新型冠状病毒肺炎

covid后制造业的产能规划

产能和供应链战略有助于制造商保持竞争力

迈克尔·d·维迪尔(Michael D. Verdier)著 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冠状病毒病对各行各业的制造业都产生了显著影响。在全美制造商协会最近的一项调查中,近80%的制造商预计了COVID-19大流行带来的财务和运营后果。甚至在大流行之前,由于国际贸易紧张局势、外国工资增加、质量控制和其他因素,就出现了从全球经济到更多地方经济的显著转变;大流行只是加剧了这一趋势。现在,许多行业都在寻求将供应链(关键部件/原材料生产)搬到离家更近的地方,从而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。这种不断变化的格局正在推动企业重新评估其流程和生产能力。

预估产量

是否该行业正在经历增长预期收入的减少,这是至关重要的准确预测产量的需求,因为这影响短期和长期增长战略的各个方面——从设备资产利用率、人员和资本支出的新设施和基础设施。

需要考虑的因素有很多。将12个月的滚动平均销量与前三个月进行比较,以确定趋势。根据实际收入评估销售预测。通过分析行业趋势,向销售或业务发展领导下达任务。

考虑生产、包装材料和建筑材料的成本指数与当前利率。这将如何影响客户对产品和服务的近期和长期需求?原材料成本的膨胀是否会降低消费者需求,导致产能需求减少和资产闲置,还是当前接近于零的利率是投资于资本改善(包括扩张)的机会?

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,而这些法案反过来可能会严重影响生产零部件以支持飞机引擎组装和检查的制造供应商。

同时也要关注地缘政治和经济环境。是否有将生产带回美国的动机?企业与发展中国家的离岸供应商之间是否存在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,因此有必要仔细评估每一个可能影响生产需求预测,进而影响近期和长期增长战略的因素。

计算吞吐量水平

了解生产设备的生产能力,从而评估你的产量和能力水平。在确定设备需求和计划的资本支出时,要考虑设备的可靠性,包括更换和定期维护的停机时间,因为设备不能总是以100%的产能运行。

例如,考虑一个需求预测表明需要每小时生产1,000个单位的场景。即使一条生产线的额定产量为每小时1000台,实际产量也需要根据停机时间和可靠性进行调整,以获得对实际生产能力更准确的预测。

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

一旦每条生产线的实际吞吐量确定下来,下一步就是将其转化为满足生产需求所需的设备的数量和类型,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(可能有多个设备模块)通常具有不同的吞吐量能力。

这将是至关重要的,当涉及到发展设备的总体安排和开始计划的材料交付,维护和电力分配的线路。例如,在一条生产线上,有人可能需要两个装箱机,但只需要一个托盘机,以避免生产线上的瓶颈。

基础设施支持

了解生产量和生产能力只是计划难题的一部分。一个很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、处理和妥善处理的废物副产品。

为了增加产能和额外的设备,需要什么来支持和使生产线投产?是否有足够的动力、压缩空气或蒸汽?如果没有,是否需要增加变压器和开关设备,压缩机或锅炉,以支持增加的过程效用需求。增加公用事业及其各自的分布将需要对设备以及管道、电缆桥架、管道、管道系统等的分布进行适当的空间规划,以避免对未来的增长造成干扰或障碍。

定制的运输技术最大限度地减少废物和多余的存储箱子。礼貌:BHDP

定制的运输技术最大限度地减少废物和多余的存储箱子。礼貌:BHDP

除了公用事业和公用事业分配之外,还要调查生产增加对其他基础设施领域可能产生的上下游影响。产量的增加可能需要额外的原材料。它们将被储存在哪里?还可能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装运成品?重要的是,要对你的整个材料存储策略、效用需求、现场物流和材料流、维护协议以及人员需求进行全面的上游和下游研究。

考虑一个敏感性分析

胆小的人不适合增加生产能力。这是一项昂贵的努力。设备不仅是一项重大投资,而且增加产能可能还需要增加人员、原材料和对公用事业基础设施的投资。考虑进行敏感性分析,这是一个探索不同场景以确定扩展阈值和相关需求的前端研究。

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,他们委托敏感性研究来分析现有的产量,以及增加额外的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,以增加两条增量生产线。如果他们选择增加三条新的生产线,这将是一个显著增加的投资,因为这将需要额外的变压器,更多的压缩机和扩建建筑。敏感性分析为业主提供了各种产能扩张方案的最佳价值选择分析(BVOA),使他们能够在管理资本支出的同时,明智地决定如何最好地实现长期增长。

从夹层角度看,新扩大的产能和未来增长的机会。礼貌:BHDP

从夹层角度看,新扩大的产能和未来增长的机会。礼貌:BHDP

未来扩容策略

在上面的例子中,添加第三行代码的成本要高得多。然而,在每项能力倡议或扩建决定中还需要考虑其他成本,如建筑动员/复员和工厂停机时间。

如果需要扩建厂房,可以考虑在未来扩建生产厂房,最终容纳四条新生产线(四个生产车间),但在最初的扩建阶段只安装两条新生产线。

这提供了一个机会,使用两个空的仓库,增加原材料和包装材料的存储或成品的存储,以支持两条新生产线的临时基础,直到第三和第四条生产线需要的时候。

这种方法也提供了一个机会,以推迟资本支出的新材料存储空间,同时保护未来的生产线安装。它还提供了一个好处,最大限度地减少由于毗邻作业线的另一个生产大楼扩建而造成的运营中断。

该策略可根据需要增加容量,减少停机时间,避免由于新的资本扩张和建设项目而导致的业务中断。总体目标是在不投资建筑或设备的情况下,以更长远的眼光来规划,这包括保护未来最终需要的空间。

计算机模拟产量增加的数据设计有助于减少瓶颈。礼貌:BHDP

计算机模拟产量增加的数据设计有助于减少瓶颈。礼貌:BHDP

未来的产能扩张需要提前规划和发展强大的设备总体安排、位置控制计划和阶段性战略,以确保建筑扩张、设备、物料流、公用事业和公用事业分配同步。

这就是为什么在一个统一的生产能力总体规划的基础上投资一个全面的工厂和设施总体规划是很重要的。随着业务的变化,定期检查和更新这些计划也同样重要。定期回顾和改进计划将确保对长期业务目标的关注得到维持,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

正如任何一个成功的体育教练会告诉你的,人们需要一支有正确经验的球队来赢得冠军。这也适用于容量规划。从一开始,重要的是要有一个跨领域的专家,代表业务的各个方面,并愿意分享他们的独特见解。团队成员的早期参与支持对能力规划过程的承诺。理想情况下,这个过程是由一个在公司有过工作经历的人来领导的,他在整个职业生涯中经历了多个角色和职能。通过与跨职能团队共享流程,产能规划、扩展选项开发和评估流程可以在8至12周内完成。

自动化程度的提高

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操作其生产设备的挑战。大流行要求制造商暂停生产或减少工作人员数量,以确保工人安全,这导致订单交付积压和全球供应链严重短缺。因此,制造业领导者正在加快对自动化的投资,以提高未来供应链的弹性。

虽然初始投资可能很高,但自动化有多种好处。它可以通过减少彼此的接触来帮助保护工人的健康(自动化需要在给定的空间内更少的工人)。它还有助于提高产品质量的一致性,随着时间的推移,无论生产是在海外还是在国内,都可以减轻由于工资上涨而导致的生产成本的影响。

虽然制造商可能无法一次性投资全面自动化,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产能和总体规划中。

COVID-19后的能力规划

制造业经历了COVID-19的严重破坏,但随着各组织重新开始运营,产能规划与场地和设施总体规划相结合,可以帮助领导人重新设想一个有弹性和高效的未来。


Michael d . Verdier
作者简介:Michael D. Verdier, p.e.,是BHDP的综合工业设计副总裁和市场领导者。
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