Pojęcie wyrobu, schemat podziału produktów (1)

Transkrypt

1 Pojęcie wyrobu, schemat podziału produktów (1) PRODUKTY Wyroby podstawowe Usługi wg stopnia złożoności Proste wg stopnia gotowości Półwyroby Złożone Wyroby gotowe Transport Magazynowani Remonty Dostawa energii Wyroby finalne Opracowanie dokumentacji Próby i badania wyrobów Inne Wyrób prosty (detal lub część) - jednolity element konstrukcyjny otrzymany z jednego materiału i nieposiadający żadnych powiązań z innymi elementami. Rozróżnia się: Części znormalizowane (ZN) to części, których parametry konstrukcyjne określa odpowiednia norma europejska (EN), polska (PN), branżowa (BN) lub zakładowa. Części zunifikowane (ZU) to części, produkowane przez kooperantów, w oparciu o ich własną dokumentację konstrukcyjnotechnologiczną, zakupywane do projektowanego wyrobu w ramach odpowiednich umów o dostawę. Części oryginalne (OR)- to części, charakterystyczne dla konkretnego wyrobu wytwarzane we własnym zakresie. Do wykonania tych części niezbędne jest wykonanie odpowiedniej dokumentacji konstrukcyjno technologicznej.

2 Pojęcie wyrobu, schemat podziału produktów (2) PRODUKTY Wyroby podstawowe Usługi wg stopnia złożoności Proste wg stopnia gotowości Półwyroby Złożone Wyroby gotowe Transport Magazynowani Remonty Dostawa energii Wyroby finalne Opracowanie dokumentacji Próby i badania wyrobów Inne Wyrób złożony, zwany konwencjonalnie zespołem lub celowo utworzonym zbiorem zespołów, rozumie się wyrób składający się przynajmniej z dwóch elementów stanowiących wyroby proste, połączonych ze sobą. W zależności od liczby połączeń rozróżniane są zespoły (wyroby złożone): Proste, złożone, jednozłączne, wielozłączne. W zależności od rodzaju połączeń zespoły mogą być: rozłączne, częściowo rozłączne, nierozłączne.

3 Pojęcie wyrobu, schemat podziału produktów (3) PRODUKTY Wyroby podstawowe Usługi wg stopnia złożoności Proste wg stopnia gotowości Półwyroby Złożone Wyroby gotowe Transport Magazynowani Remonty Dostawa energii Wyroby finalne Opracowanie dokumentacji Próby i badania wyrobów Inne Półwyroby to wyroby proste celowo niewykończone jak np. odlew, odkuwka, koła zębatego, wytłoczka, wałek przetoczony zgrubnie sworzeń obrobiony z naddatkiem na szlifowanie. Wyrobami gotowymi mogą być zarówno wyroby proste jak i wyroby złożone niepodlegające dalszej obróbce lub montażowi w danym zakładzie, który je produkuje. Wyroby gotowe, z punktu widzenia zakładu, w którym są wytwarzane, mogą być jednocześnie półwyrobami z punktu widzenia odbiorcy. Wyrób finalny jest to produkt stanowiący końcowy wynik procesu produkcyjnego przedsiębiorstwa. Może być dla innego zakładu: Półwyrobem np. odkuwką odlewem, Wyrobem prostym wykonanym na gotowo wyrób gotowy (np. śruba, kołek, uszczelka, nakrętka, zawleczka, ) Wyrobem złożonym (zespołem), np. silnik elektryczny, reduktor prędkości obrotowej, przekładnia pasowa. Pojęcie systemu produkcyjnego System produkcyjny stanowi celowo zaprojektowany i zorganizowany układ materialny, energetyczny i informacyjny

4 eksploatowany przez człowieka i służący produkowaniu określonych produktów (wyrobów lub usług) w celu zaspokajania potrzeb konsumentów. Marek Brzeziński Zoptymalizowana struktura organizacyjna, której celem jest wytwarzanie i dystrybucja wyrobów o wymaganych właściwościach i uzyskanie odpowiedniego zysku. Tadeusz Karpiński System produkcyjny jest to zbiór elementów rzeczowych, stanowiący całość niezbędną do realizacji produkcji i służący do przekształcania czynników wejścia, którymi są czynniki produkcji (materiały, energia, informacje), na czynniki wyjścia, którymi są produkty (wyroby lub usługi) a także odpady produkcyjne. Tadeusz Sałaciński Uogólniony model systemu produkcyjnego

5 Szczegółowy model systemu produkcyjnego Proces produkcyjny i jego elementy składowe Proces produkcyjny jest zorganizowanym zespołem działań koordynujących przebiegi strumieni materiałów, informacji środków i energii podczas realizacji procesu technologicznego. Proces wytwórczy - jest to zespół działań występujących podczas wytwarzania wyrobu finalnego, uwzględniających pracę maszyn i ludzi. Proces technologiczny - jest to główna część procesu produkcyjnego, w ramach, którego następuje zmiana kształtów, właściwości fizykochemicznych, wyglądu zewnętrznego przetwarzanego materiału lub trwała zmiana wzajemnego położenia poszczególnych części wchodzących w skład produkowanego wyrobu, czyli montaż podzespołów i wyrobów.

6 Struktura procesu wytwarzania (1) Zamocowanie Operacja technologiczna, część procesu technologicznego obejmująca całokształt czynności wykonywanych na jednym stanowisku roboczym przez pracownika lub grupę pracowników na jednym przedmiocie lub zespole przedmiotów bez przerw na inną pracę. Operacja stanowi podstawę organizacji produkcji oraz normowania pracy. Ustawienie (zamocowanie) unieruchomienie w ustalonym położeniu części z siłą potrzebną do wykonania danej operacji. Zabieg część operacji technologicznej realizowana za pomocą tych samych środków technologicznych i przy niezmienionych parametrach obróbki, zamocowaniu i pozycji. Zabieg prosty jedna powierzchnia, jedno narzędzie. Zabieg złożony: a) zespół powierzchni, jedno narzędzie (toczenie kopiowe, toczenie na OSN), b) obróbka wielonarzędziowa zespołem narzędzi. Przejścia polegają na zdjęciu kolejnych warstw materiału w ramach tego samego zabiegu. Czynność część operacji, która odnosi się do jednych czynność i tych samych elementów, na przykład: określonej obrabiarki, narzędzia, sposobu pracy. Ruchy elementarne elementy czynności np.: czynność włączenia posuwu składa się z ruchów: uchwycenie dźwigni, przestawienie dźwigni. (Czynności oraz ruchy elementarne analizowane są w produkcji masowej) Struktura procesu wytwarzania (2)

7 Operacje kontroli polegają na sprawdzeniu poprawności zmian wywołanych w obrobionym przedmiocie podczas obróbki lub na skutek procesów naturalnych np. składowania. Operacja ta nie zmienia przedmiotu, zużywa jednak czas, energie, prace ludzka, narzędzia i urządzenia. Operacja transportu występuje wówczas, gdy materiał, półwyrób, część lub cały wyrób zostaje w procesie wytwórczym przemieszczany pomiędzy stanowiskami obróbkowymi w czasie ustalonym przez program przepływu produkcji, ustalony z góry lub korygowany w trakcie realizacji procesu wytwórczego. Operacja ta cechuje się brakiem zmiany właściwości przedmiotu, zużywa natomiast czas oraz środki produkcji.. Operacja magazynowania występuje, gdy materiał, półwyrób lub gotowy wyrób spoczywa w wyodrębnionych powierzchniach magazynowych, składowych, lub wprost na urządzeniach technologicznych, kontrolnych lub transportowych. Operacje te nie powodują zmian wyrobu, zużywają jednak kapitał, czas i środki pracy, czyli głównie powierzchnie magazynowe i urządzenia do magazynowania.

8 Sposoby przepływu produkcji w systemach produkcyjnych Forma skoncentrowana wszystkie operacje niezbędne do pełnej obróbki wyrobu są skoncentrowane na jednym stanowisku pracy, może realizować obróbkę jednego lub wielu wyrobów. Produkt 1 Produkt 2 Produkt 3 Operacja 1 Operacja 2 Operacja 3 Gniazdowa realizuje się obróbkę kilku wyrobów, które najczęściej wykazują podobieństwo technologiczne, ale przepływ strumienia materiałowego jest różny. Liniowa (przepływowa) występuje jednokierunkowy strumień materiałowy w odniesieniu do wszystkich przedmiotów. Organizacja komórek produkcyjnych (Struktura produkcyjna) KP0 stanowisko produkcyjne,

9 KP1 gniazdo produkcyjne, linia produkcyjna, KP2 dział obróbki skrawaniem, plastycznej, narzędziownia, itd., KP3 wydział mechaniczny, montażu, wysyłki, KP4 zakład produkcyjny, KP5 przedsiębiorstwo. Problemy związane z projektowaniem struktury produkcyjnej Jak zorganizować produkcję n detali, które należy wykonać w m operacjach na s różnych stanowiskach roboczych? W ilu i w jakich grupach rozmieścić s stanowisk roboczych i jak te grupy wzajemnie powiązać? Jaką wybrać specjalizację projektowanych komórek (technologiczną czy przedmiotową)? Jak powiązać poszczególne fazy technologiczne procesu produkcyjnego? Klasyfikacja stanowisk roboczych 1) wg typu produkcji na stanowisku roboczym: do jednostkowego typu produkcji do seryjnego typu produkcji do masowego typu produkcji 2) wg specjalizacji stanowiska roboczego: uniwersalne specjalne specjalizowane 3) wg poziomu mechanizacji: ręczne maszynowo-ręczne zmechanizowane zautomatyzowane 4) wg wyposażenia stanowiska proste wielowarsztatowe brygadowe złożone (brygadowo-wielowarstwowe) 5) wg funkcji spełnianej przez stanowisko: stanowiska stosowane w procesie podstawowym stanowiska stosowane w procesie pomocniczym 6) wg umiejscowienia: stacjonarne

10 ruchome Zasady organizacji stanowisk roboczych: 1) Wyposażenie niezbędne do wykonania zadania; stałe miejsce. 2) Wyposażenie dodatkowe (pojemniki, przenośniki, uchwyty). 3) Części (elementy) - wg rodzajów i wg kolejności ruchów. 4) Rozmieszczenie narzędzi. 5) Zakresy powierzchni roboczych 6) Ergonomii rozmieszczenia narzędzi i urządzeń pomocniczych Obsługa wielowarsztatowa Wskaźnik możliwości obsługi wielowarsztatowej: t t + t + zr r mr t p W = = ow t j t + r t + mr t m t zr czas zajęcia robotnika na pozycji produkcyjnej t j - czas jednostkowy operacji technologicznej t r - czas zajęcia robotnika na stanowisku roboczym t mr - czas równoczesnego zajęcia robotnika i maszyn t m - czas maszynowy Obsługa wielowarsztatowa Operacje są możliwe do wykonania w ramach jednego zawodu Operacje są możliwe do wykonania przez pracownika posiadającego wymagany zawód Operacje nie różnią się stopniem trudności wykonywanej pracy Operacje posiadają zbliżone do siebie czasy jednostkowe Suma wskaźników możliwości obsługi wielowarsztatowej dla jednego stanowiska wielowarsztatowego <=1 Podstawowe warunki organizacji obsługi wielowarsztatowej: Rytmiczność procesu produkcyjnego wynikająca z przydziału detalooperacji do stanowisk roboczych Uwolnienie pracownika bezpośrednio produkcyjnego od konieczności wykonywania prac obsługi Mechanizacja pracy na stanowisku roboczym Automatyzacja wykonywania operacji pomocniczych Sposoby grupowania stanowisk produkcyjnych (KP1) Według zasady technologicznej (Grupy stanowisk produkcyjnych jednorodnych specjalizowanych technologicznie) - Maszyny jednego typu zgromadzone na jednym oddziale. Zastosowanie w produkcji

11 jednostkowej i małoseryjnej. Wady: krzyżujące się drogi transportu, nawroty, duże zapasy w toku, długi cykl produkcyjny. Według zasady przedmiotowej (Grupa stanowisk produkcyjnych różnorodnych specjalizowanych przedmiotowo)- Stanowiska robocze ustawione w kolejności przebiegu procesu technologicznego produkcja przepływowa. Zastosowanie w produkcji wielkoseryjnej i masowej. Na ogół dotyczy to wydziałów produkujących określony zespół lub część wyrobu. Zalety: krótkie drogi i niskie koszty transportu, ściśle określona odpowiedzialność. Typy organizacji systemu produkcyjnego Typ organizacji produkcji stopień specjalizacji stanowisk roboczych. Średni wskaźnik liczby detalooperacji /liczby przezbrojeń/ przypadających na stanowisko robocze: k N i= = 1 io gdzie: d i liczba /suma/ wykonywanych detaloopercji /przezbrojeń/ w analizowanej komórce produkcyjnej i o - liczba stanowisk roboczych analizowanej komórki produkcyjnej jeżeli: k=1 to występuje masowy typ organizacji produkcji 1<k<=10 to wielkoseryjny typ organizacji produkcji 10<k<=20 to występuje średnioseryjny typ organizacji produkcji 20<k<=30 to występuje małoseryjny typ organizacji produkcji 30<k to występuje jednostkowy typ organizacji produkcji Wskaźnik obciążenia stanowiska roboczego jedną detalooperacją: d i zg N j * tij ς ij = = mg Fj * ϕ j gdzie: ς ij - wskaźniki obciążenia j-tego stanowiska roboczego i-tą operacją z g - zadanie godzinowe i-tego detalu szt\godz m g - możliwość godzinowa i-tej operacji szt\godz N i - program produkcyjny i-tego F i - fundusz czasu pracy j-tego stanowiska roboczego godz\rok

12 φ j - współczynnik wykonania normy operacji "j" korygujący czas jednostkowy do warunków rzeczywistych jeżeli: ς ij = 1 - masowy typ organizacji produkcji ς ij = 0,5-0,2 - wielkoseryjny typ organizacji produkcji ς ij = 0,2-0,05 - średnioseryjny typ organizacji produkcji ς ij = 0,05-0,03 - małoseryjny typ organizacji produkcji ς ij = 0,03 - jednostkowy typ organizacji produkcji Charakterystyka typów organizacji produkcji: Jednostkowy typ organizacji produkcji różnorodny asortyment produkcji uniwersalny park maszynowy uniwersalne oprzyrządowanie, narzędzia robocze i kontrolne uproszczona dokumentacja technologiczna wysokie kwalifikacje wykonawców normy czasu ustalone metodami sumarycznymi technologiczna specjalizacja komórek produkcyjnych niski stopień mechanizacji i automatyzacji wielozawodowczość wykonawców szeregowy przebieg produkcji Małoseryjny typ organizacji produkcji : niski stopień stabilizacji produkcji różnorodność asortymentowa produkcji bliżej nieokreślone odstępy czasu powtórzeń serii produkcyjnych uniwersalne środki produkcji ze sporadycznym wykorzystaniem specjalnego oprzyrządowania Średnioseryjny typ organizacji produkcji: zróżnicowany asortyment typów wyrobów w przeważającej części jednakowej wielkości produkcja tych samych wyrobów odbywa się w określonych odstępach czasu względnie ustabilizowany przebieg produkcji środki produkcji uniwersalne i specjalne spływ produkcji partiami w rytmicznie występujących okresach powtarzalności Wielkoseryjny typ organizacji produkcji: jeden typ wyrobów o zróżnicowanych wielkościach całkowita stabilizacja produkcji powtarzalność partii wyrobów w odstępach ustalonych rytmem wysoki stopień specjalizacji środków produkcji niższe kwalifikacje wykonawców wysoki podział pracy

13 szczegółowa dokumentacja technologiczna pełna powtarzalność operacji na stanowiskach roboczych szczegółowo-równoległy przebieg produkcji grupowe rozmieszczenie maszyn częściowo zgodnie z przebiegiem procesu technologicznego Masowy typ organizacji produkcji: stały asortyment produkcji w ciągu dłuższego okresu czasu szczegółowa dokumentacja technologiczna (z uwzględnieniem zabiegów) stanowiska robocze rozmieszczone zgodnie z przebiegiem procesu technologicznego o wysokim stopniu specjalizacji pełna powtarzalność operacji na stanowisku roboczym krótkie cykle produkcji i niskie koszty szeregowo-równoległy lub równoległy przebieg produkcji Dwie grupy form organizacji systemu produkcyjnego: Nierytmiczne Rytmiczne Cechy form nierytmicznych: brak ścisłego, systematycznego powiązań stanowisk roboczych procesem produkcyjnym wykonujących kolejne operacje brak powtarzalności produkcji w komórce produkcyjnej, niski stopień oprzyrządowania przypadkowy przebieg operacji technologicznych na stanowiskach stanowiska robocze wykonują różne operacje duże i zmienne zapasy produkcji w toku przewaga technologicznej struktury produkcji Cechy formy rytmicznej: ścisłe powiązanie stanowisk roboczych operacjami technologicznymi ścisły przydział detalooperacji do poszczególnych stanowisk roboczych możliwość opracowania harmonogramu przebiegu produkcji powtarzalnej wysoki poziom oprzyrządowania produkcja przebiega w komórkach produkcyjnych przedmiotowo zamkniętych nieznaczne zapasy międzyoperacyjne mała elastyczność wynikająca ze ścisłego przydziału zadań do określonych stanowisk roboczych stały przydział operacji

14 Produkcja rytmiczna i jej obliczenia Takt produkcji wyrobu F P d τ = [h/szt.] u F d - dysponowany w danym okresie fundusz czasu pracy w godzinach P u - zadany program produkcyjny w czasie F d Program uruchomienia wyrobów P u = P s (1+ b) szt/rok P s - program spływu wyrobów w szt/rok b - wskaźnik braków Efektywny fundusz czasu pracy maszyn i urządzeń Fem = (K-W)*8*z*ŋ rem (h\rok) K - liczba dni kalendarzowych w roku W - liczba dni ustawowo wolnych od pracy z - liczba zmian roboczych ŋ rem - współczynnik zmniejszający fundusz czasu na skutek planowanych remontów Zadanie godzinowe Pu Zg = (szt/h) Fem P u - program uruchomienia wyrobów szt\rok F em - efektywny fundusz czasu pracy Możliwość godzinowa mg = 1 ϕ t /ϕ = (szt/h) t jk jk mg - możliwość godzinowa t jrz - czas jednostkowy rzeczywisty w h/szt t jk - czas jednostkowy kalkulowany w h/szt φ -współczynnik wykonania normy

15 Struktura normy czasu operacji technologicznej (1) Czas przygotowawczo zakończeniowy (Tpz) zapoznanie się z dokumentacja zadania roboczego, pobranie niezbędnych narzędzi. Czas jednostkowy (tj) czas przeznaczony na wykonanie jednej sztuki wyrobu. Czas główny to czas dokonywania zmian technologicznych na elementach maszyn zgodnie z celem danego zabiegu obróbkowego. Gdzie: L droga skrawania [mm], n prędkość obrotowa wrzeciona obrabiarki [obr/min], f posuw [mm/obr], i ilość przejść.

16 Struktura normy czasu operacji technologicznej (2) Czas pomocniczy to czas trwania czynności, które towarzysza zmianom technologicznym i umożliwiają lub ułatwiają ich realizacje, ale tych zmian nie dokonują. Czas uzupełniający jest to uzasadniony czas na: obsługe techniczna, obsługę organizacyjna, potrzeby naturalne. Norma czasu wykonania operacji: Norma czasu wykonania jednej sztuki: Czas jednostkowy:

17 Przebieg szeregowy procesu wytwarzania (1) Przebieg szeregowy polega na tym, że dana operacje technologiczna rozpoczyna się realizować dopiero wtedy, gdy poprzedzająca ja operacja została wykonana na wszystkich wyrobach wchodzących w skład partii obróbkowej. gdzie: t ji czas jednostkowy i-tej operacji technologicznej, T pzi czas przygotowawczo zakończeniowy i-tej operacji technologicznej, t tri czas kolejnych operacji transportu, n obr liczba sztuk w partii obróbkowej. Realizacja czasu T pz w cyklu wytwarzania

18 Przebieg szeregowy procesu wytwarzania (2) Charakterystyka metody: Długi cykl wytwarzania, Najmniejsza ilość operacji transportowych, Duży stopień wykorzystania stanowisk produkcyjnych, Ciągłość produkcji, Krótkie czasy operacji technologicznych, Mała liczba operacji, Mała wielkości partii produkcyjnej,

19 Przebieg równoległy procesu wytwarzania Przebieg równoległy procesu wytwarzania zakłada - przekazywanie wyrobów lub partii transportowej pomiędzy operacjami natychmiast po wykonaniu operacji poprzedzającej. Długość cyklu wytwarzania: gdzie: t ji czas jednostkowy i-tej operacji technologicznej, t jmax najdłuższy czas jednostkowy operacji wchodzących w skład procesu technologicznego, T pzi czas przygotowawczo zakończeniowy i-tej operacji technologicznej, t tri czas kolejnych operacji transportu, m kolejna operacje w procesie technologicznym, n obr liczba sztuk w partii obróbkowej, n tr liczba sztuk w partii transportowej. Cechy Skrócona długość cyklu wytwórczego, Zwiększona liczba operacji transportowych.

20 Przebieg szeregowo równoległy - kombinacja przebiegów szeregowego i równoległego. Długość cyklu wytwarzania gdzie: t ji czas jednostkowy i-tej operacji technologicznej, t jmin czas jednostkowy mniejszy w każdej kolejnej parze porównywanych operacji procesu technologicznego, T pzi czas przygotowawczo zakończeniowy i-tej operacji technologicznej, t tri czas i-tej operacji transportu, n obr liczba sztuk w partii obróbkowej, n tr liczba sztuk w partii transportowej. Moment rozpoczęcia j-tej operacji: gdy t ji > t ji+1 to wykonanie ostatniego przedmiotu (lub partii transportowej) powinno się rozpoczynać po zakończeniu ostatniej, porzedzającej operacji na tym przedmiocie (lub partii transportowej); jeżeli t ji < t ji+1 to rozpoczęcie wykonania 1-ego przedmiotu (lub partii transportowej) powinno się rozpocząć po zakończeniu 1-ej partii transportowej poprzedzającej operacji Charakterystyka metody: Skrócenie cyklu wytwarzania w porównaniu z metoda szeregową; Zwiększona częstotliwość operacji technologicznych; Wysoki stopień wykorzystania stanowisk produkcyjnych; Ciągłość produkcji; Duże programy produkcji; Długie czasy obróbki;

21 Struktura zapasów produkcyjnych Zapasy produkcyjne - materiały niezbędne do zachowania ciągłości wytwarzania. Faza przedprodukcyjna Faza produkcyjna Faza poprodukcyjna