Wydział Mechaniczny

Mechanika i Budowa Maszyn

Podstawy Organizacji Produkcji

„Optymalizacja procesu produkcji okna jednoskrzydłowego”

Wykonał:

1.Opis projektu

Celem projektu jest stworzenie procesu produkcyjnego okna jednoskrzydłowego a następnie jego optymalizacja. Produkcja zaplanowana jest na 1000 sztuk. Półprodukty są ramy okienne i skrzydła.

Proces produkcyjny można pogrupować na działy:

Dział I : Obróbka profili w której wykonywane są operacje cięcia, wymiarowania,frezowania odwodnień dla ramy oraz montaż klamki do kpl. skrzydła.

Dział II : Zgrzewanie w którym wykonywane są operacje zgrzewania i czyszczenia.

Dział III : Montaż końcowy w którym wykonywane są operacje montażu uszczelek, wiercenia otworów pod zawiasy, okuwania, montażu skrzydła do ramy oraz szklenia.

2.Opis Produktu

Produkt należy do grupy produktów budowlanych stosowanych w wyposażeniu mieszkań oraz domów. Okno tego typu składa się z ramy wytworzonej z tworzywa sztucznego lub drewna, która montowana jest w ścianie, skrzydła okiennego czyli części ruchomej mocowanej do ramy za pomocą zawiasów, a także wypełnienia ramy skrzydeł okiennych którą najczęściej jest tafla szkła. W zależności od ilości skrzydeł rozróżniamy okna jedno lub dwuskrzydłowe.

Proces produkcji polega na:

1. Cięciu elementów ramy oraz skrzydła z profilu aluminiowego na 4 części.

2. Wymiarowaniu elementów skrzydła i ramy.

3. Frezowaniu odwodnień w dolnej części ramy.

4. Montażu klamki do kpl. skrzydła.

5. Zgrzewaniu 4 elemntów składowych w jedną ramę bądź skrzydło.

6. Czyszczeniu zgrzanych wyrobów.

7. Montażu uszczelek.

8. Wywierceniu otworów pod zawiasy w ramie.

9. Okuwaniu zarówno ramy jak i skrzydła.

10. Montażu skrzydła do ramy przy pomocy zawiasów.

11. Szkleniu gotowego wyrobu.

3.Szczegółowy opis poszczególnych operacji

Proces został podzielony na 3 grup operacji. Do każdej operacji przypisano jej czas wykonania oraz stanowisko robocze.

3.1 Proces produkcji elementu typu rama.

Tabela 1. Uproszczony opis procesu technologicznego obróbki i montażu ramy.

Nr. Operacji	Nazwa operacji	Tj [s]	Stanowisko robocze
1.10	Cięcie elementów	70	piła dwugłowicowa
1.20	Wymiarowanie	10	piła dwugłowicowa
1.30	Frezowanie odwodnień	40	Frezarka
1.40	Zgrzewanie	210	Zgrzewarka
1.50	Czyszczenie	130	Czyszczarka
1.60	Montaż uszczelek	120	Stół do montażu
1.70	Wiercenie otworów	25	Stół do okuwania
1.80	Okuwanie	310	Stół do okuwania

3.2 Proces produkcji elementu typu skrzydło.

Tabela 2. Uproszczony opis procesu technologicznego obróbki i montażu skrzydła.

Nr. Operacji	Nazwa operacji	Tj [s]	Stanowisko robocze
1.10	Cięcie elementów	70	piła dwugłowicowa
1.20	Wymiarowanie	14	piła dwugłowicowa
1.30	Montaż klamki do kpl. Skrzydła	30	Stół do klamkowania
1.40	Zgrzewanie	210	Zgrzewarka
1.50	Czyszczenie	130	Czyszczarka
1.60	Montaż uszczelek	70	Stół do montażu
1.70	Okuwanie	170	Stół do okuwania
1.80	Montaż skrzydła do ramy	30	Stół do montażu końcowego
1.90	Szklenie	100	Stół do montażu końcowego

4.Zasoby

Tabela 6. Zestawienie zasobów potrzebnych do produkcji okna jednoskrzydłowego.

Nazwa zasobu	Ilość	Koszt [zł/h]	Wydział
Piła dwugłowicowa	1	1,5	Obróbka profili
Frezarka	1	3	Obróbka profili
Zgrzewarka	1	2,5	Zgrzewanie
Czyszczarka	1	5	Zgrzewanie
Stół do montażu	1	-	Montaż końcowy
Stół do okuwania	1	-	Montaż końcowy
Stół do klamkowania	1	-	Obróbka profili
Stół do montażu końcowego	1	-	Montaż końcowy
Pracownik	4	10	Wszystkie działy

5.Schemat blokowy procesu.

6.Wyniki symulacji

Pracownicy		Symulacja 1	Symulacja 2	Symulacja 3
		D1 - Obróbka profili	2	3	3
		D2 - Zgrzewanie	1	2	2
		D3 - Montaż końcowy	1	2	2
Wielkość zlecenia [szt]		1000	1000	1000
Wielkość partii [szt]		20	20	30
Czas p.p. [h]		4	4	2
Czas całkowity [dni]		49,08	32,17	23,29
śr. cykl [dni]		30,58	19,99	13,39
praca [dni]		0,011	0,011	0,011
oczekiwanie [dni]		30,57	19,98	13,38
Kolejka	Pracownik	4727320	87043	1236677
		Piła dwugłowicowa	4726966	8013	1224912
		Zgrzewarka	0	1997	1999
		Frezarka	1	1980	12216
		Czyszczarka	0	0	0
		Stół do okuwania	0	86236	0
		Stół do montażu	0	0	99
		Stół do klamkowania	0	0	3854
		Stół do montażu końcowego	0	0	56
	% wykorzystania zasobów	Pracownik	46,93	38,59	53,28
		Piła dwugłowicowa	23,24	33,45	23,09
		Zgrzewarka	41,37	59,53	82,19
		Frezarka	7,88	11,34	15,66
		Czyszczarka	25,61	36,85	50,88
		Stół do okuwania	52,2	75,12	51,86
		Stół do montażu	18,71	26,93	37,18
		Stół do klamkowania	5,91	8,5	11,74
		Stół do montażu końcowego	12,8	18,43	25,44

Symulacja 1:

Przeprowadzona dla danych zadanych przy tworzeniu projektu wykazała najdłuższy czas realizacji produkcji. Jasno widać że wąskim gardłem w tym przypadku jest stanowisko do cięcia w którym mamy największą kolejkę i powoduje ona przytykanie całego procesu. Próby zwiększania na tym etapie przedziału czasu generowania tranzakcji oraz liczby tranzakcji na generację nie przyniosły żadnych skutków.

Symulacja 2:

Przeprowadzona po zwiększeniu liczby pracowników w każdym dziale o 1, taka zmiana zdecydowanie wpłynęła na przyśpieszenie czasu realizacji produkcji. Poprawiła się również bardzo suma tranzakcji oczekujących a więc kolejka do operacji która w tym przypadku ujawniła jako wąskie gardło stół do okuwania. Natomiast przyśpieszenie pracy na stanowisku cięcia spodowało wygenerowanie kolejki na zgrzewarce oraz frezarce. Większa ilość pracowników miała także wpływ na zwiększenie wykorzystania zasobów.

Symulacja 3:

W symulacji 3 zwiększyłem bazując na dwóch poprzednich symulacjach ilość maszyn na stanowisku cięcia oraz stołu do okuwania a także skróciłem przedział czasu generowania tranzakcji oraz liczby tranzakcji na generację licząc że odniesie to skutek pozytywny. Istotnie symulacja wykazała skrócenie czasu realizacji produkcji natomiast zwiększyła się również znacznie kolejka na pile dwugłowicowej która była blokowana poprzez kolejne operacje - stół do klamkowania oraz frezowanie- posiadające na wejściu konieczność zebrania wszystkich materiałów z rodziny. Stół do okuwania został odciążony poprzez dodanie drugiego natomiast spowodował tworzenie się wąskich gardeł w innych procesach modelu.

7.Wnioski

Zmiana parametrów takich jak ilość pracowników oraz ilość maszyn oczywiście bardzo istotnie wpływa na długość procesu produkcyjnego jednakże zwiększanie ich bez głębszej analizy może nawet zaszkodzić procesowi produkcyjnemu. W symulacjach dążyłem do zmniejszenia całkowitego czasu produkcji a ich wyniki pokazują że przy bardzo kosztownym rozwiązaniu jakim jest zwiększenie zasobów jest to możliwe. Program Igrafx jest bardzo dobrym narzędziem do zlokalizowania wąskich gardeł procesu produkcyjnego i poprzez manipulację parametrami szukanie możliwości jego likwidacji. Wnioskuję że przy odpowiednim sparametryzowaniu poszczególnych stanowisk możliwe jest uzyskanie wyników takich jak w symulacji 3 bez ponoszenia ilości zasobów.

---