a čeká, až přijde na řadu. ► Máme málo strojů/dělníků, ale robustní zásoby surovin, rozpracovaných výrobků i hotových výrobků. Vyrábíme ve velkých kampaních, s malým počtem přenastavení, tedy efektivně, ale velmi pomalu (velký LT). Kapacity zařízení jsou dobře využity (malé /7~), výrobky dlouho čekají. Výroba na Kolegové nazývají tyto typy plánu jako flexibilní a efektivní. V praxi obvykle hledáme rozumný kompromis. Odhad ekonomické návratnosti ■v ► Zadný extrém není dobrý, dochází k utopeným nákladům = kapitál dlouhodobě blokovaný v zařízeních nebo materiálu. ► Skladové i výrobní prostory samy o sobě něco stojí. I kdyby byly naše, můžeme zvážit jejich jiné využití, pronájem nebo prodej. ► Dobrý továrník řeší ziskovost i rychlost návratnosti investice. („Otáčení peněz".) ► Další položkou je samozřejmě riziko (necháváme na později). Cvičení: Je lepší za rok vydělat 10% nebo za tři roky 25%? Odpoveď na cvičení pemze zisk náklady pemze zisk náklady cas pemze čas Plánovací strategie ► Obecně platí, že je dobré: ► snažit se zkrátit LT a zásoby (tlak na flexibilitu) — strategie just in time (JIT), ► hledat optimální využití strojů (tlak na efektivitu), ► snažit se výrobu učinit co nejvíc pravidelnou — snižuje se potřeba vyrovnávat tok zásobníky = štíhlá výroba. ► Využití stroje se obvykle počítá jako overal! equipment effectiveness (OEE) — podíl času aktivního využití k celkovému (= aktivní + jalový). ► Úzké hrdlo sítě — klíčový proces na vysoce využitém zařízení s velkou frontou zdrojů, důsledkem je celkové zpomalení výroby. ► Další strategií tedy je snažit se identifikovat úzká hrdla a pokusit seje lépe vyřešit (nákup dalšího stroje, outsourcing). ► Opatrně s redukcí zásob — přiměřené zásoby jsou nutné. ► Nákup surovin může být i spekulativní investicí (čipy v době krize), ale to je jiný sport. Z vyšová n í z i s kovost i stroje flexibilita materia Příklad na pravidelnost Cvičení: Popište historický vývoj knihtisku. Rozeberte procesy jednotlivých metod a jejich režimy z hlediska pravidelnosti (dávky, kampaně). □ s = Typy výrob z hlediska pravidelnosti ► Kusová výroba — každý kus originál, umění, žádná pravidelnost, simulace hrubou silou, nic nevymýšlet. ► Sériová výroba — pravidelnost na úrovni procesů, kampaně nebo dávky, mezi procesy mohou být nepravidelnosti, simulace může využít opakování, prostor pro chytré metody. ► Linková výroba — pravidelnost všude, žádné čekání, není moc co řešit, LT je součtem PT. ► „Kustomizovaná" výroba — kombinace základních typů, často způsobená začleněním speciálních požadavků zákazníka (např. výbava auta). Víceúrovňová pravidelnost ► Snaha o redukci zásob materiálu (suroviny, rozpracované výrobky, hotové zboží) nutně vede ke zmenšování kampaní. ► Důsledkem je zvýšení časů přenastavení a tedy snížení OEE, ale pořád se to vyplácí. ► Citlivě stanovené velikosti kampaní mohou vést ke „stabilnímu rozvrhu" pro menší časové jednotky (den, týden) a vnést tak do plánu pravidelnost vyšší úrovně— heijunka. ► Vedle úspor z redukce zásob má systém výhody i z hlediska řízení či redukce „mentálního přenastavení" (každý ví, co se kdy dělá). ► Zásoby jsou nejen menší, ale i vyrovnané v čase — flexibilní odbyt. ► Validační algoritmus může mít víc úrovní aproximace, rychlejší běh. Příklad na heijunku Po Ut St Ct Pá AAAAB BBBBB BBBCC CCCDD DDDDD ABBCD ABBCD ABBCD ABBCD BCDDD A*B*C*D * (A*ß*C*D*) Algebra —jazyky, regulární výrazy. Čím víc heijunka, tím víc hvězdiček. Dvoj úrovňová lineární aproximace hmota t Příčiny plýtvání (podle Toyoty) ► muda — nevyužívání zásob nebo kapacit, čekání, stroj musí pracovat, když už se koupil, stejně tak materiál (zkažení, morální zastarání, chybí kapitál na užitečnější nákupy), ► mura — nepravidelnost (výroby nebo dodávek), nutné vyrovnávat, ► muri— přetěžování (strojů nebo lidí), opotřebení, opravy, vyhoření, nehody, ... ► Velká pozornost je také věnována HR (inovace, bezpečnost, obměna činností, firemní kultura, . ..). ► Výroba bude vždy obsahovat minimální neodstranitelné množství „přirozeného" plýtvání— entropie. Modelovaní plýtvání ► Muda se vidí na signálech zásobníků, mura na nezbytné kapacitě a počáteční zásobě, muri souvisíš režimy procesů, ale lze ji také pozorovat na zásobnících jako nežádoucí stavy. ► Hlavním cílem předmětu je nalezení souhrnné kvantifikace plytvania její využití jako účelové funkce pro optimalizaci plánu. ► Nezapomínejme na projevy plýtvání na externích tocích — energie, zmetkovost, recyklovatelnost strojů na konci životnosti, atd. ► Uvnitř výroby jsou ekonomické a ekologické zájmy o snížení plýtvání v souladu. Nesoulad vzniká jako snaha přenést zodpovědnost na ostatní u odpadních zdrojů (vypouštění látek do vzduchu a vody, pneumatiky v lese, ...). ► V případě potřeby (pro měření plýtvání) můžeme vytvářet umělé zásobníky. ► Sociální efekty — reklamní kampaň, skandál, .. . Chování trhu je obecně velmi nevyzpytatelné a těžko se modeluje. Řízení výroby a projektové řízení ► Námi navržený model zatím počítá s pevně stanoveným rozvrhem činností (Gantt) a zkoumá kolize na zásobnících. ► V praxi se často aplikuje podmíněné spuštění procesu: ► Řízení tlakem (push). — „Až doděláš A, začni následné 6." Proces je spouštěn plněním vstupního zásoníku. Většinou se týká materiálu, u stroje odpovídá zpracovávání fronty kampaní (tlačím uvolněný stroj do další kampaně). ► Řízení tahem (pulI). — Proces předjímá hladovění a spouští předcházející proces nebo procesy, aby měl z čeho vyrábět. Rozlišují se systémy, kde požadavek směřuje jen k blízkým předchůdcům a kde směřuje rovnou třeba až k dodavateli. ► Řízení tahem pomáhá stanovit prerekvizity u projektového řízení— co a kolik koupit materiálu, nářadí, koho zaměstnat, atd. Kan ba n a systémy řízení ■v ► Řízení tahem vyžaduje pečlivou evidenci zásob: kanban — aktualizovaná nástěnka se štítky (nebo display), v širším významu zahrnuje i samotné řízení výroby. Viz snímek toku. ► Systémy řízení výroby, liší se přidáváním dalších zdrojů a „vnitřní chytrostí": ► material requirements planning (MRP) — vymyslel český emigrant J. Orlický, jenom materiální zdroje, ► manufacturing resource planning (MRP II) — i stroje, lidé, peníze, ... ► enterprise resource planning (ERP) — přímé řízení výroby počítačem, další nástroje. Průmyslové revoluce ► Průmysl 1.0 — strojní pohon (mlýnské kolo, parní stroj, hutnictví, železnice, spalovací motor, elektřina). ► Průmysl 2.0 — sériová výroba (začala v textilních manufakturách, zejména ale linková výroba — H. Ford) ► Průmysl 3.0 — roboti. ► Průmysl 4.0 — všechno automatizované, chytré a komunikující, internet of things (loT), digitální dvojče. ► Průmysl 5.0 — udržitelnost (minimalizace plýtvání, recyklace, rozložitelnost odpadů, sociální rozměr). ► Kritika P 4.0 (i P 5.0): (typicky politické) cíle stanoveny, všichni je chtějí, ale ještě se moc neví, jak jich dosáhnout. Z P 4.0 se stal buzzword, na který jsou mnozí už alergičtí, nemluvě o P 5.0. Obsluha informačního toku ► S rozvojem řídících systémů se informační tok významně rozrůstá. ► Sám využívá a spotřebovává zdroje — počítače, datové sklady, (velmi drazí) odborníci, elektřina, kabely, snímače, tabule, software. ► Správa IT systému je sama o sobě hodnotovým tokem. ► Může se řešit stejnými modely. Zpracování toku je také tok, stává se tak „součástí sama sebe". ► Za součást informačního toku můžeme považovat i zavádění inovací Proces mění „starý tok" na „nový tok". Shrnutí první části ► Pojmy proces, zásobník, zdroj, kanál, signál, kolize. ► Tok jako plocha modelovaná událostmi. ► Základní myšlenka validační procedury. ► Návratnost investice, typy plýtvání. ► Nástin principů plánování a řízení.