Zarządzanie procesami wytwórczymi

Grzegorz Jokiel

CEL

1. poznawczy:

Zapoznanie się z oddziaływaniem postulatów teorii ograniczeń TOC (Theory of Constraints) do zarządzania procesami wytwórczymi.

b) praktyczny:

Identyfikacja prawidłowości zachodzących w procesach wytwórczych dotyczących:

• identyfikacji efektu uczenia się

• nadmiernie ostrożnym szacowaniem czasów trwania zadań prze wykonawców

• problemów z uśrednianiem wydajności pracy

• fluktuacji wydajności poszczególnych faz procesu wraz z ich wpływem na wydajność całego procesu.

Ćwiczenie uczy podstawowych zasad normowania pracy, szacowania wydajności i koordynacji zadań w ramach procesów wytwórczych. Uświadamia studentom jak ważne jest planowanie i przygotowanie produkcji oraz reakcja na odchylenia w trakcie realizacji procesów.

SŁOWA KLUCZOWE: proces, teoria ograniczeń TOC (Theory of Constraints), efekt uczenia się, wydajność procesu, fluktuacje wydajności zadań.

WARUNKI WSTĘPNE

a) wymogi dla studentów:

Studenci powinni na zajęciach wykładowych zapoznać się z podstawami teorii ograniczeń TOC.

b) wskazówki dla prowadzącego:

Na zajęcia należy przygotować pomoce dydaktyczne w postaci dużej ilości klocków. Zasób klocków powinien umożliwić wybudowanie minimum 10 identycznych budynków składających się z 5 pięter każdy. Prowadzący ma za zadanie odpowiednio przygotować pudełka zawierające klocki (według wskazówek znajdujących się w opisie zajęć).

Grupę studencką trzeba podzielić na sześć zespołów. Pięć zespołów będzie szeregowo po sobie budować kolejne kondygnacje budynku, a szósta grupa ma za zadanie sprawdzać wydajność całego procesu oraz jakość wykonania domków. Jest ona również odpowiedzialna za oszacowanie wydajności całego procesu wytwórczego.

Należy zgrupować jednostki lekcyjne, aby uzyskać minimum 180 min. zajęć w trybie ciągłym

c) czas realizacji: minimum 180 min.

OPIS ZAJĘĆ

Pięć zespołów studenckich ma za zadanie wytworzyć minimum 10 identycznych budynków po 5 pięter każdy z klocków (najlepiej w systemie analogicznym do Lego). Proces wytwórczy przebiega następująco. Pierwszy zespół składa pierwszą kondygnację według projektu dostarczonego przez prowadzącego zajęcia. Gdy pierwsza kondygnacja zostanie ukończona, część budynku trafia do drugiego zespołu, który przy wykorzystaniu takiej samej puli klocków ma za zadanie nadbudować na już istniejącej pierwszej kondygnacji następną, czyli drugą kondygnację. Następnie dwukondygnacyjna część budynku przekazywana jest zespołowi trzeciemu, którego zadaniem jest za pomocą takiej samej puli klocków, jaką dysponuje zespół pierwszy i drugi nadbudować identyczną kondygnację na juz istniejących. Po wykonaniu trzeciej kondygnacji zbudowany częściowo budynek trafia do zespołu czwartego w celu dobudowania do niego czwartej identycznej kondygnacji za pomocą takiej samej puli klocków, jaką posiadały poprzednie zespoły. W końcu budynek trafia do zespołu piątego, którego zadaniem jest zwieńczenie go ostatnią kondygnacją za pomocą takiej samej puli klocków, jaka była w posiadaniu poprzednich zespołów. Na sam koniec gotowy pięciokondygnacyjny budynek trafia do zespołu szóstego, który sprawdza jakość wykonania (identyfikuje wady realizacyjne w porównaniu z projektem). Proces uruchomiony jest w trybie seryjnym i ma na celu wyprodukowanie minimum 10 identycznych budynków pięciokondygnacyjnych.

Kolejność wykonywania działań determinuje technologia wykonania budynków, czyli każde kolejne piętro może być dobudowane dopiero po zakończeniu budowy kondygnacji poprzedzającej. Oznacza to, że w czasie gdy zespół pierwszy zajęty jest konstruowaniem pierwszej kondygnacji pierwszego budynku, pozostałe zespoły czekają. Gdy zespół pierwszy skończy pierwszą kondygnację pierwszego budynku przekazuje ją drugiemu zespołowi do nadbudowania kolejnej (drugiej) kondygnacji, a sam może zabrać się do wznoszenia pierwszej kondygnacji drugiego budynku. Ten szeregowy proces dobudowywania pięter w kolejnych budynkach przez poszczególne zespoły przedstawi obrazowo rysunek 1.

Skład każdego z pięciu zespołów zajmujących się budowaniem kolejnych pięter jest taki sam. Jedna osoba wykonuje fizycznie połączeń klocków, druga osoba mierzy kolejne czasy wykonania oraz czasy przestoju (gdy nie spłynął żaden półprodukt z wcześniejszego zespołu wytwórczego), trzecia osoba przynosi półprodukty z zespołu poprzedzającego i zanosi wzbogacony półprodukt o kolejne piętro odbiorcom, ponadto notuje ona ile zapasu produkcji w toku oczekuje na przetworzenie w danym ogniwie, zespole (sytuacja taka wystąpi gdy zespół poprzedzający wykona szybciej swoją kondygnację).

Osoba wykonująca fizyczne połączenia klocków w zespołach 2-5 może rozpocząć swoją pracę dopiero w momencie, gdy do niej spłynie półprodukt z zespołu poprzedzającego (czyli wtedy gdy ma na czy pracować).

Przygotowanie do uruchomienia procesu

Zanim proces zostanie uruchomiony wg przebiegu opisanego powyżej na skalę przemysłową - czyli wykonania serii minimum 10 budynków - zespoły normują wydajność swojej pracy. Każdy zespół ma za zadanie dokonać trzech próbnych złożeń po jedne j kondygnacji. Czasy wykonania tych trzech prób zostają zmierzone i zanotowane. Następnie prowadzący zapisuje je na tablicy. Okazuje się, że pojawiają się znaczne różnice tych czasów pomiędzy zespołami, choć w każdym z nich klocki składa tylko jedna osoba. Ponadto każdy z pięciu zespołów zanotuje z dużym prawdopodobieństwem trzy różne czasy: najkrótszy, średni i najdłuższy. Oznacza to, że fluktuacje wydajności dotyczyć będą również tej samej osoby składającej identyczne kondygnacje w trzech kolejnych próbach.

Rysunek 1. Poglądowa realizacja procesu wytwarzania budynków pięciokondygnacyjnych prze pięć szeregowo ustawionych zespołów

- budynek 1. - budynek 2 - budynek 3. ...... - budynek 10.

Źródło: Opracowanie własne

Zadaniem zespołu szóstego jest oszacowanie na podstawie zaobserwowanych czasów próbnych w pięciu zespołach wykonawczych całkowitego czasu potrzebnego na wykonanie 10 domów w opisanym powyżej procesie wytwórczym.

POLECENIA DLA STUDENTÓW

Zadaniem studentów jest przeprowadzenie prób konstruowania kondygnacji budynku, który ma wejść do seryjnej produkcji. Należy oszacować czasy konstruowania poszczególnych kondygnacji. Zespół szósty na bazie tych prób ma za zadanie oszacować całkowity czas potrzebny na wytworzenie serii pięciokondygnacyjnych domów.

Po oszacowaniu czasu łącznego potrzebnego do wytworzenia całej serii produktów, należy uruchomić proces w trybie przemysłowym - czyli dokonać pełnej symulacji wytworzenia serii domów (minimum 10 sztuk) w trybie opisanego powyżej procesu wytwórczego.

SUGESTIE DLA PROWADZĄCEGO

W toku realizacji serii produktów w ramach określonego procesu wytwórczego należy zwrócić szczególną wagę na powstające fluktuacje wydajności poszczególnych stanowisk pracy. Fluktuacje te powinny mieć zdecydowanie negatywny wpływ na wydajność całego procesu.

Warto przy okazji zaobserwować efekt uczenia się, który powinien przejawiać się w coraz krótszych czasach konstrukcji kolejnych ścian we wszystkich pięciu zespołach wytwórczych. Oddziaływanie efektu uczenia się może niwelować negatywne skutki fluktuacji wydajności na kolejnych stanowiskach pracy w procesie.

W przypadku posiadania większej ilości czasu na przeprowadzenie tych zajęć warto najpierw uruchomić proces, w którym zespół trzeci będzie „wąskim gardłem”. Można uzyskać ten pożądany stan choćby poprzez utrudnienie w dobieraniu klocków przez osobę fizycznie składającą klocki w tym zespole - np. oddalenie pudełka z klockami od miejsca, w którym konstruowane są trzecie kondygnacje kolejnych budynków (osoba składająca klocki będzie musiała osobno po każdy z ich pofatygować się na sąsiednią ławkę). Ustawienie w procesie „wąskiego gardła” unaoczni studentom zasady zarządzania procesami zgodnie z postulatami teorii ograniczeń TOC.

HARMONOGRAM ĆWICZEŃ

Czas min.	Zdarzenia	Uwagi
0-30	Zaznajomienie studentów z logiką procesu wytwórczego, konstrukcją produktu i ogólną ideą symulacji
30-60	Przeprowadzenie prób i oszacowanie średnich czasów konstrukcji kolejnych kondygnacji budynków przez zespoły realizacyjne.	Wyborem prowadzącego może być ona realizowana w jakieś konwencji np. całkowitej ciszy sprzyjającej skupieniu, czy medytacji przed drugą częścią Burzy mózgów.
60-90	Symulacja procesu produkcyjnego, wytworzenie serii minimum 10 pięciokondygnacyjnych domów
90-110	Przerwa	W ramach przerwy można zdemontować wykonane budynki i posegregować klocki do wyjściowych pudełek
110-130	Przedstawienie raportu zespołu szóstego na temat poziomu jakości wytworzonej serii produktów oraz na temat odchyleń czasu realizacji procesu w stosunku do planu.
130-150	Analiza realizacji serii produktów przez zespoły wytwórcze	Wskazanie na rolę fluktuacji wydajności poszczególnych etapów procesu na ogólną wydajność całej serii
150-180	Podsumowanie

LITERATURA

Goldratt E. M. Cox J.: Cel. Doskonałość w produkcji, WERBEL, Warszawa 2000

Nowosielski S. (red.): Procesy i projekty logistyczne AE Wrocław

http://jokiel.ae.wroc.pl/dodatki/ZLO/skryptPDFlogistyka.pdf stan na dzień 29.01.2008

6

Zespół 1.

Zespół 2.

Zespół 3.

Zespół 4.

Zespół 5.

czas

1. kondyg.

2. kondyg.

3. kondyg.

4. kondyg.

5. kondyg.

1. kondyg.

1. kondyg.

1. kondyg.

1. kondyg.

2. kondyg.

2. kondyg.

2. kondyg.

3. kondyg.

3. kondyg.

4. kondyg.

5. kondyg.

...

...

3. kondyg.

4. kondyg.

10. kondyg.

---