План в штуках врёт: как считать загрузку участка в часах и где эта разница переворачивает очередь

У меня небольшое производство: нанесение на одежду, печать и вышивка. Очередь я долго вёл в штуках, потому что так её видит заказчик и так её проще держать в голове. В штуках она выглядела честно: сегодня восемьдесят два изделия, завтра сорок пять, послезавтра двести девяносто. Проблема в том, что по этим числам нельзя ответить на единственный вопрос, который на самом деле задают: успею ли я к пятнице.

Ниже разбор того, как устроено время на таком участке, почему штука оказалась негодной единицей планирования, и где проходит порог, за которым порядок заказов в очереди переворачивается. Расчёт довожу до результата на своей же очереди, с формулой и с числами, которые можно проверить.

Время изделия состоит из двух частей, и только одна из них зависит от тиража

Начну с вышивальной станции, где время считается нагляднее всего. Паспортная скорость промышленных машин, если открыть спецификации, лежит в районе тысячи стежков в минуту: у Velles VE 1506 заявлен максимум 1000, у SWF серии KE до 1200, у Brother PR1055X 1000. Домашние машины идут медленнее, 400-800.

По собственному замеру логотип размером два на одиннадцать сантиметров, а это примерно 2000 стежков, ложится за полторы минуты. Разделите: около 1300 стежков в минуту по строчке. Цифра бьётся с паспортом, и это первое, что стоит понять: на самой строчке машина действительно работает близко к заявленному максимуму.

Дальше начинается то, чего в паспорте нет. Между двумя изделиями машина не шьёт: изделие снимается с пялец, следующее заправляется и выравнивается, проверяется натяжение, при смене цвета меняется нитка. Это постоянная часть цикла, и она не зависит от того, две тысячи стежков в рисунке или пятнадцать.

Отсюда простая формула времени партии:

T = n × (s / v + c)

где n это количество изделий, s число стежков в рисунке, v скорость машины по строчке, c постоянная часть цикла на одно изделие. Штука, которой я мерил очередь, сидит здесь только в множителе n, а всё интересное происходит в скобках.

Считаю свою очередь дважды: в штуках и в часах

Беру пять реальных заказов и считаю по формуле. Скорость беру 1200 стежков в минуту, постоянную часть цикла две минуты на изделие: это моя собственная оценка, и ниже я показываю, что от неё меняется. Число стежков в таблице тоже оценочное, по типу рисунка: точное значение выдаёт программа после загрузки макета, и это отдельная проблема, к которой я вернусь в конце.

В штуках очередь выстраивается так: 290, 82, 26, 24, 10. В часах она выстраивается иначе: 15,7, затем 5,0, затем 3,1, затем 2,0, и только потом 1,8. Заказ на десять зипок, самый маленький в списке, обгоняет заказ на двадцать четыре рюкзака: десять изделий с крупной вышивкой требуют больше времени, чем двадцать четыре с одним прижимом.

Разница здесь не косметическая. Если планировать по штукам, десять зипок выглядят как «сделаю между делом», и именно они срывают пятницу.

Где проходит порог, за которым решает скорость машины

Интересное место в формуле там, где машинное время на изделие сравнивается с постоянной частью:

s / v = c, то есть s = c × v

При двух минутах на подготовку и скорости 1200 стежков в минуту порог равен 2400 стежкам. Всё, что мельче, это производство, в котором машина простаивает больше, чем шьёт: мелкий логотип в 2000 стежков даёт 1,7 минуты строчки против 2 минут подготовки. Всё, что крупнее, ведёт себя ровно наоборот, и там уже имеет смысл разговор про скорость машины и число голов.

Отсюда практический вывод, который я до расчёта формулировал неправильно. На потоке мелких логотипов вторая голова или более быстрая машина почти ничего не дают: узкое место не в строчке, а в руках, которые перезаправляют пяльцы. На крупных рисунках всё наоборот.

Насколько результат чувствителен к оценке постоянной части

Двух минут я нигде не измерял секундомером по всей партии, это оценка. Поэтому проверим, что будет при других значениях, на том же заказе из 82 изделий с логотипом в 2000 стежков.

Разброс по времени партии получается двукратный при изменении подготовки с одной минуты до трёх. Для планирования это означает неприятное: точность оценки заказа определяется не скоростью машины, которая известна из паспорта, а величиной, которую большинство мастерских вообще не измеряет.

Измерить её при этом несложно: засечь время от снятия предыдущего изделия до первого стежка на следующем, десять раз подряд, и взять медиану. Я сделал это на одной партии и получил разброс от 70 до 210 секунд в зависимости от того, изделие это плоское или объёмное.

Что изменилось в планировании

Очередь я теперь веду в часах. Заказ, приходя, сразу раскладывается на число изделий, количество стежков или прижимов и оценку постоянной части, а в календарь попадает уже в часах.

Второй эффект оказался важнее первого: стало видно, что два заказа по сорок изделий дороже по времени, чем один на восемьдесят, при одинаковом рисунке. Разница в переключении между партиями, и она объясняет, почему неделя с шестью мелкими заказами выматывает сильнее недели с двумя крупными при одинаковой сумме.

Чего я не нашёл

Открытого норматива на постоянную часть цикла мне найти не удалось. Производители публикуют максимальную скорость строчки, и на этом данные заканчиваются: ни времени смены пялец, ни зависимости этого времени от типа изделия в спецификациях нет.

Я не нашёл способа заранее оценить число стежков по макету, кроме как загрузить его в программу и посмотреть. Это делает предварительную оценку сроков по картинке от клиента принципиально приблизительной.

И я не знаю, как корректно учитывать брак в этой модели. Переделанное изделие проходит цикл заново, но не добавляет выручки, а доля переделок у меня меняется от партии к партии сильнее, чем мне бы хотелось.