docPrzygotowanie produkcji Definicja produktu: Przygotowanie produkcji
download 
Reklamacja Transkrypt
Przygotowanie produkcji Definicja produktu: Przygotowanie produkcji
Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Definicja produktu: Przygotowanie produkcji • Produkt jest to wyrób lub usługa będąca materialnym, energetycznym lub informacyjnym rezultatem funkcjonowania systemu produkcyjnego. Zagadnienia wstępne Przygotowanie produkcji • Przygotowanie produkcji łączy aspekty: – konstrukcyjne (to co wykonujemy), – technologiczne (jak wykonujemy) – organizacyjne (kiedy i na czym), – oraz ekonomiczne (ile to będzie kosztowało). Możliwości skrócenia czasu przygotowania produkcji • Skrócenie czasu przygotowania produkcji można uzyskać skracając czas trwania poszczególnych etapów. • Można to uzyskać zastępując tradycyjne projektowanie sekwencyjne (sequential engineering), projektowaniem współbieżnym - równoległym (concurrent engeneering) • współcześnie występuje także forma projektowania rozproszonego, które jest możliwe dzięki rozwojowi komunikacji elektronicznej Przygotowanie produkcji wiąże się z: • Produktem – przygotowanie konstrukcyjne, • Procesami – przygotowanie technologiczne, • Przedsiębiorstwem – przygotowanie organizacyjne. Możliwości zastosowania współbieżnego procesu projektowania • Projektowane sekwencyjne – podział na zadania funkcjonalne – rozpoczęcie kolejnego zadania następuje po zakończeniu poprzedniego – występują trudności we współpracy między komórkami – mogą być konieczne korekty planów ze względu na niemożliwość przygotowania produktu zgodnie z założeniami etapu poprzedniego – nastawienie na koszt przygotowania – dłuższy czas realizacji • Projektowanie współbieżne – nastawienie na bieżącą współpracę w przygotowaniu produktu (wewnątrz i na zewnątrz firmy) – równoległe wykonywanie niektórych procesów – likwidacja niezgodności na bieżąco – nastawienie na czas przygotowania – krótszy czas realizacji 1 Marketing Wytwarzanie Koszt spowodowany i koszt poniesiony Proces wprowadzania produktu Klient Rozpoznanie potrzeb Koszt Przygotowanie produkcji Marketing Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Koszt spowodowany (wytworzenia) Przygotowanie technologiczne do produkcji Przygotowanie konstrukcyjne wyrobu Przygotowanie organizacyjne do produkcji 80% Koszt poniesiony Wytwarzanie produktu 15% Produkt Dystrybucja Margines swobody zmian kosztów Klient Przygotowanie produkcji New Product Development Czas Strategie rynkowe produktu ZP_zaocz marketing Badania i rozwój Koncepcja Wybór rozwiązania Techniki Rapid prototyping I Virtual Reality (VR) Opracowanie projektu Prototyp Badania statystyczne Produkcja i eksploatacja Próby prototypu Przygotowanie organizacyjne i technologiczne • wzrostu – rozwoju rynku – dywersyfikacja koncentryczna – dywersyfikacja horyzontalna • konsolidacji – ograniczanie – redukcja – pozbycie się Wytwarzanie Różnorodność a efektywność • różnorodność produktów • podział na grupy – metoda BCG – analiza Pareto (analiza ABC) • przyjęcie różnych strategii wobec poszczególnych grup produktów • uproszczenie struktury zarządzania i łatwiejsza ocena wyników • skupienie się na działalności podstawowej. Przygotowanie produkcji PRODUKT 2 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Przygotowanie konstrukcyjne produktu Produkt • Produkt jest efektem twórczego lub odtwórczego myślenia człowieka, a praca nad nim jest działaniem ciągłym. Przygotowanie konstrukcyjne produktu • To, jaki produkt powstanie wymaga poznania potrzeb i wymagań klientów. • Potrzeby klientów analizuje dział marketingu, stąd współcześnie produkcja jest dość ściśle związana z marketingiem. Funkcje produktu • Funkcje podstawowe, takie, które są niezbędne, aby produkt w ogóle wytwarzać (uzasadniają istnienie produktu) • Funkcje podrzędne, takie, które są spełniane przez produkt, ale nie są niezbędne do jego działania i wytwarzania • Funkcje zbędne, takie, które istnieją, ale których klient nie oczekuje • • • • Opracowanie koncepcji produktu, Wybór rozwiązania, Opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej, Wytworzenie prototypu Potrzeby i wymagania a funkcje produktu • Potrzeby związane są z klientem, a funkcje z produktem Funkcje produktu - żarówka • Podstawowa – oświetla pomieszczenie, • Podrzędna – pozwala na sygnalizację • Zbędna – wydziela ciepło 3 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Analiza wartości Analiza wartości • Spełnienie każdej funkcji kosztuje. Analiza wartości to narzędzie pozwalające na dokonanie oceny kosztów spełniania określonych funkcji produktu. • Planowe, zorientowane na koszty postępowanie zmierzające do osiągnięcia funkcjonalności produktu, jak i spełnienia innych wymagań z nim związanych (np. Jakościowych) przy jak najmniejszych kosztach wytwarzania. Analiza wartości Analiza wartości FUNKCJA koszt wartość 1. Sprecyzowanie potrzeb i wymagań klienta co do produktu 2. Analiza funkcji produktu 3. Opracowanie rozwiązań – np. metodą burzy mózgów, skojarzeniową, odwracania problemu, 4. Wybór rozwiązania najkorzystniejszego – przy pomocy technik wartościowania 5. Opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej, ewentualnie wykonanie i badanie prototypu Warunki ograniczające w procesie projektowania • Warunki ograniczające mogą dotyczyć: – wskaźników technicznych wyrobów (zużycie energii, rozmiary), – technologii wytwarzania. Sprzedaż Spadek Nasycenie Dojrzałość Wzrost Cykl powstawania Wprowadzenie Cykl życia produktu Zysk, strata Prototyp i testowanie Rozwój produktu Koncepcja Badania – idee produktu Czas Cykl produktu 4 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Niezawodność • to zdolność do ciągłego wykonywania wyznaczonych funkcji Niezawodność NIEZAWODNOŚĆ FMECA typy uszkodzeń • Uszkodzenie całkowite Uszkodzenie częściowe Uszkodzenie stopniowe Uszkodzenie nagłe • • • Failure Mode, Effects, and Criticality Analysis (FMECA), zawiera rozkład prawdopodobieństwa uszkodzenia z uwzględnieniem ważności uszkodzenia i jego konsekwencji. Wyniki analizy pozwalają na określenie tych uszkodzeń, które charakteryzują się dużym prawdopodobieństwem i poważnymi konsekwencjami co pozwala intensyfikować działania zapobiegawcze tam gdzie będą one najefektywniejsze – zabezpieczą przed największymi stratami lub pozwolą na osiągania największych korzyści (przychodów) Podstawowym i typowym celem podczas wykorzystywania metody FMECA w projektowaniu jest eliminowanie możliwości wystąpienia uszkodzeń o dużej ważności i dużym prawdopodobieństwie wystąpienia i ograniczanie w jak największym stopniu uszkodzeń poważnych i wysoce prawdopodobnych. Gdy analiza punktów krytycznych jest wykonywana w każdym z etapów projektowania, opisane w macierzy usterki przesuwają się w lewo i w dół. Działania analityczne pozwalają na ustalenie rankingu ważności nazywanego Risk Priority Number (RPN). Wartość RPN to wynik mnożenia wykrywalności usterki przed wydaniem produktu (D) x krytyczności zdarzenia (S) x częstości występowania (O). Każdy z tych parametrów ocenia się w skali od 1 do 10. Najwyższy RPN wynosi więc RPN = 10x10x10 = 1000. Oznacza to, że dana usterka nie jest wykrywalna w czasie kontroli, ma poważne skutki (krytyczność) i jej wystąpienie jest prawie pewne. Jeżeli częstość występowania jest niska to wynosi ona 1 i RPN zmniejszy się do 100. Tak więc analiza krytyczności pozwala na skupienie uwagi na największych ryzykach. Macierz krytyczności • • • • • I. Zakres A. Zdarzenie częste – duże prawdopodobieństwo wystąpienia danego rodzaju uszkodzenia elementu (większe niż 0.2 łącznego prawdopodobieństwa uszkodzenia elementu w rozważanym przedziale czasu). II. Zakres B. Zdarzenie umiarkowanie prawdopodobne – średnie prawdopodobieństwo wystąpienia danego rodzaju uszkodzenia elementu (większe ni 0.1 ale mniejsze ni 0.2 łącznego prawdopodobieństwa uszkodzenia elementu w rozważanym przedziale czasu). III. Zakres C. Zdarzenie sporadyczne – małe prawdopodobieństwo wystąpienia danego rodzaju uszkodzenia elementu (większe ni 0.01 ale mniejsze niż 0.1 łącznego prawdopodobieństwa uszkodzenia elementu w rozważanym przedziale czasu). IV. Zakres D. Zdarzenie rzadkie – bardzo małe prawdopodobieństwo wystąpienia danego rodzaju uszkodzenia (większe ni 0.001 ale mniejsze niż 0.01 łącznego prawdopodobieństwa uszkodzenia elementu w rozważanym przedziale czasu). V. Zakres E. Zdarzenie bardzo rzadkie – wyjątkowo małe prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzenia elementu danego rodzaju (mniejsze ni 0.001 łącznego prawdopodobieństwa uszkodzenia elementu w rozważanym przedziale czasu). 5 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki NIEZAWODNOŚĆ I. Katastroficzna – uszkodzenie, które może spowodować śmierć lub całkowita utratę obiektu. II. Krytyczna – uszkodzenie , które może spowodować ciężkie obrażenia lub znaczna utratę obiektu, co spowoduje niepowodzenie misji. III. Marginalna – uszkodzenie, które może spowodować mniejsze zranienia, mniejsza szkodę materialna lub mniejsze zniszczenie wyposażenia systemu, co spowoduje utratę gotowości lub niepowodzenie misji. IV. Mało znacząca – uszkodzenie nie powodujące obrażeń, utraty własności lub zniszczenia, ale mogące spowodować nieplanowana obsługę lub remont Analiza symptomów, skutków oraz wagi skutków uszkodzeń FMECA TRZY ELEMENTY ANALIZY Wykrywalność uszkodzenia (D) Skutek uszkodzenia (S) Częstość występowania uszkodzeń (P) NIEZAWODNOŚĆ NIEZAWODNOŚĆ FMECA FMECA Etapy analizy: Etapy analizy: A. Identyfikacja komponentów produktu lub systemu B. Ustalenie wszystkich możliwych symptomów uszkodzenia dla każdego komponentu C. Ustalenie skutków uszkodzeń w funkcjonowaniu produktu lub systemu D. Ustalenie możliwych przyczyn dla każdego symptomu E. Oszacowanie symptomów uszkodzenia P - prawdopodobieństwo S - waga skutków D - trudność wykrycia uszkodzenia przed dostarczeniem konsumentowi F. Obliczenie wskaźnika wagi skutków uszkodzenia C=PxSxD G. Wskazanie działań naprawczych i ustalenie zakresu odpowiedzialności NIEZAWODNOŚĆ Miary niezawodności: Miary niezawodności: NIEZAWODNOŚĆ R(t) R(t) = NIEZAWODNOŚĆ liczba produktów funkcjonujących w czasie t liczba produktów czasie t = 0 SKUMULOWANY ROZKŁAD USZKODZEŃ F(t) F(t) = F(t) = 1 – R(t) skumulowana liczba uszkodzeń do czasu t GĘSTOŚĆ PRAWDOPODOBIEŃSTWA USZKODZENIA f(t) f(t) = liczba produktów uszkodzonych w jednostce czasu w czasie t liczba produktów w czasie t = 0 INTENSYWNOŚĆ USZKODZEŃ λ(t) λ(t) = liczba produktów uszkodzonych w jednostce czasu w czasie t liczba produktów funkcjonujących w czasie t = 0 liczba produktów czasie t = 0 6 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Niezawodność Produkty niskiej jakości są w większym stopniu narażone na uszkodzenia, których prawdopodobieństwo wystąpienia rośnie z biegiem czasu. • Miary niezawodności: – prawdopodobieństwo działania produktu w danym czasie – skumulowany rozkład uszkodzeń – gęstość prawdopodobieństwa uszkodzenia – prawdopodobieństwo uszkodzenia w chwili t – intensywność uszkodzeń – stosunek jednostek działających do uszkodzonych w chwili t Liczba uszkodzeń jako funkcja czasu (eksploatacji) obiektu Niezawodność Z pomocą w badaniu niezawodności przychodzi statystyka matematyczna • W pierwszej kolejności trzeba określić jaki rozkład i o jakich parametrach najlepiej opisuje strukturę powstawania uszkodzeń w czasie. Najczęściej stosowanymi rozkładami dla takiego opisu są: – rozkład wykładniczy – rozkład Weibulla – rozkład normalny Okresy eksploatacji • Wyróżnia się trzy różne okresy: • okres „chorób wieku dziecięcego” (okres dojrzewania do użytkowania) – przedział czasu, w którym ujawniają się wady procesu wytwarzania i montażu; okres ten odpowiada malejącej intensywności uszkodzeń; • okres normalnej eksploatacji – przedział czasu, w którym występowanie uszkodzeń wynika z losowego charakteru zmian obciążeń i obciążalności; okres ten odpowiada stałej intensywności uszkodzeń; • okres uszkodzeń starzeniowych (kumulacyjnych) – przedział czasu, w którym ujawniają się uszkodzenia naturalne, wynikające z rzeczywistego zużycia się elementów i destrukcyjnego oddziaływania czynników zewnętrznych i roboczych; okres ten odpowiada rosnącej intensywności uszkodzeń. Prawdopodobieństwo usterki Rozkład Weibulla 7 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Rozkład Weibulla • • • • • • • Rozkład Weibulla Rozkład Weibulla – ciągły rozkład prawdopodobieństwa często stosowany w analizie niezawodności do modelowania sytuacji, gdy prawdopodobieństwo śmierci/awarii zmienia się w czasie. Może on w zależności od parametrów przypominać zarówno rozkład normalny (dla k=3.4) , jak i rozkład wykładniczy (dla k=1). Parametr k rozkładu określa zachowanie prawdopodobieństwa awarii (śmierci) w czasie: dla k<1 prawdopodobieństwo awarii (śmierci) maleje z czasem. W przypadku modelowania awarii urządzenia sugeruje to, że egzemplarze mogą posiadać wady fabryczne i powoli wypadają z populacji. dla k=1 (rozkład wykładniczy) prawdopodobieństwo jest stałe. Sugeruje to, że awarie mają charakter zewnętrznych zdarzeń losowych. dla k>1 prawdopodobieństwo rośnie z czasem. Sugeruje to zużycie części z upływem czasu jako główną przyczynę awaryjności. Parametr λ (skali) można zinterpretować jako czas po którym zginie 11/e=63,2% osobników c< 1 – efekt rozruchowy, c = 1 – okres normalnej eksploatacji, C = 5 – okres starzenia się i awaryjności Rozkłady rzeczywiste Niezawodność produktu Niezawodność strukturalna (podzielona na elementy składowe) szeregowa A R1 Na pierwszym wykresie widoczne jest bardzo szybkie zmniejszanie się funkcji niezawodności we wstępnym okresie eksploatacji. Parametr c rozkładu Weibulla został tu oszacowany na (k) c=0,5358 a więc wartość mniejszą od 1, co odpowiada efektowi rozruchowemu. Na drugim wykresie (k) c=1,2146 czyli jest mniej więcej równe 1, mamy więc tu przypadek awaryjności losowej, niezależnej od czasu. Na ostatnim wykresie (k) c=5,1220, to przypadek urządzenia zużywającego się. Projektowanie współcześnie zorientowane jest na • Technologiczność konstrukcji, • Ochronę środowiska. równoległa B R2 RAB=R1R2….RN A R1 B R2 RAB=1-(1-R1)(1-R2)…(1-RN) Technologiczność konstrukcji • To taki sposób konstruowania produktu, aby wytwarzanie poszczególnych części produktu, jak i jego montaż były w warunkach danego systemu produkcyjnego najprostsze i najtańsze 8 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Technologiczność konstrukcji • Dobór techniki wytwarzania materiałów wyjściowych • Dostosowanie konstrukcji produktu do wielkości produkcji • Uproszczenia technologii wytwarzania • Uproszczenie technologii montażu Ochrona środowiska • Wynika z stopniowego wyczerpywania się zasobów naturalnych: – Oszczędność surowców, – Odzysk surowców wtórnych, – Ograniczenia w emisji zanieczyszczeń – Zwiększający się zakres odpowiedzialności producenta (produkcja + eksploatacja + recykling) Zakres odpowiedzialności wytwórcy za produkt zpiu zaocz. Organizacja wytwarzania Koszty wytwarzania Techniki wytwarzania Produkcja Serwis i obsługa Utylizacja Koszty eksploatacji Dalsze użytkowanie części i zespołów Niezawodność Spełnianie funkcji produktu Eksploatacja Ponowne użycie materiałów Osiąganie technologiczności • Dobór odpowiedniej techniki wytwarzania materiałów wyjściowych (kształt, jakość), • Dobór odpowiednich materiałów konstrukcyjnych, • Dostosowanie konstrukcji produktu do wielkości produkcji, • Uproszczenie technologii wytwarzania (planowane operacje i dokładność wykonania) • Uproszczenie technologii montażu i demontażu Bariery i zagrożenia związane z nadmierną produkcją Zasoby Ograniczenia Zagrożenia Przyrodnicze Materiały Energia Wrażliwość środowiska Brak zasobów materiałowych Brak źródeł Energii Niekorzystne zmiany w środowisku Chłonność rynku Transport Napięcia gospodarcze Zatory komunikacyjne Przyzwolenie na przejęcie funkcji człowieka przez urządzenia Uprzedmiotowienie człowieka Produkty nadużyteczne Społeczne Ludzkie Indywidualne Procesy produkcyjne i wytwórcze • Proces to kolejna zmiana stanu w cyklu następujących po sobie działań • Proces produkcyjny – proces w wyniku którego powstają produkty i usługi zaspokajające potrzeby ludzkie Recykling Zakres odpowiedzialności Zakres odpowiedzialności producenta producenta 9 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Proces produkcyjny Proces wytwórczy Proces produkcyjny Proces badań i rozwoju Proces wytwórczy Proces dystrybucji, obsługi klienta i recyklingu Podstawowe fazy procesu produkcyjnego • magazynowanie materiałów i półwyrobów zakupionych z zewnątrz, – przygotowanie materiałów i półwyrobów do obróbki, • obróbka części: mechaniczna, chemiczna, itd., – montaż podzespołów: mechanicznych, elektrycznych, elektronicznych, – montaż finalny, • badania i pomiary wyrobów, – pakowanie i konserwacja, • magazynowanie wyrobów gotowych. Podział procesów wytwórczych • Według przebiegu w czasie: – Ciągłe – Dyskretne Proces wytwórczy Podstawowy Pomocniczy Obsługi wytwarzania Procesy wytwórcze • Procesy technologiczne to część procesu wytwarzania bezpośrednio związana ze zmianą kształtu, wymiarów, jakości powierzchni, własności fizykochemicznych różnych części, lub związana z montażem części. • Proces technologiczny wykonywany jest na stanowiskach roboczych. Podział procesów wytwórczych • Według dominującej technologii (procesy obróbki): – Przygotowanie półwyrobu – Obróbka kształtująca – Obróbka wykańczająca – Obróbka cieplna – Obróbka fizykochemiczna • Procesy montażu 10 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Podział procesów wytwórczych • Według charakteru podstawowego procesu technologicznego: – wydobywcze – przeróbkowe (przetwórcze) – obróbkowe – biotechnologiczne i naturalne – montażowe i demontażowe Podział procesów wytwórczych • Według zastosowanych środków pracy: – Ręczne – Maszynowo-ręczne – Maszynowe – Zautomatyzowane – aparaturowe Podział procesów wytwórczych • Według kryterium organizacji : – W ujęciu technologicznym – W ujęciu przedmiotowym – W ujęciu technologii grupowej (GT) Rola operatora - człowieka • Przy niskim poziomie automatyzacji: – Obsługa urządzeń technologicznych, • Przy automatyzacji produkcji: – Nadzór nad pracą urządzeń Procesy • kształtowania ubytkowego, – zgrubne, – wykańczające, • • • • obróbki plastycznej, obróbki cieplnej, odlewanie, łączenie. Wykonanie półwyrobu • Obróbka zgrubna: – – – – – Toczenie, Frezowanie, Struganie, Szlifowanie, Cięcie • Obróbka kształtująca i wykańczająca: – – – – – – – Toczenie, Frezowanie, Struganie, Szlifowanie, Cięcie Wiercenie erozja 11 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Procesy obróbki ubytkowej (mechanicznej) Procesy obróbki plastycznej • Procesy obróbki plastycznej polegają na kształtowaniu metalu przez wywarcie siły umożliwiającej przekroczenie granic plastyczności materiału, lecz nie powodującej przekroczenia jego wytrzymałości doraźnej. • Obróbka skrawaniem: – – – – – Toczenie, Frezowanie, Wiercenie, Struganie i dłutowanie Przecinanie. • Obróbka ścierna: – Szlifowanie ściernicami – Obróbka luźnym ścierniwem. • Obróbka erozyjna: – Elektroerozyjna, – Elektrochemiczna – Strumieniowo-erozyjna Procesy obróbki cieplnej Przetwórstwo tworzyw sztucznych • • • • Prasowanie na gorąco, Kształtowanie wtryskowe, Odlewanie po ciśnieniem, Tłoczenie płyt. Procesy łączenia • • • • Hartowanie, Odpuszczanie Ulepszanie cieplne Wyżarzanie: – Zupełne – od 920 do 750 stopni Celsjusza – chłodzenie z piecem, – Normalizujące (od 920 do 750 st. – chłodzenie na powietrzu), – Zmiękczające (ok. 720 stopni), – Rekrystalizujące (550-650 stopni C), – Odprężające (400-500 stopni C). Profilaktyka remontowa • Łączenie nierozłączne – – – – – – Spawane, Zgrzewane, Lutowane, Klejone, Nitowe, Skurczowe. • Monitorowanie • Nadzorowanie, • Diagnozowanie 121 • Łączenie rozłączne: – Kształtowe • Klinowe, • Wpustowe – – – – Sworzniowe, Gwintowe, Sprężyste, Rurowe. 12 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Operacje pozatechnologiczne • • • • • Kontrola, Procesy naturalne, Transportowe, Konserwacja, Magazynowanie. Cykl produkcyjny wyrobu • Cykl produkcyjny wyrobu – to czas od rozpoczęcia podstawowego procesu produkcyjnego (wytwórczego) do momentu jego zakończenia i przekazania gotowego wyrobu do dyspozycji odbiorcy. Cykl produkcyjny Kumulacja czasu w łańcuchu logistycznym Kumulacja czasu realizacji (od zaopatrze nia do zapłaty) Zapasy surowców Produkcja podzespołów Zapasy bezpośrednie Montaż produktów Wyroby gotowe w magazynie Transport wewnętrzny Zapasy w regionalnym centrum dystrybucji Cykl zamówienia klienta Składowe cyklu produkcyjnego • Cykl produkcyjny składa się z: • I. Czasu trwania operacji procesu produkcyjnego a w tym: – a) operacje technologiczne (procesy pracy i procesy naturalne) wraz z czasem czynności przygotowawczo-zakończeniowych – b) składowanie – c) transport – d) kontrole Cykl produkcyjny • Cykl produkcyjny wyrobu to czas od rozpoczęcia procesu produkcyjnego produktu do momentu przekazania go klientowi. Cykl wytwórczy związany jest z realizacją całego procesu wytwórczego. • II. Czasu przerw w procesie produkcyjnym w postaci: – – – – a) przerw organizacyjno-technicznych b) przerw międzyzmianowych c) czasu wolnego od pracy d) przerw nieplanowanych. 13 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Cykl produkcyjny • Okres między rozpoczęciem a zakończeniem procesu produkcyjnego wyrobu, w którym surowiec lub materiał wyjściowy, przechodząc kolejne fazy wytwarzania, przekształcany jest w gotowy wyrób. Zadanie produkcyjne • Wytworzenie wyrobu lub grupy jednorodnych wyrobów prostych lub złożonych (partii, serii). Podstawowe okresy cyklu produkcyjnego • Roboczy: – Okres trwania operacji technologicznych (okres technologiczny), – Okres operacji pozatechnologicznych. • Przerw: – Oczekiwanie na zwolnienie stanowiska roboczego, – Oczekiwanie na kompletowanie detali, zespołów, – Przyczyny organizacyjne (brak surowca, energii, dokumentacji, itp.) – Organizacji dnia roboczego (dni wolne od pracy, zmianowość, itp.) Formy ruchu (przekazywania) wyrobów ze stanowiska na stanowisko Operacje pozatechnologiczne • • • • • Kontrola, Procesy naturalne, Transportowe, Konserwacja, Magazynowanie. Formy ruchu • Szeregowy (kolejny), • Szeregowo-równoległy (kombinowany), • Równoległy. 14 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Szeregowo-równoległy przebieg wykonania partii detali Szeregowy układ przebiegu detali • Szeregowy ruch partii od operacji do operacji polega na tym, że obrobione detale przekazywane są do następnej operacji po wykonaniu operacji poprzedniej na wszystkich sztukach partii. • Szeregowo-równoległy ruch partii detali od operacji do operacji polega na ty, że obrobione detale przekazywane są do następnej operacji wcześniej niż zakończona jest operacja na wszystkich sztukach partii. • Detale przekazywane są tak aby zapewnić maksymalną ciągłość obróbki na poszczególnych stanowiskach. Równoległy przebieg wykonania partii detali Skrócenie czasu obróbki • Szeregowo-równoległy przebieg obróbki partii detali jest w porównaniu do przebiegi szeregowego krótszy o sumę pokrywających się zakładek czasu. • Poszczególne detale przechodzą na następną operację natychmiast po wykonaniu operacji poprzedniej, co stwarza sytuację, w której jedna partia jest w jednoczesnej, równoległej obróbce w kilku operacjach na różnych stanowiskach roboczych. Cechy układu szeregowego Zakres stosowania • Najdłuższy okres technologiczny, • Najmniejsza liczba operacji transportowych, • Duży stopień wykorzystania stanowisk roboczych i ciągłość produkcji. • • • • Przy krótkich czasach trwania operacji, Małej liczbie operacji, Małej wielkości partii produkcyjnej, Niższym stopniu zorganizowania procesu produkcyjnego (specjalizacja technologiczna). 15 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Cechu układu szeregoworównoległego • Skrócenie długości okresu technologicznego, • Wyższa częstotliwość operacji transportowych, • Duży stopień wykorzystania stanowisk roboczych i ciągłość produkcji. Cechy układu równoległego • Skrócenie długości okresu technologicznego, • Zwiększenie liczby operacji transportowych, • Zwiększenie liczby przezbrojeń. Skracanie cyklu produkcyjnego • Skracanie okresu roboczego cyklu: • Skracanie (likwidowanie) okresu przerw przez zmiany w organizacji produkcji i pracy. Zakres stosowania • W produkcji seryjnej, • Przy dużych programach produkcyjnych, • Przy długich i zróżnicowanych czasach obróbki. Zakres stosowania • Stosowany w produkcji seryjnej i masowej, w których jest możliwość zsynchronizowania zadań cząstkowych. Skracanie okresu roboczego cyklu produkcyjnego • Koncentracja operacji technologicznych, • Stosowanie wielostrumieniowości, • Zwiększenie stopnia ciągłości przebiegu produkcji przez podwyższenie poziomu specjalizacji, • Obniżanie pracochłonności i automatyzacja czynności obsługowych i manipulacyjnych, 16 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Struktura produkcyjna Struktura produkcyjna Elementy struktury produkcyjnej • Najmniejsze ogniwo produkcyjne – stanowisko robocze – komórka produkcyjna stopnia zerowego. Rodzaje struktury produkcyjnej • Grupy stanowisk jednorodnych (podobieństwo technologiczne), np. gniazda tokarek, szlifierek, • Grupy stanowisk różnorodnych – gniazda obróbki określonych podzespołów, np. wałków, (podobieństwo przedmiotowe) • Grupy stanowisk różnorodnych – linie montażu, itp. • Układ komórek produkcyjnych oraz zespół związków kooperacyjnych zachodzących między nimi, właściwy dla danego systemu produkcyjnego. Struktura produkcyjna przedsiębiorstwa • Strukturę produkcyjną przedsiębiorstwa tworzy zbiór jednostek wytwórczych produkcji podstawowej i pomocniczej łącznie z występującymi między nimi powiązaniami. • Czynnikiem decydującym o strukturze produkcyjnej jest stopień możliwości specjalizacji komórek produkcyjnych jest stopień możliwości specjalizacji komórek produkcyjnych oraz zakres operacji między nimi. Wyróżnia się następujące stopnie tej struktury: • 0 – stanowisko robocze – oznacza cześć powierzchni produkcyjnej zakładu wyposażonej w odpowiednie narzędzia produkcji, używane przez jednego lub kilku wykonawców do wykonywania określonej operacji • 1 – gniazdo produkcyjne – (mistrz), linia produkcyjna (mistrz), brygada (brygadzista) • 2 – oddział (kierownik) • 3 – wydział (kierownik) • 4 – zakład (dyrektor) • 5 – przedsiębiorstwo (dyrektor) Gniazdo produkcyjne • Grupa jednorodnych lub różnorodnych stanowisk roboczych, związane z wytwarzaniem różnego typu wyrobów. 17 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Kierunki zmian w procesach wytwórczych Linia produkcyjna • Grupa różnorodnych stanowisk roboczych związana z wytwarzaniem jednego lub kilku typów wyrobów. Liniowe ustawienie stanowisk zapewnić ma zgodność technologiczną obróbki, czy montażu. Linia produkcyjna Obrabiarka specjalna Elastyczna linia produkcyjnaElastyczne moduły produkcyjne Centrum obróbkowe Obrabiarka NC Obrabiarka uniwersalna Typ organizacji produkcji • Typ organizacji produkcji związany jest z wielkością produkcji i stopniem specjalizacji stanowisk roboczych. Typ organizacji produkcji • Stopień specjalizacji stanowiska roboczego i związany z tym poziom stabilności wykonywanej na nim produkcji. Zakresy współczynników (k) liczby detalooperacji Mierniki określające typ produkcji • Współczynnik detalooperacji przypadających na stanowisko robocze, • Współczynnik obciążenia stanowiska roboczego określoną detalooperacją • • • • • K = 1 – typ produkcji masowej, k = 2-10 – typ produkcji wielkoseryjnej, K = 11-20 – typ produkcji średnioseryjnej, K = 21-30 – typ produkcji małoseryjnej, K > 30 – typ produkcji jednostkowej. 18 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Zakresy współczynników obciążenia stanowisk roboczego • • • • • N = 1 – typ produkcji masowej N = 0,5-0,2 - typ produkcji wielkoseryjnej N = 0,2-0,05 typ produkcji średnioseryjnej N = 0,05-0,03 typ produkcji małoseryjnej N = < 0,03 typ produkcji jednostkowej Podział stanowisk roboczych • Uniwersalne. • Specjalizowane. • Specjalne. • N = zadanie godzinowe i-tego detalu/ /możliwość godzinowa i-tego detalu Typ organizacji a stosowanie stanowisk Charakterystyka produkcji jednostkowej Jednostkowy Nieokreślona Tak Nie Nie Małoseryjny >20 Tak Raczej nie Nie Średnioseryjny 5-20 Tak Tak Nie Wielkoseryjny 2-10 Nie Tak Raczej nie 1 Nie Tak Tak • Różnorodny asortyment produkcji • Uniwersalny park maszynowy, • Uniwersalne oprzyrządowanie i niski stopień oprzyrządowania, • Wysoko wykwalifikowana kadra robotników i pracowników inżynieryjnych, • Normy czasu ustalane wg metody sumarycznej, • Niepogłębiony podział pracy • Ramowe technologiczne przygotowanie produkcji, • Małe możliwości mechanizacji i automatyzacji. Cechy produkcji jednostkowej Charakterystyka produkcji seryjnej • Wydłużony cykl produkcyjny, • Wyższe nakłady pracy (niższa wydajność), • Brak możliwości opanowania pracy (produkcyjnego uczenia się), • Wyższe koszty wytwarzania, • Niskie wykorzystanie mocy produkcyjnych. • asortyment produkcji od szerokiego do jednego typu wyrobu, • Powtarzalność produkcji w określonych odstępach czasu, • Ustabilizowany przebieg produkcji, • Spływa produkcji partiami, • Krótszy cykl produkcyjny, • Wysoki stopień oprzyrządowania, • Wysoki podział pracy i wysoka wydajność pracy, • Niższe potrzebne kwalifikacje pracowników Typ produkcji Masowy Liczba operacji Stanowisko Stanowisko Stanowisko uniwersalne specjalizowane specjalne 19 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Charakterystyka produkcji masowej • Długotrwała lub stała produkcja jednakowych wyrobów, • Niezmienne obciążenie stanowiska daną pracą, • Wymaga starannego technologicznego przygotowania produkcji, • Wysoka specjalizacja pracowników- możliwe niskie kwalifikacje, • Powtarzalność operacji na stanowiskach, • Wykorzystane głównie oprzyrządowanie specjalne, • Krótkie cykle produkcyjne ni niskie koszty produkcji. Porównanie podstawowych typów produkcji Cecha Wielkość partii Powtarzalność wykonania Specjalizacja stanowisk Wymagane kwalifikacje pracowników Rygory przygotowania dokumentacji konstrukcyjnej Rygory przygotowania dokumentacji technologicznej Wskaźnik oprzyrządowania specjalnego* Wyposażenie stanowisk Rozmieszczenie stanowisk i wydziałów Stopień wykorzystania materiałów Rozliczanie kosztów własnych Formy organizacji produkcji jednostkowa jednostkowa rzadko występuje Brak Produkcja seryjna średnia lub duża występuje co pewien czas, np. co miesiąc, kwartał Średnia Duże Średnie Małe Małe Duże bardzo duże brak lub małe Duże bardzo duże 0,2– 1,00, średnio 0,6 1,25–2,00–4,00 >6 uniwersalne uniwersalne z pobieraniem narzędzi specjalnych z magazynu narzędzia specjalne przydzielone na stałe wg specjalizacji przedmiotowej 60–80% wg specjalizacji technologicznej 20–50% wg wyrobów Pośrednie 50–70% dla poszczególnych partii lub dla okresów np. miesięcznych przy wykonywaniu danej partii • Z punktu widzenia organizacji i ekonomiki produkcji, najbardziej pożądana jest masowy i wielkoseryjny typ organizacji produkcji. masowa bardzo duża Pełna Duża • Forma organizacji produkcji określa sposób przepływu materiału między poszczególnymi stanowiskami roboczymi wg okresów kalendarzowych Formy organizacji produkcji • Gniazdowa i liniowa (istota skoncentrowanie na rozmieszczeniu stanowisk) • Potokowa i niepotokowa (skoncentrowanie na przepływie materiału. • Stacjonarna prosta • Stacjonarna złożona Rodzaje linii potokowych ze względu na sposób podtrzymywania rytmu produkcji Można wyróżnić dwa rodzaje linii potokowych: – linię potokową o rytmie swobodnym, który polega na tym, że pracownicy sami przestrzegają ustalonego taktu i sami powodują przemieszczenie przedmiotu produkcji na następne stanowisko pracy; – linię potokową o rytmie wymuszonym, w której rytm narzucony jest przez mechanizmy transportowe, przesuwające wyrób ze stanowiska w sposób ciągły lub w sposób skokowy, po upływie czasu określonego taktem. 20 Materiały pomocnicze do ZPIU - L. Wicki Formy współpracy z klientem • Produkcja na magazyn – MTS (make to Stock) • Montaż na zamówienie – ATO (assemble to order) • Produkcja na zamówienie – MTO (make to order) • Projektowanie na zamówienie – ETO (Engineering to order) 21
