Strateginen Taktinen
6 Simuloinnin käyttöskenaariot
6.1 Johdon strateginen suunnittelun apuväline
6.1.1 Taustaa
Telakalla on tiedossa nykyinen tilauskanta seuraaviksi vuosiksi. Neuvottelun alla on muutama uusi tilaus erilaisista aluksista. Myyntimiehet lyövät lukkoon tilausten hinnan ja valmistumispäivämäärän ja ovat valmistelemassa taijouksiaan ostajaehdokkaille. Halutaan tietää lyhin ja edullisin tomitusaika ja mitä se tarkoittaa tuotannossa. Apua halutaan erityisesti ns. kovien pisteiden laskemiseen. Simulointi tapahtuu tilauksista valmiina olevan ja kokemusperäisen tiedon perusteella.
6.1.2 Tavoite
Simuloinnilla halutaan saada selville mahdollisten tilausten vaikutukset tuotantoon sekä tehdä toimitusaika ja hinta tarkasteluja. Simuloinnin avulla halutaan tutkia erityisesti tilausten aiheuttamia kuormia eri tuotannon resursseille, tunnistaa pullonkauloja sekä pahimpia riskitekijöitä. Myös mahdollisia lisäkapasiteetin hankintoja ja alihankkijoiden osuuksien muutoksia halutaan tarkastella. Tärkeintä on tietysti saada telakka tuottamaan mahdollisimman paljon voittoa, joten eri vaihtoehtojen kustannus/tuotto -tarkastelu on avainasemassa.
6.1.3 Mallissa käytettävä tieto
Tarkastelussa perusmalli sisältää nykyisistä tilauksista aiheutuvat resurssikuormat sekä käytössä olevat nykyiset resurssit. Laivatyypin ja karkeiden lohkojakojen perusteella voidaan laskea lohkotyypeittäin
• Rakennusaltaassa lohkojen kokoamiseen tarvittava aika.
• Muiden tuotannon kriittisten polkujen ajoitukset kuten esimerkiksi konehuoneen valmistuminen.
• Suunnittelun resurssikuormia, jotta suunnittelu ehtii tuottaa tuotannon tarvitsemat piirustukset.
• Lohkokoormin kestot saadaan käyttämällä tietoja tyyppilohkoittain arvioiduista kestoista.
• Osavalmistuksen läpimenot lasketaan karkeiden tunnuslukujen perusteella toteutuneista arvoista lohkojen tyyppien perusteella.
Simuloinneissa ensin testattavia asioita on nimenomaan runkovalmistuksen ajoitusvaihtoehdot eli milloin osavalmistus pitää aloittaa, milloin ensimmäinen lohko nostetaan rakennusaltaaseen ja milloin on vesikoe. Tämän jälkeen tarkastellaan eri vaihtoehtojen aiheuttamia resurssikuormia tuotannossa ja eri kriittisten polkujen tarkastelua. Simuloinnilla tarkistellaan näin tapahtumia periaatteessa taaksepäin ajan suhteen lähtien liikkeellä tilauksen luovutuspäivästä. Säännöt, resurssien käyttö ja läpimenotiedot ovat pitkälti nyrkkisääntöjä ja luonteeltaan karkeita.
Käytettävät tiedot ovat tilastollisesti ajatellen todennäköisyysjakaumia ja simulointia ajetaan Monte Carlo -menetelmän mukaisesti useita kertoja, jotta saadaan havainnollistettua tulosten luotettavuusvälit.
6.1.4 Tulokset
Tuloksina saadaan kuormat työntekijä- ja koneresursseittain eri aikatauluvaihtoehdoille.
Tuloksista on mahdollista tunnistaa tuotannon pullonkaulat ja ohjauksen kannalta kriittisimmät kohdat sekä voidaan tarkistella eri vaihtoehtoja kuten:
• Siirtyminen ajoittain kaksi vuorotyöstä kolmeen vuoroon eri työvaiheissa ja sen vaikutus kannattavuuteen sekä läpimenoon.
• Miten merkittävimpien komponenttien kuten moottorien tai muuten merkittävästi rakennustapaan vaikuttavien komponenttien tilaus pitää ajoittaa.
• Mitä kannata alihankkia ja mitä tehdään itse. Eli millä hinnalla ja aikataululla alihankinta on kannattavaa.
• Alihankkijoiden aiheuttaman riskin tarkistelu. Pitäisikö valita kalliimpi ja luotettavampi vai edullisempi ja riskialttiimpi. Mitä paremmin epäluotettavuuden negatiiviset vaikutukset ovat tiedossa sitä helpompi on mitata rahassa parempi vaihtoehto.
Jos simuloinnissa havaitaan jokin osa-alue ongelmalliseksi, niin tämän osa-alueen tarkastelua voidaan simuloida hienommalla tasolla, jotta voidaan tunnistaa tarkemmat kehittämiskohdat. Jos vaikka osavalmistuksen läpäisykyky on pullonkaula, voidaan siirtyä simuloimaan yksittäisten prosessivaiheiden arvioituja kuormia ja tutkia näin hienomman tason pullonkauloja ja miettiä niiden avartamista ja taas sen vaikutusta kokonaisuuteen.
Tuloksena saadut aikataulut esitettäisiin Gantt-taulukoilla, kuten nykyisilläkin järjestelmillä.
Kaiken kaikkiaan lopputuloksena voi olla eri tilauksille arvioituja tuottoja. Tieto voidaan esittää esimerkiksi tilauksittain käyrinä, joissa X-akselina on luovutuspäivämäärä ja Y- akselilla myyntihinta, jolla vaadittu tuotto-odotus täyttyy. Sen avulla myyntimiehet voivat käydä neuvottelut perustuen jonkinlaiseen laskentaan arvioiduista kannattavuuksista ja miettiä miten kannattaa edetä kaupanhieromisessa ja samalla tiedettäisiin nykyistä enemmän tilauksen vaikutuksesta tuotantoon.
6.1.5 Mallin rakentaminen käytännössä
Käytännössä tällaisen mallin saattamiseen simulointimalliksi liittyisi seuraavia työvaiheita.
Yksityiskohtatason miettiminen lähtötiedolta. Mitä muuttujia halutaan muuttaa ja mitkä muuttujat ja säännöt ovat aina samoja? Mistä asioista syötettäisiin jakaumia ja millä tarkkuudella halutaan tulosten luottamusvälit?
Ensimmäisten mallien kohdalla voidaan tarkastella, mitkä tiedot uudesta tilauksesta ovat kriittisimpiä ja mikä on mallille riittävä yksityiskohtataso. Tällöin voitaisiin myös tehdä tarkempi muuttujien jako pysyviin ja vapaasti muutettaviin.
Strategisen tason perusmalli sisältää nykyisen tilauskirjan mukaiset tiedot ja se kuvaa nykyisen tilauskannan aiheuttamia kuormia tuotantoresursseille. Kun on tarve tutkia mahdollisten uusien tilausten aiheuttamia vaikutuksia, niin ensimmäinen asia on päivittää perusmalli. Kun perusmallin on kunnossa ja luotettava, voidaan alkaa simuloimaan
tulevien tilauksien vaikutuksia. Perusmalli sisältää nykyisen tilauskannan ja niiden aiheuttamat kuormat eri tuotantoresursseille. Perusmallin ylläpito edellyttää tilauskannan tietojen pitämisen ajan tasalla ja mahdollisten muutosten läpimenoajoissa, tuottavuudessa tai resursseissa päivittämisen malliin. Nykyisten tilausten aikataulut!edot linkitetään simulointimalliin. Perusmalliin linkittyvää tietoa ja mallin validointiprosessia havainnollista kuva 6-1.
л
Komponenttikirjasto Simulointiohj ekteista
Q Q Q Q
Tulosten analysointi ja
visualisointi Nykyiset
tilaukset ^ Perusmalli
f
Simulointi-ohjelmisto Kuva 6-1 Perusmallin muodostumisprosessi
Tarkastelukohtaisen mallin tekeminen aloitettaisiin analysoimalla uuden tilauksen perustietoja. Käytettävissä olevilla karkeiden tietojen avulla tunnistettaisiin tyyppilohkot sekä muut simuloinnin läpimenon kannalta oleellisimmat asiat, joiden jälkeen tiedot syötettäisiin simulointimalliin. Uusia tilauksia testatessa tietojen syöttöä varten voidaan luoda tähän tarkoitetulla mallipohjalla. Syntyvät mallit tallennetaan omiksi malleiksi ja varsinaisten perusmallien päivitys tapahtuu vasta sitten, kun kaupat ovat lyöty lukkoon.
Optimointi perustuu kokeiluihin mallilla. Syötettävien perustietojen määrä strategisessa simuloinnissa on kaiken kaikkiaan pieni ja sellaisten tietojen syöttö onnistuu ilman automaattisia tiedonkeruujäijestelyitä. Tosin perusmalliin olemassa olevien tilausten tiedot
Tarkastelu-kohtainen
malli
Myynti Tuotanto
Suunnittelu
Tulosten analysointi ja
visualisointi Perusmalli
Simulointi-ohjelmisto
Kuva 6-2 Simulointimallin arkkitehtuuri
6.1.7 Validointi
Mallin kuten myös tulosten validointiin tulee osallistua sisäisen simulointi asiantuntijan lisäksi edustajia ylemmästä johdosta, myynnistä, tuotannosta ja suunnittelusta. Kun eri osapuolten päätöksentekijöitä on mallin rakentamisessa mukana, niin tuloksiin voidaan
vl/V
',-y "
Komponenttikirjasto Simulointiobjekteista
Q Q Q Q
6.1.6 Simulointimallin arkkitehtuuri
Simulointimallin rakennetta ja suhdetta yritysten muihin järjestelmiin havainnollistaa kuva 6-2. Komponenttikirjastosta on mallit tuotannontekijöistä kuten laitteistoista, tiloista ja alihankinnasta, joiden avulla voidaan tehdä erilaisia "mitä - jos" -analyysejä.
Tehtyjä malleja testataan simulointiohjelman avulla, tuloksia analysoidaan ja suoritetaan validointia, jonka jälkeen taas täsmennetään mallia. Myynti, tuotanto ja suunnittelu asettavat kaikki omia vaatimuksiaan ja rajoite-ehtoja malleille. Simulointimallin tarvitsema tieto tyyppilohkoista on valmiina simulointikomponenteissa ja perusvaihtoehtojen testaus tehdään helpoksi rakentamalla valmiit pohjat tietojen täyttämiseen laivatyypeittäin.
n
......
(\
....••••paremmin luottaa. Validointia ei saa unohtaa jatkossakaan ja erityisesti lähtötietojen luotettavuuden tarkastelu on oleellista.
6.1.8 Käyttöliittymät
Mallin kehittämisen yhteydessä käyttöliittymänä toimia pelkästään simulointiohjelmisto, johon tiedot linkitetään esimerkiksi Excelistä. Koska lopullisien käyttäjien lukumäärä on pieni, niin itse käyttö saa olla hankalaakin, kunhan muutosten
voi
tekeminen ja vaihtoehtojen kokeileminen sujuu silti joustavasti. Erilaisten alihankintakuormien jäljestäminen yms. tulisi tapahtua helposti ja uuden tilauksen testaamisessa kannattaa suunnitella valmiit pohjat, jotta perustietojen syöttämiset tapahtuvat nopeasti.
6.1.9 Turvallisuusasiat
Strategisen tason tieto on hyvin arkaluontoista, koska se sisältää aikataulu-, resurssi- ja hintatietoja. Siksi käytännön järjestelyissä tulee ottaa huomioon turvallisuusnäkökohdat.
Tämä tarkoittaa, että käyttö- ja päivitysoikeudet tulee olla vain tietyillä henkilöillä. Myös mallin rakentamisessa tällä osin kannattaa miettiä tarkkaan, miten mallien rakentaminen ja kehitys toteutetaan.