การวางแผนการผลิตสายเคเบิล: ทำไมโรงงานยุ่งทุกจุดแต่ส่งของไม่ได้

ลองเดินดูโรงงานผลิตสายเคเบิลในบ่ายวันพฤหัสบดี ทุกแผนกดูดีไปหมด แผนกรีดลวดทำได้ตามตันเป้าหมาย แผนกตีเกลียวเดินเครื่องครบทั้งสามกะ แผนกหุ้มฉนวนและหุ้มเปลือกนอกทำได้เกินเป้ารายสัปดาห์ทั้งคู่ แต่พอถามฝ่ายโลจิสติกส์ว่าสัปดาห์นี้มีอะไรพร้อมส่งบ้าง คำตอบคือ แทบไม่มีเลย

นี่คือปัญหาคลาสสิกของโรงงานเคเบิล การวางแผนการผลิตสายเคเบิล คือการพาคำสั่งซื้อของลูกค้าแต่ละรายการผ่านกระบวนการที่ต่อเนื่องและพึ่งพากันเป็นทอด ๆ ตั้งแต่แท่งทองแดงไปจนถึงสายเคเบิลที่ทดสอบแล้วบนล้อเคเบิล เพื่อให้ความยาวที่ถูกต้องมาถึงปลายทางในเวลาที่ถูกต้อง การทำให้เครื่องจักรทุกเครื่องไม่ว่างเป็นอีกงานหนึ่ง และสองงานนี้มักดึงไปคนละทิศ

เส้นทางการผลิตสายเคเบิลทีละขั้นตอน

สายไฟฟ้ากำลังทั่วไปผ่านเส้นทางต่อไปนี้ ขั้นตอนอาจต่างกันไปตามผลิตภัณฑ์ แต่รูปแบบโดยรวมเหมือนกัน

1. การรีดลวด (Wire Drawing) ดึงแท่งทองแดงหรืออะลูมิเนียมผ่านดายจนได้เส้นลวดตามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่ต้องการ
2. การตีเกลียว (Stranding) นำลวดหลายเส้นมาตีเกลียวรวมกันเป็นตัวนำ
3. การหุ้มฉนวน (การอัดรีด) อัดรีดสารประกอบพลาสติกหรือยางหุ้มรอบตัวนำ ได้เป็นแกนสายที่มีฉนวน
4. การรวมแกนสาย (Cabling) นำแกนสายหลายเส้นมาวางรวมกัน มักมีวัสดุเติมช่องว่าง (Filler) ร่วมด้วย
5. การหุ้มเปลือกนอก (Sheathing) อัดรีดเปลือกชั้นนอกหุ้มชุดสายทั้งหมด
6. การทดสอบ ทดสอบทางไฟฟ้าและมิติกับสายที่ผลิตเสร็จแต่ละความยาว
7. การม้วนสาย ม้วนสายลงล้อเคเบิลสำหรับขนส่งและติดฉลาก

ทีนี้มาดูเรื่องเวลา สำหรับคำสั่งซื้อตัวอย่างหนึ่งรายการ เวลาเครื่องจักรรวมกันได้ดังนี้ รีดลวด 6 ชม. ตีเกลียว 10 หุ้มฉนวน 12 รวมแกนสาย 8 หุ้มเปลือกนอก 10 ทดสอบ 4 ม้วนสาย 3 รวมเป็นเวลาทำงานจริง 53 ชม. หรือมากกว่าสองวันเล็กน้อย แต่คำสั่งซื้อเดียวกันนี้อาจอยู่ในโรงงานได้ถึงสามสัปดาห์โดยไม่ยาก

ส่วนต่างคือการรอ ระหว่างแต่ละขั้นตอน สินค้าวางอยู่บนล้อเคเบิลในคิว และนั่นคือที่ที่ระยะเวลานำ (Lead Time) ส่วนใหญ่ รวมถึงเงินส่วนใหญ่ไปจมอยู่

ทำไมเครื่องจักรไม่ว่างจึงไม่ได้แปลว่าส่งสายได้

แต่ละขั้นตอนมีเศรษฐศาสตร์ของตัวเอง การรีดลวดและการอัดรีดชอบรันยาว ๆ ด้วยขนาดหรือสารประกอบเดียวกัน เพราะการเปลี่ยนรุ่นการผลิต (Changeover) ทุกครั้งเสียทั้งเวลาและของเสีย (Scrap) แต่ละแผนกจึงจัดแคมเปญการผลิตของตัวเอง เช่น สัปดาห์นี้ทำ 2.5 mm² ทั้งหมด พรุ่งนี้ทำ PVC สีดำทั้งหมด

แต่ละแคมเปญสมเหตุสมผลในมุมของแผนกนั้น แต่เมื่อรวมกันกลับได้สินค้ากึ่งสำเร็จรูปที่ไม่เข้ากัน แผนกตีเกลียวผลิตตัวนำให้คำสั่งซื้อที่แผนกหุ้มเปลือกนอกยังไม่ได้แตะจนสัปดาห์หน้า ขณะที่คำสั่งซื้อเดียวที่ครบกำหนดวันศุกร์ยังรอแกนสายที่แผนกหุ้มฉนวนจัดไว้ในวันจันทร์

ลองนึกถึงการวิ่งผลัดที่นักวิ่งทุกคนเร็ว แต่ไม้ผลัดตกอยู่บนพื้นนานหนึ่งนาทีทุกครั้งที่ส่งต่อ ไม่มีใครในทีมวิ่งช้า แต่ทีมก็ยังแพ้

การหาสมดุลระหว่างแคมเปญยาวกับการไหลของงานที่รวดเร็วเป็นอีกหัวข้อหนึ่ง อ่านได้ใน การลดเวลาเปลี่ยนรุ่นการผลิต สรุปสั้น ๆ คือ ให้กำหนดขนาดแคมเปญตามสิ่งที่ขั้นตอน ถัดไป ต้องการ ไม่ใช่ตามสิ่งที่ทำให้ขั้นตอนนี้ดูดี

ทองแดงในงานระหว่างทำ: ต้นทุนที่แท้จริงของการรอ

งานระหว่างทำ (WIP) ในโรงงานเคเบิลมีมูลค่าสูงเพราะทองแดงราคาแพง ต่อไปนี้เป็นการคำนวณตัวอย่าง โดยใช้ราคาทองแดงตัวเลขกลม ๆ เช่น $9,000 ต่อเมตริกตัน ให้ใส่ราคาของวันนั้นแทนเมื่อคำนวณของโรงงานคุณเอง

สมมติว่าโรงงานมีทองแดงไหลผ่านการผลิตวันละ 5 เมตริกตันทุกวันทำงาน และทองแดงใช้เวลาเฉลี่ย 14 วันตั้งแต่เป็นแท่งจนเป็นสายที่ส่งออก ตาม กฎของลิตเติล (Little's Law) ทองแดงที่อยู่ใน WIP ณ เวลาใดก็ตามคือ

• 5 ตันต่อวัน × 14 วัน = 70 ตันใน WIP
• 70 ตัน × $9,000 = เงินจม $630,000

ใน 14 วันนั้น มีเพียงราวสองวันที่เป็นการแปรรูปจริง ทีนี้ลองลดการรอลงจนค่าเฉลี่ยเหลือ 8 วัน

• 5 ตัน × 8 วัน = 40 ตัน มูลค่า 40 × $9,000 = $360,000
• เงินสดที่ปลดล็อกได้: $630,000 − $360,000 = $270,000

ที่ต้นทุนเงินทุน 10% ต่อปี เท่ากับต้นทุนการถือครองอย่างเดียว $27,000 ต่อปี ยังไม่นับความเสี่ยงด้านราคาทองแดงของโลหะที่ซื้อมาแล้วแต่ยังออกใบแจ้งหนี้ไม่ได้ เครื่องจักรเดิม ผลผลิตเดิม เปลี่ยนแค่เวลารอเท่านั้น

WIP สี่ประเภท

WIP ไม่ได้แย่เสมอไป และวิธีแก้ขึ้นอยู่กับประเภท ให้เดินดูคิวต่าง ๆ แล้วจัดล้อเคเบิลแต่ละล้อเข้ากลุ่มใดกลุ่มหนึ่งในสี่กลุ่ม

• บัฟเฟอร์ที่ตั้งใจไว้ ปกป้องขั้นตอนงานปลายน้ำที่วางแผนไว้ ซึ่งมักเป็นคอขวด ควรเก็บไว้ และกำหนดขนาดอย่างมีเหตุผล
• ผลิตเกินความต้องการ ผลิตเพราะเครื่องว่าง ก่อนที่ขั้นตอนปลายน้ำจะมีช่องว่างรองรับ ควรหยุดปล่อยงานแบบนี้
• งานที่ติดขัด รอวัสดุที่ขาด รอล้อเคเบิลว่าง หรือรอการตัดสินใจ ต้องมีคนไปปลดล็อก ไม่ใช่เพิ่มกำลังการผลิต
• งานที่ถูกเลื่อน ถูกดันออกไปซ้ำแล้วซ้ำเล่าเพราะลำดับความสำคัญเปลี่ยน มักเป็นสัญญาณว่าฝ่ายที่รับปากลูกค้ากับฝ่ายจัดตารางการผลิตไม่ได้คุยกัน

เริ่มจากล้อเคเบิลที่เก่าที่สุดและมีมูลค่าสูงที่สุด สำหรับแต่ละล้อให้ถามสี่คำถาม คำสั่งซื้อไหนต้องการสิ่งนี้ ขั้นตอนงานถัดไปคืออะไร อะไรทำให้มันไม่ขยับ และมีกำหนดรันเมื่อไร ถ้าไม่มีใครตอบได้ การผลิตเพิ่มก็ไม่ช่วย

ความยาวและล้อเคเบิล: ด่านที่ไม่มีใครวางแผน

ในธุรกิจเคเบิล ปริมาณอย่างเดียวไม่พอ คำสั่งซื้อ 3 × 1,000 ม. ไม่เหมือนกับคำสั่งซื้อ 3,000 ม. ลูกค้าที่ต้องการความยาวต่อเนื่อง 1,000 ม. ใช้สาย 500 ม. สองชิ้นแทนไม่ได้ แม้รายงานสต็อกจะรวมให้เป็น 1,000 ก็ตาม

ความยาวจึงกลายเป็นด่านในทุกขั้นตอน ตัวนำต้องยาวพอสำหรับแกนสาย แกนสายต้องยาวพอสำหรับชุดสายที่รวมแกนแล้ว และเป็นเช่นนี้ไปตลอดเส้นทาง โดยต้องเผื่อค่าสูญเสียจากกระบวนการในแต่ละขั้น โรงงานไฟเบอร์ออปติกเจอกฎเดียวกันแต่เข้มงวดยิ่งกว่า ดังที่อธิบายไว้ใน การวางแผนการผลิตสายไฟเบอร์ออปติก

ด่านที่สองคือล้อเคเบิล ความยาวระหว่างกระบวนการทุกช่วงอยู่บนล้อกระบวนการ และสายสำเร็จทุกความยาวต้องมีล้อขนส่งขนาดที่เหมาะสม เมื่อล้อที่ใช่ไม่ว่าง สายการผลิตก็หยุดได้แน่นอนพอ ๆ กับตอนที่ทองแดงหมด ล้อหนึ่งใส่สายได้เท่าไร และจะวางแผนล้อเคเบิลในฐานะกำลังการผลิตอย่างไร อ่านได้ใน ล้อเคเบิลและภาชนะบรรจุ

ความเชื่อผิด ๆ: “ถ้าทุกแผนกทำได้ตามเป้า โรงงานก็ไม่มีปัญหา”

เป้าหมายของแผนกวัดผลผลิต ส่วนลูกค้าวัดคำสั่งซื้อที่ครบถ้วน โรงงานสามารถเพิ่มตันการผลิตได้ในทุกขั้นตอนแต่กลับส่งของได้น้อยลง เพราะตันที่เพิ่มขึ้นเป็นสัดส่วนสินค้าที่ผิด อยู่ผิดที่

แบบทดสอบที่ดีกว่าสำหรับการประชุมประจำสัปดาห์คือ มีคำสั่งซื้อกี่รายการที่ขยับเข้าใกล้การส่งมอบขึ้นหนึ่งขั้น และมีล้อเคเบิลกี่ล้อที่รอนานเกินหนึ่งสัปดาห์ ตัวเลขเหล่านี้ตกแต่งได้ยากกว่า

ทำไมข้อมูลหลักของเคเบิลทำให้งานยากขึ้น

สายเคเบิลตระกูลเดียวอาจมีแบบสาย (Design) นับพันแบบ ทั้งขนาดพื้นที่หน้าตัด จำนวนแกน สารประกอบฉนวน สี ชนิดเปลือกนอก และเกราะ แต่ละแบบมีเอกสารข้อมูลทางเทคนิค (TDS) ของตัวเอง มีค่ามาตรฐานการใช้วัสดุต่อกิโลเมตรของตัวเอง และมีใบกำหนดเทคโนโลยีการผลิต (Technology Card) ของตัวเอง และความต่างเล็ก ๆ ก็เปลี่ยนได้ว่าเครื่องจักรและดายตัวไหนผลิตได้ เอกสาร TDS กลายเป็นค่ามาตรฐานการใช้วัสดุและใบกำหนดเทคโนโลยีการผลิตได้อย่างไร อธิบายไว้ใน TDS ของสายเคเบิล ค่ามาตรฐานการใช้วัสดุ และเทคโนโลยีการผลิต

factory.online ช่วยได้อย่างไร

ใน factory.online ความยาวระหว่างกระบวนการแต่ละช่วงสามารถติดตามเป็นแบทช์ (Batch) ของตัวเองในภาชนะบรรจุ คือล้อเคเบิลที่รู้ความยาวและตำแหน่ง นักวางแผนการผลิตจึงเห็นว่า “แกนสาย 1,040 ม. บนล้อหมายเลข 17 ในคิวหุ้มฉนวน” แทนที่จะเห็นแค่ “มีสต็อก 3,200 ม.” ใบสั่งผลิตแต่ละใบเชื่อมโยงกับใบสั่งขายที่อยู่เบื้องหลัง ล้อเคเบิลที่รออยู่จึงตรวจสอบย้อนกลับไปถึงลูกค้าได้ และการจัดตารางแบบกำลังการผลิตจำกัด (Finite Capacity) แสดงบนแผนภูมิ Gantt ว่าช่องเวลาวันศุกร์ของแผนกหุ้มเปลือกนอกจะมีวัตถุดิบนำเข้าพร้อมจริงหรือไม่

ถ้าโรงงานของคุณยุ่งทุกจุดแต่ยังส่งของล่าช้า นัดชมการสาธิต แล้วนำรายการล้อเคเบิลที่รอนานที่สุดมาด้วย