Jak správně identifikovat úspory v zásobách náhradních dílů údržby

Ekonomové dnes predikují největší propad ekonomiky od 30. let 20. století, je tedy logické, že průmyslové podniky začaly hledat úspory ve svých rozpočtech. Jednou z oblastí, kde se začíná šetřit nejdříve, je údržba, kterou vedení často vnímá pouze jako náklad s nízkou přidanou hodnotou. Jen některé společnosti si uvědomují, že údržba je klíčovým procesem každého výrobního podniku a přímo na ní závisí množství a kvalita produkce a tím i celková profitabilita. 

Proto je nutné, aby se náklady na údržbu optimalizovaly s rozmyslem a až na základě analýz budoucích potřeb společnosti. Jednou z oblastí s potenciálem pro snížení nákladů bezesporu patří řízení zásob náhradních dílů. Náhradní díly (ND) nelze vnímat jen jako nákladovou položku, protože jejich dostupnost v případě poruchy přímo rozhoduje o schopnosti provozovat výrobní zařízení. Jedná se tedy o určitý druh pojištění proti ztrátám z nevýroby.

Určení správné míry takového pojištění je absolutně klíčové pro správné fungování výroby a udržení nákladů na údržbu v rozumných mezích. Cílem optimalizace řízení zásob ND je snížení hodnoty zásob za současného udržení, nebo zvýšení dostupnosti, což se na první pohled může zdát jako dva zcela protikladné cíle. Při vhodném nasazení speciálních informačních systémů a sofistikovaných algoritmů pro řízení zásob je ale možné dosáhnout obou.

Obrázek 1: Příklad selhání řízení zásob údržby

Selhání řízení zásob (Obrázek 1) je obecně možné identifikovat pomocí následujících třech symptomů:

1. Vznik nadzásob – vysoké zásoby náhradních dílů 
2. Výpadky zásob – přes vysokou zásobu náhradních dílů existují určité položky, u kterých je zásoba držena nízko a výpadky jsou poměrně četné.
3. Rostoucí trend – významný a stálý trend v růstu zásob, který není možné vysvětlit konkrétními aktivitami (investice, zvyšování kapacity).
   

Řízení procesů ND

Pro dosažení uspokojivého stavu řízení zásob je nutné obrátit se k příčině, která zpravidla souvisí s interními procesy ovlivňující celý životní cyklus náhradního dílů. Ve velmi složitém procesu bude jakýkoliv problém, překážka nebo zdržení způsobovat selhání řízení zásob náhradních dílů. Dále je nutné nastavit procesy údržby od korektivní neboli poporuchové údržby směrem k plánované/preventivní údržbě. V případě, že se dosáhne poměru 80 % plánované/preventivní údržby vůči korektivní, je 80 % problému řízení zásob vyřešeno a je nutné pouze zajistit spolehlivost procesu objednávání ND. 

Analýza kritičnosti ND

Stanovení kritičnosti náhradních dílů se zakládá na rovnováze nákladů na držení zásoby a nákladů plynoucí z nedostupnosti dílu, která je popsána Rovnicí 1, kde C_inv jsou náklady na držení zásoby (zpravidla vyjádřené jako náklady na vázaný kapitál), C_un jsou náklady z denní nedostupnosti dílu, LT je dodací lhůta dodavatele a f je očekávaná četnost poruch.

C_inv=C_un×LT×f

Rovnice 1: Rovnováha mezi náklady na držení zásob a náklady na nedostupnost dílu

Ačkoliv se zdá, že vyčíslení takové rovnice nebude obtížné v praxi se ukazuje, že přesná kvantifikace uvedených parametrů je často nemožná. Komplikované je především určení nákladů z nedostupnosti dílu, kdy je nejdříve nutné určit, zda nedostupnost dílu náklady vůbec vytváří.

Předpovědní metody spotřeby náhradních dílů

Dalším krokem pro určení optimální zásoby náhradních dílů je predikce budoucí spotřeby, která pracuje s daty o historické spotřebě (minimálně 3 roky záznamů). V rámci analýzy je nutná pouze spotřeba náhradních dílů na údržbu po poruše, a proto je nutné, data nejprve očistit o plánovanou spotřebu. Výkyvy v jinak stabilní poptávce lze vidět na obrázku 2.

Obrázek 2: Plánovaná spotřeba dílu vs. spotřeba v korektivní údržbě 

Při předpovědi spotřeby musí být náhradní díly posuzovány individuálně podle charakteru jejich spotřeby. Pro předpověď spotřeby, resp. poptávky byly vyvinuty metody založené na analýze časových řad. Pro časové řady, které nevykazují trend ani sezónnost se používá jednoduché exponenciální vyrovnání, pro časové řady vykazující trend pak Holtova metoda a pro časové řady vykazující trend i sezónnost Holt-Wintersova metoda. Analytici Logio pro tento účel využívají genetické algoritmy. Data jsou v takovém případě zpracována v softwaru Planning Wizard, který používá všechny předpovědní metody, z nichž pro každou položku vybere metodu, která v testovací fázi výpočtu vykáže nejmenší chybovost. Z obrázku 3 však vyplývá, že u více jak 80 % náhradních dílů nelze předpovídat spotřebu pomocí těchto metod, protože jejich historie neposkytuje dostatečné množství dat. Jedná se o díly se sporadickou spotřebou, pro které musí být zvolena jiná metoda stanovení hladiny zásob. 

Obrázek 3: Porovnání metod použitých pro předpověď spotřeby v různých odvětvích

Sporadická spotřeba náhradních dílů a metody stanovení zásob

Sporadická spotřeba je pro ND v údržbě typická (až 80% zásoby) a často kombinovaná s jiným typickým úkazem a tím jsou dlouhé dodací lhůty, kombinace těchto faktorů často vede k přezásobení. V případě sporadické spotřeby je tedy nutné použít specializované statistické metody (např. bootstrapping nebo Smart-Willemainovu metodu). 

Obrázek 4: Sporadická spotřeba dílu v údržbě (Těsnění spirální DN25-40 RF)

Smart a Willemain navrhli metodu stochastické simulace. Tato metoda je založena na náhodném vzorkování definovaných časových úseků historie spotřeb a jejich statistickém zpracování nazývaném bootstrapping. Výsledkem není určení předpovědi spotřeby, ale minimální zásoba, kterou je nutné držet pro dosažení požadované dostupnosti náhradního dílu.

Závěr

Pokud je cílem Vašeho podniku zlepšit přístup k řízení zásob ND, tak doporučujeme dodržovat následujících 7 pravidel:

1. Využít výhod preventivní údržby
2. Vyřešit procesní omezení organizace
3. Segmentovat portfolio náhradních dílů
4. Vyhodnotit kritičnost náhradních dílů
5. Využít vhodné předpovědní metody a vyhodnocovat jejich spolehlivost 
6. Použít speciální metody pro sporadické náhradní díly
7. Využít prostředky výpočetní techniky a dostupné IT nástroje pro vytvoření nebo implementaci informačního systému pro řízení zásob.

Dobrý systém pro řízení zásob náhradních dílů umožní automaticky použít dostupné kvantitativní metody (jako je automatická předpověď spotřeby, výpočet objednacích hladin a podpoření automatizace procesu objednání). Takový systém musí umožňovat vstupy od pracovníků údržby založené na zkušenostech, které mají s provozem zařízení, a umožnit vyhodnocování kritičnosti náhradních dílů.

Řízení zásob je nutné chápat jako součást údržby a životní cyklus náhradního dílu jako jeden z klíčových procesů. Zásoby náhradních dílů slouží podobnému účelu jako pojištění a je přirozené, že jde o náklady, které musí organizace pokrýt. Je však nutné investovat do náhradních dílů s rozmyslem a maximálně využít moderní metody pro řízení zásob. 

Autoři článku jsou Senior Konzultanti společnosti Logio: Bc. Lukáš Pípal, Ing. Tomáš Hladík, M.Sc., Ph.D. a Ing. Petr Tulach.

Text vznikl pro časpis All for Power.