新冠疫情后制造业世界的产能规划

产能和供应链战略有助于制造商保持竞争力

通过迈克尔·d·维迪尔 2021年10月11日
可访问的现场库存减轻了吞吐量水平的中断。礼貌:BHDP

2019冠状病毒病对每个行业的制造业都产生了显著影响。在全国制造商协会最近的一项调查中,近80%的制造商预计2019冠状病毒病大流行会对财务和经营造成影响。即使在大流行之前,由于国际贸易紧张局势、外国工资上涨、质量控制和其他因素,经济已经从全球经济显著转向更多的地方经济;大流行只是加剧了这一趋势。现在,许多行业正在寻求将供应链(关键部件/原材料生产)带到离家更近的地方,导致制造商建造新的生产设施或扩大现有设施,作为提高供应链弹性的一种手段。这种不断变化的形势促使企业重新评估其流程和生产能力。

预测产量

无论是行业正在经历增长还是预期收入减少,准确预测产量需求都是至关重要的,因为这影响到近期和长期增长战略的各个方面——从设备资产利用,到新设施和基础设施的人员配备和资本支出。

有很多因素需要考虑。将12个月的滚动平均销售额与前3个月进行比较,以确定趋势。用实际收入评估销售预测。任务销售或业务发展主管分析行业趋势。

将生产、包装材料和建筑材料的成本指数与当前的利率指数结合起来考虑。这将如何影响客户对产品和服务的近期和长期需求?材料成本的通胀会降低消费者需求,导致产能需求减少和闲置资产吗?或者,当前接近于零的利率是投资于资本改善(包括扩张)的机会吗?

别忘了考虑政府刺激计划对该行业的影响。例如,国会有一些旨在刺激航空业的法案,这反过来可能会对生产支持飞机发动机组装和检查的部件的制造供应商产生重大影响。

保持对地缘政治和经济环境的关注。是否有将生产搬回美国的动机?与发展中国家的离岸供应商合作时,公司是否遇到了质量或供应链可靠性方面的挑战?有许多相互依赖的因素需要考虑-每个制造商都是独特的,因此需要仔细评估这些因素,这些因素可能会影响生产需求预测,进而影响近期和长期的增长战略。

计算吞吐量级别

了解生产设备因素的吞吐量能力,以评估您的产量和产能水平。在确定设备需求和计划资本支出时,要考虑设备可靠性,包括更换的停机时间和定期维护,因为设备不可能总是以100%的容量运行。

例如,考虑这样一个场景,需求预测表明需要每小时生产1000个单位。即使一条生产线的额定生产速度为每小时1000台,实际吞吐量也需要根据停机时间和可靠性进行调整,以获得更准确的实际生产能力预测。

可访问的现场库存减轻了吞吐量水平的中断。礼貌:BHDP

可访问的现场库存减轻了吞吐量水平的中断。礼貌:BHDP

一旦确定了每条生产线的实际吞吐量,下一步就是将其转化为交付生产需求所需的设备数量和类型,无论是制造系统、转换生产线还是包装系统。记住要考虑到每条生产线,可能是多个设备模块,通常具有不同的吞吐量能力。

当涉及到制定设备总体安排和开始计划材料交付、维护和管线效用分配时,这将是至关重要的。例如,在一条生产线上,有人可能需要两台竖箱机,但为了避免生产线出现瓶颈,只需要一台码垛机。

基础设施支持

了解产量和吞吐量能力只是计划难题的一部分。一个容易被忽视的领域是支持生产操作所需的基础设施:电力、压缩空气、生活用水、蒸汽,以及任何必须收集、处理和妥善处置的废物副产品。

为了增加增量产能和额外的设备,需要什么来支持并使生产线投入使用?有足够的动力、压缩空气或蒸汽吗?如果不是,是否需要增加变压器和开关设备,压缩机或锅炉来支持增加的过程效用需求。增加增加的公用事业及其各自的分布将需要适当的空间规划设备,以及管道、电缆桥架、管道、管道系统等的分布,以避免对未来的增长造成干扰或障碍。

定制运输技术最大限度地减少浪费和多余的箱子储存。礼貌:BHDP

定制运输技术最大限度地减少浪费和多余的箱子储存。礼貌:BHDP

除了公用事业和公用事业分配,还要调查产量增加可能对其他基础设施领域产生的上游和下游影响。增加产量可能需要额外的原材料。它们将存放在哪里?可能还需要额外的包装材料。是否需要额外的或新型的货架系统?是否需要额外的仓库空间?是否需要更多的码头门来接收材料或运送成品?关键是要对整个材料存储策略、效用需求、现场物流和材料流、维护协议以及每个容量增加计划的人员配备需求进行全面的上下游研究。

考虑敏感性分析

增加生产能力不适合胆小的人。这是一项昂贵的努力。不仅设备是一项重大投资,而且增加产能可能还需要额外的人员、原材料和公用事业基础设施的投资。考虑进行敏感性分析,这是一个前端研究,探索不同的场景,以确定扩展阈值和相关需求。

例如,销售趋势显示,制造公司“ABC”需要增加15%的产能来满足需求,他们委托进行了一项敏感性研究,以分析现有的产量,以及增加额外生产线对空间和效用的影响。

敏感性分析表明,该公司只有足够的设施和公用事业能力来增加两条增量生产线。如果他们选择增加三条新的生产线,这将是一项显著更高的投资,因为它将需要更多的变压器,更多的压缩机和建筑扩建。敏感性分析为业主提供了各种产能扩张场景的最佳价值选项分析(BVOA),使他们能够在管理资本支出的同时,就如何最佳地分阶段进行长期增长做出明智的决定。

新扩大产能的夹层视图和未来增加的机会。礼貌:BHDP

新扩大产能的夹层视图和未来增加的机会。礼貌:BHDP

未来产能扩张战略

在上面的例子中,添加第三行代码的开销要大得多。然而,在每个产能计划或扩建决策中,还需要考虑其他成本,如建设动员/复员和工厂停机时间。

如果涉及到建筑扩建,请考虑扩建生产建筑,最终在未来容纳四条新生产线(四个生产舱),但在初始扩建阶段只安装两条新生产线。

这提供了一个机会,使用两个空的海湾作为增量原材料和包装材料的存储或成品的仓储,以临时支持两条新生产线,直到需要第三条和第四条生产线。

这种方法还提供了一个机会,可以推迟新材料存储空间的资本支出,同时保护未来的生产线安装。它还提供了一个好处,最大限度地减少对操作的中断,因为另一个生产大楼扩建毗邻作业线。

该策略提供了根据需要增量增加容量的选项,减少了停机时间,并避免了由于新的资本扩张和建设项目而导致的业务中断。总体目标是考虑到更长远的规划,这包括保护未来最终需要的空间,而不需要现在投资于建筑或设备。

基于计算机建模的数据设计可以模拟产量的增加,有助于最大限度地减少瓶颈。礼貌:BHDP

基于计算机建模的数据设计可以模拟产量的增加,有助于最大限度地减少瓶颈。礼貌:BHDP

未来的产能扩张需要提前规划和制定可靠的设备总体安排、位置控制计划和分期战略,以确保建筑扩建、设备、物料流、公用事业和公用事业分配同步。

这就是为什么投资一个基于一致的生产能力总体规划的全面的场地和设施总体规划是重要的。随着业务的变化,定期检查和更新这些计划也同样重要。定期审查和改进计划将确保对长期业务目标的关注,并且短期决策不会成为长期增长和成功的障碍。

容量规划是一项团队运动

正如任何一位成功的体育教练都会告诉你的那样,人们需要一支经验丰富的团队来赢得冠军。而且,这也适用于容量规划。从一开始,重要的是在计划桌上有一个代表业务各个方面的专业知识,他们愿意分享他们独特的见解。团队成员的早期参与有助于对能力规划过程的承诺。理想情况下,这个过程应该由一个在公司有过工作经历,并且在整个职业生涯中担任过多个角色和职能的人来领导。通过与跨职能团队共享该过程,可以在短短8至12周内完成容量规划和扩展选项开发和评估过程。

自动化的接受度提高

在大流行之前,许多制造商面临着吸引和留住熟练技术人员来操作其生产设备的挑战。大流行要求制造商暂停运营或减少工作人员数量,以确保工人安全,这导致订单积压和全球供应链严重短缺。因此,制造业领导者正在加速对自动化的投资,以提高未来供应链的弹性。

虽然初始投资可能很高,但自动化有很多好处。它可以通过最大限度地减少彼此之间的接触来帮助保护工人的健康(自动化在给定的空间中需要更少的工人)。它还具有提高产品质量一致性的好处,并且随着时间的推移,可以减轻由于工资上涨而导致的生产成本的影响,无论生产是在海外还是国内。

虽然制造商可能无法一次性投资于全面自动化,但可以考虑确定一两个可以自动化的领域,并将其集成到您的总体能力和总体计划中。

COVID-19后的能力规划

由于2019冠状病毒病,制造业遭受了严重破坏,但随着组织重新开始运营,产能规划与现场和设施总体规划相结合,可以帮助领导者重新想象一个有弹性和高效的未来。

原始内容可以在设备工程


作者简介:Michael D. Verdier, p.e., BHDP综合工业设计副总裁兼市场领导者。