A rugalmas gyártórendszerek egyes aggregált termeléstervezési és költségelemzési problémáinak vizsgálata

Átírás

1 A rugalmas gyártórendszere egyes aggregált termeléstervezési és öltségelemzési problémáina vizsgálata Ph.D. érteezés Írta: Juhász Vitor Tudományos témavezető: Dr. Koltai Tamás egyetemi tanár Budapest, 2006.

2 Tájéoztató A dolgozat bírálatai és a védésről észült jegyzőönyv a ésőbbieben, a déáni hivatalban elérhető. Nyilatozat Alulírott Juhász Vitor ijelentem, hogy ezt a dotori érteezést magam észítettem és abban csa a megadott forrásoat használtam fel. Minden olyan részt, amelyet szó szerint, vagy azonos tartalomban, de átfogalmazva más forrásból átvettem, egyértelműen, a forrás megadásával megjelöltem. Budapest,. Aláírás II

3 Juhász Vitor A rugalmas gyártórendszere egyes aggregált termeléstervezési és öltségelemzési problémáina vizsgálata Című Ph.D. érteezéséne összefoglalója A rugalmas gyártórendszer egyesíti a sorozatgyártás termeléenységét és az egyedi megmunálás rugalmasságát. Ugyanaor, a omplex rendszer tervezése és irányítása bonyolultabbá váli. Az un. művelettípusoon alapuló apacitáselemzéssel Koltai, Faras és Stece (2000) a rugalmas gyártórendszere ütemezésfüggetlen elemzését tette lehetővé. Mivel az elemzés független attól, hogy az egyes alatrésze melyi alternatív útvonalon észülne, a termelés aggregált szintű tervezése a részletesebb termelési ütemterv meghatározása nélül váli lehetővé. Az érteezésben bemutatom, hogy a művelettípusoon alapuló apacitáselemzés apacitásorlátjaina ülönböző matematiai felírásával a modell algoritmizálhatósága javul. A redundáns művelettípus-halmazo azonosításával pedig a modell használata egyszerűsödi le. A orlátozó feltétele számána csöentésével nagyobb modell váli megoldhatóvá, valamint a modell érzéenységvizsgálata is jelentősen egyszerűsödi, így a releváns adatoból nyíli lehetőség a döntése meghozatalára. A művelettípuso elemzése a gépe ideális felszerszámozásána meghatározására is felhasználható. Eor egy adott gyártási igényhez a felhasználható szerszámészlet orlátja mellett a menedzsmentprioritásna leginább megfelelő gépfelszerszámozás határozható meg. A bemutatott modellemmel az ideális apacitás felül, illetve alulhasználat mértééne meghatározása mellett az ideális felszerszámozás is meghatározható. A rugalmas gyártórendszere nagy értéű gépeet tartalmazna. A rendszerben megvalósított gyártás öltségeine pontos iszámítása a rendszer omplexitása miatt olyan szofisztiált öltségalulációs eljárást íván meg, mint a tevéenység alapú öltségszámítás. A rugalmas gyártórendszerben gyártandó termée többféle útvonalon gyártható, ezért a iszámolt terméöltsége a legyártási útvonaltól függőe leszne, illetve a becsült terméöltséghez nagyfoú bizonytalanság párosul. E probléma ezelésére egy öltségalloációs eljárást dolgoztam i. A disszertációmban érintett érdésörö elemzésével a rugalmas gyártórendszere stabilabb tervezése váli lehetővé mind a apacitáselemzés, mind pedig a gyártás öltségeine számítása területén. III

4 Abstract The Examination of Certain Aggregated Production-Planning and Cost-Analysing Problems of Flexible Manufacturing Systems The flexible manufacturing system unites the productivity of mass production and the flexibility of nonseries machining. By the capacity-analysis based on operation types, Koltai, Faras and Stece (2000) developed the scheduling-independent analysis of flexible manufacturing systems. In the thesis I present that the identification of redundant operation-type sets simplifies the use of the model. If we reduce the number of constraints, we can not only solve a bigger model, but also the sensitivity analysis of the model gets simpler. Products made by flexible manufacturing systems can be produced in different ways, therefore the computed product costs will depend on the manufacturing route, and the estimated costs will couple with a considerable uncertainty. To help this problem, I developed a cost-allocation procedure. IV

5 Tartalomjegyzé. Bevezetés A rugalmas gyártórendszere A rugalmas gyártórendszer fogalma és helye a gyártórendszere örében Az automatius fémmegmunáló gépe A számítógéppel segített gyártás A rugalmas gyártórendszer ialaulása Gyártástípuso a sorozatnagyság szerint A rugalmasság osztályozása A rugalmas gyártórendszer előnyei A termelésmenedzsment feladata A rugalmas gyártórendszerben megoldandó termelésmenedzsment- problémá Döntése a rugalmas gyártórendszerben Sorállási modelle Matematiai programozási modelle Szimulációs modelle Számítógépes szimuláció Petri-hálózato Heurisztiá Klaszterezési eljáráso A művelettípusoon alapuló apacitáselemzés A rugalmas gyártórendszere apacitáselemzése A művelettípusoon alapuló apacitáselemzés A modell felállítása A apacitáselemzés illusztrálása Érzéenységvizsgálat A modell egyszerűsítése a redundáns művelettípus-halmazo iválasztásával A iválasztási eljárás matematiai illusztrációja Illusztráció egy egyszerű mintapéldán Művelettípuson alapuló modell a gépe felszerszámozására Illusztráció A apacitás felül- illetve alulhasználatána a meghatározása Illusztráció Az aggregált termelési terv megvalósíthatósága Rugalmas erőforrás-felhasználású rendszere öltségalloációja Hagyományos és modern öltségfelosztási rendszere Rugalmas gyártórendszere öltségeine felosztása modern öltségalulációs eljárással 7 V

6 4.3. Költségalloáció aggregált öltségözpontoal A öltségözpont meghatározása Az egyértelmű öltségapcsolato esete Illusztráció Az erőforráso csoportosításána hatéonysága A hatéonyságmutató néhány jellemző tulajdonsága Illusztráció Az új tudományos eredménye összefoglalása Az eredménye hasznosítása, további utatási terület Felhasznált irodalom A témához apcsolódó saját tudományos publiáció jegyzée... A. mellélete... 3 A.. mellélet. A 3. fejezet jelölései... 3 A.2. mellélet. A 4. fejezet jelölései... 4 B. Mellélete... 5 B.. Mellélet. A művelettípusoon alapuló apacitáselemzés operáció-utatási feladat LINGO forrásódja, művelettípuso halmazaival számolt apacitásorlátoal... 5 B.2. Mellélet. A művelettípusoon alapuló apacitáselemzés operáció-utatási feladat LINGO forrásódja, gépe halmazaival számolt apacitásorlátoal (Dr. Koltai Tamás modelljét felhasználva)... 8 B.3. Mellélet. Az oprtimális gépfelszerszámozás meghatározása feladat LINGO forrásódja... 2 B.4. Mellélet. A apacitás túl illetve alulhasználat optimális értééne meghatározása feladat LINGO forrásódja C. mellélet C.. mellélet. Az ideális apacitástartományo és a apacitás-övetelménye elhelyezedése a apacitáselemzésnél ( alfejezethez) C.2. mellélet. A művelettípuso apacitásövetelményei ( alfejezethez) C.3. mellélet. Az ideális apacitástartományo és a apacitás-övetelménye elhelyezedése ülönféle menedzsmentprioritáso esetén C.4. mellélet. Az ideális apacitástartományo és a apacitás-övetelménye elhelyezedése a apacitás felül és alulhasználatána csöentése esetén Ábrajegyzé Táblázato jegyzée... 3 VI

7 . Bevezetés A rugalmas gyártórendszere többcélú NC illetve CNC gépe csoportja, melye automatius anyagtovábbító rendszerrel vanna összeötve. A rugalmas gyártórendszere irányításána bonyolultsága, többe özött, a többcélú gépe által elvégezhető művelete nagy számából ered. A rugalmas gyártórendszerben lévő CNC gépe többféle műveletet épese elvégezni újraszerszámozás, sorozatindítás és rendszerleállás nélül. A gyártórendszerben az egyes munadarabo megmunálása többféle gépe igénybevételével, többféle alternatív útvonalon is lehetővé váli. A műveletvégző épesség omplexitása miatt a rugalmas gyártórendszere termelésszervezése speciális módszereet igényel. Másfelől viszont ami a rendszer omplexitását oozza, a gyártórendszer előnyéne forrása. A gyártórendszerben többféle termé gyártása folyhat egyidőben, valamint az alternatív megmunálási útvonala biztosítjá az esetleges váratlan gépleálláso esetén a folyamatos gyártást. Theo Williamson 967-ben egy olyan gyártórendszert vázolt fel, amelyben az egyes megmunálógépe özött automatius anyagezelő rendszer segítségével mozogna a munadarabo, ezzel letette a rugalmas gyártórendszer alapöveit. Munájában (967) ülönféle gyártórendszereel hasonlította össze a rugalmas gyártórendszert és megmutatta, hogy sieres gyártási mód mind a termeléenység, mind pedig a rugalmasság terén. Brown et al. az 984-es, lassziusna számító ciüben a gyártás ülönféle rugalmasságtípusai özötti apcsolatrendszert azonosítottá. A nyolc ülönféle rugalmasságot a rugalmas gyártórendszere alapvető előnyeiént jellemezté. Nahmias (997) a rugalmas gyártórendszere előnyeit már menedzsment szempontból vizsgálta. A rugalmasság mellett az alacsony gyártásözi észlet, a jobb apacitásihasználást, valamint a csöentett átfutási időt emelte i. A rugalmas gyártórendszere termelésszervezési problémaöreit Stece az első özött azonosította (983, 986). Öt ülönböző problémaört definiált és ezen problémaörö felöl özelítette meg a rugalmas gyártórendszere onfigurálását. Az azonosított problémaör a munadarab iválasztási probléma, a gépcsoportosítási probléma, a gyártási arány meghatározása, az erőforrás-alloáció problematiája valamint a töltési (loading) probléma. Suri és Whitney (984) Stece öt problémaöre mellé a rugalmas gyártórendszere ütemezés problémaörét társította. A rugalmas gyártórendszere termeléstervezési és -szervezési feladataina megoldására sorállási, matematiai programozási és szimulációs modelle, valamint ülönféle heurisztiá születte. A rugalmas gyártórendszerere felállított legtöbb apacitáselemzési modell a gépe

8 apacitását elemezi a gépehez rendelt gyártási feladato türében (pl. Wilhelm és Hyung- Myung, 985). Az un. művelettípusoon alapuló apacitáselemzéssel Koltai, Faras és Stece (2000) a rugalmas gyártórendszere ütemezésfüggetlen elemzését tette lehetővé. Az eljárás segítségével a gépe apacitásaina elemzése helyett az elvégzendő művelettípuso apacitásigényeit vizsgáltá. Mivel az elemzés független attól, hogy az egyes alatrésze melyi alternatív útvonalon észülne, a termelés aggregált szintű tervezése a részletesebb termelési ütemterv meghatározása nélül váli lehetővé. Kutatásaim során enne a apacitáselemzési modellne a fejlesztését valamint további alalmazási lehetőségéne vizsgálatát tűztem i célul. A disszertáció 3. fejezetében a művelettípusoon alapuló apacitáselemzéssel foglalozom. Az eljárás művelettípuso halmazaira állít fel felső illetve alsó apacitásorlátoat, így valósítva meg a szüséges illetve elégséges apacitás elemzését. A modell apacitásorlátjait ét eltérő módon fejeztem i. A orlátoat művelettípushalmazhalmazo segítségével valamint géphalmazo segítségével írtam fel. Bemutatom e ét eltérő ifejezésmódot, valamint egy egyszerű példán az alalmazásuat. A művelettípusoon alapuló apacitáselemzési eljárás a művelettípuso ombinációiból felépíthető halmazo elemzésén alapul. Bemutatom, hogy a rendszer jellemzőitől függően, az összes ilyen halmaz vizsgálata felesleges lehet és ismertete egy eljárást, amely segítségével iválasztható a redundáns halmazo. A halmaziválasztási eljárás a gép-művelettípus apcsolatrendszert jelépező bináris mátrix elemzésén alapul. A redundáns halmazo iválasztásával nem csa a apacitáselemzési modell orlátozó feltételeine száma csöenthető jelentősen, hanem a modell érzéenységvizsgálata is leegyszerűsíthető. Koltai és Stece (2004) a művelettípusoon alapuló apacitáselemzést a rugalmas gyártórendszer gépeine optimális felszerszámozására is továbbfejlesztette. A modelljüben alalmazott szerszámorlátozó feltételt továbbfejlesztettem. Az általam javasolt szerszámorlát mellett evesebb szerszámmal tervezhető a gépfelszerszámozás. A 3.4. alfejezetben bemutatott modellben a gyártórendszer optimális túlóra illetve ihasználatlanság mellett a leginább megfelelő gépfelszerszámozást eresem. A művelettípusoon alapuló apacitáselemzés egy aggregált modell. Fontos érdésör elemezni, hogy az így apott eredmény, a részletes termelési ütemtervben ténylegesen megvalósítható-e vagy sem. A 3.5. alfejezetben az aggregált modell és a részletes termelési ütemterv apcsolatát elemzem és bemutatom, milyen tényező hiúsíthatjá meg az aggregált modell eredményéne leütemezését. A rugalmas gyártórendszere nagy értéű gépeet tartalmazna. Az ebben a rendszerben megvalósított gyártás öltségeine pontos iszámítása a rendszer omplexitása miatt olyan 2

9 modern öltségalulációs eljárást íván meg, mint a tevéenység alapú öltségszámítás. Dhave 989-es munájában még a hagyományos, pótléoló alulációt alalmazta ezere a rendszerere. Taauwa (997) a rugalmas gyártórendszerben szimulált gyártás öltségeit a tevéenység alapú öltségszámítás segítségével határozta meg. Koltai et al ben megmutatta, miént ell a rugalmas gyártórendszere apcsán felmerült öltségeet ülönféle tevéenysége alapján a terméehez rendelni. Mivel a rugalmas gyártórendszereben a termée többféle útvonalon, többféle gépe igénybevételével is elészíthető, az ilyen rendszerben gyártott termé jövőbeli gyártási öltségéhez nagyfoú bizonytalanság párosul. A disszertációban javaslo egy öltségszámítási eljárást, amely segítségével olyan terméöltsége számítható, melye a gép-termé alloáció megváltozásaor változatlano maradna és ezáltal a rugalmas gyártórendszere ex ante öltségalulációja váli lehetővé. A öltségalloáció folyamán, többe özött, egy bináris mátrix független bloosítás lehetőségét eresem. A csoporttechnológiában (Group Technology) Chandraseharan és Rajagopalan (986) hasonló problémaört vizsgált a többcélú gépe gyártástervezésére. Az általu használt elv analógiájára idolgoztam egy módszert a öltségszámításban alalmazott mátrix particionálásához. A ifejlesztett hatéonyságmutató alalmazásával az erőforrásalapo célszerű mérete határozható meg. A disszertációmban érintett érdésörö elemzésével a rugalmas gyártórendszere stabilabb tervezése váli lehetővé mind a apacitáselemzés, mind pedig a gyártás öltségeine számítása területén. 3

10 2. A rugalmas gyártórendszere 2.. A rugalmas gyártórendszer fogalma és helye a gyártórendszere örében 2... Az automatius fémmegmunáló gépe Az automatius gépgyártás első jelentős épviselői a számjegyvezért gépe (Numerical Control, NC) volta. A gép vezérlése az úgy nevezett alatrészprogramból ismeri fel, hogy mit ell tennie. A javarészt szabványosított szintaxisoal a vezérlés három alapvető funciót végez el (Mátyás, 2002): bemenő adato tárolását, adatfeldolgozást valamint a szerszámgép irányítását. A számjegyvezérelt gépe három típusát ülönböztethetjü meg az evolúcióju szerint. A rögzített logiájú számjegyvezérelt gépeet NC gépene nevezzü. A vezérlési feladatoat előre rögzített logiai építőeleme összeapcsolásával valósítjá meg. A rögzített logiájú számjegyvezérlés strutúra ma már elavultna teinthető (Mátyás, 2002) 969-ben a szabadon programozható logiájú számjegyvezérelt gépe, a CNC gépe (Computer Numeric Control) jelente meg. A számítógépe és a miroeletronia fejlődésével nőtt a megbízhatósága, és az elterjedése. Ez a fajta gép már számítógép által vezérelt és programozható, beépített felügyelő, ütemező és jelentésészítő moduloal rendelezi. A harmadi típus a DNC (Direct Numerical Control) irányítási strutúra, amely 970-es éveben jelent meg (Gerwin, 982). Ebben a rendszerben az NC és a CNC gépe csoportja egy folyamatirányító özponti számítógéphez van csatlaoztatva, amely alatrészprogramoal látja el a gépeet. Itt már csoportvezérlés valósul meg. Mindemellett, a számítástechnia fejlődésével a DNC strutúra lehetőséget ad a gyártórendszer szorosabb ontrolljára is A számítógéppel segített gyártás A számítógép egyre nagyobb szerepet tölt be az üzleti életben, valamint a gyártásban. A számítógéppel segített gyártás, röviden CAM (Computer-Aided Manufacturing), a gyártásban használt számítástechniát jelöli. A számítógéppel segített tervezés, röviden CAD (Computer- Aided Design), pedig a termé tervezési folyamatában használt számítástechniára utal. Ma már teljes mértében elterjedt a számítástechnia használata az anyagáramlás irányításában, a termelői folyamato tervezésében és irányításában, a döntéstámogatásban, valamint a gépe, roboto, ratára irányításában, az információ rendezésében. 4

11 A számítógéppel segített gyártás fontos eleme a rugalmas gyártórendszer (Nahmais, 997). A rugalmas gyártórendszer számítógép-vezérelt gépe csoportja, amelye automatius anyagtovábbító rendszerrel vanna összeötve és egy özponti számítógép vezérel. A rugalmas gyártórendszer hatéony eszöz a özepes sorozatnagyságú gyártásra. A rugalmas gyártórendszer Nahmias szerint a számítógéppel segített gyártáson belül az.ábrán bemutatott helyen található. Számítógéppel segített tervezés (CAD) Tervezés Számítógépes információ és döntéstámogatási rendszer Információ Számítógéppel segített gyártás (CAM) Gyártás Egyedülálló NC gép Rugalmas gyártórendszer Számítógép által vezérelt gyártósor. ábra: A rugalmas gyártórendszer és a számítástechnia apcsolata (Nahmias, 997) Az integrált gyártás oncepciója a termelési rendszer egymással apcsolatban álló funcionális erőforráso együttesén alapul. A termelési rendszer egyes elemei szoros szervezeti, informatiai és anyagáramlási apcsolatban állna egymással, valamint maga a termelési rendszer szorosan apcsolódi a ülső örnyezetéhez. A számítógéppel integrált gyártás, azaz a CIM (Computer Integrated Manufacturing) a termeléshez apcsolódó vállalati funció számítógéppel támogatott integrált együttese. (Somló, 2002) A számítógéppel integrált gyártás legfontosabb funcionális moduljai a menedzsment információs rendszer (MIS), a mérnöi adatbázis (EDB), a gyártásözi folyamattervezés (CAPP), a termelésirányítási rendszer (PPS), a számítógéppel segített gyártásirányítás (CAM), a számítógéppel segített logisztia (CAL), valamint a számítógéppel segített minőségbiztosítás (CAQA). A rendszer egyes funcionális elemei özti apcsolatot Somló (2002) nyomán a 2. ábra mutatja be. 5

12 MIS menedzsment információs rendszer EDB műszai adatbázis CAD terméfejlesztés, termétervezés CAPP technológiai tervezés PPS CAM CAQA termeléstervezés gyártásirányítás minőségbiztosítás CAL logisztia Technológiai folyamato vezérlése (gépe vezérlése) 2. ábra: A számítógéppel integrált gyártás (CIM) moduljai (Somló, 2002) A rugalmas gyártórendszer ialaulása A gépgyártás automatizálása az NC gépeel ezdődött. A övetező lépés a megmunáló özpont (MC, Machining Center) megjelenése volt. A megmunáló özpontban megvalósult a szerszámo tárolása és automatius cseréje. Amior már nem csa a szerszámo, hanem a munadarabo cseréjét is automatius eszöz ezelte, megalault a rugalmas gyártócella (FMC, Flexible Manufacturing Cell). Amior az automatius gépeet egy automatius anyagtovábbító rendszerrel ötötté össze, valamint mind a gépeet, mind pedig az anyagtovábbító rendszert egy özponti számítógép vezérelte, aor ialault a rugalmas gyártórendszerhez (FMS, Flexible Manufacturing System). Az 960-as éveben a gyártástechnológiával foglalozó mérnöö a figyelmüet egyre inább a gyártószalago és a isebb szériás gyártás előnyeire összpontosítottá. Az 970-es évere a CNC gépe csoportba szervezésével ijelölté a rugalmas gyártórendszer felé vezető utat. Theo Williamson egy olyan gyártórendszert vázolt fel, ahol a munadarabo az egyes megmunálógépe özött automatius anyagezelő rendszer segítségével mozogna (Williamson, 967). Williamson a gyártórendszerét Molin s System 24-ne nevezte el as éve elején az első, jelentős gépgyára, mint a Catepillar és a John Deere elezdté a rugalmas gyártórendszere építését. A magyarországi szaembere özül Rány Pált emelem i, ai már az 985-ös munájában vázolt fel és elemzett rugalmas gyártórendszert. (Rány, 985) A rugalmas gyártórendszer (Flexible Manufacturing System, FMS) CNC gépe integrált rendszere, melye automatius anyagtovábbító rendszerrel vanna összeötve (Stece, 983). 6

13 Kezdetben, soféle gyártórendszert nevezte rugalmas gyártórendszerne. Browne (984) a rugalmassággal rendelező gyártórendszereet és gyártási strutúráat a rugalmasságu használata alapján négy csoportba sorolta. Az első csoportba a rugalmas megmunáló cella (FMC, Flexible Machining Cell) tartozott, amely egy CNC gépből és az őt iszolgáló anyagmozgató gépből áll. Az egyes munadarabo az úgynevezett rögzítőön (fixtures) helyezedne el. Az anyagmozgató berendezés a megmunálandó munadaraboat az inputpufferből a CNC gépbe tölti, valamint az elészült munadaraboat elhelyezi a észáru-tárolóba. Az NC és CNC gépe egy szerszámrögzítő palettával rendelezne. Ezen a palettán elhelyezedő szerszámoat használhatja a gép az egyes megmunálásohoz. A paletta apacitását a palettán elhelyezhető szerszámo, azaz a paletta szerszámrögzítő helyeine száma (tool slots) határozza meg. Amennyiben olyan szerszámra lenne szüség, amely már nem férne el a palettán, aor cserélni ell a szerszámoat. A paletta szerszámaina cseréjét is egy anyagmozgató berendezés végzi el. Ez a strutúra a legegyszerűbb rugalmas gyártórendszer. A másodi csoport a rugalmas megmunáló rendszer (FMS, Flexible Machining System), ami több rugalmas megmunáló cellából áll. A gyártórendszer folyamatos vezérlés alatt dolgozi, a megmunálás folyamata alatt bármior módosítható termelési programmal. A gyártórendszer az egyes megmunálandó munadaraboat többféle útvonalon is megmunálhatja. Mivel a részletes termelési program a megmunálás alatt dinamiusan változhat, bonyolult vezérlőszoftvert igényel. A rendszerben a szerszámo vagy egy előre meghatározott iosztásban vanna a gépenél, vagy pedig az éppen megmunálandó munadarab határozza meg a gépe szerszámészletét. A harmadi csoport a rugalmas szállítósor (FTL, Flexible Transfer Line). Ez a rendszer speciális, feladatorientált cél-gépeet, néhány robotot tartalmaz, amelye szállítószalaggal vanna összeötve. A munadarabo mindig egy szabott útvonalon haladna végig, és enne van alárendelve a gyártórendszer elrendezése is. Ebből ered, hogy a vezérlő berendezése egyszerűbbe, mint a rugalmas megmunáló rendszernél. A gépe átszerszámozása és átprogramozása hosszú időt vesz igénybe, emiatt isebb rugalmassággal rendelezi. A negyedi csoport a rugalmas szállító-multisor (FTML, Flexible Transfer Multi- Line), amely több, összeöttetésben álló rugalmas szállítósort tartalmaz. A rendszer előnye a rugalmas szállítósorhoz épest, hogy a rendszerben az útvonalválasztás már lehetséges. Egy ilyen felépített rendszer vezérlése már egyszerűbb. 7

14 2..4. Gyártástípuso a sorozatnagyság szerint A gyártás folyamata szerint étféle gyártási módot ülönböztethetün meg: a folyamatos gyártást illetve a diszrét idejű gyártást. A folyamatos gyártás esetén általában nem-szilárd halmazállapotú terméet állíthatun elő, és az alapanyag megszaításo nélül, folyamatosan halad végig a gyártóberendezéseen. Tipius folyamatos gyártás a vegyipari termée gyártása. Diszrét gyártásról beszélün, amior elülönült munadaraboat munálun meg. A legtöbb diszrét jellegű gyártás a gyártott sorozat mérete alapján az alacsony sorozatú, a özepes sorozatú vagy a nagy sorozatú gyártás özé sorolható. Az alacsony sorozatnagyságú gyártáshoz az egyedi gyártás és a is sorozatnagyságú gyártás tartozi. Eor jellemzően egyedi munaállomáson vagy egyedülálló NC gépeen történi a megmunálás. Az alacsony sorozatú gyártás jellemzően magas rugalmasságú, hiszen önnyen át lehet térni az egyi termé gyártásáról a másira. Jellemzően, a is sorozatú gyártás alacsony termeléenységű. Az ilyen gyártásnál a gyaran jelentező átállás miatt, összességben magas átállási öltséggel ell számolni. Jellemzően nagyobb a változóöltség-igénye, többe özött az emberi munaerő-igénye. A özepes sorozatnagyságú gyártásnál a gépgyártás területén a rugalmas gyártórendszer a legmegfelelőbb. A számítógép-vezérelt gépe hálózatba vanna apcsolva és automatizált anyagtovábbító rendszerrel vanna összeötve. Ebben a rendszerben, a gyors terméváltás miatt többféle terméeet is legyárthatun, a gyártórendszer termeléenysége igen nagy. Jellemzően alacsonyabb a felmerülő változó-öltség, viszont magasabb az állandó öltség, ami az igen drága berendezése értécsöenési leírásából adódi. A magas termeléenység azonban gazdaságossá teszi ezt a viszonylag drága gyártórendszert. Tipius özepes sorozatnagyságú gyártás a szériagyártás, a ötegebe szervezett gyártás (batch-production). A nagy sorozatú gyártáshoz jellemzően az összeszerelő szalago, a gyártósoro valamint a tömeggyártás egyéb módozatai tartozna. A evés terméféleséget igen nagy sorozatnagyságoban gyártjá a ülön az adott termé gyártásához ifejlesztett gyártósoron, gyártószalagon, célgépeen. A gyártósor magas ára a méretgazdaságosság öveteztében megtérül nagy sorozat gyártása esetén. Viszont nagymértében eltérő, újabb termé gyártása nem lehetséges. Ez izárólag vagy a gyártósor átépítésével, vagy egy új gyártósorral való lecserélésével lehetséges. Emiatt ez a gyártórendszer jellemzően alacsony rugalmasságú. Általában a tömeggyártásnál alalmazzá ezt a gyártásmódot. Az előzőeben jellemzett három gyártástípust a gyártórendszer rugalmassága, azaz a terméehez való idomuló épessége, valamint az átlagosan évente gyártott mennyiség alapján egy diagrammban ábrázolhatju Nahmias (997) nyomán. (3. ábra) 8

15 Rugalmasság és a termé-fajtá száma alacsony özepes alacsony Egyedülálló NC gépe Rugalmas gyártórendszer (FMS) Rögzített gyártószalag Évente gyártott darabszám egyedi gyártás széria-gyártás tömeggyártás 3. ábra: Gyártástípuso a rugalmasság és a sorozatnagyság szerint (Nahmias, 997) Magas Gyártósor Termeléenység 0000 Évente gyártott mennyiség Célorientált automatia Rugalmas gyártórendszer, FMS Gyártócella Rugalmasság 25 alacsony Hagyományos gépe Munadarabo száma 4. ábra: A rugalmas gyártórendszer a termeléenység és a rugalmasság síjában (Williamson, 967) Williamson (967) egy orai munájában hasonló síon helyezte el a gyártósort, a célorientált automatiát, a rugalmas gyártórendszert, a gyártócellát valamint a hagyományos 9

16 gépeet. Véleménye szerint a rugalmas gyártórendszer sieres gyártási mód mind a termeléenység (évente gyártott mennyiség), mind pedig a rugalmasság terén (munadarabo száma). (4. ábra) Összefoglalásént elmondható, hogy a célgépeből felállított gyártórendszer alacsony rugalmasságú, magas tőét igényel, viszont alacsony egységöltségen épes gyártani. Az általános célú gépeből felállított gyártórendszer magas rugalmasságú, alacsony tőeigényű, azonban magas egységöltségen épes gyártani. A rugalmas gyártórendszer viszont jó rugalmassággal rendelezi, özepes tőeigényű, és megfelelő egységöltséggel épes gyártani A rugalmasság osztályozása Miltenburg és Krinsy (99) a rugalmasság három alapvető omponensét azonosította. Az első a gyártórendszer azon épessége, miszerint többféle terméet gyárthatun ugyanazon a gépen, valamint ugyanaz a termé legyártható több gépen is. A másodi omponens jelöli azt a tulajdonságot, miszerint az új termée legyártható a már meglévő gépeen. A harmadi omponens jelöli a gépe azon tulajdonságát, miszerint a legyártandó munadaraboon megengedett a változtatás. A rugalmasságna e három értelmezése jelentős előnyöhöz juttatja a rugalmas gyártórendszer alalmazóját. Több, hasonló termé gyártásánál nem szüséges elülönült műhelye és célgépe sorait használni, mivel egyazon gyártórendszerben, ugyanazo a gépe csoportján több termé lehet párhuzamosan gyártás alatt. Ezáltal váli elerülhetővé mind a ülön-ülön igényelt célgép -soro beszerzéséne magasabb öltsége, mind pedig az ezeen a célgép-soroon jelentező esetleges nagymértéű ihasználatlan apacitás. Az új termée bevezetéseor nem szüséges új célgépe megvásárlása és üzemeltetése, hanem az új termé gyártását a már meglévő gyártórendszerünbe illeszthetjü, elegendő gyártási apacitás és szerszámészlet megléteor aár a régebbi termée gyártásával párhuzamosan is. Mivel a rugalmas gyártórendszerben lévő gépe többféle szerszámmal többféle műveletet épese elvégezni, a termée formai megváltozása esetén nem szüséges új szerszámo, illetve új célgépe beszerzése. Az NC illetve CNC gépe önnyen épese idomulni a megváltozott formá és megváltozott művelete elvégzésére. Célgép alatt most nem csa a techniai értelemben vett célgépet értem, hanem a más termé gyártására való áttérés esetén hosszú átállási idejű gépeet is. 0

17 Browne et al. (984) a rugalmasság övetező nyolc típusát ülönböztette meg: géprugalmasság, folyamat-rugalmasság, termé-rugalmasság, útvonal-rugalmasság, volumenrugalmasság, bővítési-rugalmasság, műveleti-rugalmasság valamint termelési-rugalmasság. A gép-rugalmasság ( machine-flexibility ) ifejezi a rugalmas gyártórendszerben lévő gépe azon tulajdonságát, miszerint rövid idő alatt épese reagálni a változtatásora. A szerszámopás vagy szerszámtörés esetén rövid idő alatt elvégezhető a szerszámcsere, valamint a munadarab-csere esetén a szüséges szerszámo cseréje. Ide tartozi az CNC gépe programjaina viszonylag gyors cseréje is. A gép-rugalmasság eredhet a technológiai folyamatból, azaz ifinomult szerszám és munadarab ezelő eszözöből, valamint eredhet a megfelelő termelésprogramozásból. Eor a szerszámcseré számát csöentjü le a megfelelő munadarabo csoportosításával. A folyamat-rugalmasság ( process flexibility ) ifejezi a rendszer azon tulajdonságát, miszerint egy felszerszámozással több munadarab (aár egyidejű) megmunálására épes. Buzacott (982) ezt a tulajdonságot muna-rugalmasságna ( job flexibility ) nevezi, ami az elvégezhető muná soféleségére utal. Gerwing (982) pedig termésála-rugalmasságna nevezi ( mix flexibility ). Ez a rugalmasság az egyidejűleg elvégezhető munadarabo számával mérhető, valamint a gép-rugalmasságból, illetve a több célú, CNC gépe alapvető tulajdonságából ered. A termé-rugalmasság ( product-flexibility ) a gyártórendszer azon tulajdonságát fejezi i, miszerint nagyon gazdaságosan és olcsón lehet terméet váltani a gyártás folyamán. Ez a rugalmasság a legyártandó termésála változtatásához szüséges idővel mérhető. Mandelbaum (978) ezt tevéenység-rugalmasságna nevezte ( action-flexibility ), Gerwin pedig tervrugalmasságna ( design-change flexibility ). Ez a rugalmasság a hatéony és automatizált gyártástervezés és gyártásszervezésből, valamint a géprugalmasságból ered. Az útvonal-rugalmasság ( routing-flexibility ) révén, a munadarab többféle útvonalon, többféle gépe igénybe vételével is legyártható a rendszerünben. Enne öveteztében gépmeghibásodás esetén nem áll le a gyártás, önnyen folytatható a munadarab megmunálása más gépe igénybevételével. Megülönböztethetün lehetséges és valóságos útvonal-rugalmasságot (Browne et al. 984). A lehetséges útvonal-rugalmasság esetén az egyes legyártási útvonala adotta, gépleállás esetén automatiusan útvonalat vált a rendszer. A valóságos útvonal-rugalmasság esetén pedig az egyes munadarabo megmunálása többféle útvonalaon történi, függetlenül bármilyen gépleállástól vagy más váratlan eseménytől. Ez a rugalmasság a gépe csoportosításából (machine-pooling) ered.

18 A volumen-rugalmasság ( volume flexibility ) öveteztében a gyártórendszer ülönböző sorozatnagyságo esetén is gazdaságosan épes gyártani. Ez a magasabb foú automatizálás, valamint az átállási öltség és a változó-öltség alacsony mértééne a övetezménye. Jellemzően aor mondhatju, hogy a gyártórendszerünne nagyobb a volumen-rugalmassága, amior isebb sorozatban is gazdaságosan épes gyártani. Ez a fajta rugalmasság a többcélú gépe alalmazása esetén, az útvonal-rugalmasság megléte, valamint a ifinomult, automatius anyagtovábbító rendszer esetén valósulhat meg. A bővítési-rugalmasság ( expansion flexibility ) öveteztében szüség esetén önnyen bővíthető a gyártórendszerün. A moduláris rendszer öveteztében az új gépe önnyen beilleszthetőe a rendszerbe, aár a orábbi rendszer felbontása nélül is. Ez a rugalmatlan gyártósoroon nehézes, hosszú időt igénylő művelet. A bővítésirugalmasság a nem célorientált elrendezés, a rugalmas anyagezelő rendszer, a moduláris és rugalmas gyártócellá valamint az útvonal-rugalmasság megléte esetén lehetséges. A műveleti-rugalmasság ( operation flexibility ) a munadarab legyártása során elvégzendő művelete sorrendjében enged változtatást. Enne öveteztében javulhat a gépe ihasználtsága és csöenhet az esetleges műveletözi váraozás. Természetesen, ez csa azoban az eseteben lehetséges, amior az elvégzendő műveletene nincsen szigorúan előírt sorrendje. A termelési-rugalmasság ( production flexibility ) fejezi i általánosan, hogy a gyártórendszerün többféle munadarabot épes megmunálni. A felsorolt rugalmasságtípuso özött Browne szerint apcsolat áll fenn. A termé-, a folyamat- valamint a műveleti-rugalmassághoz feltétlen szüséges a gép-rugalmasság megléte. A volumen- és a bővítési-rugalmassághoz pedig elengedhetetlen az útvonalrugalmasság. Valamint mindeze megléteor beszélhetün termelési-rugalmasságról. (5. ábra) gép-rugalmasság útvonal-rugalmasság termé-rugalmasság folyamat-rugalmasság műveleti-rugalmasság volumen-rugalmasság bővítési-rugalmasság gyártásirugalmasság 5. ábra: A rugalmasságtípuso özötti apcsolat (Browne et al. 984) 2

19 2.3. A rugalmas gyártórendszer előnyei A rugalmas gyártórendszer edvező tulajdonságoal rendelezi mind a termeléenység, mind pedig a rugalmasság terén. A legnagyobb előnye abban mutatozi, hogy igen termeléenyen és gazdaságosan épes ülönböző sorozatnagyságú szériáat gyártani, a termée özötti rövid átállási idővel. E tulajdonsága miatt a rugalmas gyártórendszer segítségével a vállalozáso gyorsan épese alalmazodni a piaci igénye megváltozásához. A rugalmas gyártórendszerne számos előnyös tulajdonsága van a hagyományos gyártórendszereel szemben. Eze özül a legfontosabba az alacsony gyártásözi észlete, a magas gépihasználás, a csöentett átfutási idő, a többféle munadarab ezelése és az alacsony béröltsége (Nahmias,997). A rugalmas gyártórendszerben a megmunálandó munadarabo az egyes gépe özött úgynevezett palettáon mozogna. A gyártórendszerben megmunálásra váró munadarabo ilyen eszözöön helyezedne el, emiatt a gyártásözi észletet az ezeen a palettáon elhelyezedő munadarabo alotjá. Eze a palettá felülről orlátoljá a gyártásözi észletet, meghatározzá a gyártásözi észlet maximális számát. Mivel orlátozott számú palettát vehetün igénybe, emiatt viszonylag alacsony a rugalmas gyártórendszerben a gyártásözi észlet. Emiatt fogalmazható meg a rugalmas gyártórendszerben végezett gyártás esetére is az éppen időben (just-in-time) gyártáshoz hasonló, nulla ratárészlet politia. (Ching et al., 2003) A felhasználható palettá száma, so más szemponto figyelembe vétele mellett a gyártásözi észlet mennyiségéne optimalizálásával is meghatározható, ebben az esetben a felhasználható palettá számát döntési változóna ell ijelölni. Egy önálló NC gép ihasználtsága gyaran elég alacsony. Egy rugalmas gyártórendszer viszont több CNC gép összefüggő rendszere, amelyne a ihasználtsága már nagyobb. Enne egyi oa a jobb töltésiegyensúlyozás. Meghibásodás esetén a többi gépre terhelhető a megmunálás. Másfelől pedig az esetleges ihasználatlan apacitás megszüntetésére, a többcélú gépe rendszerére önnyebben lehet rendelést felvenni. A rugalmas gyártórendszer önnyebben el tudja végezni az újonnan megjelenő gyártási feladathoz apcsolódó műveleteet, mivel nagyobb valószínűséggel lesz az adott műveletere szabad apacitás. Mindeze mellett, a termeléenységet növeli a gyors gépbeállítás és szerszámcsere is. A hatéony rugalmas gyártórendszer ihasználtsága elérheti a 80%-ot (Nahmais, 984). Természetesen, a hatéony gépihasználás feltétele a megfelelő termelésütemezés (Kogan, 2000). A hagyományos gyártórendszerben az átfutási idő egy jelentős részét a megmunálóegysége, gépe özötti szállítás, valamint a gépe előtti váraozás teszi i. A 3

20 megmunálóegysége özött evésbé ontrollált mennyiségeben történi az anyagmozgatás. A nem megfelelően ütemezett termelés esetén a gép előtt sorban álló munadarabo jelentős váraozási időt töltene el. A rugalmas gyártórendszerben egyrészről az automatizált anyagtovábbító rendszer hatéonyan szállítja a megmunálandó munadaraboat az egyes gépe özött, valamint az egységes ütemezés öveteztében a gépe előtti váraozást a lehető legisebbre lehet lecsöenteni. Emiatt a lehető legalacsonyabb lesz a váraozási idő. Másrészről pedig, a rövid átállási idő és a gyors szerszámcsere, valamint a gyors újraprogramozás lecsöenti az elvesző időt. Eze miatt a munadarabo átfutási ideje jelentősen csöenthető a rugalmas gyártórendszer alalmazásával. Mint ahogy a fejezetben ifejtettem, a rugalmas gyártórendszer rugalmasabb, mint a rögzített gyártószalag, viszont evésbé rugalmas, mint egy egyedülálló NC gép vagy egy egyedülálló munaállomás. Az igénybe vehető szerszámészlettől függően a rugalmas gyártórendszer tetszés szerint felszerszámozható több ülönböző munadarab egyidejű megmunálására. Megfelelő felszerszámozás esetén, a munadarabo váltásaor a sorozatindítási idő teljesen megszüntethető. A rugalmas gyártórendszerben nagyságrenddel evesebb munás dolgozi, mint a hagyományos gyártószalagnál. Munaerő szüséges a gyártórendszer beprogramozásához, valamint az egyes rendívüli eseménye ezeléséhez. Kevesebb munaerőre van szüség mind a megmunálás, mind pedig a sorozatindítás esetén. A munaerőlétszám csöenése jelentős munabércsöentést tesz lehetővé. Az említett főbb előnyö mellett számos, isebb mértéű előnnyel is jár a rugalmas gyártórendszer alalmazása. Inman (99) munája alapján eze: csöen a megmunálási hulladé. Egyes eseteben aár 5%-al is csöenhet. Csöen a veszteség. Jobb minőségirányítást tesz lehetővé, mivel a teljesen automatizált rendszerben isebb az emberi tévedés lehetősége, valamint a számítógép-vezérelt gépe feladatörébe önnyebben beilleszthető a minőség-ellenőrzés műveletei. Mivel isebb helyet foglal egy rugalmas gyártórendszer mint egy hasonló gyártóépességű hagyományos gyártórendszer, ezért jelentős helymegtaarítást, és emiatt jelentős üzembérleti-díj (helyfoglalási-öltség) csöentést eredményez. Az automatizált rendszer öveteztében jobb munafolyamato érhető el. Csöen a betanított munáso miatt felmerülő otatási öltség. Biztonságosabb. Kevesebb felügyeletet igényel. Egy viszonylag alacsony beruházással önnyen növelhető a gyártandó termésála. Könnyebben bővíthető maga a gyártórendszer is. Jobb az információáramlás, mivel a pontos információ a számítógép-vezérelt rendszerből önnyen inyerhetőe. 4

21 A rugalmas gyártórendszere számos előnyei mellett azonban nem szabad elfeledeznün azo néhány hátrányairól sem. A legnagyobb hátrány a rugalmas gyártórendszer felállításána magas öltsége. A rugalmas gyártórendszereet alotó CNC gépe, az automatius anyagtovábbító rendszer valamint a vezérlő számítógéprendszer igen magas öltségűe. Számos esetben a megtérülési, cash-flow elemzése negatív nettó jelenértéet mutathatna i, azaz arra utalhatna, hogy nem éri meg a rugalmas gyártórendszerbe való befetetetés. Egy ilyen omplex gyártási rendszer beruházása előtt soféle megtérülési vizsgálattal ell a beruházási döntésünet alátámasztani. (Meredith et al. 986; Kaplan, 984) Magas öltséget jelent az anyagáramlási rendszert vezérlő szoftver és az anyagmozgatási rendszer eszözei: szállítószalag, anyagtápláló és anyagmozgató eszözö. Nem szabad elfeledeznün a rugalmas gyártórendszer üzembe állításaor jelentező ideiglenes termeléscsöenésről sem. So vállalat vonaodi a nagy összegű beruházásotól, inább több isebb beruházásoba fog. Kétségívül, ezt az igen nagy beruházást gondos és részletes folyamattal ell megvalósítani. Inman (99) szerint a rugalmas gyártórendszer telepítéséne folyamata a vállalat gyártási stratégiájána meghatározásával ezdődi, majd pedig a örnyezetelemzéssel, a menedzsment elötelezettségével, a techniai és a gazdasági értéeléssel folytatódi. Végül pedig a dolgozó bevonásána ell megelőznie a gyártórendszer üzembe állítását. További lehetséges probléma a rugalmas gyártórendszerenél, hogy számos esetben rendszerleállást ell alalmazni, amior az egész gyártórendszert le ell állítani. Enne az oa lehet tervezett arbantartás, szerszámcsere. Nemtervezett leállás oa lehet gépmeghibásodás. Amennyiben egy megmunálógép hibásodi meg, aor a rendszer a többi géppel még folytatni tudja a gyártást, amennyiben viszont az anyagezelő rendszer vagy a özponti vezérlő számítógép hibásodi meg, aor az egész gyártórendszert le ell állítani. Összefoglalva elmondható, hogy gondos gazdasági és megvalósíthatósági elemzése eredményeént meghozott döntés alapján, gondosan megtervezett megvalósítási folyamattal telepített rugalmas gyártórendszer előnyére váli a gyártóvállalatna A termelésmenedzsment feladata A termelésmenedzsment (Oprations Management) Waters megfogalmazásában (996) azo a menedzsment funció amelye özvetlenül a termée előállításáért felelőse. Az inputo rendezésétől a belőlü előállított outputoig az összes folyamatért felelőse. A termelésmenedzsere feladata özé tartozi a tervezés, azaz a célitűzése megfogalmazása; a szervezés, a szervezeti felépítés és műödési folyamato meghatározása, hogy a legjobb módon érhessü el a célt; a megfelelő munaerő alalmazása; a munaerő 5

22 özvetlen irányítása; a munaerő motivációja; az erőforráso alloálása a megfelelő munához; a folyamato ellenőrzése és szüség esetén beavatozás; valamint az információ ezelése. Míg a termelésmenedzsment a termelési és szolgáltatási folyamato egészét átöleli, addig a termelésirányítás a özvetlenül gyártással apcsolatos feladatoal foglalozi. A termelésirányítás legfontosabb funciói a gyártási igény előrebecslése, a termeléstervezés, a észletgazdálodás, a gyártásütemezés valamint a munaadagolás (Jánoi és Kocsis, 986). A gyártási igény előrebecsléséne célja az egyes gyártmányo várható igényeine megállapítása bizonyos időperiódusora, ami a termeléstervezéshez szüséges. A termeléstervezés-funció az előrebecsült gyártási igényeet alaítja át egy gyártási programmá. A észletgazdálodás célja az anyagszüséglet tételes meghatározása, amelye a meghatározott igénye ielégítéséhez szüségese. A gyártásütemezés a gyártási folyamat minden műveleténe időbeli pontos tervezését végzi el. A munaadagolás feladata pedig a gyártásindítás, az adatgyűjtés, a hatéonyságmérés valamint az operatív problémá megoldására irányuló beavatozás. Gupta és Galloway (2003) a tevéenység alapú öltségszámítást özéppontba helyezve, a termelésmenedzsment legfőbb funcióit az úgy nevezett termelési hexagonba (operations hexagon) helyezte el. (6. ábra) Véleményü szerint a termelésmenedzsment alapvető feladata a termelés-tervezés, a művelete tervezése és fejlesztése, a ratározás menedzsmentje, minőségmenedzsment és -irányítás, apacitástervezés valamint munaerő-menedzsment. Eze a funció a tevéenység alapú öltségszámítás és menedzsment örül helyezedne el. A tevéenység alapú menedzsment (ABM, Activity-Based Management) azona a menedzsment-döntésene az összessége, amelye a tevéenysége alapján meghatározott öltségeen alapulna. Termelés - tervezés Munaerő menedzsmentje Kapacitástervezés ABC/M Minőségmenedzsment és -irányítás Folyamattervezés és fejlesztés Ratározás menedzsmentje 6. ábra: Termelési hexagon (Gupta és Galloway, 2003) 6

23 A termelővállalat termelésirányítási feladataina megoldását a termelésmenedzsment ezeli. A termelésmenedzsment feladatait három részre bonthatju. Stratégiai feladatora, tatiai feladatora valamint az operatív feladatora. A rugalmas gyártórendszereel apcsolatban a stratégiai feladatörbe az igen drága rugalmas gyártórendszer alalmazásána, illetve nem alalmazásána a problematiája tartozi, vagyis anna eldöntése, hogy a vállalat a jelenbeli és a jövőbeli termelései elvégzéséhez rugalmas gyártórendszert alalmazzon, vásároljon és telepítsen, vagy hogy a jelenlegi és a jövőbeli tervezett gyártásoat más, egyéb gyártási örnyezetben ívánja teljesíteni. Itt az előző fejezetben megemlített főbb tényező mérlegelése, megtérülési számításo, valamint egyéb, vállalatstratégiai szemponto figyelembe vétele és az ezeen alapuló stratégiai döntéshozatal apja a legnagyobb hangsúlyt. A tatiai menedzsmentfeladatohoz sorolom a már meglévő rugalmas gyártási rendszerün bővítési, gépvásárlási illetve géporszerűsítési döntéseit. Az operatív termelésmenedzsment témaörébe pedig az ismert, illetve a megjósolt, előre jelzett igénye ielégíthetőségéne és a ielégítéséne, tehát a legyártásána a megtervezése és lebonyolítása tartozi A rugalmas gyártórendszerben megoldandó termelésmenedzsmentproblémá A rugalmas gyártórendszere a speciális technológia öveteztében a termelésmenedzsment funció elülönülését ívánja meg. Külön témaör foglalozi a gyártórendszer felépítésével, valamint mási témaör a gyártás alatti vezérléssel és irányítással. A gyártás alatti operatív irányítás foglalozi a beérező munadarabo vezérlésével, a munadarabo mozgatásával, a gépe gyártás alatti átszerszámozásával valamint a váratlan eseménye ezelésével. A gyártórendszer onfigurálásával foglalozó modelle határozzá meg az adott célrendszerne leginább megfelelő termelési tervet. Eze foglalozna a termelés megtervezésével, a gyártórendszer felállításával, felszerelésével és felszerszámozásával, azaz a gépe onfigurálásával, valamint a legyártási útvonala valamint a részletes termelési ütemterv megtervezésével, hogy melyi termé mior melyi gépen legyen megmunálva. Egy gyártórendszer onfigurálása nem csa azt határozza meg, hogy az egyes gépe milyen szerszámoal rendelezzene, hanem hogy melyi gép milyen termé gyártásában vegyen részt. A rugalmas gyártórendszer onfigurálási problematiája igen bonyolult, mivel a gyártórendszer gépei sooldalúa, számos ülönböző műveletet épese elvégezni. Egyidejűleg számos munadarab lehet megmunálás alatt, valamint minden munadarabna több legyártási útvonala is lehet, viszont a szerszámo száma esetleg orlátozott. Stece (983, 986) öt ülönböző problémaört definiált, és ezen problémaörö felől özelítette 7

24 meg a rugalmas gyártórendszer onfigurálását. Amennyiben sierül olyan megoldást találnun, ahol mind az öt szempontot figyelembe vesszü, aor megfelelő onfigurálást apun. Az azonosított öt problémaör a munadarab iválasztási probléma, a gépcsoportosítási probléma, a gyártási arány meghatározása, az erőforrás-alloáció problematiája valamint a töltési probléma. A munadarab iválasztási problémaör ezeléseor a megmunálandó munadaraboat a megmunálási igénye alapján csoportoba rendezzü. Ezen csoporto munadarabjai leszne egyidejűleg megmunálva. A csoportba rendezés alapelve a ívánt megmunáláso technológiai hasonlóságu. A gépcsoportosítás érdésöre (machine pooling) a gépe csoportoba foglalásával foglalozi. A csoporton belül minden gép ugyanúgy van felszerszámozva, emiatt a csoport minden gépe azonos műveletet épes elvégezni. Bizonyos aggregált elemzése esetén, a csoportot teinthetjü egyetlen gépne, amelyne a apacitása a benne lévő gépe összapacitása. Természetesen, ebben az esetben nem szabad elfeledeznün, hogy ez az összegzett gép valójában több munadarabot épes megmunálni egyidejűleg. A gépe csoportba foglalásána az a nagy előnye, hogy egyrészt egy gép meghibásodása esetén a csoport többi gépe átveheti a meghibásodott gép munadarabjait, másrészt a szervezés egyszerűbb, mivel evesebb felszerszámozási variációval ell számolni. A csoportosítás anna az esélyét csöenti, hogy egy termé gyártása leáll egy gép meghibásodása miatt. A gépe csoportba foglalása a megmunálási útvonala számána növelése miatt az alternatív gyártás lehetőségét teremti meg. Emiatt mondhatju, hogy a gépcsoportosítás növeli a gyártórendszer teljesítményét. A csoportba foglalást alalmazzá a termelés növelése céljából is. Ugyanis minél iegyenlítettlenebb a csoporto mérete, annál nagyobb a rendszer várható ibocsátása. (Stece, 983) Részletesen Kleinroc (976) valamint Stece és Solberg (98) foglalozott ezzel a problémaörrel. A termelési arány problémaöre a legyártott termée mennyiségét határozza meg. Pontosabban a legyártandó termée gyártási arányát. Bizonyos esetben elfordulhat, hogy nem áll rendelezésre elegendő gyártóapacitás a gyártórendszerünben. Ez a apacitásorlát nem oldható fel sem átszervezéssel, sem a gépe átszerszámozásával, sem pedig a részletes gyártási ütemterv átszervezésével. Ezeben az eseteben meg ell határoznun, hogy az egyes terméfélesége meora részét gyártsu le. Ez a paraméter legtöbbször döntési változó a modelleben. Bizonyos evert, egész-értéű modelle esetében eze az arányo -0 értéet vehetne fel, eor csa arról dönthetün, hogy felvegyü-e az adott terméféleséget a legyártandó termée özé, vagy sem. Amelyiet felveszün, azoat teljes mennyiségben le tudju gyártani. 8

25 Az erőforrás-alloáció problémaöre a palettá orlátozott számú szerszámrögzítőne és a munadarabo rögzítőine szerszámohoz és terméehez való hozzárendelését végzi el. Végül pedig a töltés problémaöre az elvégzendő művelete, valamint a szerszámo gépcsoportohoz való rendelésével foglalozi. Itt egyrészt a szerszámo orlátozott számát, másrészt pedig a gépe szerszámtartójána orlátozott apacitását figyelembe véve ell az elvégzendő művelete alapján a szerszámoat és műveleteet a gépehez, gépcsoportohoz rendelnün. A töltés megszervezéseor az egyes gépe töltéseine iegyenlítésére ell töreedni, mivel ez által növelhető a rendszer ibocsátása. Nem szabad az egyes műveleteet izárólag egyetlen géphez rendelni, mivel eor egyetlen útvonalu lesz, ami rontja a rendszer teljesítményét. Valamint figyelembe ell venni, hogy amior a termelési igény megváltozi, a gépe töltése eltolódhat, ami bizonyos eseteben apacitáshiányt oozhat. Stece számos célt fogalmazott meg a rugalmas gyártórendszer helyes töltéséne meghatározásához (Stece, 977; Stece és Solberg, 98): () a gépere iosztott művelete összidejeine iegyensúlyozása; (2) a gépe özötti mozgáso számána csöentése; (3) az egy csoportba foglalt azonos méretű gépe töltéseine iegyensúlyozása; (4) az egy csoportba foglalt eltérő méretű gépe töltéseine iegyensúlyozatlansága; (5) a szerszámtár lehető legjobb feltöltése; (6) a műveletre felállított prioritáso maximalizálása. A részletes termeléstervezés problémaörébe az említette mellett az ütemezés problémaöre társul. (Suri és Whitney, 984) Amennyiben az aggregált döntésün alapján a munadarabo és gépe csoportba foglalása mellett legyárthatóa a termée meghatározott része, valamint a szerszámo, palettá és rögzítő is hozzárendelhető a gépehez és terméehez, még mindig felmerülhet az a probléma, hogy találun-e megfelelő munaütemezést, amior minden gépen el tudju végezni a hozzáju rendelt műveleteet. Ezzel foglalozi az ütemezés problémaöre, ahol figyelembe vehetün egyéb tényezőet is, például az átfutási időet, határidőet, észleteet, stb Döntése a rugalmas gyártórendszerben A rugalmas gyártórendszere menedzsment döntései bonyolultabba, mint más gyártórendszereé, mint a gyártósoroé és a ülönálló megmunálóegységé (Stece, 983). A gyártórendszere bonyolultsága a megmunálandó munadaraboon elvégzendő művelete, valamint a többcélú gépeen elvégezhető művelete nagy számából és eze szövevényes apcsolatrendszeréből ered. A matematiai modelle segítene a rugalmas gyártórendszerben történő gyártás megtervezésében és szervezésében. A gyártórendszer szervezéseor soféle 9