Organizacja procesów biznesowych System produkcyjny dr hab. inż 1/1 Plan wykładu Proces produkcyjny System produkcyjny Klasyfikacja systemów produkcyjnych Typy, formy i odmiany organizacji produkcji Struktura produkcyjna Struktura produkcyjnoadministracyjna 2/50 Podstawowe pojęcia i definicje 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. Proces wytwórczy jest to zespół działań występujących podczas wytwarzania wyrobu finalnego, uwzględniających pracę maszyn i ludzi. Proces produkcyjny jest zorganizowanym zespołem działań koordynujących przebiegi strumieni materiałów, informacji i energii podczas realizacji procesu technologicznego. 3/50 1
s t e r o w a n i e Struktura procesu produkcyjnego t r a n s p o r t kadry kontrola jakości proces technologiczny utrzymanie ruchu dystrybucja badania i rozwój pomoce warsztatowe proces wytwórczy m a g a z y n y proces produkcyjny k s i ę g o w o ś ć 4/50 Struktura procesu produkcyjnego Pod pojęciem struktury procesu rozumie się jego budowę wewnętrzną, a więc elementy składowe i relacje powiązań pomiędzy elementami. 5/50 Elementy składowe procesu technologicznego Operacją nazywa się zespół czynności, czyli część określonego procesu produkcyjnego realizowaną na jednym stanowisku, przez jednego wykonawcę, przy jednym przedmiocie bez przerw na jakąkolwiek inną operację. Zabiegiem nazywa się tę część operacji jaka jest wykonywana przy jednym zamocowaniu przedmiotu na obrabiarce lub stole produkcyjnym. Czynnością nazywa się tę część operacji, która odnosi się do tych samych elementów, na przykład tej samej powierzchni, narzędzia pracy itp. Ruch roboczy jest to najprostszy element składowy zabiegu. 6/50 2
Struktura procesu produkcyjnego według faz procesów lub operacji technologicznych układ faz i operacji technologicznych wraz z powiązaniami materiałowymi, energetycznymi i informacyjnymi niezbędnymi do wyprodukowania wyrobu finalnego według produkowanych wyrobów układ procesów produkcyjnych poszczególnych części podzespołów oraz montażu wyrobu finalnego wraz z powiązaniami materiałowymi, energetycznymi i informacyjnymi niezbędnymi do wyprodukowania wyrobu finalnego według grup wyrobów identyfikacja i układanie w grupy wyrobów według cech podobieństwa technologicznego w celu umożliwienia wytwarzania nawet pojedynczych części w warunkach produkcji seryjnej 7/50 Klasyfikacja przemysłowych procesów wytwórczych podział wg ciągłości i przebiegu w czasie procesy dyskretne procesy ciągłe podział wg rodzajów stosowanych technologii wydobywcze przetwórcze obróbkowe montażowe i demontażowe naturalne i biotechnologiczne podział wg cech organizacyjnych w ujęciu komórki produkcyjnej w ujęciu produkowanego wyrobu w ujęciu technologii grupowej podział wg zastosowanych środków pracy ręczne maszynowe aparaturowe zautomatyzowane wspomagane komputerowo (CAM) zintegrowane komputerowo (CIM) 8/50 Cykl produkcyjny Cykl produkcyjny wyrobu jest to czas od rozpoczęcia podstawowego procesu produkcyjnego do momentu jego zakończenia i przekazania gotowego wyrobu do dyspozycji odbiorcy. 9/50 3
Długość cyklu a pracochłonność T T T/2 T t 10/50 Długość cyklu a pracochłonność T 1 T 2 t 11/50 Organizacja produkcji w grze FIRMA Produkcja w W1 Produkcja w W2 miesiąc 4 miesiące t 12/50 4
T w 1% T m 5% Struktura czasu wytwarzania T 0 1530% T s 95% T p 7085% T tp 99% T w czas pobytu detali na wydziale produkcyjnym T tp czas związany z projektowaniem, badaniami i technicznym przygotowaniem produkcji T m łączny czas pobytu detalu na obrabiarkach T s łączny czas przemieszczania i składowania detalu T o łączny czas obróbki detalu na maszynach T p czas przestoju maszyn związany z kontrolą, pozycjonowaniem itp. 13/50 Pojęcie systemu produkcyjnego System produkcyjny stanowi celowo zaprojektowany i zorganizowany układ materialny, energetyczny i informacyjny eksploatowany przez człowieka i służący produkowaniu określonych produktów (wyrobów lub usług) w celu zaspokajania potrzeb konsumentów. 14/50 Uogólniony model systemu produkcyjnego Wejście X materiały wyposażenie produkcyjne energia personel informacje kapitał Procesy przetwarzania T operacje technologiczne, kontrolne, transportowe, magazynowe operacje usługowe ZARZĄDZANIE zasilanie materiałowe, energetyczne i informacyjne decyzje personelu zarządzającego sprzężenia zwrotne informacyjne Wyjście Y wyroby przemysłowe usługi przemysłowe odpady produkcyjne 15/50 5
Elementy wejścia systemu produkcyjnego środki techniczne produkcji przedmioty pracy (materiały, półwyroby) czynniki energetyczne czynnik ludzki (załoga) informacje kapitał 16/50 Elementy wyjścia systemu produkcyjnego wyroby przemysłowe usługi produkcyjne braki produkcyjne i surowce wtórne szkodliwe odpady informacje o wyrobie 17/50 Z punktu widzenia systemu produkcyjnego procesem produkcyjnym nazywamy proces transformacji, czyli przekształcania wektora wejścia w wektor wyjścia. 18/50 6
Badania i rozwój przygotowanie wytwarzania zakupy szkolenie Model systemu produkcyjnego Procesy przetwarzania T Proces wytwarzania operacje wytwórcze operacje montażowe wytwarzanie usług ZARZĄDZANIE Dystrybucja sprzedaż serwis Sterowanie Planowanie Organizowanie Kontrola i motywowanie zasilanie materiałowe, energetyczne i informacyjne decyzje personelu zarządzającego sprzężenia zwrotne informacyjne 19/50 Powiązania w procesie produkcyjnym materiałowe energetyczne informacyjne zsynchronizowanie w czasie dostaw zapewnienie środków transportu, magazynowania i wyszukiwania materiałów obniżenie strat transportowych i magazynowych zapewnienie dostawy czynników energii zneutralizowanie ścieków i utylizacja odpadów gazowych i stałych pomiar zużycia i automatyczna zmiana natężenia strumieni czynników energetycznych selekcja informacji z punktu widzenia celów zarządzania zaprojektowanie powiązań informacyjnych właściwych dla wymagań logistyki dobór sprzętu i oprogramowania stosownie do wymagań procesu informacyjnego 20/50 Wejście do systemu produkcyjnego X Koszty Produktywność systemu produkcyjnego Proces produkcyjny Produktywność nowoczesność jakość produktu zysk=przychody koszty Wyjście z systemu produkcyjnego Y Przychody netto ze sprzedaży produktów PRODUKTYWNOŚĆ Y P c = X 21/50 7
Otoczenie systemu produkcyjnego Organizacja procesów biznesowych Struktura produkcyjna Struktura produkcyjna jest to zestaw komórek (systemów, jednostek) produkcyjnych w ujęciu technologicznym, przedmiotowym lub technologii grupowej o określonej wielkości wynikającej z zadań produkcyjnych i o określonych powiązaniach kooperacyjnych. dr hab. inż 1/23 Strategie projektowania struktur produkcyjnych Oparte na kryteriach technicznoekonomicznych Oparte na kryteriach socjologicznopsychologicznego zadowolenia społecznego Oparte na kryteriach zaawansowanej techniki wytwarzania AMT i wysokiej techniki HT opartej na rozwoju informatyki i techniki komputerowej 24/50 8
Z ł o ż o n ś ć p r o d u k c j i Rodzaje produkcji Projekty specjalne Konstruowanie na zamówienie Produkcja na zamówienie Montaż na zamówienie Konfigurowanie wg specyfikacji Produkcja dyskretna/ partiowa Produkcja aparaturowa SODA Produkcja na magazyn Produkcja powtarzalna Produkcja ciągła Stabilność produkcji 25/50 Specjalizacja stanowisk roboczych uniwersalne (U) bez przydzielania określonych części i operacji, a więc wyposażenie uniwersalne i narzędzia w obrębie danej fazy technologicznej specjalizowane (Sp) z przydzieloną grupą części i operacji z możliwością przezbrojeń, jednakże w zakresie zawężonym do pewnej klasy przyrządów i narzędzi specjalne (S) z przydzieloną jedną (lub dwiema/trzema) ściśle określonymi częściami i operacjami, w zasadzie bez możliwości przezbrojeń, jedynie często z możliwością przebudowy stanowiska w celu dostosowania do innej części lub operacji. 26/50 Typy organizacji produkcji Stopień specjalizacji poszczególnych stanowisk roboczych wraz z obciążeniem tych stanowisk, związanym z wykonywaniem wyznaczonych części i operacji określają typ organizacji produkcji na stanowisku roboczym lub krótko typ produkcji. Wyróżnia się: stanowiska robocze o masowym typie produkcji stanowiska robocze o seryjnym (wielkoseryjnym, średnioseryjnym, małoseryjnym) typie produkcji stanowiska robocze o jednostkowym typie produkcji 27/50 9
Specjalizacja stanowisk przy różnych typach produkcji Liczba detali, operacji na stanowisku roboczym Nieokreślona 20 50 (100) 5 20 2 5 (10) 1 Stanowiska Typ produkcji U Sp S jednostkowa małoseryjna średnioseryjna wielkoseryjna masowa x x x X stanowisko robocze najczęściej występuje stanowisko robocze najczęściej nie występuje x x x x 28/50 Specjalizacja technologiczna System 1 System 2 System 5 System 4 System 3 Układ gniazdowy (job shop) 29/50 Specjalizacja technologiczna System 5 System 1 System 2 System 4 System 3 Układ liniowy (flow shop) 30/50 10
Specjalizacja przedmiotowa System 1 System 2 System 5 System 4 System 3 Specjalizacja przedmiotowa 31/50 Formy organizacji produkcji Forma organizacji produkcji jest to inaczej rodzaj (forma) przepływu części, zespołów lub wyrobów pomiędzy stanowiskami roboczymi w cyklu produkcyjnym. Wyróżnia się: formę niepotokową formę potokową 32/50 Cechy produkcji potokowej ściśle określony harmonogram przebiegu procesu produkcyjnego liniowe rozmieszczenie maszyn i urządzeń produkcyjnych wysoki stopień specjalizacji stanowisk roboczych ciągłość ruchu obrabianych przedmiotów rytmiczność pracy stanowisk roboczych 33/50 11
Odmiany organizacji produkcji Odmiana organizacji produkcji jest wynikiem nałożenia się, czy też skrzyżowania typów produkcji i form jej organizacji. Formy i odmiany organizacji produkcji wykształcone w ramach kryterium TE charakteryzują się: trwałym rozstawieniem maszyn i urządzeń sztywną mechanizacją i automatyzacją stwarzającą konieczność długotrwałych przezbrojeń w przypadku zmiany asortymentu, czy wielkości programu produkcyjnego sztywnymi systemami sterowania i zarządzania produkcją 34/50 Zasady organizacji produkcji przy różnych typach i formach produkcji przygotowanie produkcji przygotowanie dokumentacji technologicznej przygotowanie przyrządów i narzędzi realizacja produkcji rozplanowanie powierzchni produkcyjnej, struktura produkcyjna, rozmieszczenie stanowisk wymagane kwalifikacje załogi organizacja procesów pomocniczych planowanie wykonawcze (operatywne) produkcji obliczanie kosztów własnych 35/50 System produkcyjny 36/50 12
System produkcyjny M1 M2 M3 STANOWISKO MYCIA DROGA DLA WÓZKÓW M4 M5 M6 STANOWISKO ZA I WYŁADUNKU STEROWANIE KJ MAGAZYN 37/50 System produkcyjny M1 M2 M3 STANOWISKO MYCIA DROGA DLA WÓZKÓW M4 M5 M6 STANOWISKO ZA I WYŁADUNKU STEROWANIE KJ MAGAZYN 38/50 System produkcyjny M1 M2 M3 STANOWISKO MYCIA DROGA DLA WÓZKÓW M4 M5 M6 STANOWISKO ZA I WYŁADUNKU STEROWANIE KJ MAGAZYN 39/50 13
Odmiany produkcji w ramach kryterium ZS Typ produkcji Forma organizacji i charakter przepływu Przepływ ustabilizowany Przepływ nieustabilizowany jednostkowy x stanowiska lub gniazda przedmiotowotechnologiczne małoseryjny średnioseryjny wielkoseryjny masowy gniazda: przedmiotowe zmienne i technologiczne gniazda: przedmiotowe stałe i technologiczne gniazda: przedmiotowotechnologiczne i zmienne gniazda: przedmiotowotechnologiczne stałe gniazda: wieloprzedmiotowe zmienne i technologiczne gniazda: wieloprzedmiotowe stałe i technologiczne 40/50 Organizacja produkcji oparta na kryterium AMT/HT niezależne, komputerowo sterowane stanowiska obróbkowe i montażowe elastyczne systemy wytwórcze (FMS) komputerowo wspomagane systemy wytwórcze (CAM) komputerowo zintegrowane systemy wytwórcze (CIM) 41/50 Techniki AMT/HT Funkcje Techniki uzyskanie informacji czujniki, systemy wizyjne, systemy rozpoznawania mowy przetwarzanie informacji automaty produkcyjne, urządzenia sterowania numerycznego, kalkulatory komputery, mini i mikrokomputery przekazywanie informacji i siłowniki hydrauliczne, elektryczne, sterowanie mocą pneumatyczne sterowanie magazynowaniem i zautomatyzowane magazyny składowaniem sterowane komputerowo sterowanie przepływem części zautomatyzowany transport bliski, zautomatyzowane wózki transportowe pomocnicze funkcje operacyjne roboty przemysłowe, technologiczne, montażowe, manipulatory automatyczne, testery i inne urządzenia kontrolne optymalizacja systemów pakiety oprogramowania komputerów produkcyjnych dla operatywnego sterowania i inne funkcje związane z produkcją zarządzania produkcją projektowanie wyrobów, procesów i systemów produkcyjnych wspomagane komputerowo 42/50 14
Struktura systemu produkcyjnego dla AMT/HT Operator systemu komputer sterujący złącze użytkownika Podsystem składowania podsystem transportu wprowadzanie danych podsystem obróbki podsystem kontroli i magazynowania i/lub montażu automatyczne magazyny roboty moduły obróbkowe testery materiałów przemysłowe automatyczne magazyny manipulatory moduły montażowe automatyczne obrobionych części przemysłowe urządzenie pomiarowe automatyczne magazyny wózki urządzenia wyrobów gotowych automatyczne AGV diagnostyczne automatyczne magazyny automatyczne inne urządzenia narzędzi układarki regałowe automatyczne magazyny inne przyrządów urządzenia inne urządzenia 43/50 15