KURZUS: Gyártási folyamatok tervezése és minőségbiztosítása

MODUL: II. modul: Létesítménygazdálkodás

8. lecke: Létesítmények berendezése II.

|  | Tanulási útmutató
| Tevékenység
| jegyezze meg az alkatrészgyártás két fő gyártási formáját (gépelvű és termékelvű létesítmény-berendezés); fogalmazza meg ezek lényegét, jegyezze meg, mit értünk ciklusidőn, fogalmazza meg, mit értünk kevert modellű berendezési elven, jegyezze meg a csoporttechnológia jellemzőit.
| Követelmények
| Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha
| az egyes gyártásforma-típusokhoz fogalmához párosítani tudja azok megnevezését, felsorolásból ki tudja választani a ciklusidő fogalmát, az egyes létesítmény-berendezési elvekhez párosítani tudja azok megnevezését.
| Tananyag
| 8.1. Berendezési elvek
| A műhelyrendszerre jellemző gépelvű létesítmény-berendezés egyik alapvető problémája, hogy miként helyezzük el a gépeket az üzemben úgy, hogy a gépek közötti szállítás költsége minimális legyen. (A másik meghatározó probléma a termékek áramlásának konkrét irányítása, amivel majd az ütemezésnél foglalkozunk.)
| Persze nem szabad elfelejtenünk a korlátozó tényezőket, például a tűzvédelmi és egyéb előírásokat, vagy hogy nem ajánlatos festőműhelyt forgácsoló üzem mellé telepíteni. A folyamatrendszer termékelvű létesítmény-berendezése esetében a fő kérdés az, hogy miként érhető el az egyes gépek (munkaállomások) kapacitásának kiegyensúlyozása, annak érdekében, hogy a termelés során minél kisebb legyen a készlet, illetve a gépek (munkaállomások) állásideje.
| 8.1.1. Gépelvű létesítmény-berendezés
| Gépelvű létesítmény-berendezésen azt értjük, hogy az üzemben a gépek helyét úgy határozzák meg, hogy a gépek közötti anyagmozgatási költségek minimálisak legyenek (amennyiben ez technológiailag lehetséges).
| Ehhez meg kell határozni azt, hogy az egyes gépek között mekkora a távolság, és hány darab munkadarabot kell mozgatni az egyes gépek között. A kapott adatokat célszerű mátrixba foglalni. Példaként nézzük az alábbi adatokat.
1. ábra
| Az egyes területek közötti távolságokat a 2. ábrán, a gépek közötti anyagáramlást a 3. ábrán foglaltuk össze.
Az egyes gépek közötti távolság méterben
2. ábra
Az egyes gépek közötti anyagáramlás (mozgások száma adott időszakon belül, db)
3. ábra
| Az összes szállítási teljesítmény (darab x távolság) egy adott időszakon belül tehát 35090 egység. Ezt úgy kapjuk meg, hogy a fenti két mátrix megfelelő elemeit sorra összeszorozzuk, egymással, majd a kapott értékeket összeadjuk. A szorzatmátrix:
A mátrixok szorzata
4. ábra
| Tételezzük fel, hogy a szállítás költsége 10 Ft darabonként és méterenként. Ekkor a szállítás összköltsége 350900 Ft.
| Az optimalizálást úgy végezzük, hogy rendre kicseréljük 2 gép helyét, és megvizsgáljuk, hogy az új felállásban mekkora lenne a szállítás összköltsége. Ha kevesebb, mint az előző esetben, akkor ez az elrendezés jobb, mint a korábbi. A cseréket addig végezzük, amíg további cserék nem lehetségesek, vagy nincs költségmegtakarítás. Felhívjuk a figyelmet arra, hogy a lehetséges elrendezések száma n!, jelen esetben 6!, vagyis példánkban 720. Célszerű olyan kiinduló állapotot meghatározni, ahol a legnagyobb forgalmú kapcsolatok egymás mellé kerülnek.
| 8.1.2. Termékelvű létesítmény-berendezés
| A termékelvű létesítmény-berendezés vizsgálatához először meg kell ismernünk a ciklusidő fogalmát.
| Ciklusidő (ütemidő) az az időtartam, ami két egymást követő termék elkészülése között eltelik.
| A ciklusidő persze változik a termelési volumen változásával (a futószalag sebességének változásával). A ciklusidő minimuma azonban meghatározott, nem lehet kisebb, mint a leghosszabb idő alatt elvégezhető munkafeladat ideje. A leghosszabb idő alatt elvégezhető feladat az úgynevezett szűk keresztmetszet. A szűk keresztmetszet meghatározza a teljes rendszer maximális kibocsátását.
| Folyamatrendszerben a gépek sorrendje, egymáshoz viszonyított helyzete már adott. Az egyes gépek sebessége, a munkaállomások száma azonban még változtatható. A legfontosabb kérdés az, hogy miként érhető el az egyes gépek, illetve az egyes munkaállomások (egy gépnél több munkás is dolgozhat, és egy munkás több gépet is működtethet) kapacitásának kiegyensúlyozása úgy, hogy a ciklusidőt (amit az elérendő kibocsátás határoz meg), egyik munkaállomás időigénye se lépje át. Ügyelni kell még arra, hogy a termelés során minél kisebb legyen a gépek, illetve a munkaállomások állásideje.
| Korlátot jelent továbbá a feladatok technológiailag meghatározott sorrendje, vagyis az, hogy nem végezhető el egyetlen munkafeladat sem addig, amíg minden megelőző munkafeladat nincs befejezve.
| A termékelvű (tárgyi csoportosítású, folyamatos rendszerű) létesítmény berendezés esetén a termelést megfelelő számú és jellegű munkaállomásra (gépre, munkahelyre) osztjuk szét. Meg kell találni a munkaállomásoknak azt a számát, ami a kellő kibocsátást biztosítja oly módon, hogy az egyes állomásoknál elvégzendő munka mennyisége (időigénye) ne térjen el túlságosan egymástól. Fontos, hogy mindegyik munkaállomás képes legyen a munkafeladatot az adott ciklusidőn belül elvégezni. Ha megvannak a munkaállomások, akkor már csak egymás után kell állítani őket, hiszen a sorrend (a műveletek sorrendje) legtöbb esetben kötött. A létesítmény berendezését, a gépek elhelyezését tehát a termék előállításához szükséges műveletek, illetve azok sorrendje határozza meg.
| 8.1.3. Egyéb berendezési elvek
| 8.1.3.1. A kevert modellű futószalag-terhelés kiegyensúlyozása
| A kevert modell azt jelenti, hogy egy termelő sort több fajta termékkel terhelnek meg, ekkor a gyártósor viselkedése is vegyes (kevert) lesz, alkalmazkodnia kell a különböző modellek sajátosságaihoz.
| Sok termelő egy napon vagy héten belül különböző modelleket gyárt egyazon futószalagon, hogy meg tudjon felelni a termékválaszték iránti igényeknek, ugyanakkor az is szempont, hogy ne kelljen nagy készleteket tartania.
| Ennek illusztrálására tegyük fel, hogy játékgyárunk kétfajta méretű vonatot gyárt, a végső összeszereléshez három váz kell a kisebbikből, és három kell a nagyobbikból. Gyárthatnánk három napig a kisebbet, kettőig a nagyobbat, de ez fölösleges készletezéssel járna. Helyette kevert ciklust szeretnénk kialakítani: egy munkanapon belül gyártjuk mindkét fajta terméket; így kisebb készletet kell tárolni, de a ciklusidő korlátján belül marad.
| A feladat további adatai: a napi kibocsátás 48-48 legyen, azaz összesen 96. A nagyobb vagon előállításához 6 percre, a kisebbéhez 4-re van szükség.
Kevert modellű sorozat kiegyensúlyozása
5. ábra
| (Az ábrán a J és a K jelentik a különböző terméktípusokat.)
| Figyelje meg, hogy 1 óra (60 perc) alatt mindegyik termékből egyaránt 6 darab készül. Egy műszak (8 óra) alatt így 48-at gyártanak mindegyikből, így adódik ki a 96 darab.
| A szalag tökéletesen ki van egyensúlyozva, ha hat-hat váz készül minden órában, mondjuk 2db-3db-2db-2db-3db sorrendben. Ez megfelel a kívánt keverési aránynak, és a minimális készletezés követelményének.
| 8.1.3.2. Csoporttechnológia
| A termékelvű és gépelvű létesítmény berendezés kombinációja, ami igyekszik mind a két berendezéstípus előnyeit kihasználni. A csoporttechnológia alapjait azok a termelési sejtek képezik, amelyek több egymást követő munkafolyamatból állnak. E sejteken belül gyakorlatilag a termékelvű berendezést valósítják meg. Ugyanakkor a sejtek (cellák) között az anyag, illetve félkész-termék áramlás a gépelvű berendezés szabályainak megfelelően történik. A csoporttechnológia alapvetően a gépelvű létesítmény berendezés alternatívája. Olyan műveletcsoportokat szervez folyamatrendszerbe, amelyek a termékek nagy részénél ugyanolyan sorrendben követik egymást. Ily módon - a rugalmasság megtartása mellett - nő a termelési rendszer gyorsasága, könnyebbé válik a termelés-, a minőség- és a készletszabályozás, ugyanakkor csökken az egységköltség.
Műhelyszerű elrendezés
6. ábra
Csoporttechnológia-szerű elrendezés
7. ábra
| Az ábrák érzékeltetik, hogyan javít a munkaáramláson a csoporttechnológián alapuló berendezés.
| A csoporttechnológiai rendszer messze legnagyobb költségét az osztályozási és kódrendszer kifejlesztése és fenntartása jelenti. Ezeknek a rendszereknek képesnek kell lenniük mintegy 19 különböző jellemző (pl. munkamenet, hossz, vég) kezelésére, amiket karban kell tartani, elérhetővé kell tenni akkora vállalatok esetén is, amelyek 30000 vagy több alkatrésszel dolgoznak.
| A csoporttechnológia tehát már nagyszabású számítógép-alkalmazás, ami jelentős befektetést tesz szükségessé az adatbázisok kifejlesztésére és kezelésére.

|  | Önellenőrző kérdések
| 1. Jelölje meg, mit értünk ciklusidőn!
| a) Az az időtartam, ami két egymást követő művelet elvégzése között eltelik.
| b) Az az időtartam, ami egy adott termelési művelet elvégzéséhez kell.
| c) Az az időtartam, ami két egymást követő termék elkészülése között eltelik.
| d) Az az időtartam, ami egy termék adott gépen levégzett gyártási folyamataihoz szükséges.
| 2. Párosítsa az alábbiak megfogalmazásokat az egyes berendezési elvek megnevezéséhez! Írja be a megfelelő számot a mezőkbe! 1: Alapját azok a termelési sejtek (cellák) képezik, amelyek több egymást követő munkafolyamatból állnak. 2: Ugyanazon a gyártósoron egy munkanapon belül többféle termék is készül. 3: A gépek elhelyezését tehát a termék előállításához szükséges műveletek, illetve azok sorrendje határozza meg. 4: Az üzemben a gépek helyét a gépek közötti anyagmozgatási költségek minimalizálása alapján határozzák meg. Csoporttechnológia: Termékelvű berendezés: Gépelvű berendezés: Kevert modellű gyártás: