PROCES PRODUKCJI CYKL PRODUKCYJNY SZEREGOWO-RÓWNOLEGŁY RYSOWANIE HARMONOGRAMU

Transkrypt

1 PROCES PRODUKCJI CYKL PRODUKCYJNY SZEREGOWO-RÓWNOLEGŁY RYSOWANIE HARMONOGRAMU 1. Proces produkcji Definicja Proces produkcyjny wyrobu zbiór operacji produkcyjnych realizowanych w uporządkowanej kolejności w celu wytworzenia określonego wyrobu. Obraz graficzny procesu produkcji Proces produkcji ma miejsce na 4 stanowiskach pracy: (stanowisko 3 jest pomijane) 2. Operacja produkcyjna i jej typy Definicja Operacja produkcyjna (technologiczna) część procesu produkcyjnego, która jest wykonywana na określonym przedmiocie (lub grupie) przez pracownika (lub kilku) na jednym (bądź wielu) stanowiskach pracy bez przerw. Typy operacji produkcyjnych: bezpośrednio produkcyjne (na lewo) oraz pośrednio produkcyjne (na prawo) WyŜsza Szkoła Logistyki w Poznaniu, październik

2 3. Przerwa międzyoperacyjna Definicja Przerwa międzyoperacyjna (τ mo ) czas pomiędzy wykonaniem dwóch kolejnych operacji technologicznych; w czasie przerwy międzyoperacyjnej mają miejsce operacje pośrednio produkcyjne (logistyka) Obraz graficzny przerwy międzyoperacyjnej Sekwencja procesu produkcji: operacja 1 na stanowisku 1 operacja 2 na stanowisku 2 operacja 3 na stanowisku 4 operacja 4 na stanowisku 5 (miejsce występowania przerw międzyoperacyjnych znaczono strzałkami) 4. Cykl produkcyjny Definicja Cykl produkcyjny czas niezbędny do wykonania wszystkich operacji w procesie produkcyjnym danego wyrobu łącznie z czasem wszystkich koniecznych przerw Obraz graficzny cyklu produkcyjnego Cykl produkcyjny wizualizuje najgrubsza ze strzałek (czas od momentu rozpoczęcia do momentu zakończenia wszelkich operacji w procesie prod.) WyŜsza Szkoła Logistyki w Poznaniu, październik

3 5. Wielkość partii produkcji Partia optymalna Idea optymalnej partii produkcji koresponduje z koncepcją optymalnej partii dostawy w zaopatrzeniu i dystrybucji (EWZ, EWP, EWD, EOQ). W obszarach tych występują koszty magazynowania i zamawiania, którym w sferze wytwarzania odpowiadają odpowiednio koszty produkcji (roboty w toku) i koszty przygotowania produkcji (przezbrojenia). W kaŝdym z przypadków poszukuje się wielkości optymalnej minimum kosztów całkowitych (suma obu kosztów) - wykres. Wielkość partii optymalnej obliczamy według wzoru: gdzie: T pz T j q suma czasów przygotowawczo-zakończeniowych [naleŝy dla wszystkich operacji zsumować podane czasy t pz ] suma czasów jednostkowych [naleŝy dla wszystkich operacji zsumować podane czasy t j ] współczynnik proporcjonalności kosztów przygotowania produkcji do kosztów produkcji (jest on zaleŝny od skali produkcji) [zawsze w zadaniach naleŝy przyjmować warunki produkcji średnioseryjnej, dla której q=0,05] Partia ekonomiczna Jest to zakres wielkości partii optymalnej, w którym odchylenie kosztów jest akceptowane przez organizatora. Partia jest uzasadniona ekonomicznie w następujących granicach: Zatem otrzymaną wielkość partii optymalnej moŝna dalej kształtować: pomniejszając ją maksymalnie o 30% (w dół) albo powiększając maksymalnie o 50% (w górę); naleŝy unikać wielkości skrajnych, wybierając wartości bliskie optimum. WyŜsza Szkoła Logistyki w Poznaniu, październik

4 Partia transportowa (występuje w przebiegu równoległym i szeregowo-równoległym) W przebiegu równoległym i szeregowo-równoległym przekazywanie detali między stanowiskami nie odbywa się całą partią (optymalną, ekonomiczną), ale w partiach transportowych (pakietach). Wielkość partii transportowej obliczamy według wzoru: gdzie: n op k t wielkość partii optymalnej (ekonomicznej) [obliczona wg wzoru na n op, ewentualnie następnie skorygowana wg wzoru na n ek ] liczba partii transportowych [zawsze w zadaniach będzie podawana arbitralnie przez prowadzącego zajęcia; w praktyce ilość partii transportowych podyktowana jest wielkością pojemnika, w którym przekazuje się detale z operacji na operację] Przykład obliczania wielkości partii Dane: Op 10 tpz = 0,25 tj = 0,15 Op 20 tpz = 0,50 tj = 0,25 Op 30 tpz = 0,75 tj = 0,50 Op 40 tpz = 0,25 tj = 0,10 Rozwiązanie: n op = (0,25 + 0,50 + 0,75 + 0,25) / (0,15 + 0,25 + 0,50 + 0,10) * 0,05 = 1,75 / 1 * 0,05 = = 35 sztuk/ partię Uzyskaną wielkość partii optymalnej moŝemy skorygować ekonomicznie: n ek = <0,7 1,5> n op = <0,7 1,5> * 35 = <24,5 52,5> Przyjmujemy (arbitralnie) do dalszych obliczeń n ek = 40 sztuk/partię (nieznacznie ją powiększyliśmy). Przyjmując (arbitralnie), iŝ liczba partii transportowych będzie równa dwa (k t = 2), otrzymujemy wielkość partii transportowej: n t = 40 / 2 = 20 sztuk/partię transportową Uwaga: wielkość partii zawsze musi być liczbą całkowitą; ułamki naleŝy zaokrąglać w górę. WyŜsza Szkoła Logistyki w Poznaniu, październik

5 6. Cykl produkcyjny pojedynczej operacji Długotrwałość wiązania przedmiotu z operacją Relacja ta informuje jak długo wykonujemy daną operację (jaka jest długotrwałość pracy; kolokwialnie mówiąc: ile zajmie nam robota?) gdzie: n op t j wielkość partii optymalnej (ekonomicznej) [obliczona wg wzoru na n op, ewentualnie następnie skorygowana wg wzoru na n ek ] czas jednostkowy [dana z dokumentacji technologicznej] Długotrwałość wiązania stanowiska z operacją Relacja ta informuje jak długo stanowisko będzie zajęte w związku z wykonywaniem danej operacji (jaka jest dostępność stanowiska; kolokwialnie mówiąc: ile zajmie nam robota wraz z przezbrojeniem stanowiska?) gdzie: n op t j t j wielkość partii optymalnej (ekonomicznej) [obliczona wg wzoru na n op, ewentualnie następnie skorygowana wg wzoru na n ek ] czas jednostkowy [dana z dokumentacji technologicznej] czas przygotowawczo-zakończeniowy [dana z dokumentacji technologicznej] 7. Cykl produkcyjny wyrobu prostego Istnieją trzy podstawowe formy przejścia partii detali z jednej operacji na drugą: 1. przebieg szeregowy 2. przebieg równoległy 3. przebieg szeregowo równoległy WyŜsza Szkoła Logistyki w Poznaniu, październik

6 8. Wariant szeregowo-równoległy istota: kolejna operacja rozpoczyna się przed zakończeniem operacji poprzedzającej (zapewnienie największej ciągłości obróbki) zaleta: skrócenie cyklu produkcyjnego wada: wzrost liczby operacji transportowych, przezbrojeń zastosowanie: asynchroniczne procesy produkcyjne wzór: gdzie: n op n t t j t jmin τ mo wielkość partii optymalnej (ekonomicznej) [obliczona wg wzoru na n op, ewentualnie następnie skorygowana wg wzoru na n ek ] wielkość partii transportowej [obliczona wg wzoru na n t ] czas jednostkowy [dana z dokumentacji technologicznej] minimalne czasy jednostkowe (najkrótszy t j z dwóch t j operacji, które porównuje się parami: tj op10 z tj op20 wybierz krótszy, tj op20 z tj op30 wybierz krótszy itd.; zsumuj wszystkie wybrane) [dana z dokumentacji technologicznej] czas przerw międzyoperacyjnych [naleŝy dokonać zliczenia ilości przerw między operacjami, przemnaŝając tę wartość przez czas trwania przerwy; zawsze w zadaniach czas przerwy będzie podawany arbitralnie przez prowadzącego zajęcia; takŝe zakładamy iŝ cykl produkcyjny kończy się w momencie przekazania wyrobu na magazyn tzn. zawsze po ostatniej operacji będzie występowała jeszcze przerwa międzyoperacyjna rekapitulując: ile operacji tyle przerw międzyoperacyjnych] WyŜsza Szkoła Logistyki w Poznaniu, październik

7 wykres przebiegu: Proces produkcji, cykl produkcyjny, harmonogram 9. Rysowanie harmonogramów uwagi ogólne Na samym początku rysujemy układ współrzędnych, w którym na osi x oznaczamy czas (τ) zaś na osi y stanowiska (r) względnie operacje (op). Rozpoczynamy od narysowania pierwszego czasu przygotowawczo-zakończeniowego przed osią stanowisk/operacji (chodzi o to, aby obróbka dla pierwszej z operacji rozpoczęła się dokładnie w chwili 0). Tpz dla op 10 wynosi w tym przypadku 0,5 siwy prostokąt (wykres). Dalej naleŝy dokonać obliczenia długotrwałości wykonania operacji 10 wg wzoru na (τ op ): pomnoŝyć wielkość partii (n) przez czas wykonania jednej sztuki (tj). Przyjmując, iŝ partia liczy 50 szt., a czas wykonania 1 sztuki w operacji 10 wynosi 0,05 otrzymujemy czas równy 2,5 jednostki. Czas wykonania operacji 10 zaznaczamy na harmonogramie niebieski prostokąt. WyŜsza Szkoła Logistyki w Poznaniu, październik

8 Następnie naleŝy dokonać przejścia do obliczeń kolejnej operacji. Zanim jednak się ona rozpocznie, naleŝy dokonać odczekania pewnego interwału czasu (musi się dokonać chociaŝby transport ze stanowiska na stanowisko). Przyjmijmy, iŝ przerwa międzyoperacyjna wynosi 1 jednostkę czasu. Dalsza praca obróbcza (operacja 20) będzie mogła mieć miejsce równo po jednostce czasu od chwili zakończenia operacji 10 (reprezentuje ją czerwona pionowa kreska w operacji 20). Aby otrzymać na wykresie moment rozpoczęcia dalszej pracy naleŝy dokonać rzutowania momentu zakończenia operacji 10 na operację 20 i doliczyć czas przerwy międzyoperacyjnej (przerwę obrazuje czerwona strzałka). W ramach przerwy międzyoperacyjnej moŝliwe jest przezbrajanie stanowisk (naleŝy wrysowywać czasy tpz w ramach tego okresu). Zakładamy, iŝ tpz dla operacji 20 takŝe wynosi 0,5. Otrzymujemy tym samym siwy prostokąt (przezbrojenie) w operacji 20. WyŜsza Szkoła Logistyki w Poznaniu, październik

9 Pozostaje wyznaczenie czasu wykonania operacji 20 (wg poznanego juŝ schematu). Liczebność partii to 50 szt, zaś przyjęty czas wykonania operacji 20 to 0,06. W efekcie otrzymujemy czas wykonania operacji 20 równy 3 jednostki czasu niebieski prostokąt w kolejnej operacji. Dalej postępujemy w sposób analogiczny, aŝ do ostatniej operacji. Na końcu naleŝy dokonać pokazania przejść detalu z operacji na operację obrazuje się to relacjami od momentu zakończenia operacji poprzedniej, do momentu rozpoczęcia operacji kolejnej (czarna przerywana linia na wykresie). 10. Przebieg szeregowo-równoległy zadanie z komentarzem Oblicz i przedstaw graficznie długość cyklu produkcji partii przy załoŝeniu przebiegu szeregowo-równoległego na podstawie poniŝszej technologii: op 10 toczenie t pz = 0,1 t j =0,05 op 20 frezowanie t pz = 0,2 t j =0,20 op 30 wiercenie t pz = 0,2 t j =0,10 op 40 szlifowanie t pz = 0,1 t j =0,05 τ mo = 1 q = 0,05 kt = 3 WyŜsza Szkoła Logistyki w Poznaniu, październik

10 Obliczenia: Proces produkcji, cykl produkcyjny, harmonogram W przypadku obliczeń tego wariantu naleŝy zwrócić uwagę na sumę czasów jednostkowych (tj min): w celu jej wyznaczenia naleŝy porównywać czasy tj parami tj operacji 10 z tj operacji 20 i wybrać krótszy z nich; następnie tj operacji 20 z tj operacji 30 i wybrać krótszy z nich itd.; na końcu naleŝy wszystkie tj minimalne (wyniki porównania par tj) zsumować. Wykres przebiegu: W przypadku rysowania wykresu postępujemy dokładnie tak samo, tylko Ŝe obliczamy długotrwałość wykonania kaŝdej z partii transportowej w operacji 10 wg poznanego wzoru na (τ op ): pomnoŝyć wielkość partii transportowej (nt) przez czas wykonania jednej sztuki (tj). Takich partii będzie w ramach operacji tyle ile wynosi parametr kt (liczba partii transportowych) w zadaniu 3; na wykresie czas wykonania kaŝdej partii transportowej został zobrazowana prostokątem w innym odcieniu koloru niebieskiego. Logika rysowania: wykres naleŝy rysować według zasad przebiegu szeregowego i równoległego rysujemy tpz operacji 10 przed osią obliczamy i rysujemy czas wykonania 1 partii transportowej w operacji 10 niebieski prostokąt oznaczony 1 następnie za nim dorysowujemy kolejne partie transportowe w operacji 10 (kolejne prostokąty) analogia do operacji maksymalnej przebiegu równoległego patrzymy, czy czas tj kolejnej operacji 20 jest dłuŝszy czy krótszy od bieŝącej; w naszym przypadku dłuŝszy, co oznacza iŝ kolejną operację będziemy rysowali od przodu: wariant: przejście z operacji krótszej (tj mniejszy) na operację dłuŝszą (tj większy) zaznaczamy przerwę międzyoperacyjną z przodu czerwona strzałka WyŜsza Szkoła Logistyki w Poznaniu, październik

11 w ramach przerwy międzyoperacyjnej wrysowujemy tpz operacji 20 obliczamy i rysujemy czas wykonania 1 partii transportowej w operacji 20 niebieski prostokąt oznaczony 1 następnie za nim dorysowujemy kolejne partie transportowe w operacji 20 (kolejne prostokąty) patrzymy, czy czas tj kolejnej operacji 30 jest dłuŝszy czy krótszy od bieŝącej; w naszym przypadku krótszy, co oznacza iŝ kolejną operację będziemy rysowali od tyłu: wariant: przejście z operacji dłuŝszej (tj większy) na operację krótszą (tj mniejszy) zaznaczamy przerwę międzyoperacyjną od tyłu czerwona strzałka; obejmuje ona okres czasu od momentu zakończenia pracy ostatniej partii transportowej w bieŝącej operacji do momentu rozpoczęcia obróbki tej partii w kolejnej operacji analogia do przebiegu szeregowego ale po ostatniej z partii transportowych pozostałe partie transportowe wrysowujemy z przodu, podobnie jak i tpz kolejne operacje rysujemy tak samo, w zaleŝności z którym z dwóch wariantów operacji (krótsza/dłuŝszą czy dłuŝsza/krótszą) mamy do czynienia na koniec zaznaczamy przejścia poszczególnych partii transportowych czarne przerywane linie WyŜsza Szkoła Logistyki w Poznaniu, październik

12 11. Wykresy przebiegów szeregowo-równoległy (duŝy format) WyŜsza Szkoła Logistyki w Poznaniu, październik