Zarządzanie produkcją i usługami wykład II

Marek Brzeziński – Organizacja i sterowanie produkcją, Projektowani systemów produkcyjnych i procesów sterowania produkcją.

E. Pająk – Zarządzanie produkcją, Produkt, technologia, organizacja.

Mapowanie procesu produkcyjnego

Mapowanie procesów jest to graficzne przedstawienie procesu bądź zespołu procesów wraz z ich wzajemnymi powiązaniami. Umożliwia przedstawienie w formie najczęściej graficznej wszystkich działań i powiązań w organizacji.

Zasady racjonalnej organizacji procesu produkcyjnego

A. Zasada proporcjonalności zaleca właściwy podział zadań, procesu produkcyjnego w taki, sposób aby wszystkie operacje, fazy produkcyjne, stanowiska robocze i komórki produkcyjne były tak dopasowane do siebie, pod względem możliwości produkcyjnych.

Warunek proporcjonalności można zapisać można zapisać:

$$\frac{N_{1}}{F_{1}} = \ \frac{N_{2}}{F_{2}} = \ldots = \ \frac{N_{n}}{F_{n}} = const\ $$

Jeżeli równość ta zostanie zachwiana to mogą pojawić się tzw. „wąskie gardła” oraz nierytmiczność produkcji.

Ocenę realizacji zasady proporcjonalności można prowadzić przy użyciu współczynnika stopnia proporcjonalności produkcji.

$$I_{p} = \ \frac{\sum_{n = 1}^{m}\left( M_{\text{pn\ }} - \ N_{n}\ \right)^{2}}{m}$$

gdzie:

I_p – współczynnik stopnia proporcjonalności produkcji,

M_pn – możliwości produkcyjne n-tej komórki (fazy) produkcyjnej,

N_n – zadanie produkcyjne i-tej komórki (fazy) produkcyjnej,

m – liczba komórek (faz) produkcyjnych,

n – numer kolejnej KP.

Pożądanym jest aby współczynnik zbliżał się do zera.

B. Zasada liniowości – przebieg procesu powinien być jednokierunkowy bez nawrotów i skrzyżowań.

Drogi przemieszczania pomiędzy stanowiskami produkcyjnymi powinny być możliwie najkrótsze.

Miarą oceny liniowości jest współczynnik:

$$I_{l} = \ \frac{l_{p}}{l_{\text{rz}}}$$

gdzie:

I_i – współczynnik liniowości procesu produkcyjnego,

I_p – najkrótsza (w linii prostej) droga przemieszczania przedmiotów pracy,

l_rz – rzeczywista droga ruchu przedmiotów pracy (określona przy użyciu tzw. wykresów sznurkowych).

C. Zasada ciągłości nakazuje eliminowanie z procesu produkcyjnego wszystkich przerw wpływających niekorzystnie na kształtowanie się parametrów produkcyjno – organizacyjnych i ekonomicznych.

Stopień ciągłości procesów produkcyjnych można scharakteryzować współczynnikiem:

$$I_{c} = \ \frac{O_{t}}{C_{p}} = \ \frac{C_{p} - P_{p}}{C_{p}} = 1 - \ \frac{P_{p}}{C_{p}} = 1 - W_{p}\text{\ \ }$$

gdzie:

I_c – współczynnik stopnia ciągłości procesu produkcyjnego,

O_t – okres technologiczny cyklu produkcyjnego,

C_p – cykl produkcyjny,

P_p – przerwy w cyklu produkcyjnym,

W_p – współczynnik przerw (przestoju) cyklu produkcyjnego.

Im większy jest współczynnik I_c, tym większy jest poziom organizacji procesu produkcyjnego.

D. Zasada równoległości zaleca wytwarzanie poszczególnych wyrobów w cząstkowych, równoległych procesach produkcyjnych, co powoduje skracanie długości cyklu produkcyjnego.

Poziom równoległości procesu produkcyjnego można scharakteryzować przy użyciu współczynnika:

$$l_{r} = \ \frac{C_{\text{pr}}}{C_{\text{prz}}}$$

gdzie:

l_r = współczynnik równoległości procesu produkcyjnego,

C_pr – cykl produkcyjny przy równoległym przebiegu procesu produkcyjnego,

C_prz – rzeczywisty sykl produkcyjny.

Mniejsze wartości współczynnika równoległości powodują zmniejszenie zapasów produkcji w toku i zamrożenia środków obrotowych. Współczynnik ten jest jednocześnie miarą koncentracji w procesie produkcji.

E. Zasada koncentracji polega na skupieniu czynników produkcji w określonym obszarze produkcyjnym w celu uzyskania wyższego stopnia wykorzystania tych czynników.

F. Zasada specjalizacji zaleca w procesie produkcyjnym ograniczenie różnorodności zadań produkcyjnych i asortymentu produkcji, co ułatwia organizację i planowanie oraz zwiększa efektywność produkcji.

Korzyści jakie można uzyskać ze specjalizacji to:

1. Postęp w zakresie techniki, technologii i organizacji produkcji poprzez:

• zastosowanie wyspecjalizowanych maszyn i urządzeń,

• integrację podzielonych procesów pracy,

• optymalne wykorzystanie zdolności produkcyjnych,

• uproszczenie organizacji produkcji i jej struktury.

1. Wzrost wydajności produkcji wskutek wzrostu ilości wytworzonych wyrobów i zmniejszenie się pracochłonności (zjawisko produkcyjnego uczenia się) oraz mechanizacji pracy.

2. Obniżanie kosztów wytwarzania, będących wynikiem powyższych zjawisk.

Skoncentrowanie produkcji związane ze specjalizacją może jednak wywołać niekorzystne efekty, takie jak:

• Większe tzw. koszty stałe, które należy ponieść przy zakupie wyspecjalizowanych (droższych) maszyn i urządzeń.

• Zwiększenie inercji systemu produkcyjnego, obniżające jego elastyczność w dostosowywaniu się do zmiennych warunków wytwarzania.

• Zwiększenie się niepewności wytwarzaniu produkcji finalnej z uwagi na zwiększający si stopień kooperacji produkcyjnej.

G. Zasada rytmiczności – równomierności wskazuje na potrzebę planowania przebiegu produkcji w ustalonych rytmach, co daje regularne powtarzanie tych samych zjawisk w procesie produkcyjnym, w odniesieniu do tego samego odcinka czasu (rytmu).

H. Zasada elastyczności mówi o konieczności szybkiego i łatwego przystosowania procesu produkcyjnego do nowych warunków, zmieniających się w zależności od konkretnej sytuacji.

Chodzi zatem o elastyczność procesu produkcyjnego rozumianą jako:

- zdolność do wytwarzania detali różnorodnych pod względem technologicznym,

- zdolność do zmian w programach produkcyjnych,

- zdolność do przewidywania i szybkiego reagowania na odchylenia i zaburzenia w realizacji produkcji.

Parametryczny opis procesu produkcyjnego

Parametry produkcyjno – organizacyjne

Parametrami wejściowymi – nazywać będziemy parametry trzech czynników produkcji, które są przygotowywane na wejściu procesu produkcyjnego (również procesu projektowania) pod względem:

• rzeczowym,

• związków ilościowych

• relacji czasowo – przestrzennych.

Parametry wyjściowe – są to zbiory parametrów normatywnych, powstałe z przenikania się parametrów wyrobów i stanowisk roboczych. Obowiązują one w trakcie realizacji procesu produkcyjnego a uzyskiwane są po zakończeniu procesu projektowania. Dzielą się na parametry:

• proste,

• złożone,

• rodzajowe.

Parametry wyjściowe proste – dotyczą zadania elementarnego, czyli detalooperacji wykonywanej na jednym stanowisku roboczym przez jednego pracownika.

Parametry wyjściowe złożone – dotyczyć będą zadania złożonego ze zbioru detalooperacji, realizowanych przez zbiór stanowisk roboczych.

Cykl produkcyjny – (parametry wyjściowe rodzajowe)

Cykl produkcyjny – jest to okres niezbędny do wykonania określonego zadania produkcyjnego w danych warunkach techniczno – ekonomicznych i przy normalnym toku produkcji oraz przy określonym poziomie organizacji procesu produkcyjnego.

Cykl produkcyjny – jest to okres pomiędzy rozpoczęciem a zakończeniem procesu produkcyjnego wyrobu, w którym surowiec lub materiał wyjściowy przechodząc kolejne fazy wytwarzania przekształcany jest w gotowy wyrób.

Schemat struktury cyklu produkcyjnego:

1. Okres roboczy:

• czas trwania operacji technologicznej (okres technologiczny),

• czas trwania operacji naturalnych,

• czas trwania operacji kontrolnych,

• czas trwania operacji konserwujących,

• czas trwania operacji transportu,

• okres roboczy występujący w procesie magazynowania.

1. Okres przerw:

1. przerwy wynikające z organizacji procesu produkcyjnego:

• w związku z obróbką partii

• w oczekiwaniu na zwolnienie stanowiska roboczego,

• czas oczekiwania w magazynach.

1. przerwy wynikające z organizacji dnia roboczego:

• planowane przerwy wewnątrz zmian,

• przerwy między zmianowe,

• wolne zmiany i dni wolne od pracy,

• inne zmiany

Wybór formy ruchu (przekazywania) wyrobu ze stanowiska na stanowisko robocze (w cyklu produkcyjnym), w trakcie trwania operacji technologicznych może dotyczyć następujących układów:

• szeregowego,

• szeregowo – równoległego (kombinowanego),

• równoległego.

1. Szeregowy przebieg wykonania partii detali.

Szeregowy ruch partii od operacji do operacji lub stanowiska na stanowisko polega na tym, że obrobione detale przekazywane są do następnej operacji po wykonaniu operacji poprzedniej na wszystkich „S” sztukach partii. Układ taki przy założeniu, że każda operacja wykonywana jest tylko na jednym stanowisku roboczym przedstawia rysunek.

Okres technologiczny O_tsz partii detali stanowi sumę czasów trwania wszystkich kolejnych n operacji technologicznych:

$$O_{\text{tsz\ }} = S*\sum_{j = 1}^{n}t_{j}$$

gdzie:

S – wielkość partii produkcyjnej,

t_j– czas jednostkowy j-tej operacji,

N – kolejny numer operacji w procesie technologicznym detalu.

1. Szeregowo – równoległy przebieg wykonania partii.

Szeregowo – równoległy ruch partii od operacji do operacji lub stanowiska na stanowisko polega na tym, że obrobione detale przekazywane są do następnej operacji wcześniej niż zakończona jest operacja na wszystkich sztukach partii.

Detale są przekazywane tak, aby zapewnić maksymalną ciągłość obróbki na poszczególnych stanowiskach.

Porównując kolejne operacje poprzedzają i następującą, można określić trzy przypadki dla których okresy technologiczne wynoszą:

t1 = t2

t1 > t2

t1 < t2

W powyższych zależnościach wyraźnie widać, iż wielkość zakładki „a” stanowi (n-1) czasu operacji mniejszej występującej w każdej kolejnej parze operacji. Wobec tego można zapisać ogólny wzór w postaci:

$$O_{\text{tsz.r}} = S\sum_{j = 1}^{n}t_{j} - \ \left( S - 1 \right)\sum_{j - 1}^{n - 1}t_{mn\ /\ j:j - 1\ /}$$

gdzie:

O_tsz.r – okres technologiczny dla układu szeregowo – równoległego

S, t_j, n – określenia jak wyżej

t_{mn /j:j-1/} – czas operacji mniejszej w każdej kolejnej parze porównanych operacji.

1. Równoległy przebieg wykonania partii.

Równoległy ruch partii, oznacza iż poszczególne detale przechodzą na następne operacje natychmiast po wykonaniu operacji poprzedniej, co stwarza sytuacje, w której jedna partia jest w jednoczesnej, równoległej obróbce w kilku operacjach na różnych stanowiskach roboczych.

Najkrótszy czas przebiegu partii detali jest w układzie równoległym, ale jest większa ilość operacji transportowych (duża wada).

W układzie szeregowym ilość operacji transportowych jest o wiele mniejsza, układ jest przejrzysty, łatwy do zorganizowania, sekwencyjny, łatwy do strefowania, ale podstawową wadą jest to że okres technologiczny – cykl produkcyjny jest dosyć długi.