Planowanie produkcji AI

Wykonalność planu produkcji znana,zanim zlecenie ruszy.

INVO analizuje planowane zlecenia, zestawienia materiałowe, dostępne linie, zasoby i historię rzeczywistego wykonania, aby przewidzieć czas realizacji, obciążenie produkcji i ryzyko opóźnień.

INVO ERP - planer produkcji AI · produkcja jutro

Sztuki

24 850

Zlecenia

186

Linie

7

Linia 1Linia 2Linia 3
+45 min

Planowane zakończenie 14:20 Prognozowane zakończenie 15:05

Ryzyko opóźnienia78%

Linia montażowa 3 · przewidywane wąskie gardło

Rekomendacja

Przenieś partię #4821 na linię 2

Plan vs rzeczywistość

Plan produkcji nie zawsze pokazuje,jak produkcja przebiegnie naprawdę.

Plan może zakładać, że zlecenie zakończy się o 14:00. W praktyce wynik zależy od tego, co dzieje się na hali: wielkości partii, obciążenia linii, kolejności zleceń, dostępności ludzi i opóźnień z wcześniejszych etapów.

INVO wykorzystuje historię rzeczywistej produkcji, aby jeszcze przed rozpoczęciem zmiany oszacować, ile produkcja prawdopodobnie potrwa i gdzie może pojawić się problem.

Plan

5 000 szt.

Start: 10:00
Planowane zakończenie: 13:00

Rzeczywiste warunki

  • linia 3 mocno obciążona
  • wcześniejsze zlecenie +18 min
  • większa partia niż zwykle
  • próby w locie blisko pełnej przepustowości

Prognoza INVO

Prognozowane zakończenie

13:34

PlanPrognozowane zakończenie
13:00
+34 min

Ryzyko opóźnienia: 72%

Plan mówi, co powinno się wydarzyć. INVO wykorzystuje dane historyczne, aby przewidzieć, co prawdopodobnie wydarzy się naprawdę.

Przed rozpoczęciem produkcji

Co można wiedziećprzed rozpoczęciem zmiany?

  • Kiedy naprawdę zakończy się produkcja?

    Przewidywany czas wykonania zlecenia i całego planu.

  • Które linie będą przeciążone?

    Prognozowane wykorzystanie dostępnej przepustowości.

  • Gdzie powstanie wąskie gardło?

    Procesy, które prawdopodobnie ograniczą wykonanie planu.

  • Ile komponentów rzeczywiście zużyjemy?

    Prognoza wykonania uwzględniająca historyczne odchylenia.

  • Które zlecenia są zagrożone?

    Prawdopodobieństwo niedotrzymania harmonogramu.

  • Czy obecna obsada wystarczy?

    Przewidywane zapotrzebowanie na ludzi dla poszczególnych etapów.

Jak to działa?

Od historii produkcji doprognozy kolejnej zmiany.

INVO wykorzystuje dane, które już powstają podczas planowania i realizacji produkcji. Porównuje wcześniejsze plany z rzeczywistym wykonaniem i na tej podstawie przewiduje przebieg kolejnych zleceń.

  1. Historia produkcji

    Plan + rzeczywiste wykonanie

  2. AI

    Znajduje zależności

  3. Prognoza

    Co prawdopodobnie wydarzy się jutro?

Plan
14:00
Prognoza
15:05
Ryzyko
78%
01

Zbieramy rzeczywiste dane z produkcji

INVO zapisuje m.in.:

  • co produkowaliśmy
  • ile
  • na której linii
  • jak długo
  • z jaką przepustowością
  • jakie wystąpiły opóźnienia

Dzięki temu powstaje historia tego, jak produkcja przebiegała naprawdę, a nie tylko jak była zaplanowana.

02

AI znajduje powtarzające się zależności

Modele analizują wcześniejsze realizacje i sprawdzają, co wpływało na czas oraz przepustowość produkcji. Przykładowo system może zauważyć:

Przy tej wielkości produkcji i obciążeniu prób w locie podobne zlecenia trwały średnio 12% dłużej niż zakładał plan.

Nie trzeba ręcznie definiować każdej takiej zależności - model znajduje je w danych historycznych.

03

Przewidujemy kolejną produkcję

Gdy powstaje nowy plan, INVO wykorzystuje wcześniejsze dane, aby oszacować:

  • kiedy zakończy się produkcja
  • które linie mogą być przeciążone
  • gdzie może powstać wąskie gardło
  • które zlecenia są zagrożone opóźnieniem

Zamiast

Planowane zakończenie: 14:00

Dodatkowo

  • Przewidywane zakończenie: 15:05
  • Ryzyko opóźnienia: 78%
  • Problem: przeciążenie linii 3

Im więcej rzeczywistych realizacji znajduje się w historii, tym więcej danych mamy do trenowania i doskonalenia modeli prognostycznych.

Modele i technologia

Różne pytania wymagająróżnych modeli.

Wszystkie modele korzystają z danych zgromadzonych w hurtowni danych INVO. Łączymy w niej historię zamówień, zestawień materiałowych, planów produkcji, pracy linii, rzeczywistego czasu wykonania, zużycia komponentów, przestojów i innych zdarzeń z ERP oraz MES.

Na tej podstawie dobieramy model do konkretnego pytania - np. ile potrwa produkcja, gdzie powstanie przeciążenie albo jakie jest ryzyko opóźnienia.

Skąd modele biorą dane?

ERPMESWMSDane produkcyjne

Hurtownia danych INVO

  • Zamówienia
  • BOM
  • Plany produkcji
  • Rzeczywiste czasy
  • Praca linii
  • Zużycie
  • Przestoje
  • Przepustowość

Plan

Jak produkcja była zaplanowana

Wykonanie

Jak przebiegła naprawdę

Modele AI

Hurtownia danych tworzy historię tego, jak produkcja była planowana i jak przebiegała naprawdę. To na tych danych trenujemy i zasilamy modele prognostyczne.

Model prognostyczny

Ile naprawdę potrwa produkcja?

Modele analizujące wiele czynników

Model analizuje tysiące wcześniejszych realizacji i sprawdza, jakie warunki wpływały na ich rzeczywisty wynik.

Może np. zauważyć, że określone połączenie dużej partii, konkretnej linii i wysokiego obciążenia historycznie powodowało dłuższą produkcję.

Kiedy pojawia się podobne zlecenie, wykorzystuje te zależności do przewidzenia jego wyniku.

Plan180 min
Prognoza AI214 min

Zastosowania

  • Czas produkcji
  • Ryzyko opóźnienia
  • Przewidywana przepustowość
  • Zużycie komponentów

Korzyść: Bardziej realistyczna prognoza oparta na rzeczywistych realizacjach.

Gradient Boosting

LightGBM · XGBoost · CatBoost

Modele szeregów czasowych

Jak sytuacja będzie zmieniać się w czasie?

Modele analizujące przebieg produkcji

Te modele nie patrzą tylko na końcowy wynik. Analizują, jak obciążenie, tempo produkcji i inne parametry zmieniają się w kolejnych godzinach.

Dzięki temu mogą przewidzieć, w którym momencie pojawi się przeciążenie lub spadek przepustowości.

Linia 3 · teraz

  • 82%
  • 10:3091%
  • 11:30103%
  • 12:30112%

Przewidywane przeciążenie przepustowości

Zastosowania

  • Obciążenie linii
  • Tempo produkcji
  • Przyszłe wąskie gardła
  • Wykorzystanie przepustowości

Korzyść: Widoczna jest nie tylko aktualna sytuacja, ale również kierunek, w jakim zmierza produkcja.

Prognozowanie szeregów czasowych

N-HiTS · Temporal Fusion Transformer

Prognoza ryzyka

Jak duże jest ryzyko, że plan się nie wykona?

Modele uwzględniające niepewność

Produkcja nie jest w 100% przewidywalna. Dlatego model może pokazać nie tylko najbardziej prawdopodobny wynik, ale również zakres możliwych wyników i poziom ryzyka.

Zamiast jednej pozornie pewnej godziny zakończenia planista widzi, jak bardzo prognoza jest pewna.

Najbardziej prawdopodobne zakończenie
14:52
Przewidywany zakres
14:40–15:10
Ryzyko opóźnienia
84%

Zastosowania

  • Ryzyko opóźnienia
  • Ryzyko przeciążenia
  • Przedział czasu zakończenia
  • Ocena niepewności planu

Korzyść: Planista podejmuje decyzję na podstawie poziomu ryzyka, a nie jednej pozornie pewnej liczby.

Prognozowanie probabilistyczne

Quantile Regression · Conformal Prediction

A gdy proces jest bardziej złożony?

Przy dużej ilości danych, wielu równoległych liniach, długich sekwencjach operacji lub danych z urządzeń IoT możemy wykorzystywać również sieci neuronowe i modele deep learning. Pozwalają analizować bardziej złożone zależności, ale wykorzystujemy je wtedy, gdy testy pokazują, że poprawiają jakość prognoz.

Neural Networks · Deep Learning · Sequence Models

Bardziej skomplikowany model nie zawsze oznacza lepszą prognozę.

Dobieramy model, który najlepiej przewiduje rzeczywiste wykonanie na danych klienta.

Silnik optymalizacji

Model przewiduje problem.System pomaga znaleźć lepszy plan.

Jeżeli modele przewidują, że jedna z linii będzie przeciążona, kolejnym pytaniem jest: co możemy zmienić?

Warstwa optymalizacyjna może porównać różne warianty realizacji planu, uwzględniając dostępne linie, kolejność zleceń, obsadę, terminy, przezbrojenia i koszty.

Obecny plan

15:12

Ryzyko opóźnienia: 84%

Prognoza AI · linia 3 przeciążona

Warianty alternatywne

Wariant A

+4 pracowników

+1 850 zł

Dodatkowy koszt

Zakończenie
14:31

Wariant B

Rekomendowany

Przenieś 2 zlecenia na linię 2

+320 zł

Dodatkowy koszt

Zakończenie
14:16

Prognoza nie kończy się na informacji o potencjalnym problemie. Może zostać wykorzystana do porównania wariantów i znalezienia lepszego sposobu realizacji planu.

  1. ERP + MES + produkcja

  2. Hurtownia danych INVO

    Jak wyglądały wcześniejsze realizacje?

  3. Modele AI

    Jakie zależności występują w danych?

  4. Prognoza

    Co prawdopodobnie wydarzy się jutro?

  5. Optymalizacja

    Jakie mamy alternatywy?

  6. Rekomendacja

    Który wariant daje najlepszy przewidywany wynik?

Od prognozy do decyzji

Sama prognoza nie zmienia produkcji.Decyzja tak.

  1. Alert

    Linia 3 prawdopodobnie przekroczy przepustowość o 12%.

  2. Rekomendacja

    Przenieś dwa zlecenia na linię 2.

  3. Symulacja

    Wpływ zmiany sprawdzany przed aktualizacją planu.

Obecny plan

Zgodnie z harmonogramem

15:12

Nadgodziny: 72 min
Ryzyko opóźnienia: 84%

Wariant A

+4 operatorów

14:31

Dodatkowy koszt: 1 850 zł
Ryzyko opóźnienia: 21%

Wariant B · rekomendowany

Przeniesienie 2 zleceń

14:16

Dodatkowy koszt: 320 zł
Ryzyko opóźnienia: 9%
Produkcja MES

Efekt biznesowy

Lepszy plan przed startem oznaczamniej kosztownych korekt podczas zmiany.

Nadgodziny ↓

Mniej nieplanowanych nadgodzin

Przestoje ↓

Mniej przestojów i oczekiwania

Przepustowość ↑

Więcej produkcji z obecnych linii

Terminowość ↑

Większa terminowość realizacji

Oszacuj potencjał na własnych kosztach produkcji.

2 000 000 zł
1 000 000 zł
15%

Obecny koszt możliwy do uniknięcia: 3 000 000 zł

Potencjał oszczędności

450 000 zł

/ rok

≈ 37 500 zł / miesiąc

Symulacja pokazuje potencjalną skalę efektu i nie stanowi gwarancji wyniku. Rzeczywisty rezultat zależy od procesów, jakości danych oraz zakresu wdrożenia.

Wykonalność jutrzejszego planu znana,zanim rozpocznie się produkcja.

INVO wykorzystuje historię rzeczywistego wykonania do przewidywania czasu produkcji, przeciążeń i ryzyka opóźnień.