WYKŁAD 1 2002-02-20
Zarządzanie operacjami - istota i przedmiot
Zarządzanie produkcją - zajmuje się przede wszystkim zarządzaniem procesem podstawowym w firmach produkcyjnych. W sensie ilościowym obszar zarządzania produkcją zawęża się.
Operacje - to hasło, obejmujące jakąkolwiek działalność przedsiębiorstwa
Model sterowania
Można w nim wyróżnić dwa podsystemy:
Te dwa podsystemy są ze sobą integralnie powiązane, jeden bez drugiego nie może istnieć. Różnią się naturą procesu (chodzi o odmienność wejść i wyjść). Przetworzone informacje mają znaczenie dla realizacji procesu wytwórczego, produkcyjnego. Ten model można odnieść do jakiegokolwiek działania, jedno- lub wielopodmiotowego. Procesy informacyjno-decyzyjne realizowane są przez różne jednostki organizacyjne firmy.
Klasyczne ujęcie zarządzania:
Jest zdefiniowane przez funkcje zarządzania (pierwsza część modelu)
Planowanie
Organizowanie
Motywowanie
Kontrolowanie
Funkcje te odniesione są do procesów różnej natury:
Produkcja
Działalność badawczo-rozwojowa
Marketing
Finanse
Zaopatrzenie
Księgowość
W ramach każdego podsystemu jest realizowany jakiś jego proces podstawowy, dla księgowości to m.in. ewidencja danych. Skoro jest proces podstawowy można mówić o zarządzaniu informacjami w lokalnym wymiarze. W zaopatrzeniu chodzi o doprowadzenie strumienia materiału do przedsiębiorstwa.. W Działalności badawczo-rozwojowej ma miejsce zaprojektowanie produktu i systemu jego wykorzystania.
Zarządzanie operacjami MAKRO - to przede wszystkim zarządzanie tym, co się dzieje w szeroko rozumianym podsystemie produkcyjnym (w przypadku przedsiębiorstwa produkcyjnego oczywiście)
Zarządzanie operacjami w skali MIKRO - to zarządzanie w każdym z podsystemów.
Proces produkcyjny w typowym przedsiębiorstwie wytwórczym
Poniższy model odniesiony jest do całej firmy produkcyjnej i skoncentrowany na podstawowej działalności firmy. Inne procesy mające charakter produkcyjny nazywane są procesami pomocniczymi( np. procesy inwestycyjne, bo żeby produkować trzeba m.in. wybudować fabrykę, uzbroić ją w maszyny, urządzenia...). Gdy już mamy obiekty produkcyjne obiekty uzbrojone w odpowiednie urządzenia zdarza się, że wymagane są remonty, naprawy. Aby produkować trzeba mieć narzędzia, a więc należy wyróżnić procesy regeneracji. Np.: ma miejsce również przetwarzanie energii elektrycznej do pożądanych napięć. Ważne są również procesy magazynowania, one też mają charakter produkcyjny (ułożenie, konserwowanie). Istotna jest także kontrola jakości (=kontrola techniczna) - urządzenia pomiarowe.
Gdy mowa o procesach produkcyjnych (głównie o produkcji podstawowej) - aby ten proces mógł być realizowany muszą być realizowane właśnie procesy pomocnicze, a mające charakter produkcyjny. Są klasyfikowane jako proces wykonawczy ( m.in. zarządzanie inwestycjami, naprawami, transportem, energią, magazynowaniem itd.)
W zarządzaniu produkcją partycypują procesy cząstkowe! Te procesy nie mogą być realizowane w oderwaniu od siebie - stąd m.in. procesy takie jak sterowanie ekonomiczne, planowanie, marketing. Pokazuje się tu strukturę procesów zarządzania podmiotem gospodarczym, produkcyjnym.
Zarządzanie produkcją kojarzy się z pionem, którym zarządza dyrektor produkcji lub dyrektor techniczny. Najczęściej odpowiedzialność za procesy produkcyjne zlokalizowana jest w pionie technicznym
Funkcje, które realizuje dyrektor techniczny w konkretnej firmie i które zaliczają się do zarządzania operacjami (produkcją) to:
kształtowanie rozwoju przedsiębiorstw
planowanie strategiczne - NIE
określanie specjalizacji , koncentracji produktu
opracowanie założeń generalnych rozwoju i zaprojektowanie (zagospodarowanie) mocy produkcyjnych
przygotowywanie decyzji organizacji i kapitałowe połączenia spółek z innymi - NIE
planowanie postępu technicznego
Schemat organizacyjny firmy produkcyjnej:
Jednostki zajmujące się zarządzaniem procesami produkcji:
jednostki marketingowe (powstaje produkt i technologia jego wykonania)
magazyn WG
osobne działy
dział produkcji (NP) - kieruje nim szef produkcji
Jak widać zarządzanie procesem produkcji to nie tylko domena szefa produkcji; funkcje te są rozproszone.
RACJONALNE ROZBUDZANIE I EKONOMICZNE ZASPOKAJANIE ZAPOTREBOWAINA
Kształtowanie rozwoju przedsiębiorstwa - w ramach tej funkcji realizowane są bardziej szczegółowe zadania związane z zarządzaniem produkcją
Sterowanie ekonomiczne przedsiębiorstwa - w mniejszym stopniu obejmuje zarządzanie operacjami
Marketing
Wyróżniamy też inne podsystemy:
Techniczne przygotowanie produkcji
kształtowanie konstrukcji wyrobów - konstrukcja produktu pokazuje głównie budowę produktu ( budynek - słupy nośne)
kształtowanie technologii produkcji - mówi o sposobie wytworzenia produktu
Produkcja podstawowa
sterowanie( zarządzanie) wg wyrobów finalnych - co, ile i na kiedy wykonać
sterowanie wg części - inny obszar szczegółowości decyzji, planujemy , regulujemy wykonywanie elementów do wyrobów finalnych
sterowanie wg operacji - operacje techniczne, proces decyzyjny
Sprzedaż wyrobów i obsługa odbiorców
kształtowanie portfela zamówień
sprzedaż
obsługa
Gospodarka środkami trwałymi
prowadzenie działalności inwestycyjnej
utrzymywanie w sprawności technicznej środków trwałych
Zaopatrzenie materiałowo techniczne
Produkcja i zaopatrywanie jednostek produkcji w pomoce warsztatowe
Zasilanie przedsiębiorstwa w media energetyczne
Transport zasobów
transport zewnętrzny
transport wewnętrzny
transport osobowy
Magazynowanie zasobów
Sterowanie jakością
Zarządzanie zasobami ludzkimi
Obsługa administracyjno- gospodarcza
PODSUMOWANIE
Zarządzanie produkcją to zarządzanie, sterowanie procesami produkcyjnymi w przedsiębiorstwie. Proces, to proces; podstawowy i pomocniczy. W realizacji tych procesów uczestniczą różne jednostki organizacyjne (nie tylko te, które wprost się kojarzą z produkcją); chodzi o różne procesy produkcyjne (pomocnicze), są niezbędne dla realizacji podstawowego procesu produkcyjnego; są one z nim powiązane (produkty innych procesów produkcyjnych - WG)
Zad. Wybierz firmę produkcyjną, istniejącą w rzeczywistości, określ jej procesy produkcyjne, pomocnicze i podstawowe. Podaj przykład operacji (procesów) będących przedmiotem zarządzania produkcją.
Zarządzanie operacjami z punktu widzenia obszarów decyzyjnych zajmuje się:
Kształtowaniem produktu (projektowaniem konstrukcji, opracowaniem receptury)
Kształtowaniem technologii wykonania produkcji
Kształtowaniem zdolności produkcyjnej ( m.in. inwestycje)
Zarządzaniem zapasami
Zarządzaniem jakością
Zarządzaniem zespołami ludzkimi w procesach produkcyjnych
Przedmiotem zarządzania jest proces produkcji, który obejmuje tę część przemian, które człowiek wymusza bądź reguluje ich naturalny bieg. W celu uzyskania dóbr służących do zaspokojenia jego potrzeb. Procesy produkcyjne podzielić można na procesy podstawowe i pomocnicze.
Proces produkcyjny odnieść możemy do produktu bądź do jednostki organizacyjnej, która go realizuje.
Procesy produkcyjne odniesione do produktu to:
Proces produkcyjny odniesiony do produktu, to proces produkcji wyrobu finalnego (krzesło)
Proces produkcji elementów (części wyrobu złożonego) (oparcie, siedzisko)
Operacje technologiczne - to ogół zabiegów i czynności wykonywanych na stanowisku roboczym oraz przeplatanie innymi robotami (w sposób względnie ciągły)
Zabiegi ( 3 i 4 zajmował się Taylor)
Proces produkcji odniesiony do jednostki organizacyjnej:
Zakładowy proces produkcyjny (duża jednostka organizacyjna, która produkuje, wytwarza)
Wydziałowy proces produkcji
Proces produkcji rozdziału (obróbka, wykończenie)
Proces produkcji stanowiska roboczego
Sekwencyjne projektowanie produktu
WYKŁAD 2 2002-02-27
CD.
Procedura sekwencyjna nazywa się tak, bo poszczególne fazy realizowane są w układzie kolejnościowym. Cykl dostawy jest jednym z elementów przewagi konkurencyjnej.
Generowanie
1 Wybór produktu
2 Projekty wstępny
konstrukcji
3 projekt wstępny
technologii
wykonanie
4 prototypu
badanie
5 postępu
projekt
6 końcowy
konstrukcji
projekt końcowy
7 technologii
8 .........
na końcu
produkcja
9
Od kilku lat stosuje się podejście zwane inżynierią współbieżną (inżynierią symultaniczną) Kładzie ona nacisk, aby fazy kształtowania produktu wykonywane były równolegle, co ma za zadanie skrócenie czasu cyklu przygotowania produktu i wprowadzenie go na rynek.
Istota inżynierii współbieżnej (Concurrent engeneering)
CE jest podejściem polegającym na zintegrowanym, współbieżnym projektowaniu wyrobu, procesu wytwarzania oraz procesów pomocniczych. Celem tego podejścia jest uwzględnienie już w początkowym procesie projektowania wyrobu kosztów, jakości i oczekiwań użytkownika, we wszystkich fazach cyklu życia wyrobu.
CE jest najogólniej rozumiany jako praktyka polegająca na wczesnym wprowadzeniu do etapu projektowania możliwie dużej ilości atrybutów związanych z dalszymi, tzn. następującymi po etapie projektowania, etapami cyklu życia produktu. Inaczej jest to równoległe projektowanie pod kątem przydatności powstającego dobra do wytwarzania, łatwości jego eksploatacji, obsługi, transportu, składowania, jego funkcjonalności, walorów estetycznych, niskich kosztów, a nawet łatwości zniszczenia czy też przetworzenia produktu na koniec cyklu jego życia.
Podstawowe warunki zastosowania tej inżynierii:
utworzenie wielodyscyplinarnego zespołu z reprezentantów następujących funkcji: finanse, marketing, techniczne przygotowanie produkcji, produkcja, zaopatrzenie materiałowo-techniczne, a także podwykonawcy
równoległe projektowanie wyrobu i procesu wytwórczego (technologia i oprzyrządowanie)
posługiwanie się narzędziami CE, takimi jak: macierz rozwinięcia funkcji jakościowych (QFD), macierz badania konwergencji (CCM), analiza zagrożeń i skutków (FMEA)
skuteczny system informacyjny zarządzania przedsięwzięciem wprowadzania wyrobu na rynek, umożliwiający utrzymania założonych kosztów, poziom jakości i wyrobów dostawy satysfakcjonujący klienta przy jednoczesnym osiągnięciu zysku przez przedsiębiorstwo
Zespoły zadaniowe - nie są trwałym elementem struktury organizacyjnej, są wirtualne, powoływane w celu rozwiązania jakiegoś problemu.
Różnice pomiędzy inżynierią współbieżną a procedurą sekwencyjną
Wartość punktowa produktu
Przy wyborze produktu można posługiwać się różnymi metodami. Jedną z nich jest metoda oceny wartości punktowej produktu. Aby produkt mógł być realizowany musi spełnić następujące warunki:
mieć potencjalny rynek
istnieć możliwości finansowe
produkt musi być wykonalny - możliwości techniczno-technologiczne
Różne produkty spełniają w różnym stopniu te warunki.
Ocena koncepcji produktu
Faza 1: ocena wg następujących, przykładowych kryteriów oraz nadanie każdemu z nich odpowiedniej wagi
koszt uruchomienia produkcji
perspektywy sprzedaży
łatwość opanowania produkcji
przewaga konkurencyjna
ryzyko techniczne
ochrona patentowa
zgodność ze strategią firmy
Oblicz wartość punktową każdego produktu, jeżeli ze względu na poniższe kryteria oceniane one były następująco: S=1 ( słabo), D=2 ( dostatecznie) , DO ( 3 ( db), BD = 4 ( bdb) , W = 5 ( wspaniały)
KRYTERIA OCENY |
PRODUKT |
|||
|
A |
B |
C |
Waga ( %) |
Koszt uruchomienia produkcji |
1 |
2 |
4 |
15 |
Perspektywy sprzedaży |
4 |
5 |
3 |
10 |
Łatwość opanowania produkcji |
1 |
2 |
3 |
20 |
Przewaga konkurencyjna |
5 |
4 |
2 |
15 |
Ryzyko techniczne |
1 |
2 |
4 |
10 |
Ochrona patentowa |
2 |
2 |
4 |
20 |
Zgodność ze strategią firmy |
4 |
2 |
2 |
10 |
Oblicz wstępnie dla każdego produktu zwrot z inwestycji dla poniższych danych
KRYTERIUM OCENY |
PRODUKT |
||
|
A |
B |
C |
Prawdopodobieństwo sukcesu technicznego Pt |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
Prawdopodobieństwo sukcesu rynkowego Pr |
0,7 |
0,9 |
0,8 |
Roczna wielkość sprzedaży ( szt) Q |
10 000 |
8 000 |
6 000 |
Zysk jednostkowy Zj |
6 |
5 |
10 |
Cykl życia wyrobu t |
8 |
5 |
10 |
Całkowity koszt uruchomienia produkcji Kc |
50 000 |
70 000 |
100 000 |
Dla produktu A
1*15 = 15
4*10 = 40
1*20 = 20
5*15 = 75
1*10 = 10
2*20 = 40
4*10 = 40
∑A = 240
∑B = 260
∑C = 320
Kryterium |
Produkt |
Waga |
|||
|
A1 |
A2 |
A3 |
Ai |
|
K1 |
|
|
|
|
G1 |
K2 |
|
|
|
|
G2 |
K3 |
|
|
|
|
G3 |
Kj |
|
|
|
aij |
Gj |
Kn |
|
|
|
|
Gn |
Wpi - wartość punktowa produktu i
Gj - waga
Techniki ustalania wag:
Poszczególne kryteria można skorelować z następującymi agregatami:
Potencjalny rynek |
35% |
|
60% 30% 10% |
21 10,5 3,5 |
Finanse |
35% |
|
80%
20% |
28
7 |
Wykonalność |
30% |
|
50% 50% |
15 15 |
Suma |
100 |
- |
- |
100 |
metoda wymuszonego ustalania ważności - dokonuje się porównania 2 kryteriów i oznacza jako 1 lub 0
Kryterium |
Porównanie kryteriów |
Suma |
Waga |
|||||||||
K1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
|
3 |
0,3 |
K2 |
0 |
|
|
|
1 |
0 |
1 |
|
|
|
2 |
0,2 |
K3 |
|
1 |
|
|
0 |
|
|
1 |
0 |
|
2 |
0,2 |
K4 |
|
|
0 |
|
|
1 |
|
0 |
|
1 |
2 |
0,2 |
K5 |
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0,1 |
Suma |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
1 |
Przykład: firma rozważa możliwość produkcji trzech grup wyrobów: telewizorów, kamer wideo i projektorów LCD. Określić kryteria istotne dla wyboru produktu, wagi tych kryteriów wg metody wymuszonego ustalania rang ważności, wartość punktową produktu.
Obliczenie zwrotu z inwestycji (ROI)
prawdopodobieństwo sukcesu technicznego
prawdopodobieństwo sukcesu rynkowego
roczna wielkość sprzedaży [szt.]
zysk jednostkowy
cykl życia wyrobu [lata]
całkowity koszt uruchomienia
|
Kryterium |
Produkt |
||
|
|
A |
B |
C |
pt |
prawdopodobieństwo sukcesu technicznego |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
pr |
prawdopodobieństwo sukcesu rynkowego |
0,7 |
0,9 |
0,8 |
Q |
roczna wielkość sprzedaży |
10000 |
8000 |
6000 |
Zj |
zysk jednostkowy |
6 |
5 |
10 |
t |
cykl życia wyrobu |
8 |
5 |
10 |
Kc |
całkowity koszt uruchomienia |
50000 |
70000 |
10000 |
Pt - produkt A przysparza najmniej problemów technicznych w porównaniu z C np.
Pr - na A mniejszy popyt niż na C
Zj - najbardziej zyskowny jest C
T - produkt C będzie żył na rynku najdłużej = 10 lat - taka żywotność świadczy o tym, że nie jest to produkt konsumpcyjny
Kc - koszt wytworzenia i nakłady produktu C są największe
Nakład - dotyczy nagromadzenia zasobów, głównie zasobów pieniężnych. Mówi ile będziemy potrzebować
Koszt wytworzenia - to zużycie środków, zasobów - np. amortyzacja zakupionego komputera o wartości 4 000 wyniesie 1 333 zł i to jest koszt zużycia zasobów.
Roczna stopa zwrotu = ROI / t
WYKŁAD 3 2002-03-06
Macierz QFD (Quality Function Deployment) (Dom Jakości)
Metody, które służą spełnianiu oczekiwań klientów
Macierz QFD
Metoda analizy wartości produktu
Analiza wartości jest to metoda polegająca na eliminowaniu wszystkiego, co powoduje koszty i jednocześnie nie zwiększa wartości i funkcjonalności produktu.
Zastosowanie tej metody w praktyce wymaga stosowania bardziej szczegółowych metod postępowania.
Fazy postępowania:
Zdefiniowanie produktu i jego opis - wraz z podaniem funkcji
Wymagania konstrukcyjne - zdefiniowanie oczekiwań odbiorcy
Wymagania technologiczne - związane z wykonaniem danego wyrobu
Wymagania montażowe
Wymagania licencyjne
Wymagania szczególne
Znane trudności
„Problem dobrze sformułowany, to problem w połowie rozwiązany”
Uporządkowane wg kolejności malejących kosztów |
||||
Nr |
Nazwa zespołu |
Koszt pozycji |
Udział kosztów pozycji w koszcie wyrobu |
Udział kosztów narastająco |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
Wykorzystanie zasady Paretto
W następnej kolejności należy ustalić zadania i kryteria:
zadania wyrobu
ograniczenia
kryteria oceny
Na końcu tworzy się i wybiera warianty rozwiązania. Kryteriom trzeba nadać odpowiednie wagi, które stanowią podstawę do dokonania oceny wartości punktowej.
Logiczny ciąg postępowania przy kształtowaniu produktu
Projektowanie procesu
Jest to projektowanie przede wszystkim technologii wykonania produktów.
Proces jest sekwencją operacji prowadzących do wytworzenia produktu, wyrobu lub usługi.
Wybór technologii
Metodą do wyboru optymalnego technologii jest metoda projektowania dynamicznego. Programowanie dynamiczne pozwala optymalnie sterować procesami składającymi się z wielu różnych etapów. Podział procesu na etapy jest warunkiem koniecznym zastosowania programowania dynamicznego. Przy programowaniu tym kryterium optymalizacji spełniać musi własność procesu Markowa. Procesy Markowa to takie, w których znajomość stanu procesów w momencie t pozwala wyznaczyć związki probabilistyczne, czyli prawdopodobieństwo dla realizacji procesu w chwilach przyszłych, a informacje o stanach procesów w chwilach wcześniejszych niż t (t-1, t-2…) nie pozwalają wyciągnąć żadnych dodatkowych informacji co do przyszłości. Przykładem tego procesu są ruch Brauna (ruchy cząsteczek w przestrzeni).
Podstawę programowania dynamicznego stanowi zasada Bellmana. Mówi ona, że dla procesów decyzyjnych wykazujących własność markowa decyzja optymalna zależy jedynie od aktualnego, a nie od poprzednich stanów układu. W związku z tym ciąg decyzji optymalnych ma tę własność, że każda decyzja tego ciągu jest optymalna. W konsekwencji zasady Bellmana problem programowania dynamicznego rozwiązuje się od końca, tzn. od etapu n i przesuwając się wstecz poszukuje się rozwiązań optymalnych dla etapów n, n-1, n-2, n-3 itd. W związku z tym rozwiązanie optymalne dla etapu k jest jednocześnie optymalne dla etapu k+1, k+2 itd.
Zaletą programowania dynamicznego jest to, że zamiast szukać ekstremum funkcji n-zmiennych szukamy n-krotnie ekstremum funkcji jednej zmiennej.
WYKŁAD 4 2002-03-13
3 RODZAJE PRZEPŁYWÓW PRODUKCYJNYCH
Przepływ produkcyjny - to przepływ mas materiałowych w procesie produkcyjnym.
MODEL PRZEPŁYWU MAS MATERIAŁÓW PRODUKCJI
zamówienie
.
zapasy robót w toku
Dział zakupów wysyła zamówienie do dostawcy. Odbiór materiałów oznacza równocześnie kontrolę ilościową i jakościową. Materiały albo trafiają do magazynu, albo bezpośrednio na produkcję. Płynność procesu produkcyjnego może być zakłócona zapasami robót w toku, czyli magazynowaniem w cyklu produkcyjnym. Po zakończeniu produkcji towar trafia do magazynu WG. Potem mamy dostawy WG do odbiorców ( głównie transport) - to trafia do dystrybutorów, hurtowników, detalistów, dealerów gdzie są one składowane tworząc zapasy towarów i trafiają potem do użytkownika.
PRZEPŁYWY LINIOWE
Stanowiska robocze - to najmniejsza, elementarna jednostka produkcyjna = człowiek + maszyna. To jednostki produkcyjne zerowego stopnia złożoności = Jp0 Tu przepływ jednostek ( A,B) jest liniowy
( wyrób)
A A gotowy element wyrobu finalnego A
B B - ominął pewne stanowiska
PRZEPŁYWY GNIAZDOWE A B
A
B
PRZEPŁYW W TOKU PRACY - PRZEDSIĘWZIĘCIE
Tu mamy sieci czynności, dzięki którym modelujemy przedsięwzięcia. Model ten pokazuje zależności przy realizacji pewnego przedsięwzięcia
CHARAKTERYSTYKA TYCH 3 PRZEPŁYWÓW
Charakterystyka |
LINIOWY |
POWTARZALNY |
PRZEDSIĘWZIĘCIE |
Produkt |
|
|
|
rodzaj zleceń produkcyjnych |
ciągłe, duże serie |
serie, partie |
pojedynczo |
przepływ produktu |
sekwencyjny |
gniazdowy |
bardzo wysoka |
różnorodność asortymentu |
niska |
wysoka |
unikatowy |
rynek |
odbiorca masowy |
odbiorca indywidualny |
pojedyncze produkty |
wielkość produkcji |
wysoka |
średnia |
|
Praca |
|
|
|
umiejętności (kwalifikacje) |
niskie |
wysokie |
wysokie |
rodzaj zadań |
powtarzalne |
nie zrutynizowane |
nie zrutynizowane |
wynagrodzenie |
niskie |
wysokie |
wysokie |
Kapitał |
|
|
|
nakłady inwestycyjne |
wysokie |
średnie |
średnie |
zapasy |
niskie |
wysokie |
wysokie |
wyposażenie |
jednocelowe |
uniwersalne |
uniwersalne |
Cechy |
|
|
|
elastyczność |
niska |
średnie |
wysokie |
koszty |
niskie |
średnie |
wysokie |
jakość |
stabilna |
zmienne |
zmienne |
dostawy |
duże |
średnie |
niskie |
Zarządzanie |
|
|
|
sterowanie produkcją |
łatwe |
trudne |
trudne |
sterowanie jakością |
łatwe |
trudne |
trudne |
sterowanie zapasami |
łatwe |
trudne |
trudne |
Zlecenie produkcyjne - to zamówienie wewnętrzne. Przy zleceniach liniowych mają charakter ciągły, są to duże serie, przy procesie powtarzalnym mowa o seriach i partiach, przedsięwzięcie ma charakter pojedynczy ( jednostkowy)...
FORMY ORGANIZACJI PRODUKCJI
2 Podstawowe rodzaje jednostek produkcyjnych
Najmniejszą jednostką produkcyjną jest stanowisko robocze, jako jednostka zerowego stopnia złożoności. Stanowiska robocze łączone są w większe jednostki( kilka, kilkanaście stanowisk) zwane:
liniami produkcyjnymi
gniazdami produkcyjnymi
brygadami produkcyjnymi
tworzą one oddziały produkcyjne, a te z kolei składają się na wydziały produkcyjne ( często to duże jednostki do kilkuset osób) . Wydziały mają rozbudowany swój system zarządzania.
JP
- Jp0 - stanowiska robocze
- Jp1 - linia produkcyjna, gniazda, brygady
- Jp2 - oddziały produkcyjne
- Jp3 - wydziały produkcyjne
FORMY ORGANIZACJI PRODUKCJI
2 rodzaje specjalizacji jednostek produkcyjnych:
Specjalizacja technologiczna - charakteryzuje się tym, że w danej jednostce wykonywane są identyczne lub bardzo podobne operacje technologiczne. - tzw gniazda technologiczne ( to forma organizacji produkcji)
Specjalizacja przedmiotowa - w danej jednostce produkcyjnej wykonywane są gotowe wyroby lub ich elementy. Tu dostępne są takie formy organizacji produkcji jak:
linie produkcyjne potokowe
lub gniazda produkcyjne nie potokowe
WYKŁAD 5 2002-03-20
Specjalizacja technologiczna
Wykonanie gotowego przedmiotu wymaga przepływu przez różne jednostki produkcyjne. Kierownik takiej jednostki nie steruje całym procesem wykonania przedmiotu na gotowo - zajmuje się niewielkim fragmentem procesu wykonywanym na dużej liczbie asortymentu. Odpowiedzialność za wykonanie przedmiotu ucieka na wyższy szczebel zarządzania, z którego widać cały proces. Oznacza to, że przy technologicznej specjalizacji mamy do czynienia z koncentracją uprawnień decyzyjnych na wyższych szczeblach zarządzania, a więc z centralizacją zarządzania produkcją
Specjalizacja technologiczna
Sterowanie produkcją w takiej jednostce jest prostsze.
Na podstawie tego można powiedzieć, że w miarę pogłębiania specjalizacji przedmiotowej jednostek produkcyjnych następuje uproszczenie procesów zarządzania produkcją.
Komplikacja procesów produkcyjnych - im większa różnorodność wyrobów finalnych, im większa złożoność tych wyrobów (składają się z większej liczby elementów), im większa różnorodność stosowanych materiałów, im większa różnorodność stosowanych technologii, im większa różnorodność potrzebnych kwalifikacji pracowników, tym większe skomplikowanie procesów produkcyjnych
Komplikacja procesów zarządzania - przejawia się wzrostem ilości informacji przekazywanych pomiędzy poszczególnymi ośrodkami sterowania, w tym wzrostem ilości informacji dokumentowanych (wzrost biurokracji)
Im większa komplikacja procesów produkcyjnych, tym większa komplikacja procesów zarządzania
Punkt utraty sterowności - sytuacja, w której system zarządzania nie panuje nad systemem produkcyjnym.
W jaki sposób można uprościć procesy produkcyjne?
przez unifikację części między wyrobami - unifikacja polega na tym, że ta sama część (element, podzespół) wykorzystywana jest w różnych wyrobach finalnych - unifikacja zwiększa seryjność wyrobów
przez normalizację części - (np. znormalizowane są gwinty w żarówkach, śruby, baterie
typizacja technologii wytwarzania
Przez pogłębienie specjalizacji przedmiotowej uzyskuje się uproszczenie procesów zarządzania
Przez wprowadzenie specjalizacji przedmiotowej zwiększa się samosterowność tych jednostek, a co za tym idzie, zmniejsza się potrzeba wytwarzania i dokumentowania informacji i przekazywania ich na wyższy szczebel zarządzania.
Stąd można mówić o tendencji do pogłębiania specjalizacji przedmiotowej
Kryteria optymalizacji jednostek produkcyjnych
JP0 - jednostka produkcyjna zerowego stopnia - stanowisko robocze (np. szwaczki)
JP1 - gniazda, linie, brygady - grupują stanowiska robocze
JP2 - oddział produkcyjny - zgrupowane są tu gniazda
JP3 - wydział produkcyjny
Potokowa forma organizacji produkcji to taka, w której termin wykonania operacji na każdym stanowisku roboczym wynika z harmonogramu wzorcowego produkcji.
Możliwości zastosowania wyższych form organizacji produkcji są ograniczone
Kryteria optymalizacji:
asortyment jednostki produkcyjnej powinien dążyć do minimum:
aJP→ min (1)
liczba stanowisk roboczych w jednostce produkcyjnej powinna dążyć do minimum:
rJP→min (mrmax)
m - liczba operacji
rr - jednorodna grupa stanowisk - to grupa stanowisk wzajemnie zastępowalnych
mr - liczba operacji rodzajowych - liczba operacji wykonywanych w różnych jednorodnych grupach stanowisk
acz - asortyment wytwarzanych części
Jednorodne Grupy Stanowisk |
|||||
acz |
I |
II |
III |
IV |
V |
A |
10 30 |
20 |
|
40 |
50 |
B |
20 |
10 |
30 40 |
|
|
C |
|
10 20 |
|
30 40 |
50 |
D |
10 20 40 |
30 |
|
|
|
mA = 5
mrA = 4
współczynnik wykorzystania stanowisk roboczych w jednostce produkcyjnej powinien dążyć do nominalnego współczynnika obciążenia
Kryterium to stwarza następujący problem: selekcji przedmiotów (części) wg form organizacji produkcji
Techniczna norma czasu pracy
Przykład. Właściciel introligatorni uzgadnia warunki płacowe z pracownikiem. Zadaniem pracownika jest wykonywanie 4 otworów na prasie w kartkach papieru formatu A4 tak, aby te kartki można było wpiąć do segregatora obrotowego. Za jednym razem wykonywane są dwa otwory. Wykonanie kolejnych dwóch wymaga zmiany położenia przyrządu na prasie. Przyrząd umożliwia wykonanie otworów w pliku ok. 10 kartek. Właściciel stawia warunek, że wysokość zapłaty zależeć będzie od osiągnięcia progowej wydajności wynoszącej 900 kartek / godzinę. Jakie elementy pracochłonności właściciel musiał wziąć pod uwagę, aby wskazana przez niego norma wydajności była racjonalna?
tpz - zapoznanie się z pracą na stanowisku
tpz - zamocować przyrząd na prasie
tpz - załączenie maszyny
tpz - sprawdzić poprawność ustawienia przyrządu
tp - pobrać plik ok. 10 kartek
tp - uruchomić prasę
tg - ruch roboczy prasy
tp - odłożyć kartki
tp - zmienić położenie przyrządu na prasie
to - usuwanie odpadów w czasie wykonywania pracy
oraz
to - konserwacja maszyny w trakcie pracy
tf - przerwy na odpoczynek i regenerację sił
tf - przerwy na potrzeby fizjologiczne
tpz - uporządkować stanowisko po zakończeniu pracy
tpz - czasochłonność czynności przygotowawczo-zakończeniowych
tg - czas główny - w tym czasie następuje zmiana wymiarów lub własności fizykochemicznych materiałów
tp - czas czynności pomocniczych
to - czas obsługi
tf - czas na potrzeby fizjologiczne
Agregat tych czasów to techniczna norma czasu pracy (tn)
Pracochłonność czynności przygotowawczo-zakończeniowych nie zależy od wielkości partii produkcyjnej
Czas pozostałych czynności składa się na pracochłonność jednostkową czynności (tj). Czas jednostkowy składa się z czasu wykonania (tw) i czasu uzupełniającego (tj). Czas wykonania składa się z kolei z czasu głównego (tg) i czasu pomocniczego (tp)
Czas uzupełniający obejmuje czas obsługi (to) i czas na potrzeby fizjologiczne (tf)
Czas obsługi obejmuje pracochłonność czynności związanych z obsługą techniczną stanowiska. Czas na potrzeby fizjologiczne obejmuje czas na odpoczynek i potrzeby naturalne.
Każda operacja jest scharakteryzowana pracochłonnością czynności przygotowawczo-zakończeniowych i pracochłonnością jednostkową.
WYKŁAD 6 2002-03-27
Przykład.
Oś jest elementem dwóch wyrobów finalnych o rocznych programach produkcji Pf1 = 20.000 wyrobów na rok i Pf2 - 50.000 wyrobów na rok. Powtarzalność osi w tych wyrobach wynosi d1 = 3 szt/wyrób i d2 = 1 szt/wyrób. Oś produkowana jest również jako część zamienna w ilości równej Pz = 10.000 szt/rok. Przy produkcji powstają braki, których statystyczna wielkość wynosi B=2,5%. Obliczyć liczbę stanowisk w grupie stanowisk, potrzebnych do wykonania operacji technologicznych na przedmiocie, który jest elementem unifikowanym między wyrobami.
Pcz = 123.000szt/rok
Proces technologiczny wykonania elementu:
Grupy stanowisk |
||||||||||||
|
TUC-40 |
TRU-32 |
SWA-10 |
WS-15 |
||||||||
|
Op. |
tpz |
tj |
Op. |
tpz |
tj |
Op. |
tpz |
tj |
Op. |
tpz |
tj |
|
1 2 3 4 |
0,3 0,5 0,5 0,5 |
0,04 0,015 0,045 0,01 |
2 |
0,25 |
0,021 |
8 |
0,025 |
0,06 |
6 7 |
0,3 0,3 |
0,025 0,050 |
n - wielość partii
tj - pracochłonność jednostkowa operacji technologicznej
s - współczynnik strumieniowości - mówi on na ilu stanowiskach jednocześnie wykonywana jest operacja
Wykresy te mówią, że istnieje związek pomiędzy pracochłonnością, liczbą stanowisk i długotrwałością wykonania.
T - pracochłonność zadania
- długotrwałość wykonania zadania
r - liczba stanowisk potrzebnych do wykonania zadania
tw - wielkość partii produkcyjnej
Fn - fundusz nominalny czasu pracy (godz. rob/rok) = ok. 2000 gr/rok
rop - zdolność obciążeniowa operacji (st/op) = liczba stanowisk potrzebnych do wykonania operacji wykonywanej na partii przedmiotów
TUC-40 Operacja |
tj |
Pcz |
Fn |
rop |
1 |
0,04 |
123000 |
2000 |
2,460 |
2 |
0,015 |
|
|
0,923 |
3 |
0,045 |
|
|
2,768 |
4 |
0,01 |
|
|
0,615 |
robl - obliczeniowa liczba stanowisk = |
6,765 |
robl x - obliczeniowa liczba stanowisk
rprzyj x - przyjęta liczba stanowisk
- nominalne wykorzystanie stanowisk roboczych - zależy od formy organizacji produkcji (wybranej specjalizacji - im wyższa forma organizacji produkcji, tym wyższy współczynnik nominalnego obciążenia stanowisk. Jest on zawsze mniejszy od 1,00
- rzeczywiste wykorzystanie (obciążenie stanowisk)
żeby
rprzyj = 9
TRU-32 |
tj |
Pcz |
Fn |
rop |
Operacja |
|
|
|
|
1 |
0,021 |
123000 |
2000 |
1,2915 |
robl - obliczeniowa liczba stanowisk = |
1,2915 |
SWA-10 |
tj |
Pcz |
Fn |
rop |
Operacja |
|
|
|
|
1 |
0,06 |
123000 |
2000 |
3,69 |
robl - obliczeniowa liczba stanowisk = |
3,69 |
WS-15 |
tj |
Pcz |
Fn |
rop |
Operacja |
|
|
|
|
1 |
0,025 |
123000 |
2000 |
1,5375 |
2 |
0,05 |
123000 |
2000 |
3,075 |
robl - obliczeniowa liczba stanowisk = |
4,6125 |
Grupy stanowisk |
JP |
||||
|
TUC-40 |
TRU-32 |
SWA-10 |
WS-15 |
|
robl rprzyj
|
6,77 9 0,75 0,8 |
1,29 2 0,64 0,8 |
3,69 5 0,74 0,8 |
4,61 6 0,77 0,8 |
16,36 22 0,74 0,8 |
Kryteria optymalizacji jednostek produkcyjnych
ajp - asortyment jednostki produkcyjnej => min
rjp => min
W tym przypadku kryteria zostały spełnione - udało się stworzyć linię o obciążeniu stałym
aJP = 1 (poz)
Selekcja (dobór) części wg form organizacji produkcji
Jeżeli np.
az - asortyment zakładu = 2748 [poz]
to powstaje problem podziału tych pozycji na:
asortyment dla linii o stałym obciążeniu
asortyment dla linii zmienno-potokowej (to linia potokowa, której asortyment >1)
asortyment dla gniazda potokowego
asortyment dla gniazda niepotokowego
jednostki produkcyjne specjalizowane technologicznie (JPspec.tech.)
Kryteria selekcji części wg form organizacji produkcji
Średnia zdolność obciążeniowa operacji (ropśr)
tjśr - średnia pracochłonność jednostkowa operacji
mcz - liczba operacji wykonywanych na danej części
tjśr=0,03325
ropśr = 2,04 [st/op]
ropśr |
aJP |
Forma organizacji produkcji |
>1 |
1 |
linia o stałym obciążeniu |
= 0,5 |
ok. 2 |
linia zmienno-potokowa |
= 0,2 |
ok. 5 |
linia zmienno-potokowa lub gniazdo potokowe |
= 0,1 |
ok. 10 |
gniazdo niepotokowe |
= 0,01 |
ok. 100 |
JP specjalizowana technologicznie |
= 0,001 |
ok. 1000 |
|
Podstawowym (pierwszym) kryterium doboru przedmiotów do jednostki produkcyjnej o określonej formie organizacji produkcji jest średnia zdolność obciążeniowa operacji. Im większa ta zdolność, tym potencjalnie wyższa forma organizacji produkcji. Jeżeli średnia zdolność obciążeniowa operacji (ropśr) jest większa niż 0,15
ropśr > 0,15
to istnieje szansa, aby produkcja takiego przedmiotu odbywała się w jednostkach potokowych (linia lub gniazdo potokowe)
Im mniejsza ropśr, tym asortyment aJP większy
Podobieństwo technologiczno-organizacyjne przedmiotów (
)
JGS acz |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
mcz |
mr |
A |
10 30 |
20 |
|
40 |
50 60 |
|
6 |
4 |
B |
10 |
20 |
|
30 |
40 |
50 |
5 |
5 |
C |
|
10 |
20 30 |
|
40 |
|
4 |
3 |
D |
|
20 |
|
10 |
|
30 40 |
4 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
mcz - liczba operacji technologicznych na części
mr - liczba operacji rodzajowych wykonywanych na części
operacja rodzajowa - to ogół operacji technologicznych wykonywanych w tej samej jednorodnej grupie stanowisk
rr - liczba jednorodnych grup stanowisk
- średnie podobieństwo całego zbioru przedmiotów wynosi 63%
Dla układów gniazdowych
powinno >0,65, a dla linii produkcyjnych 0,8
WYKŁAD 7 2002-04-10
OPTYMALIZACJA ROZMIESZCZENIA OBIEKTÓW W JEDNOSTCE PRODUKCYJNEJ
Kryterium optymalizacji rozmieszczenia obiektów, to minimalizacja kosztów całkowitych( Kc), związanych z przepływem materiałowym między obiektami. Kc zależy od:
masy towarowej przepływającej między obiektami
macierzy powiązań obiektów( M)
macierzy kosztów transportu( Ktij)- koszt ten zależy od technologii transportu
Lij- macierz odległości obiektów( ij)
n n
Funkcja celu: Kc= ∑∑ Mij * Ktij * Lij i = j
i=1j=1
Są różne metody rozwiązywania tego typu problemu, najpopularniejsze to:
CRAFT
CORELAP
CRAFT
To metoda iteracyjna( rozwiązanie uzyskuje się powtarzając wiele razy ten sam krok), suboptymalna( można się spodziewać, że uzyskamy najlepsze rozwiązanie, ale nie można tego udowodnić), z ograniczoną możliwością wyboru miejsca dla obiektu. Metoda ta wspomagana jest oczywiście komputerowo; jest jedną z najpopularniejszych metod rozmieszczania obiektów.
Kroki:
Wychodzi się z początkowego rozmieszczenia obiektu, początkowe rozmieszczenie to najczęściej rozwiązanie intuicyjne
Zamienia się parę obiektów miejscami
Gdy zmniejsza się wartość funkcji celu, to zamienia się kolejną parę obiektów miejscami, jeżeli funkcja celu się nie zmniejsza, to mamy koniec procesu.
L |
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||||
1 |
X |
2 |
6 |
4 |
||||||||||
2 |
|
X |
5 |
3 |
||||||||||
3 |
|
|
X |
4 |
||||||||||
4 |
|
|
|
X |
||||||||||
K |
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||||
1 |
X |
3 |
5 |
2 |
||||||||||
2 |
|
X |
7 |
4 |
||||||||||
3 |
|
|
X |
2 |
||||||||||
4 |
|
|
|
X |
||||||||||
M |
1 |
2 |
3 |
4 |
||||||||||
1 |
X |
50 |
20 |
30 |
||||||||||
2 |
|
X |
10 |
20 |
||||||||||
3 |
|
|
X |
40 |
||||||||||
4 |
|
|
|
X |
Kc= (50*3*2)+(20*5*6)+(30*2*4+(10*7*5)+(20*4*3)+(40*2*4)
Kc= 300+ 600+ 240+ 350+ 240+ 320= 2050
Gdy zamienimy miejscami obiekty 2 i 3, wtedy funkcja celu będzie wyglądała następująco:
Kc= 200+ 900
Metoda CORELAP
To metoda iteracyjna, suboptymalna, ale z nieograniczoną możliwością wyboru miejsca rozmieszczenia obiektów.
Stosowana jest tam, gdzie między rozmieszczonymi obiektami występują różnorodne powiązania nie dające się wyrazić w jednej wielkości( np. projektowanie urbanistyczne, architektoniczne). Stosuje się tu wiele kryteriów( metoda wielokryteriowa).
Schemat postępowania:
Dla każdego kryterium określa się stopień zbliżenia obiektów np. gdzie szkoła ma być usytuowana
Umieszcza się obiekty o największej sumie stopni zbliżeń
Dobiera się obiekt, który ma z nimi powiązania najsilniejsze. Ten krok powtarza się aż do wyczerpania zbiorowości( wszystkich obiektów). Do tego kroku można stosować metodę optymalizacji rozmieszczania obiektu na siatce trójkąta.
NP.
M |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
x |
75 |
100 |
30 |
40 |
|
30 |
50 |
2 |
|
x |
100 |
|
110 |
|
|
|
3 |
|
|
x |
|
70 |
|
30 |
80 |
4 |
|
|
|
x |
30 |
70 |
|
100 |
5 |
|
|
|
|
x |
20 |
60 |
|
6 |
|
|
|
|
|
x |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
x |
120 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
x |
7 |
30 |
|
30 |
|
60 |
|
- |
- |
8 |
50 |
|
80 |
100 |
|
|
- |
- |
∑ |
80 |
|
110 |
100 |
60 |
|
- |
- |
3 |
100 |
100 |
- |
|
70 |
|
- |
- |
∑ |
180 |
100 |
- |
100 |
130 |
|
- |
- |
1 |
- |
75 |
- |
30 |
40 |
|
- |
- |
∑ |
- |
175 |
- |
130 |
170 |
|
- |
- |
2 |
- |
- |
- |
|
110 |
|
- |
- |
∑ |
- |
- |
- |
130 |
280 |
|
- |
- |
5 |
- |
- |
- |
30 |
- |
20 |
- |
- |
∑ |
- |
- |
- |
160 |
- |
20 |
- |
- |
4 |
- |
- |
- |
- |
- |
70 |
- |
- |
∑ |
- |
- |
- |
- |
- |
90 |
- |
- |
6 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Metodę optymalizacji rozmieszczania obiektu na siatce trójkąta.
Obejmuje ona dwie fazy:
Ustalanie kolejności rozmieszczenia obiektów
Znalezienie miejsca dla każdego z obiektów
Kc= ∑∑ Mx* Kx* L Kx jest const więc Kc= ∑∑ Mx* L
Mx - stosujemy jedną technologię dla wszystkich przepływów między obiektami
Główne kroki postępowania w ustalaniu kolejności rozmieszczania obiektów:
Wybrać parę obiektów o największej wartości powiązań. Jeżeli takich par obiektów jest więcej, wybrać tę, która ma największą liczbę powiązań z pozostałymi obiektami. Jeżeli i takich jest więcej, wybrać arbitralnie. To metoda suboptymalna, bowiem dopuszczamy rozstrzygnięcia arbitralne
Ustalić powiązania tych obiektów z obiektami jeszcze nierozmieszczonymi i obliczyć sumaryczną wartość ich powiązań
Wybrać obiekt, który ma największą wartość powiązań z obiektami rozmieszczonymi i ustalić jego powiązania z obiektami nierozmieszczonymi. Jeżeli takich obiektów jest więcej, to wybrać ten, który ma największą liczbę powiązań z obiektami rozmieszczonymi. Jeżeli i takich jest więcej, wybrać arbitralnie.
Obliczyć sumaryczną wartość powiązań tego obiektu z obiektami rozmieszczonymi. Po kroku 4 wracamy do kroku 3( pętla sprzężenia zwrotnego)
Mamy ograniczenie dla stosowania siatki trójkątów( równobocznych): metoda ta może być stosowana dla obiektów, których gabaryty( wielkość) są zbliżone.
1 |
3 |
7 |
8 |
∑ |
a. |
100 |
60 |
50 |
210 |
b. |
100 |
30 |
100 |
230 |
c. |
200 |
30 |
50 |
280 |
5 |
1 |
2 |
3 |
7 |
∑ |
d. |
40 |
110 |
140 |
180 |
470 |
e. |
80 |
110 |
70 |
120 |
380 |
b. |
80 |
220 |
70 |
60 |
430 |
c. |
80 |
330 |
140 |
60 |
610 |
4 |
1 |
5 |
8 |
∑ |
d. |
30 |
60 |
200 |
290 |
g. |
60 |
30 |
300 |
390 |
b. |
60 |
30 |
200 |
290 |
c. |
60 |
90 |
100 |
250 |
f. |
30 |
90 |
100 |
220 |
Kc= ∑∑ Mij* Lij
Kc 7,8= 120( 120*1)
Kc 7,8,3= 120+ 110( 30*1+80*1)= 230
Kc 7,8,3,1= 230+ 210= 440
Kc 7,8,3,1,2= 440+ 175= 615
Kc 7,8,3,1,2,5= 615+ 380= 995
6 |
4 |
5 |
∑ |
d. |
140 |
40 |
180 |
b. |
210 |
20 |
230 |
c. |
140 |
60 |
200 |
h. |
70 |
60 |
130 |
Kc 7,8,3,1,2,5,4= 995+ 220= 1215
Kc 7,8,3,1,2,5,4,6= 1215+ 130= 1345
Zad:
M |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
50 |
X |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
170 |
120 |
X |
|
|
|
|
|
|
4 |
70 |
25 |
90 |
X |
|
|
|
|
|
5 |
40 |
|
20 |
30 |
X |
|
|
|
|
6 |
65 |
|
|
30 |
70 |
X |
|
|
|
7 |
75 |
20 |
|
|
20 |
160 |
X |
|
|
8 |
|
70 |
20 |
40 |
|
|
|
X |
|
9 |
|
10 |
|
30 |
70 |
50 |
20 |
|
X |
1 |
- |
50 |
- |
70 |
40 |
65 |
75 |
|
|
3 |
- |
120 |
- |
90 |
20 |
|
|
20 |
|
|
- |
170 |
- |
160 |
60 |
65 |
75 |
20 |
|
2 |
- |
- |
- |
25 |
|
|
20 |
70 |
10 |
|
- |
- |
- |
185 |
60 |
65 |
95 |
90 |
10 |
4 |
- |
- |
- |
- |
30 |
30 |
|
40 |
30 |
|
- |
- |
- |
- |
90 |
95 |
95 |
130 |
40 |
8 |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
- |
|
|
- |
- |
- |
- |
90 |
95 |
95 |
- |
40 |
6 |
- |
- |
- |
- |
70 |
- |
160 |
- |
50 |
|
- |
- |
- |
- |
160 |
- |
225 |
- |
90 |
7 |
- |
- |
- |
- |
20 |
- |
- |
- |
20 |
|
- |
- |
- |
- |
180 |
- |
- |
- |
110 |
5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
70 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
180 |
9 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Kc 1,3= 170
Kc 1,3,2= 170+ 170= 340
Kc 1,3,2,4= 340+ 210= 550
Kc 1,3,2,4,8= 550+ 170= 720
Kc 1,3,2,4,8,6= 720+ 95= 815
Kc 1,3,2,4,8,6,7= 815+( 75+20+2*160)= 815+ 415= 1230
Kc 1,3,2,4,8,6,7,5= 1230+ 170= 1400
Kc 1,3,2,4,8,6,7,5,9= 1400+ 250= 1650
WYKŁAD 8 2002-04-17
Bilansowanie (równoważenie) linii produkcyjnej
Problem równoważenia linii produkcyjnej występuje przy przepływach liniowych, w których:
Przydział operacji do stanowisk roboczych nie jest jednoznacznie określany procesem technologicznym
Na każdym stanowisku mogą być wykonywane różne operacje
Równoważenie linii polega na takim przyporządkowaniu operacji do stanowisk roboczych, aby tych stanowisk było jak najmniej, co jest równoznaczne z maksymalizacją wykorzystania( obciążenia) stanowisk linii.
η < 1 - symbol obciążenia stanowiska
min ( 1 - η)
Ta różnica oznacza % udział czasu, w którym stanowiska nie są wykorzystane. Ten czas powinien być możliwie jak najmniejszy.
Założenia upraszczające przypadek równoważenia linii:
Każde stanowisko jest obsługiwane tylko przez jednego pracownika
Każda operacja jest wykonywana tylko na jednym stanowisku roboczym
Każda operacja może być wykonywana na każdym stanowisku. To najsilniejsze założenie upraszczające. W praktyce oznacza to przypadki prostych linii montażowych= stanowiska uniwersalne.
Algorytm równoważenia linii (dla uproszczonego przypadku)...kroki:
Obliczenie minimalnej liczby stanowisk (r min)
r min = r obl = Tj / Rst r = T/τ
Dobór rytmu stanowiska (Rst)
Rst musi umożliwiać wykonanie każdej operacji, która jest charakteryzowana pewną pracochłonnością.
Rst ma być stały dla każdego stanowiska
Rst zależy od stanowiska wykonującego najbardziej pracochłonną operację
tj max / 1 < Rst < Tj / 1
Porządkowanie operacji wg narastającej liczby poprzedników
Przyporządkowanie operacji do stanowisk ze względu na minimalizację czasu przerw na stanowisku oraz obliczenie przyjętej liczby stanowisk.
Obliczenie współczynnika wykorzystania stanowisk w linii
ηl = r obl / r przyj = (r obl * Rst) / (r przyj * Rst) = Tj / (r przyj * Rst)
PROGNOZOWANIE POPYTU
Obszary problemowe sterowania przepływem produkcji: ( wykres)
Potrzeba prognozowania w zarządzaniu operacjami
Prognozy obejmują różny horyzont czasowy( okresy te są umowne):
Prognozy krótkookresowe( do kilku miesięcy), sporządzane są w celu określenia zapotrzebowania na poszczególne produkty. Istotne są one zwłaszcza przy produkcji na magazyn, bo zamrożone są materiały i koszty robocizny.
Prognozy średniookresowe- 6- 18 miesięcy. Przygotowywane są w celu poznania zagregowanego zapotrzebowania( popytu), aby planować zdolność produkcyjną:
zapotrzebowanie na ludzi
zapotrzebowanie na magazyny
zapotrzebowanie na materiały
Prognozy długookresowe- okres kilkuletni i przygotowywane są w celu planowania rozwoju mocy produkcyjnych, a w tym prowadzenia inwestycji budowlanych( kubaturowych) oraz zakupu linii
SKŁADNIKI SZEREGÓW CZASOWYCH
Podstawa prognozowania popytu to analiza szeregów czasowych (najczęściej są to okresy kilkuletnie). Elementy szeregów czasowych popytu:
Trend - pokazuje tendencję rozwojową, ukazuje systematyczne, jednokierunkowe zmiany popytu w długim okresie czasu tzn. wzrost lub spadek
Wahania okresowe (sezonowe) - występują na przestrzeni roku, w krótszych okresach np. kwartałach, miesiącach. Wpływają na nie warunki przyrodnicze, socjologiczne, media etc.
Wahania koniunkturalne- to systematyczne, falowe wahania rozwoju gospodarczego, występujące w okresach wieloletnich. Wymagają szczegółowych analiz
Wahania przypadkowe- powodowane są one
zdarzeniami losowymi (kataklizmy, katastrofy)
przyczynami nieznanymi
BŁĄD PROGNOZY
METODY POMIARU BŁĘDÓW PROGNOZY- Et
Błąd prognozy dla pojedynczego okresu - Et= Dt - Ft
Dt- zapotrzebowanie
Ft- prognoza
Średnie odchylenie bezwzględne- tak liczony Et odwołuje się do 2 wartości: średniej i bezwzględnej ∑ | Dt - Ft | / n
Odchylenie standardowe( S)
Średni bezwzględny błąd procentowy- odwołuje się do :
wartości bezwzględnej( uchwycenie wahań)
wartości średniej( uwzględniamy liczbę okresów)
(∑ | Et | / Dt) / n * 100 %
WYKŁAD 9 2002-04-24
Przykład
Założenia:
Tc=0 - cykl produkcyjny = 0 produkt jest abstrakcyjny
zdolność produkcyjna i powierzchnia magazynowa są nieograniczone
Przesłanki decyzyjne:
nie zauważa się sezonowości
zapotrzebowanie na produkty oscyluje wokół granicy 200.000 szt/miesiąc
minimalne zapotrzebowanie Zmin = 140.000
maksymalne zapotrzebowanie Zmax = 260.000
wahania skrajne zdarzają się nie częściej niż 2 razy w roku
zapotrzebowanie należy do przedziału {160.000;240.000}
wielkość produkcji można zwiększać i zmniejszać zawsze o krotność 10.000
zmiana wielkości wymaga przezbrojenia linii, a to kosztuje 100 za każde 10.000
koszt zapasu za każde 1000szt wynosi 3
koszt niedoboru, czyli niewywiązanie się z umowy => kara umowna 25
w pierwszym miesiącu produkcja wynosi 200.000
zapas magazynowy wynosi 50.000
|
Wielkość |
Miesiące |
Razem |
Koszt |
Koszt całkowity |
|||||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
|
1 |
Zmiana wielkości produkcji (+- 10.000) |
0 |
0 |
2 |
0 |
-1 |
-4 |
0 |
-1 |
0 |
4 |
0 |
0 |
12 |
100 |
1200 |
2 |
Nowy poziom produkcji |
200 |
200 |
220 |
220 |
210 |
170 |
170 |
160 |
160 |
190 |
200 |
200 |
2300 |
|
|
3 |
Zapas magazynowy na koniec poprzedniego miesiąca |
50 |
34 |
0 |
48 |
34 |
88 |
52 |
78 |
54 |
0 |
0 |
20 |
458 |
|
|
4 |
Podaż (2+3) |
250 |
234 |
220 |
268 |
244 |
258 |
222 |
238 |
214 |
190 |
200 |
220 |
2758 |
|
|
5 |
Popyt - zapotrzebowanie |
216 |
248 |
172 |
234 |
156 |
206 |
144 |
184 |
260 |
224 |
180 |
192 |
2416 |
|
|
6 |
Zapas (4-5) |
34 |
0 |
48 |
34 |
88 |
52 |
78 |
54 |
0 |
0 |
20 |
28 |
436 |
3 |
1308 |
7 |
Niedobór (5-4) |
0 |
14 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
46 |
34 |
0 |
0 |
94 |
25 |
2350 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suma |
4858 |
Wielkość |
Popyt (Dt) |
Podaż (Ft) |
Błąd prognozy (Et) |
Wartość bezwzględna |Et| |
Kwadrat błędu (Et)^2 |
Bezwzględny błąd procentowy (|Et|/Dt)*100% |
Średni błąd bezwzględny |
Odchylenie standardowe |
Bezwzględny błąd procentowy |
|
Miesiące |
1 |
216 |
250 |
-34 |
34 |
1156 |
15,74% |
44,17 |
51,09 |
23,96% |
|
2 |
248 |
234 |
14 |
14 |
196 |
5,65% |
|
|
|
|
3 |
172 |
220 |
-48 |
48 |
2304 |
27,91% |
|
|
|
|
4 |
234 |
268 |
-34 |
34 |
1156 |
14,53% |
|
|
|
|
5 |
156 |
244 |
-88 |
88 |
7744 |
56,41% |
|
|
|
|
6 |
206 |
258 |
-52 |
52 |
2704 |
25,24% |
|
|
|
|
7 |
144 |
222 |
-78 |
78 |
6084 |
54,17% |
|
|
|
|
8 |
184 |
238 |
-54 |
54 |
2916 |
29,35% |
|
|
|
|
9 |
260 |
214 |
46 |
46 |
2116 |
17,69% |
|
|
|
|
10 |
224 |
190 |
34 |
34 |
1156 |
15,18% |
|
|
|
|
11 |
180 |
200 |
-20 |
20 |
400 |
11,11% |
|
|
|
|
12 |
192 |
220 |
-28 |
28 |
784 |
14,58% |
|
|
|
|
|
|
|
|
530 |
28716 |
287,56% |
|
|
|
Prognozowanie dla pojedynczego okresu
Prognozowanie za pomocą średniej ruchomej
Metoda wyrównania wykładniczego
Prognozowanie za pomocą średniej ruchomej
Bierze się wartości z trzech okresów poprzednich. Prognozę obliczoną wg średniej ruchomej dla okresu t.
Średnia ruchoma 3-elementowa
Wielkość |
Popyt (Dt) |
Prognoza (Ft) |
Błąd prognozy (Et) |
|Et| |
(Et)^2 |
|Et|:Dt |
Średnie odchylenie bezwzględne |
Odchylenie standardowe |
Bezwzględny błąd procentowy |
|
1 |
-12 |
216 |
- |
- |
- |
|
|
39,4 |
47,5 |
21% |
2 |
-11 |
248 |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
3 |
-10 |
172 |
- |
- |
- |
|
|
|
|
|
4 |
-9 |
234 |
212 |
22,0 |
22,0 |
484,0 |
0,09 |
|
|
|
5 |
-8 |
156 |
218 |
-62,0 |
62,0 |
3844,0 |
0,40 |
|
|
|
6 |
-7 |
206 |
187 |
18,7 |
18,7 |
348,4 |
0,09 |
|
|
|
7 |
-6 |
144 |
199 |
-54,7 |
54,7 |
2988,4 |
0,38 |
|
|
|
8 |
-5 |
184 |
169 |
15,3 |
15,3 |
235,1 |
0,08 |
|
|
|
9 |
-4 |
260 |
178 |
82,0 |
82,0 |
6724,0 |
0,32 |
|
|
|
10 |
-3 |
224 |
196 |
28,0 |
28,0 |
784,0 |
0,13 |
|
|
|
11 |
-2 |
180 |
223 |
-42,7 |
42,7 |
1820,4 |
0,24 |
|
|
|
12 |
-1 |
192 |
221 |
-29,3 |
29,3 |
860,4 |
0,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
355 |
18089 |
2 |
|
|
|
Średnia ruchoma 5-elementowa
Wielkość |
Popyt (Dt) |
Prognoza (Ft) |
Błąd prognozy (Et) |
|Et| |
(Et)^2 |
|Et|:Dt |
Średnie odchylenie bezwzględne |
Odchylenie standardowe |
Bezwzględny błąd procentowy |
|
1 |
-12 |
216 |
- |
- |
- |
- |
- |
28,7 |
42,7 |
15% |
2 |
-11 |
248 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
3 |
-10 |
172 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
4 |
-9 |
234 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
5 |
-8 |
156 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
|
6 |
-7 |
206 |
205 |
0,8 |
0,8 |
0,6 |
0,00 |
|
|
|
7 |
-6 |
144 |
203 |
-59,2 |
59,2 |
3504,6 |
0,41 |
|
|
|
8 |
-5 |
184 |
182 |
1,6 |
1,6 |
2,6 |
0,01 |
|
|
|
9 |
-4 |
260 |
185 |
75,2 |
75,2 |
5655,0 |
0,29 |
|
|
|
10 |
-3 |
224 |
190 |
34,0 |
34,0 |
1156,0 |
0,15 |
|
|
|
11 |
-2 |
180 |
204 |
-23,6 |
23,6 |
557,0 |
0,13 |
|
|
|
12 |
-1 |
192 |
198 |
-6,4 |
6,4 |
41,0 |
0,03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
201 |
10917 |
1 |
|
|
|
11
Zarządzanie produkcją
Podsystem ten realizuje procesy wykonawcze (produkcyjne) (charakter wykonawczy)
Wejście
Realizuje procesy zarządzania: informacyjno-decyzyjne (charakter informacyjno-decyzyjny )
Wyjście
Dane (inf. przetworzone)
inf. sterujące (decyzje)
surowce, materiały, energia
wyrób, usługa (materialna, produkcyjna)
PLANOWANIE
ORGANIZOWANIE
MOTYWOWANIE
KONTROLOWANIE
1
2
3
4
5
6
SUB
S
TRATY
P
RODUKTY
zarządzanie inwestycjami
zarządzanie remontami
zarządzanie gospodarkę energetyczną
zarządzanie transportem
zarządzanie gospodarką magazynową
zarządzanie jakością
zarządzanie obsługą użytkowników
zarządzanie produkcją podstawową
METAPROCESY ZARZĄDZANIA
PROCESY ZARZĄDZANIA
PROCESY PRODUKCYJNE
PROCESY POMOCNICZE
procesy inwestycyjne
naprawy i remonty
produkcja i segmentacja narządzi
transport zasobów
magazy-nowanie
kontrola techniczna
obsługa odbiorców i użytkowników
Produkcja podstawowa
informacje sterujące
wyroby
i usługi
dane
surowce, materiały
Badanie i rozwój
KLIENCI
Wytwarzanie produktu (wyrób, usługa)
Projekt końcowy produktu
Badanie prototypu
Wykonanie prototypu
Projekt wstępny
Wybór produktu
Generowanie pomysłów
Projekt wstępny procesu (technologii)
Projekt końcowy procesu
Przygotowanie produktu
Wspomaganie komputerowe
Wymagania rynku
Specyfikacja
Projektowanie
Prototyp / zmiany
Design for value (DFV)
Quality Function Deployment (QFD)
CAD, symulacja, projektowanie procesu, analiza technologiczności
PRODUKCJA
liczba zmian produktu
czas
rozpoczęcie produkcji
procedura sekwencyjna
produkcja współbieżna
Customer Needs
(potrzeby klientów)
istotność (waga)
Relationship matrix
Product characteristics
Competitive assessment
(ocena konkurencyjności)
Target Values
(pożądane parametry)
Engineering Competitive Assesment
(konkurencyjność techniczna produktu)
Correlation
matrix
how's?
what's
funkcjonalność produktu
koszt funkcji
Funkcje
A
B
C
A
B
C
Koszt
Liczba elementów
20%
80%
Customer am
Engeneering Characteristics
Parts Characteristics
Engeneering Characteristics
Key Process Opeartions
Parts Characteristics
Production Requirements
Key Process Opeartions
House of Quality
Parts Deployment
Process Planing
Production Planning
JP0
JP0
JP0
A
kierownictwo centralne
B
JP0
A
Komplikacja procesów produkcyjnych
Komplikacja procesów zarządzania
punkt utraty sterowności
A
B
B
A
punkt utraty sterowności
Komplikacja procesów zarządzania
Komplikacja procesów produkcyjnych
A1
B1
Gniazdo produkcyjne
A
A
linia o obciążeniu stałym
tn
tpz
tj
tw
tu
tg
tp
to
tf
Liczba stanowisk
Długotrwałość (godz. robocze)
1
2
T
T
1
tpz
op - cykl wykonania operacji
Długotrwałość (godz. robocze)
Liczba stanowisk
2
Długotrwałość (godz. robocze)
Liczba stanowisk
1
Dział zakupu
( zaopatrzenia)
Magazyn WG
Strumienie przepływu mas materiałowych od dostawcy do odbiorcy
Odbiory materiałowe
Magazyn WG
Operacje technologiczne
Proces produkcyjny(przetwarzanie, fazy)
Przepływy liniowe i przepływy gniazdowe dotyczą przepływu mas materiałowych