Proces, rozmieszczenie urządzeń, sposoby przepływu produkcji, normy prof. PŁ dr hab. inż. Andrzej Szymonik Łódź 2015 www.gen-prof.pl 1
Def. Procesu: Uporządkowany w czasie ciąg zmian i stanów zachodzących po sobie. 2
Def. Procesu produkcyjnego (1): Proces produkcyjny to ciąg działań (uporządkowany), którego wynikiem jest otrzymany przez konsumenta produkt. 3
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. 4
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.. 5
Proces wytwórczy (produkcji) podstawowy składa się z : procesu przygotowawczego; procesu technologicznego; procesu transportu; procesu składowania. 6
Proces technologiczny: obejmuje zespół działań w trakcie, których następuje zmiana kształtu, właściwości fizycznych chemicznych oraz położenia wzajemnego elementów w przetwarzanych przedmiotach. 7
cd. Procesy technologiczne dzielimy na: aparaturowe - są niekiedy nazywane procesami różnicującymi (dywersyfikującymi) 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); 8
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). 9
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). 10
Operacje 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. 11
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; 12
cd. Procesy technologiczne ze pomocniczych (wspomagane komputerowo względu na środki produkcji : maszynowo-półautomatyczne praca wykonawcy ogranicza się do działań CAM); procesy maszynowe automatyczne funkcja człowieka ogranicza się do kontroli i regulacji pracy (maszyny zintegrowane komputerowo CIM). 13
Specjalizacja jednostek produkcyjnych: - przedmiotowa; - specjalizacja technologiczna. 14
Specjalizacja przedmiotowa: 1. w strukturze produkcyjne - dążenie do zamknięcia w jednostce całości procesu produkcyjnego wyrobu (złożonego i prostego); 2. prowadzi do pracy efektywnej przez zmianę warunków organizowania produkcji. 15
Specjalizacja przedmiotowa powoduje: zawężenie różnorodności wykonywanych robót (wyrobów i operacji), a tym samym zwiększenie wydajności pracy na stanowiskach; przybliżenie do warunków pracy ciągłej; 16
cd. Specjalizacja przedmiotowa powoduje: wyposażenie w tzw. maszyny i urządzenia jedno-celowe, przeznaczone do wykonywania tylko jednej operacji (zabiegu); zmniejszenie liczby stanowisk i pracowników odpowiedzialnych za wykonanie operacji i wyrobów (pod względem jakości, terminu i ilości); 17
cd. Specjalizacja przedmiotowa powoduje: możliwość określenia w każdej chwili stanu zaawansowania obróbki przedmiotów; skrócenie cyklu produkcyjnego przez celowe rozłożenie operacji na poszczególne stanowiska; 18
cd. Specjalizacja przedmiotowa powoduje: racjonalną gospodarkę narzędziową przez przydzielenie do jednostki produkującej odpowiedniego oprzyrządowania, specjalizowanych ustawiaczy, określonej liczby przyrządów; 19
cd. Specjalizacja przedmiotowa powoduje: zamknięcie większości czynności kierowniczych na niższym szczeblu; rozwinięcie automatyzacji w sterowaniu procesem (decentralizacja zarządzania); 20
cd. Specjalizacja przedmiotowa powoduje: znaczne uproszczenia w procesie informacyjnym (likwidacja części ewidencji); wzajemną współpracę i przestrzeganie jakości i terminów prac w jednostce. 21
Specjalizacja technologiczna: Kryterium łączenia stanowisk - podobieństwo technologii stosowanej na danych stanowiskach. 22
Specjalizacja technologiczna - cechy: rozproszona odpowiedzialność za jakość i liczbę wykonywanych przedmiotów oraz za terminowość wykonania, większy zakres zabiegów kontrolnych i ewidencyjnych, 23
cd. Specjalizacja technologiczna- cechy: trudność w opanowaniu całości procesu produkcyjnego, przekazanie sterowania całością procesu jednostce nadrzędnej, nieproporcjonalna komplikacja systemu informacyjnego. 24
Porównanie jednostek przedmiotowych i technologicznych: 1. koszty transportu zdecydowanie niższe w jednostkach przedmiotowych; 2. w jednostkach technologicznych powstają długie i trudne do zorganizowania drogi transportowe; 3. w jednostkach przedmiotowych uzyskujemy znacznie niższe koszty magazynowania. 25
Zadanie dla studenta: Które stanowisko przedmiotowe czy technologiczne sprzyja wysokiej jakości wytwarzanych wyrobów i dlaczego? 26
Def. Cykl produkcyjny wyrobu: to czas od rozpoczęcia podstawowego procesu produkcyjnego (wytwórczego) do momentu jego zakończenia i przekazania gotowego wyrobu do dyspozycji odbiorcy. 27
Cykl produkcyjny wyrobu składa się z: I. Czasu trwania operacji procesu produkcyjnego a w tym: a) operacje technologiczne wraz z czasem czynności przygotowawczozakończeniowych; b) składowe; c) transport; d) kontrole; 28
cd. Cykl produkcyjny wyrobu składa się z: II. Czasu przerw w procesie produkcyjnym w postaci: a) przerw organizacyjno-technicznych; b) przerw międzyzmianowych; c) czasu wolnego od pracy; d) przerw nieplanowanych. 29
Sposoby organizacji przebiegu produkcji: 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; 30
31
cd. Sposoby organizacji przebiegu produkcji: b) przebieg równoległy charakteryzuje się tym że pojedyncze sztuki obrabianej partii przekazywane są na kolejne stanowiska natychmiast po ich obróbce na poprzednim stanowisku; 32
Partia = 4 sztuki 33
cd. Sposoby organizacji przebiegu produkcji: 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. 34
Partia = 4 sztuki 35
Zalety i wady - sposobów organizacji przebiegu produkcji: 1. przebieg szeregowy (kolejny): łatwość operatywnego kierowania produkcją; stanowiska wykonujące aktualną obróbkę pracują bez przerw; kolejne stanowiska mają przestoje wynikające z oczekiwania na partię; składowanie obrobionych przedmiotów na stanowisku roboczym do czasu ukończenia obróbki całej partii zwiększa zapasy produkcji. 36
cd. 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. 37
cd. 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. 38
def. Forma organizacji produkcji: sposób powiązania stanowisk pracy zgrupowany w określony sposób do realizacji procesów wytwórczych oraz powstałe miedzy nimi więzi (tj. stałość kierunków przebiegu przedmiotów pracy oraz jego równomierność) zapewniające racjonalny przebieg tych procesów. 39
Formy organizacji produkcji: 1. Układ liniowy (linia produkcyjna) to takie zgrupowanie stanowisk roboczych, w którym są one rozstawione zgodnie z kolejnością operacji w marszrucie technologicznej przedmiotów. 40
41
Formy organizacji produkcji: 2. niepotokowe (grupowe) wiążą się z tzw. specjalizacją technologiczną która polega na rozmieszczaniu stanowisk pracy wg jednorodnych maszyn i urządzeń lokalizowanych na tych stanowiskach. 42
cd. Formy organizacji produkcji: 3. Potokowa - 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; 43
cd. Formy organizacji produkcji: 4. gniazdowa (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. 44
Stanowiska wydziału zgrupowane w gniazdo technologiczne 45
46
Stanowiska wydziału zgrupowane w gniazda przedmiotowe 47
cd. Formy organizacji produkcji: 5. niezależne stanowiska obróbkowe i montażowe CM, wyposażone w ultranowoczesne urządzenie sterowane numerycznie, z automatycznym zasobnikiem półwyrobów i automatyczna wymianą obrabianych przedmiotów; 48
cd. Formy organizacji produkcji: 6. Elastyczne systemy wytwórcze FMS, wyposażone w ultranowoczesne urządzenia, których cechą jest elastyczność programu produkcyjnego pod względem ilościowym, asortymentowym i jakościowym oraz produkcja jednostkowa mało- lub średnioseryjna w warunkach organizacyjno-technicznych i efektywnościowych właściwych dla produkcji wielkoseryjnej i masowej. 49
cd. Formy organizacji produkcji: 7. Komputerowe wspomagane systemy wytwórczo-produkcyjne CAM, które charakteryzują się właściwościami dwóch poprzednich form, jednak ich najważniejsze cechy to komputerowe sterowanie wytwarzaniem i jakością produkcji oraz komputerowa diagnostyka urządzeń i narzędzi. 50
cd. Formy organizacji produkcji: 8. Komputerowo zintegrowane systemy wytwórczo produkcyjne CIM, które umożliwiają pełną automatyzację bez ciągłej obecności obsługi. 51
Korzyści potokowych form organizacji produkcji: zmniejszenie robocizny bezpośredniej; możliwość skuteczniejszej kontroli; brak przerw międzyoperacyjnych; 52
Korzyści potokowych form organizacji produkcji: powtarzalność, dokładność, precyzja wykonania wyrobów; zmniejszony zakres transportu wewnętrznego oraz minimalne koszty związane z przeładunkiem materiałów; 53
cd. Korzyści potokowych form organizacji produkcji: możliwość natychmiastowego wychwycenia wad materiałów i niewłaściwych metod pracy; możliwość dokładnego planowania zapotrzebowania materiałowego. 54
Wady produkcji potokowej: monotonia, zmęczenie po stronie pracowników wynikające z powtarzalności wykonywanej pracy; wzrost absencji, wypalenie zawodowe, obniżenie jakości i wydajności pracy. 55
Korzyści niepotokowych form organizacji produkcji: produkcja złożona organizacyjnie; wymaga specjalistycznych kwalifikacji ludzi i względnie złożonego wyposażenia technicznego; 56
Korzyści niepotokowych form organizacji produkcji: wysokiego poziomu wykorzystania tego wyposażenia; wolny przyrost wartości dodanej i wolne tempo realizacji zadań. 57
Korzyści gniazdowej formy organizacji produkcji: łatwiejsze planowanie prac całego procesu produkcyjnego; skrócenie czasu przygotowania produkcji; możliwość stworzenia lepszych warunków pracy i lepsze relacje międzyludzkie; 58
Korzyści gniazdowej formy organizacji produkcji: wyższa efektywność wykorzystania maszyn i urządzeń; większa wydajność pracy w skutek normalizacji oraz uproszczeniach przepływu produkcji; 59
cd. Korzyści gniazdowej formy organizacji produkcji: skrócenie cykli produkcyjnych; niższe koszty produkcji; szybsze tempo uczenia się przez pracowników zajmujących dane stanowisko. 60
Normy zużycia materiałowego jednostkowe - indywidualne (na jednostkę wyrobu np. ilość materiału, czas); zbiorcze (na grupy wyrobów); grupowa kilka jednostek wykonuje ten sam wyrób. 61
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); 62
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). 63
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 64
Zadanie dla studenta: Opracuj diagram przyczynowo mocy (zdolności) produkcyjnej 65
Diagram przyczynowo-skutkowy Kryterium łączenia KP Metoda Przebieg produkcji Materiały Człowiek Moc produkcyjna Częste awarie Normy zużycia Zarządzanie Maszyny 66/29
Dziękuję za uwagę 67