ขนาดการผลิตที่ประหยัด

การบริหารการผลิตที่ต้องการประสิทธิภาพในการดำเนินงานย่อมต้องการต้นทนการผลิตที่ต่ำ การจัดการด้านกำลังการผลิตก็เป็นส่วนหนึ่งที่จะลดต้นทุนการผลิตให้ต่ำลงได้ เพราะเป็นการวางแผนใช้เครื่องจักรอุปกรณ์ และสิ่งอำนวยความสะดวกซึ่งเป็นทรัพยากรขององค์การ การมีขนาดการผลิตที่ประหยัด หรือ การที่มีต้นทุนเฉลี่ยของผลิตภัณฑ์ต่อหน่วยลดลงเนื่องจากการเพิ่มอัตราการผลิตไปจนถึงระดับหนึ่งเป็นสิ่งที่ธุรกิจต้องการ และโดยทั่วไปมักจะเข้าใจกันว่าโรงงานขนาดใหญ่และการผลิตในประมาณสูงจะทำให้เกิดขนาดการผลิตที่ประหยัด อันที่จริงแล้วขนาดการผลิตที่ประหยัดมีสาเหตุมาจาก

1. การเฉลี่ยต้นทุนคงที่ต่อหน่วยให้ต่ำลง ด้วยปริมาณการผลิตที่มากขึ้นค่าใช้จ่ายหรือต้นทุนคงที่จะไม่เปลี่ยนแปลงในระดับการผลิตหนึ่ง เช่น ค่าเสื่อมราคาเครื่องจักรอุปกรณ์ ค่าใช้จ่ายในการบริหาร ถ้าปริมาณการผลิตมากขึ้น ค่าใช้จ่ายคงที่เหล่านี้จะถูกหารเฉลี่ยด้วยจำนวนที่มากขึ้นทำให้ต้นทุนคงที่ต่อหน่วยลดลง จึงมักมีการสร้างโรงงานขนาดใหญ่เพื่อที่จะผลิตได้ในปริมาณมากกว่าอุปสงค์ในขณะนั้น และเมื่ออุปสงค์เพิ่มขึ้นในเวลาต่อมาจากทำให้ปริมาณการผลิตเพิ่มจนเกิดขนาดการผลิตที่ประหยัดได้
2. การลดต้นทุนค่าก่อสร้างโรงงาน เมื่อก่อสร้างโรงงานจะมีค่าใช้จ่ายในการเขียนแบบและค่าธรรมเนียมในการอนุญาตสร้าง ซึ่งแม้โรงงานขนาดใหญ่ขึ้นค่าใช้จ่ายเหล่านี้ก็เพิ่มขึ้นไม่มากเท่าใดนักต้นทุนค่าก่อสร้างโรงงานมักเพิ่มขึ้นตามพื้นที่แต่กำลังการผิตที่ได้จะเพิ่มขึ้นตามปริมาตร เช่น ต้นทุนค่าโลหะที่สร้างถึงเก็บน้ำมันแปรตามจำนวนตารางเมตรของแผ่นโลหะที่ใช้แต่ความจุของถังเพิ่มตามปริมาตร ดังนั้นต้นทุนค่าก่อสร้างโรงงานจะเพิ่มขึ้นช้ากว่ากำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้น
3. การลดต้นทุนค่าวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิต เมื่อปริมาณการผลิตเพิ่มขึ้นย่อมต้องการวัตถุดิบมากขึ้น การซื้อวัตถุดิบครั้งละมาก ๆ จะช่วยให้ได้ส่วนลดปริมาณ ซึ่งจะทำให้ต้นทุนวัตถุดิบซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของต้นทุนการผลิตลดลง
4. การได้ประโยชน์จากการใช้กระบวนการผลิตในการผลิตปริมาณมาก การผลิตปริมาณมากจะทำให้ใช้กระบวนการผลิตเฉพาะผลิตภัณฑ์มากขึ้น ซึ่งเป็นการใช้เครื่องจักรอุปกรณ์ทั้งกระบวนการในการผลิตสินค้าชนิดเดียวในปริมาณที่สูง ส่งผลให้เวลาการตั้งเครื่องเครื่องจักรใหม่มีน้อยลง เกิดความชำนาญในการผลิต ต้นทุนสินค้าคงคลังลดลงเพราะผลิตได้รวดเร็วขึ้น ฯลฯ ซึ่งจะส่งผลให้ต้นทุนการผลิตลดลงในที่สุด
5. การใช้เทคโนโลยีการผลิตที่ก้าวหน้าเข้ามาช่วยลดเวลาในการผลิต เทคโนโลยีจะช่วยลดความเสียหายจากกระบวนการผลิต เช่น การใช้หุ่นยนต์ หรือแขนกล เข้ามาช่วย การนำระบบอัตโนมัติที่มีความเที่ยงตรงมาใช้จะลดค่าใช้จ่ายหรือต้นทุนที่เกิดจากความผิดพลาดของมนุษย์ ทำให้ต้นทุนการผลิตรวมลดลง

อย่างไรก็ดี การเพิ่มขนาดของโรงงานเครื่องจักรอุปกรณ์และสิ่งอำนวยความสะดวกก็อาจทำให้เกิดขนาดการผลิตที่ไม่ประหยัดได้เช่นกันขนาดการผลิตที่ไม่ประหยัด (diseconomies of scale) เกิดจากการผลิตปริมาณมากที่ควบคุมดูแลไม่ทั่วถึงความซับซ้อนของระบบการปฏิบัติงานมีมากจนเกิดความไร้ประสิทธิภาพ กฎเกณฑ์ระเบียบมากมายจนเกิดความล่าช้า ซึ่งมักจะปรากฏผลอยู่บ่อย ๆ ว่าองค์การขนาดเล็กบางแห่งมีผลการประกอบการดีกว่าองค์การขนาดใหญ่เพราะมีต้นทุนต่ำกว่า

กลยุทธ์ในการจัดการกำลังการผลิต

ในปัจจุบันได้มีกลยุทธ์วิธีการใหม่ ๆ ในการจัดการกำลังการผลิตหลายวิธี บางวิธีเป็นวิธีเก่าดั้งเดิม แต่บางวิธีก็เป็นแนวทางใหม่ อย่างไรก็ตามกลยุทธ์ในการจัดการกำลังการผลิตต้องสอดคล้องกับกลยุทธ์อื่น ๆ ของการบริหารการผลิต และต้องกลมกลืนกับการดำเนินงานของฝ่ายอื่น ๆ เช่น ฝ่ายการเงิน ฝ่ายการตลาดในองค์การด้วย กลยุทธ์ในการจัดการกำลังการผลิตมีดังต่อไปนี้

1. กำหนดกำลังการผลิตสำรอง เพื่อรองรับการเพิ่มขึ้นของอุปสงค์อย่างกะทันหัน หรือกำลังการผลิตที่มีอยู่เกิดขัดข้องชั่วขณะต้องอาศัยส่วนสำรองช่วยปฏิบัติงานไปก่อน โดยปกติ

การกำหนดกำลังการผลิตสำรองไว้มากเป็นการลงทุนสูง แต่ก็มีความจำเป็นในกรณีที่อุปสงค์ในแต่ละช่วงแตกต่างกันมากจึงต้องเผื่อไว้ในช่วงฤดูกาล หรือในกรณีที่การผลิตต้องเป็นไปตามความต้องการของลูกค้า (high customization) หรือเผื่อคนงานจะเกิดการขาดงาน หรือความต้องการใน product mix เปลี่ยนไป แม้ความต้องการรวมจะคงที่ก็ตามจึงต้องเก็บสินค้าคงคลังไว้ในรูปของวัตถุดิบแล้วผลิตตอบสนองอุปสงค์ด้วยกำลังการผลิตสำรองนี้

การกำหนดกำลังการผลิตสำรองไว้น้อยจะลงทุนน้อยกว่าและสิ้นเปลืองต้นทุนของกำลังการผลิตที่ไม่ได้ใช้น้อยกว่า ซึ่งเหมาะกับธุรกิจประเภท capital intensive ที่ใช้เครื่องจักรในการผลิตสูง การกำหนดกำลังการผลิตสำรองไว้น้อยนี้เหมาะกับการผลิตแบบทันเวลาพอดีเพราะการผลิตแบบทันเวลาพอดีจะผลิตตามที่ลูกค้าต้องการในปริมาณที่ลูกค้าต้องการเท่านั้น จึงไม่จำเป็นต้องมีการสำรองไว้อีก

2. สร้างกำลังการผลิตที่มีความยืดหยุ่นทั้งด้านปริมาณและลักษณะการผลิต ซึ่งการมีกำลังการผลิตสำรองก็ช่วยสร้างความยืดหยุ่นของกำลังการผลิตได้ นอกจากนั้นการเลือกชนิดของเครื่องจักรอุปกรณ์ที่สามารถปรับใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์หลายชนิดก็สร้างความยืดหยุ่นของกำลังการผลิตได้เช่นกัน เช่น การใช้เครื่องจักรขนาดใหญ่น้อยเครื่องอาจจะไม่ยืดหยุ่นในการผลิตเมื่อเปรียบเทียบกับ การใช้เครื่องจักรขนาดเล็กจำนวนมากซึ่งจัดกระบวนการผลิตเปลี่ยนไปตามความร้องการได้ง่ายกว่า
1. พยายามปรับกำลังการผลิตให้สมดุล โดยการเปลี่ยนแปลงโยกย้ายคนงานเครื่องจักร, กระบวนการหรือออกแบบผลิตภัณฑ์เสียใหม่ หรืออาจจะผลิตสินค้าที่มีช่วงฤดูกาลตรงกันข้ามเพื่อรักษาระดับกำลังการผลิตให้คงที่ตลอดปีใช้เทคนิค focused factory ซึ่งเป็นวิธีการแบ่งแยกโรงงานใหญ่ที่ผลิตทุกผลิตภัณฑ์ในที่ที่เดียวออกเป็นโรงงานเล็กผลิตสินค้าเฉพาะในหลาย ๆ แห่งเพื่อจำกัดความต้องการสิ่งอำนวยความสะดวกต่าง ๆ ให้อยู่ในขอบเขตที่ปฏิบัติงานได้ดี โดยใช้วิธีของ problem solving team คือใช้ทีมพนักงานฝ่ายปฏิบัติการร่วมมือกันทำงานที่เน้นเฉพาะเรื่องมากขึ้น ซึ่งวิธีนี้จะทำให้พนักงานสามารถทำงานบริหารขั้นต้นได้ทำให้ชั้นของการบริหารลดน้อยลง และใช้เวลาในการติดต่อสื่อสารน้อยลง ส่งผลให้ต้นทุนการผลิตลดลงด้วย
2. วิธีของ focused factory นี้อาจใช้กับโรงงานขนาดใหญ่ก็ได้โดยการจัดเป็น plants within plant ภายใต้หลังคาเดียวกัน ถ้าพิจารณาผิวเผินจะรู้สึกว่าวิธีนี้ทำให้ต้นทุนสูงขึ้น เพราะไม่เน้นการผลิตในปริมาณมาก ๆ ที่จะช่วยลดต้นทุนได้ แต่ในปัจจุบันธุรกิจทั้งหลายประสบกับสภาวะการแข่งขันสูง เทคโนโลยีก้าวหน้าเร็ว ทำให้วงจรชีวิตผลิตภัณฑ์สั้นลงและลูกค้าแต่ลุคนมีความต้องการเฉพาะอย่างมากขึ้น การสร้างโรงงานใหญ่จึงไม่สามารถทำให้ประหยัดต้นทุนได้เสมอไป เพราะปริมาณการผลิตในระดับขนาดการผลิตที่ประหยัดอาจอยู่สูงกว่าอุปสงค์ที่ตลาดต้องการ

การวางแผนกำลังการผลิตในระยะปานกลางและระยะสั้น

การวางแผนกำลังการผลิตในช่วงระยะเวลาตั้งแต่ 3 ปีขึ้นไปซึ่งต้องอาศัยพยากรณ์เชิงคุณภาพมักจะเกี่ยวข้องกับการเลือกทำเลที่ตั้งการวางแผนโรงงานและการลงทุนระยะยาวที่ไม่ต้องการรายละเอียดในเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับเครื่องจักร คนงาน อุปกรณ์อำนวยความสะดวกสักเท่าใดนัก แต่สำหรับการวางแผนกำลังการผลิตในระยะปานกลางและระยะสั้น ข้อมูลตัวเลขรายละเอียดของกำลังการผลิตสำคัญมาก เพราะจะต้องใช้เป็นหลักการปฏิบัติงานรายเดือน รายสัปดาห์ และรายวัน ตามแต่ละความละเอียดของการควบคุมงาน การคำนวณเพื่อวางแผนกำลังการผลิต จะต้องมีความถูกต้องแม่นยำสูงภายในข้อจำกัดของวิธีการแต่ละวิธี และทรัพยากรที่มีอยู่

1. การวางแผนกำลังการผลิตแบบ rough cut มี 3 วิธีได้แก่

1. การวางแผนกำลังการผลิตโดยใช้ปัจจัยทั้งหมด (capacity planning using overall factors หรือ CPOF) เป็นการใช้ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับกำลังการผลิตซึ่งได้มาจากระบบบัญชีต้นทุนหรือระบบบัญชีอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการผลิต มาใช้วางแผนกำลังการผลิต วิธีนี้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุด ทำได้โดยการนำข้อมูลจากแผนลำดับการผลิตหลัก 2 อย่างมาใช้คือ

1.1 กำลังการผลิตทั้งหมด (คิดเป็นชั่วโมง) ที่ใช้ในการผลิตสินค้าหนึ่งหน่วยโดยแยกเป็นชั่วโมงแรงงานต่อหน่วย ชั่วโมงเครื่องจักรต่อหน่วย ฯลฯ ซึ่งก็คือเวลามาตรฐาน (standard time)
1.2 ประวัติการใช้สถานีการผลิตนั้น คิดเป็นเปอร์เซ็นต์เทียบกับการใช้ในช่วงที่ผ่านมา ซึ่งเรียกว่าปัจจัยการวางแผน (planning factor)

การวางแผนกำลังการผลิตแบบ CPOF ทำได้โดยใช้สูตร

กำลังการผลิตของสถานี = ∑ (จำนวนหน่วยของสินค้าที่ผลิต x เวลามาตรฐานของแรงงาน หรือเครื่องจักร)

กำลังการผลิตของสถานี (เทียบเป็น100) = กำลังการผลิตของสถานี x ปัจจัยการวางแผน

CPOF เป็นวิธีที่ง่ายและใช้ข้อมูลไม่มากทำให้เสียค่าใช้จ่ายน้อย แต่ก็มีข้อเสียในด้านความไม่แม่นยำเท่าที่ควร เพราะละเลยข้อมูลของเวลารอคอยของชิ้นส่วนต่าง ๆ ขนาดของ lot ของชิ้นส่วนที่จะสั่งซื้อ และสถานะปัจจุบันของงานระหว่างทำรวมทั้งสินค้าสำเร็จรูป

2. การวางแผนกำลังการผลิตโดยใช้รายละเอียดของกำลังการผลิต

การวางแผนกำลังการผลิตโดยใช้รายละเอียดของกำลังการผลิต (capacity planning using capacity bills หรือ CPOB) เป็นการใช้รายละเอียดของวัสดุ (bill of material หรือ BOM) และเวลามาตรฐานของแต่ละขั้นตอนการทำงาน เพื่อวางแผนกำลังการผลิตวิธีนี้ต้องการข้อมูลที่มีรายละเอียดมากกว่า CPOF จึงให้ผลที่แม่นยำกว่า CB ใช้ข้อมูลทั้งหมดดังต่อไปนี

- ขนาดของ lot ที่จะใช้ในกระบวนการผลิต
- สถานีการผลิตที่จะใช้ในการผลิตชิ้นส่วนและประกอบ
- ลำดับขั้นตอนก่อนหลังในการผลิต
- เวลามาตรฐานของแรงงานที่ใช้ในการตั้งเครื่องใหม่
- เวลามาตรฐานของแรงงานที่ใช้ในการผลิต
- จำนวนชั่วโมงแรงงานทั้งหมดต่อหน่วย
- Bill of material

การวางแผนกำลังการผลิตแบบ CB มี 2 ขั้นตอนใหญ่ ๆ คือ

1. คำนวณเวลามาตรฐานของแรงงานที่ใช้ในการตั้งเครื่องใหม่ต่อหน่วย
2. คำนวณเวลามาตรฐานของแรงงานที่ใช้ในการผลิตต่อหน่วย
3. คำนวณเวลามาตรฐานของแรงงานในการผลิตต่อหน่วย ซึ่งเท่ากับเวลามาตรฐานของแรงงานที่ใช้ในการตั้งเครื่องใหม่ต่อหน่วย บวกเวลามาตรฐานของแรงงานที่ใช้ในการผลิตต่อหน่วย
4. คำนวณหารายละเอียดของกำลังการผลิต (capacity bill) ตามรายการชิ้นส่วนที่ปรากฏใน BOM ทุกชิ้นส่วน

CB เป็นวิธีการวางแผนกำลังการผลิตที่คล้าย COPF ในด้านความง่ายในการคำนวณและการนำไปใช้งาน แต่ CB จะละเอียดกว่าในแง่ที่มีการนำข้อมูล BOM จะมีรายละเอียดมากกว่าข้อมูลจากระบบบัญชี ทั้ง CPOF และ CB จะเหมาะสมค่อนข้างมากกับองค์การที่ไม่มีระบบ MRP ใช้เพราะเป็นวิธีการง่าย ๆ แต่ข้อเสียของ CB คือไม่ได้นำเอาเวลารอคอยของวัสดุเข้ามาคำนวณด้วยและละเลยขนาดของ Lot ที่ผลิตจริง รวมทั้งสถานะปัจจุบันของงานระหว่างทำและสินค้าสำเร็จรูปเช่นเดียวกัน CPOF

3. การวางแผนกำลังการผลิตโดยใช้ข้อมูลของทรัพยากร

การวางแผนกำลังการผลิตโดยใช้ข้อมูลของทรัพยากร (capacityplanning using resource profiles หรือ RP) เป็นการใช้ข้อมูลเกี่ยวกับเวลารอคอย ซึ่งเป็นข้อมูลที่จำเป็นใช้ในการผลิตและเวลารอคอย ซึ่งโดยปกติแล้วในระบบการผลิตที่มีการผลิตจริงเกือบเต็มกำลังการผลิต(80% ขึ้นไป) เวลาส่วนใหญ่จะหมดไปกับการรอคอย
RP เป็นวิธีที่นำเอาเวลารอคอยไปคำนวณร่วมกับข้อมูลเกี่ยวกับ BOM เพื่อสร้างแผนภูมิการผลิตย้อนกลับ (operation setback chart) วิธีของ RP นี้จะนำเอาตัวเลขจากวิธีของ CB มาใช้ร่วมกับเวลารอคอย ดังสูตร

CE i 100 = เวลามาตรฐานในการผลิตต่อหน่วยของงานหนึ่งในสถานี #100xE i

โดยที่ E i คือปริมาณที่ระบุในแผนลำดับการผลิตหลักของสินค้าชนิดหนึ่งในช่วงเวลา I

กระบวนการผลิตจะปฏิบัติงานจริงในช่วงเวลาใดก็ตามไม่ใช่ว่าจะสามารถหาวัตถุดิบหรือวัสดุต่าง ๆ ได้ทันที แต่ต้องสั่งซื้อไว้ก่อนสักระยะหนึ่ง เช่น ในแผนลำดับการผลิตหลักบอกว่าต้องการผลิตเก้าอี้ในช่วงสัปดาห์ที่ 8 แต่การผลิตที่ว่านี้จะเกิดขึ้นได้ต่อเมื่อโครงเก้าอี้ต้องประกอบเสร็จในสัปดาห์ที่ 5 นอกจากนี้การพ่นสีโครงเก้าอี้ต้องเสร็จก่อนหน้านี้เรียบร้อยแล้วตั้งแต่สัปดาห์ที่ 3 และแม้ว่าเวลารอคอยของงานจะถูกกำหนดไว้แต่การผลิตจริงอาจไม่ตรงตามระยะเวลาในแผนงานก็ได้ซึ่งจะทำให้การกำหนดกำลังการผลิตจึงซับซ้อนมากขึ้น

RP เป็นวิธีการที่แม่นยำที่สุดในบรรดาวิธีการของ rough - capacity planning ทั้ง 3 วิธีแต่อย่างไรก็ดี RP ยังไม่ได้พิจารณาถึงรายละเอียดสถานะสินค้าคงคลัง อันได้แก่ งานระหว่างทำและสินค้าสำเร็จรูป ตลอดจนขนาดของ Lot การผลิตเลย ซึ่งข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลที่สำคัญในการจัดทำระบบการวางแผนความต้องการวัสดุ (MRP) ดังนั้นถ้าองค์การธุรกิจใดใช้ระบบ MRP การวางแผนกำลังการผลิตแบบ rough-capacity จะไม่ละเอียดเพียงพอ ต้องมีการวางแผนกำลังการผลิตแบบอื่น ซึ่งจะกล่าวถึงในหัวข้อถัดไป

การวางแผนกำลังผลิตแบบรายละเอียด (detailed capacity planning) เป็นวิธีการวางแผนกำลังการผลิตที่ใช้ข้อมูลเกี่ยวกับเวลามาตรฐานและการจัดงาน ประกอบกับรายละเอียดสถานะของงานระหว่างทำและสินค้าสำเร็จรูป ขนาดของ lot การผลิตและวันที่ต้องการของตามที่ระบุไว้ใน MRP เพื่อจัดตารางเวลาของการรับชิ้นส่วน และประมาณการปริมาณสินค้าสำเร็จรูปตามแผนลำดับการผลิตหลัก โดยคำนึงถึงแต่ละช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้กำลังการผลิตทั้งหมดที่มีอยู่ จึงเรียกวิธีการคำนวณนี้ว่า apacity requirement planning หรือ CRP การคำนวณตามวิธีการของ CRP จะยุ่งยากซับซ้อนมาก ซึ่งจะไม่กล่าวถึงรายละเอียดในที่นี้ แต่เป็นวิธีที่แม่นยำกว่าวิธีการของ rough - cut เป็นอันมาก การใช้คอมพิวเตอร์คำนวณจะลดความยุ่งยากและเวลาที่ใช้ ตลอดจนความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้