Skip to end of metadata
Go to start of metadata

 9. Materiaalitoiminnot

Materiaalitoimintojen hankintamallit

Materiaalitoimintoihin kuuluvat ne toimenpiteet ja järjestelyt, joiden avulla valmistusprosessien materiaalivirtaus tapahtuu. Materiaalisuunnittelu vastaa siitä, että raaka-aineita, tarvikkeita ja komponentteja on juuri riittävästi käytettävissä valmistustoimintaa varten. Materiaalitoimintoihin liittyy saumattomasti erilaiset varastot. Tällaisten varastojen, sekä alku-, väli- että loppuvarastojen tarpeetonta suuruutta, on siten myös vältettävä pääoman turhan sitomisen estämiseksi. Tällaisten varastojen ohjausta mitataan tehokkuudeltaan yleisellä tasolla varastojen kiertonopeudella. Se kuvaa, kuinka monta kertaa vuodessa varasto keskimäärin vaihtuu.

Materiaalitoimintojen eräs tärkeä toimenpide liittyy ostoerän optimaalisen koon määrittelyyn. Seuraava kuva esittää varastomäärän teoreettista vaihtelua yhden nimikkeen osalta (Kuva 23). Ostoerän saapuessa varastoon sen määrä nousee hyppäyksellisesti vähentyäkseen sen jälkeen tässä kuvassa tasaiseksi oletetun käytön mukaan.

Varastomäärän vaihtelut

Varaston keskimääräinen suuruus riippuu varmuusvaraston ja tilausten koosta. Varmuusvarastolla suojaudutaan toimitusaikoja ja kulutuksen vaihteluja vastaan. Varmuusvaraston pienentäminen vaarantaa tuotannon jatkuvuuden. Toinen mahdollisuus, joka liittyy saumattomasti materiaalitoimintojen laskentatoimeen, on hankkia nimikettä useammin ja pienempinä erinä jolloin voidaan verrata eri tilauskoon hankintahinta-vaihtelut. Optimaalisen ostoerän määräämiseksi teoreettisesti voidaan johtaa ns. Wilsonin kaava, joka on esitettynä visuaalisesti alla.


 

Eräkoon vaikutus tilaus- ja varastointikustannuksiin (Wilsonin kaava)
Wilsonin kaavan johtamisessa käytetään seuraavia merkintöjä:

Yhden yksikön varastointikustannus ilmaistaan usein prosenttiosuutena yksikön hinnasta:

Kun varmuusvarasto jätetään pois laskusta, keskimääräinen varaston koko on Q/2. Materiaalitoiminnoista aiheutuva kokonaiskustannus T voidaan kirjoittaa seuraavaan muotoon:
T = materiaalin käyttö + tilauskustannus + varastointikustannus

 

Optimaalinen eräkoko EOQ (Economic Order Quantity) saadaan ratkaistuksi derivoimalla T Q:n suhteen ja asettamalla lauseke nollaksi.

Kaavasta saadulla optimaalisella eräkoolla tilauskustannukset ovat aina yhtä suuret kuin varastointikustannukset.

Wilsonin kaavan käyttökelpoisuutta käytännön laskentatoimessa pienentää kaavassa esiintyvä tarve arvioida tai ennakoida tarkasti vuotuinen kulutus D, joka sekä kokonaisarvoltaan että heilahdukseltaan on useimmiten sangen vaikea arvioida. Tämän takia tällä kaavalla laskettuja tuloksia on pidettävä lähinnä suuntaa antavina, eikä kirjanpitomaisina tarkkoina lukuina.

Materiaalitoimintojen valmistusmallit

Ostettaessa materiaalierä varastoon, täydennys tapahtuu kerralla. Jos kysymyksessä on oman tuotannon valmistevarasto, tavaran valmistaminen varastoon vaatii tietyn ajan, jonka pituuden määrää tuotantonopeus. Tässä tapauksessa kiinteä eräkustannus Co ei liity tilaukseen, vaan syntyy suurimmaksi osaksi asetuskustannuksista. Kun koneet asetetaan valmistamaan toista tuotetta, tuotantoaikaa menetetään ja usein syntyy myös hylkyä.

Valmistevarastosta käyttö tai myynti oletetaan tasaiseksi ja jatkuvaksi. Varastoon valmistetaan eräkoon Q verran, mutta maksimivarasto ei ole niin suuri, koska käyttöä tapahtuu tuotannon aikana. Kuten aikaisemmin, varmuusvarastoa ei huomioida yksinkertaistuksen vuoksi.

Merkitään:
Tästä voidaan johtaa:

Varastotason vaihtelu tuotantotoiminnassa
Kun keskimääräinen varastotaso sijoitetaan materiaalitoiminnoista aiheutuvien kokonaiskustannusten kaavaan, ovat vuotuiset kokonaiskustannukset T tällöin.
Laskettaessa optimaalista tuotantoerän kokoa EPQ (Economic Production Quantity) derivoidaan yhtälö Q:n suhteen, jolloin saadaan
asetetaan derivaatta nollaksi ja ratkaistaan Q, jolloin saadaan

Materiaalitarvelaskenta

Edellisen kappaleen menetelmät liittyivät varastojen ohjaukseen riippumattoman kysynnän, eli kysynnän jota ei voida laskea tai tietää varmasti, vallitessa. Teollisuudessa tarvittavat materiaalit ovat kuitenkin usein suoraan riippuvaisia toisistaan ja lopputuotteiden kysyntä voidaan tietyissä tapauksissa tietää tarkasti. Esimerkiksi kun tiedetään tarkalleen kuinka monta autoa valmistetaan, tiedetään samalla että renkaita tarvitaan nelinkertainen määrä ja etuovia kaksinkertainen määrä. Renkaiden ja ovien tietyn varastotason ylläpitäminen on tällöin tarpeetonta ja kallista. Parempi tapa on laskea juuri tarpeellinen määrä osia ja hankkia ne tehtaalle vasta silloin kun niitä tarvitaan. Kuva alla näyttävät minkälainen etu saavutetaan materiaalitarvelaskennalla, kun voidaan laskea johdettu tarve.


Materiaalitarvelaskennan suurin hyöty saavutetaan aloilla, joissa tuote kootaan useista osista, kysyntä on satunnaista, ja valmistus alkaa tilauksesta. Materiaalitarvelaskennan tekemiseen tarvitaan tuotantosuunnitelma, tuotteen osaluettelo ja varastojen seurantaa. Osaluettelosta on myös käytävä ilmi osien kokoonpanojärjestys.
Esimerkki: Yritys valmistaa pöytiä laittamalla kokoon aina neljä jalkaa yhteen pöytälevyyn. Jalat valmistetaan liittämällä putkeen kaksi kiinnitystukea. Pöytälevyt, putket ja tukiosat tilataan alihankkijoilta, jotka toimittavat levyt kolmessa, putket kahdessa ja tuet yhdessä viikossa. Loppukokoonpano kestää viikon. Kiinnitystukien liittäminen putkiin kestää viikon. Yritys saa tilauksen ja lupaa toimittaa 20 pöytää viikolla 5 ja 40 pöytää viikolla 7. Yrityksellä on varastossa 2 pöytää, 40 jalkaa, 22 pöytälevyä, 60 kiinnitystukea ja 20 putkea.
Näytä pöydän tuoterakenne ja laske koska ja kuinka paljon materiaalia tarvitaan tilauksen täyttämiseen.

Vastaus:

Pöydän tuoterakenne

Taulukko: Pöydän materiaalitarvelaskelma

Taulukon mukaan laskettu aikataulu on seuraava:
Viikko 1: Tilataan 12 putkea.
Viikko 2: Tilataan 4 kiinnitystukea.
Viikko 3: Tilataan 36 pöytälevyä, 160 putkea ja aloitetaan 32 jalan kokoonpano.
Viikko 4: Tilataan 320 kiinnitystukea ja aloitetaan 18 pöydän kokoonpano.
Viikko 5: Aloitetaan 160 jalan kokoonpano.
Viikko 6: Aloitetaan 40 pöydän kokoonpano.

Sijainnin suunnittelu massakeskipistemenetelmällä

Uuden tuotantolaitoksen tai varaston sijainnin suunnittelussa on otettava huomioon logistiikkaketjussa uuteen rakennukseen liittyvät paikat. Massakeskipistemenetelmä on yksinkertainen ja karkea, mutta suuntaa antava menetelmä, jota voidaan muokata paremmin todellisuutta vastaavaksi esimerkiksi painokertoimia säätämällä.

Esimerkki: Sähkökoneita valmistava yritys on päättänyt keskittää koneen metallikuorien valmistuksen yhteen paikkaan. Koneiden valmistuspaikat ja niiden vaatimat metallikuorien määrät ovat seuraavanlaiset.


Paikan koordinaatit




X

Y

valmistettuja koneita/vuosi

Tampere

150

300

400

Jyväskylä

280

400

350

Turku

30

75

500

Kouvola

400

150

250

Helsinki

250

50

1500


Laske massakeskipistemenetelmällä optimaalinen sijainti metallikuorien valmistukselle.

Vastaus:
Paikan X-koordinaatti =
Paikan Y-koordinaatti =
 

Massakeskipistemenetelmällä laskettu optimaalinen sijainti on kuvassa pisteessä K (216; 137). Kuljetuskustannukset ovat minimaaliset siinä pisteessä, mikäli: suhteelliset etäisyydet vastaavat todellisia tieverkon mukaisia matkoja, kuljetuskustannukset riippuvat suoraan kuljetettavan tavaran määrästä ja kuljetusmatkasta, sekä kaikki paikan lähtevät ja tulevat kuljetukset on otettu huomioon.

Esimerkin tapauksessa on yksinkertaistuksen vuoksi jätetty huomioimatta mm. kuoren materiaalitoimitukset.


13 Comments

  1. Anonymous

    Miksi tästä kappaleesta 9. Materiaalitoiminnot sekä edellisestä kappaleesta 8. Investointilaskelmat puuttuu kokonaan kuvat? Voisiko ne saada? (smile)

    1. Hei,

       Lisään kuvat kotoa käsin illalla. Kiitos, että mainitsit asiasta.

      Terveisin,
       Tuomo

      1. Hei,

         Kuvat on nyt lisätty. Ylitöiksi meni (wink)

        Terveisin,
         Tuomo

  2. Anonymous

    Tehtävät myös uupuu.. Tehtäviä kiitos (smile)

    1. Hei,

       Kiitos huomiosta! Tehtävät on laadittu, mutta linkki tehtäviin puuttui tältä sivulta.

      Linkki on nyt lisätty. Pahoitteluni.

      Terveisin,
       Tuomo

  3. Anonymous

    Luentokalvoissa kokonaiskustannus on muotoa Dv + Co*(D/Q) + Ch*(D/2), täällä varastointikustannus on termi Ch*(Q/2),
    kummalla mennään?

    1. Hei,

      Vanhan assistentit kokemuksella uskallan väittää, että täällä tuo kaava on oikein.
      Eli juurikin Dv + Co*(D/Q) + Ch*(Q/2).

      Suomeksihan tuo tarkoittaa, että
      Dv on kulutus * tuotteiden arvo eli ostoihin/tuottamiseen menneet rahat
      Co*(D/Q) on tilauskustannukset * tilausten määrä vuodessa eli nämä ovat tilaamisen kustannukset per annum
      Ch*(Q/2) on puolestaan varaistointikustannus/tuote * keskimääräinen varastotaso eli varastoinnista aiheutuvat kustannukset

      Tuo viimeisin on siis Q/2 eli varastoon kerralla tuleva määrä Q jaettuna kahdella.

      Jos halutaan olla vielä tarkempia, niin keskimääräinen varastotasohan on tilauseränkoko/2 + varmuusvarasto.
      Tuolla varmuusvarastolla ei kuitenkaan ole merkitystä EOQ laskettaessa, sillä kyseessä on vakiotermi, jonka merkitys häviää dervoitaessa Q:n suhteen.
      Samahan koskee myös termiä Dv, eli silläkään ei EOQ:ta laskettaessa ole merkitystä, koska se ei ole tilauskoosta riippuvainen termi. Derivoitaessa Q:n suhteen käy samoin kuin yllä.

      EOQ:n kaavahan siis johdetaan derivoimalla Wilsonin kaava Q:n suhteen. Varastointikustannuksissa siis on tilauserän koko eli Q mukana, ei D eli vuotuinen kysyntä.

      Toivottavasti tämä vastasi kutakuinkin kysymykseesi.

      Terveisin,
      Tuomo
      Väistynyt kurssiassistentti

      1. Anonymous

        Samoissa kalvoissa on vastaavanlainen virhe tuotantoerän optimoinnin suhteen! Kalvojen mukaan vuotuiset materialikustannukset on Dv + DCo/Q + D(p-d)Ch/2p vaikka pitäisi olla Dv + DCo/Q + Q(p-d)Ch/2p, kuten täällä wikissä sanotaankin.

  4. Anonymous

    Party leaders Coach Outlet expected Mr. Romney’s Coach Factory Outlet victory to “take Chanel Bags the steam out of Santorum’s mount the strongest challenge

  5. Anonymous

    Cheap Nike Stammen Youth Jerseys Still Tee shirts are a dicey organization.I am a indigne Sacramentan, whenever, with a meet for local self confidence, My spouse and i ordered a large Sacramento Kings T-shirt. Cheap Womens Parrino Elite Jerseys I, obviously biased, also believe in the leadership and qualifications of Mr.rada solar power shades for, A real replacement windows made up of integrity. Cheap Parker Youth Jerseys WJzZADfzlz
  6. Anonymous

    Cheap Kids Adams Royals Jerseys ational Paralympic Board equally claimed it wouldn opinion word by word above and beyond providing it is condolences with the prey household."This is definitely a police force problem, accompanied by a traditional inspection right now ongoing,In . this IPC says. Cheap Womens Pineda Game Jerseys it's not carpeted.He was handed nothing but a razor thin bench seat as it. Cheap Limited Russell Cubs Jerseys pixoTBREPg
  7. Anonymous

    Привет. Приглашаю Вас на Ровный L2 HF сервер Сервак приглянется тем кто любит неспешную игру с замыслом на настоящее доминирование. Наверняка не понравится сторонникам набежать и всех победить. Проходящим мимо любителям попрыгать по сервам неделькам, ловить мало, т.к. старики их быстро уделают :) Адрес http://l2immortal.com