Üzemszervezés A BMEKOKUA180

Átírás

1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedésmérnöki Szak Üzemszervezés A BMEKOKUA180 Termelési rendszerek Dr. Juhász János egyetemi docens

2 A termelési rendszerek fogalma A termelési rendszerek osztályozása: Hagyományos vagy klasszikus termelési rendszerek Integrált, rugalmas termelési rendszerek A munkahelyek térbeli elrendezésének alapelvei: Technológiai csoportosítású munkahelyek Termék (tárgyi) csoportosítású munkahelyek A termelési rendszerek hagyományos csoportosítása: Műhely-rendszerű termelési rendszer Csoportos rendszerű termelési rendszer Folyamatos rendszerű termelési rendszer 2

3 A műhely-rendszerű termelés jellemzői A műhely-rendszerű termelés alkalmazási területei: egyedi- és kissorozat gyártás A műhely-rendszerű termelés előnyei: a géppark jól áttekinthető, tagolható a technológiai ellenőrzés jól megoldható a gépek egyenletes terhelése operatív beavatkozásokkal biztosítható a termelési terület jól kihasználható a profil változására kevésbé érzékeny 3

4 A műhely-rendszerű termelés jellemzői A műhely-rendszerű termelés hátrányai: nagyok az anyagmozgatási távolságok, ezért hosszú az átfutási idő magas a termékegységre jutó önköltség a felelősség nehezen állapítható meg nagy az előkészületi és a befejezési idő a termék készenléti fokának megállapítása körülményes 4

5 A csoportos rendszerű termelési rendszer A csoportos rendszerű termelési rendszer megszervezése: azonos, vagy hasonló technológiával készülő alkatrészek csoportokba sorolása az egyes alkatrész-csoportok legyártásához szükséges gépek csoportokba sorolása az egyes gépcsoportok térbeli összevonása, elrendezése az alapvető mutatószámok meghatározása 5

6 A csoportos rendszerű termelési rendszer A csoportos rendszerű termelési rendszer tipikus gépelrendezési változatai: bázisműveletes gépkör homogén gépcsoportok szerinti elrendezés kör kerület mentén való elrendezés soros elrendezés 6

7 A csoportos rendszerű termelési rendszer Alapanyagok Bázisműveletes gépkör B A A A G C F D E Kész alkatrészek A A B B C D D E E F Homogén gépcsoportok A B... munkahelyek, gépek C F F Kör kerület mentén II.késztermék 4 5 I. késztermék Alapanyag I.termék II.termék 1 F A a/ b/ A B... munkahelyek 3 E Kiszolgáló terület 2 B D C 3 D C B A E F G H Soros elrendezés A B munkahelyek, gépek műveletek c/ A B...munkahelyek, gépek d/ 7

8 A csoportos rendszerű termelési rendszer A csoportos rendszerű termelési rendszer alapvető mutatószámai: a csoportba sorolt gépek átlagos terhelési mutatója (η t ): ahol t n i 1 n i 1 t T Hi t i : a csoportba sorolt i-edik gép terhelése (óra/év) T Hi : az i-edik gép hasznos időalapja (óra/év) n : a csoportba sorolt gépek száma i 8

9 A csoportos rendszerű termelési rendszer A csoportos rendszerű termelési rendszer alapvető mutatószámai: a csoport zártsága (z t ): z t t t t ki 100 (%) ahol Σt : a csoportba sorolt alkatrészek összes műveleti ideje Σt ki : a kilépő műveletek összes ideje 9

10 A csoportos rendszerű termelési rendszer A csoportos rendszerű termelési rendszer alapvető mutatószámai: a termelő berendezés szempontjából számított zártsági fok (z b ): z b t tki t t ki t be 100 (%) ahol Σt : a csoportba sorolt alkatrészek összes műveleti ideje Σt ki : a kilépő műveletek összes ideje Σt be : a belépő műveletek összes ideje 10

11 A csoportos rendszerű termelés jellemzői A csoportos rendszerű termelés alkalmazási területei: közepes- és nagysorozat gyártás A csoportos rendszerű termelés előnyei: a termék előállításában résztvevő valamennyi munkahely egymáshoz közel helyezhető el, így a szállítási utak rövidek a termelés irányítása egyszerűbb, a készültségi fok könnyen megállapítható mód nyílik jelentős mértékű szerszámozásra és készülékezésre specializáltabb munkahelyek, magasabb termelékenység a felelősség egyértelműen megállapítható 11

12 A folyamatos rendszerű termelés jellemzői A folyamatos rendszerű termelés kialakításának feltételei: a termelési feladat hosszú időtávra való ismerete a termelési eljárások, a termékek és alkatrészek messzemenő szabványosítása és tipizálása a termelés pontos, minden részletében átgondolt technikai előkészítése szigorú technológiai és munkafegyelem magas színvonalú normázás operatív naptári tervezés a kisegítő és kiszolgáló folyamatok zavartalan működése 12

13 A folyamatos rendszerű termelés jellemzői Az ütemidő, mint a folyamatos rendszerű termelés legfontosabb időjellemzője: a munkahely ütem értelmezése: ahol t t : az adott munkahelyen a műveleti idő t v : a várakozási idő a vonal vagy kibocsátási ütem értelmezése: I t m t v 0 T N P kh ahol N kh a T P idő alatt előállítandó termékek száma 13

14 A folyamatos rendszerű termelés jellemzői A kötött ütemű (szinkronizált) folyamatos termelés lényege: az egyes munkahelyek egy termék okozta foglaltsági ideje megközelítően egyenlő, vagy egész számú többszöröse a legkisebb műveleti időnek A kötetlen ütemű folyamatos termelés lényege: a különböző munkaütemű munkahelyek között átmenetileg befejezetlen (műveletközi) készletek halmozódnak fel A kényszerütemű folyamatos termelés lényege: az ütemet valamilyen folyamatos működésű anyagmozgató gép biztosítja 14

15 A folyamatos rendszerű termelés jellemzői A folyamatos rendszerű termelés alkalmazási területei: nagysorozat- és tömeggyártás A folyamatos rendszerű termelés előnyei: csökken a termelési terület a folyamat jól áttekinthető csökken az egy termékre eső önköltség csökken a selejt mennyisége csökken a termékátfutási idő a termelés programozása, irányítása és ellenőrzése könnyen megoldható könnyen automatizálható 15

16 A folyamatos rendszerű termelés jellemzői A folyamatos rendszerű termelés hátrányai: a más termékre való átállás nehézkes és költséges a gyártandó termékmennyiség ingadozása gondokat okoz rendkívül érzékeny a zavarokra beruházási igénye nagy 16

17 Példa egy szinkronizálási feladat megoldására Egy fogaskerék gyártó üzemrészben a műszakonként előállított termékmennyiség: N kh = 180 db A produktív időalap: T p = 900 perc Az élenjárók teljesítési százaléka p s = 125% A munkahelyenkénti időnormák a következők: Munkahelyek Időnorma (perc/db) gépi idő (t gépi ) kézi idő (t kézi ) A (Daraboló) 1,2 0,6 B (Forgácsoló) 12,2 6,8 C (Csiszoló) 8,2 2,1 D (Festő) 3,8 1,6 E (Szerelő) 14,8 4,8 17

18 Példa egy szinkronizálási feladat megoldására (2) Meghatározandó: a megmunkáló gépek száma munkahelyenként; az átlagos kibocsátási ütem; a munkahelyek terhelési diagramja; a szűk keresztmetszeteken szükséges teljesítési százalék; a bő keresztmetszetek fel nem használt időalapja. 18

19 Példa egy szinkronizálási feladat megoldására (3) A termelési feladat elvégzéséhez szükséges produktív időalap valamennyi keresztmetszet esetében: T ' p N kh t ( perc) ahol N kh - a műszakonként előállítandó mennyiség, feladatunkban 180 db; t - a műveleti idő (t = t gépi + t kézi ) 19

20 Példa egy szinkronizálási feladat megoldására (4) A keresztmetszetenként üzemeltetendő gépek száma (n gép ): n gép ( gép) A kapott értéket egész számra kerekítjük. T T ' p p Munkahelyek Időnorma (perc/db) gépi idő (t gépi ) kézi idő (t kézi ) A 1,2 0,6 B 12,2 6,8 C 8,2 2,1 D 3,8 1,6 E 14,8 4,8 Időnorma t (perc/db) 1, ,3 5,4 19,6 Szükséges produktív idő T P ' (perc) Gépek száma n gép 0,4 1 3,8 4 2,1 2 1,1 1 3,9 4 20

21 Példa egy szinkronizálási feladat megoldására (6) A munkahelyek terhelése: Egy gép terhelése (t') a műveleti idő és a munkahelyen dolgozó gépek számának hányadosaként számítható. A számítás eredménye: Munkahelyek Időnorma (perc/db) gépi idő (t gépi ) kézi idő (t kézi ) A 1,2 0,6 B 12,2 6,8 C 8,2 2,1 D 3,8 1,6 E 14,8 4,8 Gépek száma 0,4 1 3,8 4 2,1 2 1,1 1 3,9 4 Egy gép terhelése (perc/gép) gépi idő (t' gépi ) kézi idő (t' kézi ) t' 1,2 0,6 1,8 3,1 1,7 4,8 4,1 1,1 5,2 3,8 1,6 5,4 3,7 1,2 4,9 21

22 Példa egy szinkronizálási feladat megoldására (7) Az átlagos kibocsátási ütem: I T N p kh ( perc / db) 22

23 Példa egy szinkronizálási feladat megoldására (8) A munkahelyek terhelése: I = 5 perc/db 23

24 Példa egy szinkronizálási feladat megoldására (9) A szűk keresztmetszetek teljesítési százalékának kiszámítása: C keresztmetszet a gépenként terhelés: t = 5,2 perc/gép a kézi idő: t kézi = 1,1 perc/gép a terhelés és a vonali ütem különbsége: Δt = t I = 5,2 5 = 0,2 perc/gép a kézi idő tervezett értéke: t kézit = t kézi Δt = 1,1 0,2 = 0,9 perc/gép a szükséges teljesítmény: x C = t kézi / t kézit * 100 = 1,1 / 0,9 * 100 = 122 % Mivel x C < p s ezért szervezéssel szinkronizálás megoldható 2 géppel. 24

25 Példa egy szinkronizálási feladat megoldására (10) A szűk keresztmetszetek teljesítési százalékának kiszámítása: D keresztmetszet a gépenként terhelés: t = 5,4 perc/gép a kézi idő: t kézi = 1,6 perc/gép a terhelés és a vonali ütem különbsége: Δt = t I = 5,4 5 = 0,4 perc/gép a kézi idő tervezett értéke: t kézit = t kézi Δt = 1,6 0,4 = 1,2 perc/gép a szükséges teljesítmény: x D = t kézi / t kézit * 100 = 1,6 / 1,2 * 100 = 133 % Mivel x D > p s ezért a szinkronizálás nem oldható meg 1 géppel. 25

26 Példa egy szinkronizálási feladat megoldására (11) A bő keresztmetszetek fel nem használt időalapjának kiszámítása: A keresztmetszet a szükséges produktív időalap: T P = 324 perc a gépcsoportban lévő gépek száma: n gép = 1 a fel nem használt időalap: ΔT P = T P T P / n gép = / 1 = 576 perc/gép 26

27 Példa egy szinkronizálási feladat megoldására (12) B keresztmetszet a szükséges produktív időalap: T P = 3420 perc a gépcsoportban lévő gépek száma: n gép = 4 a fel nem használt időalap: ΔT P = T P T P / n gép = / 4 = 45 perc/gép E keresztmetszet a szükséges produktív időalap: T P = 3528 perc a gépcsoportban lévő gépek száma: n gép = 4 a fel nem használt időalap: ΔT P = T P T P / n gép = / 4 = 18 perc/gép 27

28 Integrált, rugalmas gyártórendszerek jellemzői Az integrált, rugalmas gyártórendszerek értelmezése: az integráltság fogalma: a technológiai (gyártási) folyamat a kiszolgálási (anyagmozgatási) folyamat a tárolási folyamat a vezérlési folyamat, valamint az ellenőrzési folyamat összevonása az rugalmasság fogalma: sokféle munkadarabon, sokféle művelet elvégezhető gyors átállások 28

29 Integrált, rugalmas gyártórendszerek jellemzői Az integrált, rugalmas gyártórendszerek kialakulásának okai: növekvő igény a változatos, sokféle egyedi termékek iránt a termék életciklus lerövidülése a rugalmatlan tömegtermeléssel kapcsolatos mennyiségi igények csökkenése törekvés a termelési folyamatok automatizáltsági szintjének növelésére törekvés a termelési átfutási időn belül egyre növekvő arányt képviselő anyagmozgatási és várakozási idők csökkentésére a készletek csökkentésének igénye 29

30 Integrált, rugalmas gyártórendszerek jellemzői A gyártási eljárások fejlődési irányai: Kézi kiszolgálású szerszámgépek Rugalmas automaták "Merev" automaták Rugalmasság Termelékenység Kissorozat-gyártás Fejlődési irány Középsorozatgyártás Nagysorozat-gyártás 30

31 Integrált, rugalmas gyártórendszerek jellemzői Az integrált, rugalmas gyártórendszerek kiépítésének fokozatai: egymástól független NC (Numerical Control) gépek alkalmazása kézi kiszolgálással automatikus munkadarab cserével rugalmas gyártó cellák rugalmas gyártó hálózatok rugalmas gyártó vonalak 31

32 Integrált, rugalmas gyártórendszerek jellemzői Rugalmas gyártó cellák: MK1 SZT1 IR ELL R MK2 SZG1 SZG2 ELL 32

33 Integrált, rugalmas gyártórendszerek jellemzői Rugalmas gyártó hálózatok: R FG MK 1 SZT MK n 33

34 Integrált, rugalmas gyártórendszerek jellemzői Rugalmas gyártó vonalak: MK1 SZG P MKn 34

35 Integrált, rugalmas gyártórendszerek jellemzői A gyártás rugalmasságának és kapacitásának összefüggése: 35

36 Ellenőrző kérdések: 1. Jellemezze a műhelyrendszerű gyártást (előnyök, hátrányok, alkalmazási terület)! 2. Melyek a műhelyrendszerű gyártás előnyei és hátrányai? 3. Melyek a csoportos rendszerű termelés előnyei, hátrányai, alkalmazási körülményei? 4. Milyen lépésekkel szervezhető meg a csoportos rendszerű termelés? 5. Mit jelent a vonalütem és a munkahely ütem? (Szöveges definíciók és képletek!) 6. Melyek a szinkronizálás fő célkitűzései? 36

37 Ellenőrző kérdések: 7. Egy gépipari darabáru gyártó cég 16 féle alkatrész gyártását kívánja megszervezni. Az egyes termékek átlagos sorozatnagysága db. Milyen (hagyományos) gyártási rendszer alkalmazását javasolná? Milyen lépésekben szervezné meg a rendszer kialakítását? 8. Melyek az integrált, rugalmas gyártórendszerek kialakulásának főbb okai? Rajzolja fel egy rugalmas gyártó cella egy lehetséges elrendezési rajzát a szükséges magyarázó feliratokkal! 9. Mi jellemzi az integrált, rugalmas gyártórendszereket (integráltság, rugalmasság, rugalmas automatizáció)? 37