Proces, rozmieszczenie urządzeń, sposoby przepływu produkcji, normy prof. PŁ dr hab. inż. Andrzej Szymonik Łódź 2017/2018

Transkrypt

1 Proces, rozmieszczenie urządzeń, sposoby przepływu produkcji, normy prof. PŁ dr hab. inż. Andrzej Szymonik Łódź 2017/

2 Proces 2

3 Def. Procesu (I): Uporządkowany w czasie ciąg zmian i stanów zachodzących po sobie. 3

4 Def. procesu (II) 4

5 Def. Procesu produkcyjnego (1): Proces produkcyjny to ciąg działań (uporządkowany), którego wynikiem jest otrzymany przez konsumenta produkt. 5

6 Def. Procesu produkcyjnego (2): jest to transformacja wchodzących do systemu produkcyjnego czynników produkcji w gotowe wyroby o odpowiedniej wartości dla klientów dzięki kwalifikowanej pracy ludzkiej oraz dostarczenie tych wyrobów klientom i roztaczanie serwisowej opieki nad sprzedanymi wyrobami. 6

7 Elementy składowe procesu produkcyjnego: proces wytwórczy podstawowy - przetwarzanie przedmiotu pracy w wyroby gotowe; proces wytwórczy pomocniczy obejmujący utrzymanie ruchu, remonty, itp.; proces obsługi wytworzenia zapewniający obsługę administracyjną, bhp itp.. 7

8 Proces wytwórczy (produkcji) podstawowy składa się z : procesu przygotowawczego; procesu technologicznego; procesu transportu; procesu składowania. 8

9 Proces technologiczny: obejmuje zespół działań w trakcie, których następuje zmiana kształtu, właściwości fizycznych chemicznych oraz położenia wzajemnego elementów w przetwarzanych przedmiotach. 9

10 cd. Procesy technologiczne dzielimy na: aparaturowe - są niekiedy nazywane procesami różnicującymi asortyment produktów, gdyż z niewielkiej liczby surowców w kolejnych stadiach produkcji wytwarza się - przy wykorzystaniu technologii chemicznej - liczne wyroby w asortymencie dostosowanym do popytu odbiorców (np. redukcja, naparowanie, dyfuzja); 10

11 Podział procesu ze względu na przebieg zdarzeń: ciągłe - z reguły aparaturowe (np. przemysł chemiczny, cementowy, energetycznym, farmaceutycznym); dyskretne - skończona liczba zdarzeń (np. przemysł maszynowy, samochodowy, odzieżowy). 11

12 Podział procesów ze względu na technologie: wydobywcze pozyskiwane zasoby są przetwarzane lub konsumowane; przetwórcze przemiana fizykochemiczna; obróbkowe kształtowanie (np. obróbka cieplna plastyczna); obróbka powierzchniowa (np. polerowanie, docieranie, malowanie), fizykochemiczna (np. uzyskanie struktur półprzewodnikowych, diody, przez fotolitografie, dyfuzję, naparowanie). 12

13 Operacje technologiczne w kształtowaniu: pierwotne nadanie kształtu: (monokrystalizacja, odlewanie, kucie, cięcie itd.); plastyczne np. walcowanie, kucie, tłoczenie; ubytkowe skrawanie, obróbka erozyjna (elektroerozyjna, elektrochemiczna, strumieniowo-erozyjna); trwałe łączenie klejenie, nitowanie, napawanie; przyrostowe nakładanie kolejnych warstw 3D. 13

14 Procesy technologiczne ze względu na środki produkcji: ręczne wykonawca siłą mięśni za pomocą prostego narzędzia zmienia obrabiany przedmiot; maszynowo-ręczne wykonawca działa na przedmiot pracy roboczą częścią maszyny; 14

15 cd. Procesy technologiczne ze względu na środki produkcji: pomocniczych (wspomagane komputerowo funkcja człowieka ogranicza się do kontroli i regulacji pracy (maszyny zintegrowane maszynowo-półautomatyczne praca wykonawcy ogranicza się do działań CAM); procesy maszynowe automatyczne komputerowo CIM). 15

16 Rozmieszczenie urządzeń 16

17 Rozmieszczenie a specjalizacja jednostek produkcyjnych: przedmiotowa; technologiczna; mieszana; stała; 17

18 Gniazdo przedmiotowe (I): wg faz procesu technologicznego wlicza się kolejność operacji w procesie według określonej klasy, porządkując proces transportu wewnętrznego (półwyrób jest dostarczany do magazynu robót w toku, po czym transportowany pomiędzy stanowiskami roboczymi gniazda. 18

19 Rozmieszczenie przedmiotowe wg faz procesu technologicznego: Frezarka Szlifierka Szlifierka Tokarka Tokarka Frezarka Szlifierka Szlifierka 19

20 Gniazdo przedmiotowe (II): komórkowe tworzy określone grupy stanowisk, które są przeznaczone dla konkretnego asortymentu produkcji. 20

21 Rozmieszczenie przedmiotowe komórkowe: 21

22 Specjalizacja przedmiotowa: w strukturze produkcyjne - dążenie do zamknięcia w jednostce całości procesu produkcyjnego wyrobu (złożonego i prostego). 22

23 Specjalizacja przedmiotowa powoduje: zawężenie różnorodności wykonywanych robót (wyrobów i operacji), a tym samym zwiększenie wydajności pracy na stanowiskach; 23

24 cd. Specjalizacja przedmiotowa powoduje: wyposażenie w tzw. maszyny i urządzenia jedno-celowe, przeznaczone do wykonywania tylko jednej operacji (zabiegu); 24

25 cd. Specjalizacja przedmiotowa powoduje: możliwość określenia w każdej chwili stanu zaawansowania obróbki przedmiotów; skrócenie cyklu produkcyjnego przez celowe rozłożenie operacji na poszczególne stanowiska; 25

26 cd. Specjalizacja przedmiotowa powoduje: racjonalną gospodarkę narzędziową przez przydzielenie do jednostki produkującej odpowiedniego oprzyrządowania, specjalizowanych ustawiaczy, określonej liczby przyrządów; 26

27 cd. Specjalizacja przedmiotowa powoduje: zamknięcie większości czynności kierowniczych na niższym szczeblu; 27

28 cd. Specjalizacja przedmiotowa powoduje: znaczne uproszczenia w procesie informacyjnym (likwidacja części ewidencji); wzajemną współpracę i przestrzeganie jakości i terminów prac w jednostce. 28

29 Specjalizacja technologiczna: Kryterium łączenia stanowisk - podobieństwo technologii stosowanej na danych stanowiskach. 29

30 Rozmieszczenie wydziału zgrupowane w gniazdo technologiczne 30

31 Specjalizacja technologiczna funkcjonalne rozmieszczenie stanowisk: Tokarka Tokarka Frezarka Szlifierka Tokarka Tokarka Frezarka Szlifierka Tokarka Tokarka Frezarka Szlifierka 31

32 Specjalizacja technologiczna funkcjonalne modułowe rozmieszczenie stanowisk (na wyjściu z modułu otrzymujemy jedną operację): 32

33 Specjalizacja technologiczna - cechy: rozproszona odpowiedzialność za jakość i liczbę wykonywanych przedmiotów oraz za terminowość wykonania, większy zakres zabiegów kontrolnych i ewidencyjnych, 33

34 cd. Specjalizacja technologiczna- cechy: trudność w opanowaniu całości procesu produkcyjnego, przekazanie sterowania całością procesu jednostce nadrzędnej, nieproporcjonalna komplikacja systemu informacyjnego. 34

35 Porównanie jednostek przedmiotowych i technologicznych: koszty transportu zdecydowanie niższe w jednostkach przedmiotowych; w jednostkach technologicznych powstają długie i trudne do zorganizowania drogi transportowe; w jednostkach przedmiotowych uzyskujemy znacznie niższe koszty magazynowania. 35

36 Rozmieszczenie stanowisk mieszane: stanowi połączenie dwóch poprzednich, tj. technologicznego i przedmiotowego; produkt może składać się z dwóch modułów, z których jeden może być wykonany na warsztacie (rozmieszczenie przedmiotowe), a drugi na linii produkcyjnej (rozmieszczenie technologiczne). 36

37 Rozmieszczenie stanowisk stałe: produkt nie przemieszcza się, a wszystkie operacje są wykonywane w jednym miejscu; wszystkie materiały, komponenty, maszyny, urządzenia muszą być dostarczone w miejsce wytwarzania wyrobu (przykładami tego typy rozmieszczenia jest przemysł stoczniowy). 37

38 Sposoby przepływu produkcji (formy organizacji produkcji) 38

39 def. Sposoby przepływu (formy organizacji produkcji): sposób powiązania stanowisk pracy zgrupowany w określony sposób do realizacji procesów wytwórczych oraz powstałe między nimi więzi (tj. stałość kierunków przebiegu przedmiotów pracy oraz jego równomierność) zapewniające racjonalny przebieg tych procesów. 39

40 Sposoby organizacji przebiegu produkcji (I): a) przebieg szeregowy polega na tym że cała partia detali jest obrabiana na jednym stanowisku i dopiero po obróbce wszystkich wyrobów partii jest przesyłana na kolejne stanowisko; 40

41 41

42 Zalety i wady - sposobów organizacji przebiegu produkcji: kolejne stanowiska mają przestoje wynikające z stanowisku roboczym do czasu ukończenia 1. przebieg szeregowy (kolejny): łatwość operatywnego kierowania produkcją; stanowiska wykonujące aktualną obróbkę pracują bez przerw; oczekiwania na partię; składowanie obrobionych przedmiotów na obróbki całej partii zwiększa zapasy produkcji. 42

43 Sposoby organizacji przebiegu produkcji (II): b) przebieg równoległy charakteryzuje się tym że pojedyncze sztuki obrabianej partii przekazywane są na kolejne stanowiska natychmiast po ich obróbce na poprzednim stanowisku; 43

44 Partia = 4 sztuki 44

45 Zalety i wady - sposobów organizacji przebiegu produkcji: 2. przebieg równoległy: ciągła praca stanowisk o najdłuższym czasie trwania obróbki; pozostałe stanowiska - krótkotrwałe przerwy; znaczne skrócenie czasu obróbki całej partii; radykalne zmniejszenie zapasów produkcji w toku; synchronizacja pracy stanowisk roboczych; znaczne skrócenie dróg i czasu transportu. 45

46 Sposoby organizacji przebiegu produkcji (III): c) przebieg szeregowo-równoległy polega na przekazywaniu partii między stanowiskami bądź pojedynczymi wyrobami, bądź częściami partii tzw. partiami transportowymi w zależności od długości operacji tj. z operacji krótszych na dłuższe przekazywane są pojedyncze wyroby zaś z operacji dłuższych na krótsze partie transportowe. 46

47 Partia = 4 sztuki 47

48 Zalety i wady - sposobów organizacji przebiegu produkcji: 3. przebieg szeregowo - równoległy: umożliwia skrócenie cyklu w porównaniu do cyklu szeregowego (kolejnego); zapewnia ciągłą pracę wszystkich stanowisk przy obróbce danej partii dzięki wcześniejszemu rozpoczęciu pracy stanowisk. 48

49 Sposoby organizacji przebiegu produkcji (IV): Liniowy to takie zgrupowanie stanowisk roboczych, w którym są one rozstawione zgodnie z kolejnością operacji w marszrucie technologicznej przedmiotów. W przepływie liniowym dąży się do zachowania taktu linii partii wyrobu. W produkcji liniowej dąży się do zachowania konkretnego taktu (czas pomiędzy wykonywaniem dwóch następujących po sobie przedmiotów) linii dla określonej partii wyrobu. 49

50 50

51 Przepływ liniowy (IV) - jednorzędowy z wydzielonymi stacjami załadunku i wyładunku: Stanowisko załadunku Stanowisko wyładunku 51

52 Przepływ liniowy (IV) - liniowo-kołowy z centralną stacją załadunkowo-wyładunkową: Centralne stanowisko załadunkowo-wyładunkowe 52

53 Przepływ liniowy (IV) - segmentowy z magazynami kompensacyjnymi: 53

54 Przepływ liniowy (IV) rodzaje: asynchroniczne (czasy wykonywania kolejnych operacji są sobie nierówne, występują przerwy, które zakłócają równomierność przebiegu produkcji i w związku z tym na niektórych stanowiskach tworzą się zapasy wyrobów); 54

55 cd. Przepływ liniowy (IV) rodzaje: synchroniczne (przebieg produkcji jest równomierny, a operacje zsynchronizowane, dzięki czemu na stanowiskach nie tworzą się zapasy); 55

56 cd. Przepływ liniowy (IV) rodzaje: z przymusowym taktem (takt jest wymuszany przez zmechanizowany środek transportu między stanowiskowego, może być ciągły lub przerywany na czas trwania taktu); zautomatyzowane (w linii produkcyjnej występuje automatyczne przemieszczenie wyrobu bądź automatyzacja procesów obróbczych). 56

57 Produkcja niepotokowa (V) (gniazdowa): kierunek przebiegu przedmiotów pracy między stanowiskami jest zmienny, każde stanowisko może współpracować z różnymi stanowiskami i kolejność operacji technologicznych może być zmienna; 57

58 cd. Produkcja niepotokowa (V) (gniazdowa): w warunkach produkcji na stanowiskach roboczych wykonywane są różne, przypadkowo przydzielone operacje. (przebieg tych operacji w czasie nie jest regulowany cyklicznie powtarzalnymi harmonogramami, a więc jest również w znacznym stopniu przypadkowy); 58

59 cd. Produkcja niepotokowa (V) (gniazdowa): produkcja może przebiegać: w komórkach o strukturze technologicznej, w komórkach o strukturze podmiotowej, w liniach produkcyjnych; 59

60 cd. Produkcja niepotokowa (V) (gniazdowa): cechy charakterystyczne: długi okres oczekiwania na następną operacje, trudność organizacyjna, możliwość niesprawnego przepływu prac, powolny przyrost wartości dodanej; 60

61 cd. Produkcja niepotokowa (V) (gniazdowa): cele : skoncentrować kwalifikacje, osiągnąć wysokie wykorzystanie maszyn i urządzeń. 61

62 cd. Produkcja potokowa (VI): synchronizowanie całej linii: następuje ścisłe przydzielenie detalooperacji do poszczególnych stanowisk roboczych; kolejność wykonania operacji na każdym stanowisku roboczym jest normatywnie określona; sterowanie przebiegiem produkcji według operacji odbywa się zgodnie z wzorcem; 62

63 cd. Formy organizacji produkcji potokowa: cd. 3) linia zbudowana jest ze stanowisk rozmieszczonych wzdłuż przenośnika do transportu i obróbki części lub montażu całego wyrobu (możliwość wykorzystania tej metody produkcyjnej oparta jest o wykorzystanie szeroko pojętej automatyki i robotyki oraz ograniczenia pracy człowieka głównie do kontroli maszyn); 63

64 cd. Produkcja potokowa (VI): efektywność produkcji osiąga dzięki: rozmieszczeniu stanowisk roboczych zgodnie z przebiegiem procesu technologicznego; wyznaczenia czasu wykonywania jednej operacji przez jedno stanowisko robocze lub grupę równoległych stanowisk roboczych; 64

65 cd. Produkcja potokowa (VI): efektywność ten sposób produkcji osiąga dzięki: transportowania przedmiotu obrabianego od jednego stanowiska do drugiego możliwie bez przerwy; równego lub wielokrotnego czasu operacji na wszystkich stanowiskach tworzących linię potokową; 65

66 cd. Produkcja potokowa (VI): warunki: znaczna stabilność popytu jeżeli popyt ma charakter nieregularny wówczas przezbrajanie i ustawianie na nowo linii pociąga za sobą koszty, aby temu zapobiec przy produkcji potokowej i niestabilnym popycie produkuje się na zapas (dodatkowe koszty); 66

67 cd. Produkcja potokowa (VI): cd. warunki: wyroby lub muszą być znormalizowane, co powoduje nieelastyczność produkcji, swego rodzaju różnorodność można osiągnąć poprze zmienność np. zdobienia; 67

68 cd. Produkcja potokowa (VI): cd. warunki: konieczność terminowych i zgodnych ze specyfikacją dostaw; wszystkie zadania muszą być zdefiniowane co pozwala na spokojną, miarową prace całej linii; 68

69 cd. Produkcja potokowa (VI): cd. warunki: obsługa eksploatacyjno-remontowa musi być prowadzona z wyprzedzeniem, konieczna jest synchronizacja wszystkich stanowisk roboczych, co nazywane jest taktem linii pracy; 69

70 zalety: cd. Produkcja potokowa (VI): przejrzystość i jasność procesu produkcyjnego nieskomplikowana organizacja pracy i produkcji; 70

71 cd. Produkcja potokowa (VI): cd. zalety: pełne wykorzystanie czasu pracy, łatwość koordynacji i synchronizacji pracy, zapewnienie rytmicznej i wydajnej pracy; 71

72 cd. Produkcja potokowa (VI): cd. zalety: szybkie przygotowanie zawodowe pracowników do wykonywania pracy; krótki czas i niski koszt transportu; łatwość, wysoka sprawność i efektywność kontroli jakości; 72

73 cd. Produkcja gniazdowa (VI): identyfikuje się podobieństwo zadań (prac, wyrobów) i tworzy się ich rodziny, a niezbędne do ich wykonania zasoby łączy się w gniazda lub komórki; 73

74 cd. Produkcja gniazdowa (VI): charakterystyka gniazd: zespół, wyrób (zadanie), maszyny i urządzenia, specjalizacja przedmiotowa; 74

75 cd. Produkcja gniazdowa (VI): technologiczna - dla form niepotokowych, przedmiotowa - dla potokowych i niepotokowych wiąże się z grupowym podejściem do organizacji procesów produkcyjnych (związana jest z tzw. autonomicznymi grupami roboczymi). 75

76 cd. Produkcja gniazdowa (VI): korzyści: zwiększenie wydajności wskutek normalizacji i uproszczenia przepływu; krótszy czas transportu; szybsze tempo uczenia się; uproszczona procedura planowania; zmniejszenie powierzchni magazynowych; prostsze zarządzanie; 76

77 Normatyw przepływu produkcji 77

78 Normatyw (zużycie normatywne): normatyw (zużycie normatywne) określa w sposób wymierny celowe i uzasadnione zużycie zasobu (pracy ludzkiej, materiału, maszyny) przy wykonaniu operacji (działań) zgodnie z przeznaczeniem; 78

79 cd. Normatyw (zużycie normatywne): podstawą ustalania są normy zużycia technologicznego, a także środowisko pracy (np. organizacja pracy, technologia, przebieg procesów, doświadczenie i kwalifikacje pracownika, wymagania jakościowe, wyposażenie stanowiska pracy i inne). 79

80 Normatywy pozwalają określić: ilość braków produkcyjnych; wielkość serii wytwarzania; ilość partii produkcyjnej; współczynniki przekraczania norm pracochłonność operacji technologicznych (pracownika i maszyny); 80

81 cd. Normatywy pozwalają określić: długość przerwy międzyoperacyjnych; czas początkowo-zakończeniowy operacji, a tym samym powtarzalność cykli produkcyjnych; stopień zakładki operacji technologicznych; współczynnik podziału pracy pracownika (równoczesna obsługa maszyn); takt wytwarzania; 81

82 cd. Normatywy pozwalają określić: struktura obciążania stanowisk roboczych; terminarz czasu pracy pracowników i maszyn; wielkość zapasów w toku; stan magazynowy towarów; harmonogramy obciążeń; wielkość dysponowanych środków pieniężnych; inne. 82

83 Normy planistyczne w planowaniu Seria/partia sterowaniu produkcji (1): seria - używa się w odniesieniu wyrobów finalnych (zazwyczaj oznaczana N) takich jak: konstrukcyjna wytwarzanie bez istotnych zmian konstrukcyjnych (model samochodu), produkcyjna liczba produktów wytwarzana w sposób ciągły (np. wałków), montażowa liczba produktów montowana jednorazowo w sposób ciągły (np. dla jednego 83 modułu);

84 Normy planistyczne w planowaniu cd. serii/partii: sterowaniu produkcji (1): partia - używa się w odniesieniu do elementów składowych wyrobu tzw. partia produkcyjna, (zazwyczaj oznaczana n) takich jak: organizacyjna n org, transportowa n tr, dostawy N D, pobrania n p. ; 84

85 Klasyfikacja metod wyznaczania wielkości partii: suma partii odpowiada dokładnie programowi produkcji; suma wielkości partii jest równa lub większa od programu produkcji; występowania różnic pomiędzy wielkością kolejnych partii. 85

86 Podstawowe metody określania wielkości partii: wielkości partii; ekonomicznej wielkości partii; partii pokrywającej stały okres; stałego rytmu uruchomień; o najniższym koszcie jednostkowym; o najniższym koszcie całkowitym. 86

87 Normy planistyczne w planowaniu sterowaniu produkcji (2): Cykl produkcyjny: to czas potrzebny do wykonania określonego zadania produkcyjnego (okres między początkiem a zakończeniem procesu produkcyjnego wyrobu, w którym materiał, surowiec na dany wyrób przechodzi fazy przekształcania w gotowy wyrób); 87

88 cd. Normy planistyczne w planowaniu sterowaniu produkcji (2): cd. cykl produkcyjny to: czas trwania: operacje technologiczne wraz z czasem czynności przygotowawczozakończeniowych, składowe (montaż); transport; kontrole. 88

89 cd. Normy planistyczne w planowaniu sterowaniu produkcji (2): cd. cykl produkcyjny to: czas przerw: organizacyjno-technicznych, między zmianowych, czasu wolnego od pracy, przerw nieplanowanych; 89

90 cd. Normy planistyczne w planowaniu sterowaniu produkcji (3): Takt produkcji to: odcinek czasu, jaki upływa między zejściem z procesu wytwórczego dwóch sąsiadujących po sobie przedmiotów lub okres upływający pomiędzy wyprodukowaniem dwóch kolejnych gotowych wyrobów. 90

91 cd. Normy planistyczne w planowaniu sterowaniu produkcji (4): Zapasy produkcyjne: ilość materiałów jaką przedsiębiorstwo musi posiadać w rezerwie dla zapewnienia ciągłości produkcji; rodzaje zapasów: bieżący, minimalny, maksymalny. 91

92 Normy zużycia materiałowego: jednostkowe - indywidualne (na jednostkę wyrobu np. ilość materiału, czas); zbiorcze (na grupy wyrobów); grupowa kilka jednostek wykonuje ten sam wyrób. 92

93 Rodzaje norm indywidualnych: detaliczna - na detal (np. jeden na wałek); zbiorcza - ilość materiału na wyrób (np. ilość złota w komputerze czy komórce wartość - 0,5$); uzysku ilość składnika będącego przedmiotem normy wydobywanego z jednostki materiału (np. ilość cukru z tony buraka); wsadowa zespół składników do produkcji jednostki wyrobu (np. wsad do ugotowania 100 kg grochówki); 93

94 cd. rodzaje norm indywidualnych: wydajności stosunek ilości materiału po przerobieniu do ilości materiału podanego obróbce (np. tarcica do drewna poddanego obróbce w m 3 ); współczynnik użytecznego wykorzystania stosunek ciężaru detalu (wyrobu) do ciężaru określonego przez normę z którego został wykonany (np. współczynnik wykorzystania blachy przy produkcji naczyń kuchennych). 94

95 Zasady obliczania norm indywidualnych: N (norma) = Z (zużycie teoretyczne) + S (straty i odpady) N = Z (1+K S /100) gdzie K S suma strat i odpadów wyrażona w % do wielkości Z Z - ilość określona np. przez mierzenie, wagę w laboratorium uwzględniając dokumentację techniczną lub PN 95

96 Dziękuję za uwagę 96