3. A GYÁRTERVEZÉS ALAPJAI A gyártervezési folyamat bemutatását fontosnak tartottuk, mert a gyártórendszer-tervezés (amely folyamattervezés) része a gyártervezési feladatkörnek (objektumorientált tervezés), melynek tárgyalása lehetővé teszi a gyártórendszer-tervezés megközelítését felülről, egy hierarchikus tervezési folyamat részeként. 3.1. Alapelvek A gyártervezési szakterület [17] feladatai a vállalati tervezés feladatkomplexumának részét képezik. A gyártervezés feladatköréből számunkra nem annyira a telephely és az épület kiválasztása, megszervezése izgalmas, hanem a termelési folyamatok (gyártás és szerelés) tervezése a hozzájuk rendelendő logisztikai folyamatokkal (szállítás, raktározás, rakodás, komissiózás), valamint mellékfolyamatokkal együtt. Természetében a gyártervezés a beruházási folyamat megtervezését jelenti, azaz a gyári illetve termelési folyamatok gazdaságos megoldásainak kidolgozását értjük alatta. Azt is mondhatnánk, hogy a gyártervezés egy előre kigondolt termelés komponenseinek a megtervezését jelenti.
Komplex megközelítésben a gyártervezés átfogja a gyárak tervezési, megvalósítási és üzembevételi kérdéseinek megoldását. A gyárat ilyenkor teljes rendszernek kell tekinteni, amelyhez az alábbi tervezési területek feladatainak megoldása tartozhat: telephelyek meghatározása, telephely tervezése, beépítési tervek megalkotása beleértve a tér- és épületrendszerek kiválasztását és elrendezését, azaz az általános beépítés tervezését, a termelési és logisztikai folyamatok strukturálása, melynek része a személyzeti és a szervezeti tervezés a megadott területi és térbeli rendszereken belül, azaz a gyár struktúrájának tervezése, valamint ezek megvalósítása és üzembehelyezése.
Ezek a tervezési területek határozzák meg a gyárkoncepciót, ami olyan célkitűzéseknek van alárendelve, amelyeket Wiendahl három pontban foglalt össze [147]: A gyár gazdaságos működésének biztosítása. A termékeket minimális átfutási idők és készletek mellett határidőre és minőségileg megfelelően a nem értékalkotó tevékenységek elkerülésével kell előállítani a felszerelés, terület és személyzet lehető legjobb kihasználásával.. A gyár rugalmasságának, könnyű adaptálhatóságának a feladat szerinti átalakíthatóságának a biztosítása. A felszereléseket, folyamatokat és térstruktúrákat rugalmasan kell kialakítani, hogy a piactól függő értékesítési ingadozásokhoz alkalmazkodni lehessen új formákkal, új gyártási eljárásokkal, technikával és szervezési elvekkel.
A gyár nagy vonzerejének biztosítása. Ezt meghatározzák az ösztönző bérezési és szociális feltételek, emberbarát munkakörülmények, a csekély környezeti terhelés biztosításához ökológiai kritériumok teljesítése, a gyárépület modern, esztétikus ipari architektúrájának megvalósítása (megjelenés). Nyilvánvaló, hogy a mindenkori gyárkoncepció az ember, a technika és a szervezés együttműködésének eredménye (3.1. ábra), melyek behatárolják a tervezési feltételeket (a számításba vehető erőforrásokat), a működési célterületeket, a nyersanyagbeszerzési és késztermék-értékesítési lehetőségeket.
3.1.1. A gyártervezés alapjai A gyártervezés alapjait a már említett három tervezési terület (telephely, általános beépítés, gyár struktúra) következetes feldolgozásához a rendelkezésre álló erőforrások képezik, melyek a 3.1. ábrán tervezési feltételként szerepelnek. A 3.1. ábra alapján világos, hogy a gyárkoncepciót mérvadó módon a kialakítandó termelési folyamat határozza meg, melyet befolyásol a megvalósítandó termelési program, amit a vállalat aktív értékesítési tevékenysége határoz meg (piac vagy a vevő igények). A mai vállalati környezetben a termelési programok fő célkitűzései közé tartozik: a gyártmány változatok sokféleségének növelése, a csökkenő gyártmány-életciklusok, a csökkenő gyártmány-darabszám, a rövid átfutási idejű termékváltás, a növekvő áruválaszték, a rövid szállítási idők, ezen belül a gyártás rövid átfutási idői.
A rövid-, közép-, illetve hosszú határidővel várható termelési programfejlesztések előzetes meghatározásának jósága ezzel a megalapozott gyártervezési folyamat lényeges minőségi jellemzőjévé válik. A gyártervezési gyakorlat azt mutatja, hogy éppen a termelési program fejlesztésének tervezési alapként való elegendően pontos megadása gyakran nehezen megoldható. Ez összefügg a gyártervezési folyamat természetével, hiszen ez hangsúlyozottan jövőorientáltságú tervezési folyamat, s ezért modellezése sztochasztikus jellegű. A gyártervezési folyamatot változó, részben véletlenszerű bemenő információk sokasága jellemez, amelyek gyakran nem tesznek lehetővé egyértelmű következtetéseket, éppen ezért a tervezésben, a megoldás kialakításánál a gyár rugalmasságát kell biztosítani.
Tervezési feltételek (erõforrások) -terület, épületek -mûszaki felszerelések, berendezések, eljárások -személyzet -szervezés, logisztika -információs technológia -energia Nyersanyag, Félkész termékek Beszerzési piac (szállítók) telephely, általános beépítési terv gyárstruktúra A gyárkoncepció célkitûzései: -gazdaságosság -rugalmasság -vonzerõ Késztermék, Végtermékek, Értékesítési piac (vevõ) 3.1. ábra Tervezési feltételek és a gyártervezés célterületei [17]
A gyártervezés igényes projektjeiben a szükséges rugalmassági tartalékok megbecsüléséhez (pl. a termelési program ingadozásának kiegyenlítéséhez) vagy más szélsőséges helyzetek kezeléséhez a gyártási folyamatok és anyagáramlás szimulációját végzik el. (3.5.6. pont). 3.1.2. A gyártervezést befolyásoló tényezők A gyártervezés tárgya és módszertana váltakozó igényeknek és átalakulásoknak van kitéve. Ezt mutatja a Warnecke féle paradigmaváltás, ([106] [126] [129] [131] [143] [150]) melyet meghatároz: a piacok és telephelyek globalizálása, a növekvő vevői dominancia (vásárlói piac), az értékteremtés decentralizálása, a költségstruktúrák dominanciája és differenciálódása, a termékek ill. felszerelések rövid ciklusú innovatív változása.
Mindez hatással van a vállalati gyárkoncepciókra, azok állandó illesztésére ill. újrakonfigurálására az éppen megváltozott feltételekhez. Következésképpen a gyárat állandóan változó élő szervezetként kell felfogni. Az innovatív gyárkoncepciót a következők jellemzik: a következetes vevőre irányultság, (vevői-szállítói kapcsolatok kiépítése, vállalaton belül és kívül), értékteremtési irányultság, (a nem értékteremtő folyamatok minimalizálása), az ember, mint lényeges termelési tényező, (a humán potenciál integrálása), a komplexitás minimalizálása, (átlátszóság teremtése és felelősségek meghatározása a folyamat egyszerűsítésével, komplexitásának csökkentésével).
Az alábbi gyártervezési lépések tárgya a diszkrét jellegű termelési folyamatok gyárkoncepciói, amelyek a gép-, műszer- és elektronikai gyártás vállalataira tipikusak. A következő folyamatjellemzőket kell figyelembe venni: a gyári termelési rendszer részeként megkülönböztethetők: (kvázi) statikus elemek (építési telkek, épületek, gyártóberendezések felszerelések stb), dinamikus elemek, anyagáramlási rendszerek (anyagés termékáramlás gyártóberendezések, szerszámok, mérőeszközök, hulladékeltávolítás stb.), személyi rendszerek (dolgozók, látogatók, személyek áramlása), energiaáramlási rendszerek (hajtóművek, fűtés- és klímarendszerek, stb. energiaáramlása), információáramlási rendszerek (információk rögzítése, feldolgozása és átvitele).
Ezek a statikus és dinamikus elemek a gyár rendszerében egymással szorosan összefonódnak, mindamellett az anyag- ill. termékáramlásnak van domináns jelentősége. a gyártási folyamatok fő területei: nyersdarab-gyártás, alkatrészgyártás, szerelt egységek gyártása (szerelése), termékgyártás (végszerelés), speciális gyártás (pl. felületkezelés, hőkezelés). a folyamatrészek közötti és a folyamatrészeken belüli anyagáramlási folyamatok összefonódása, a szállítási és raktározási folyamatokon belüli folyamatok, az érték- és költségnövekedés a folyamaton belül (értékteremtési lánc).
A gyártervezéshez kapcsolódó lényeges termékjellemzők: A termék felépítése hierarchikusan tagolva (fő- és részegységek, alegységek, szerelvények darablista struktúrák stb.), A munkadarab jellege, formája (alkatrészgeometria) pl. prizmatikus, házszerű, forgástest jellegű stb. a minőségi előírások figyelembevételével, A termelés volumene és ismétlődési foka, az alkalmazott gyártási forma: egyedi gyártás (pl.: műhelyszerű gyártási formában), kis- és középsorozatú gyártás (pl.: csoportszerű gyártási formában, rugalmas gyártórendszerben), nagysorozatú és tömeggyártás (pl.: folyamszerű gyártási formában).
3.2. Tervezési alapesetek A gyártervezési feladatokat öt alapesetre lehet felosztani. Ezek az alapesetek a következők: I. Új ipari üzem felépítése Egy ipari üzem újonnan történő felépítése jelenti a gyártervezés ideális klasszikus alapesetét a zöldmezős beruházást, melyet az alábbiak jellemeznek: nagy időbeli-tartalmi tervezési előzmények, globális kiindulási adatok a termelési program és termelés fejlesztéséhez, optimális telephely kijelölése az infrastrukturális háttér figyelembevételével, az új építési telek általános beépítési tervének elkészítése, a gyártás optimális folyamatmegoldására való törekvés érvényesítése.
Az I. alapeset részesedése az ipari gyártervezési feladatokon belül korlátozott. A piac és a termelés globalizációja (áttelepülés, decentralizálás, koncentráció) mindamellett ennek az alapesetnek a növekedésével jár. II. Meglevő ipari üzemek/gyártókomplexumok átalakítása (reengineering) Ennek az alapesetnek a feladatai képezik a keletkező gyártervezési feladatok domináns hányadát és gyakran állandó üzemi feladatot jelentenek ( folyamatos gördülő - gyártervezés ). Speciális jellemzők: a célkitűzés a meglevő gyártókomplexumok racionalizálása és/vagy modernizálása (a struktúra megújítása), a termelési program viszonylag pontos és előzetes időbeli változásának megadása, a gyártókomplexum folyamatos alkalmazkodása a termelési program változásaihoz a piaci igények alapján, továbbá a költséghatékony folyamat- és berendezés-innovációkhoz [34], [84], [134].
III. Meglevő ipari üzemek bővítése Ilyenkor a kapacitások bővítéséről van elsősorban szó, pl. a rendelés- és értékesítésnövekedés következtében, amihez általában a meglevő gyártás modernizálása kapcsolódik. Ennek az alapesetnek a jellemzői: a bővítés általában a meglevő telephelyen a terület- és térkihasználás intenzívebbé tételét eredményezi, a termelési program és annak időbeni felfutása viszonylag pontosan tervezhető, a bővítés történhet további kapacitások új telephelyen történő létrehozásával (ld. az I. alapesetet), amikor bővül az általános beépítési terv és annak megvalósítási feladatköre, a bővítés szélsőséges esetben a vállalat meglevő telephelyének létezési indokoltságát megkérdőjelezheti és áttelepítéshez vezethet.
IV. Ipari üzemek leépítése Ez az alapeset a forgalom visszaesésének, a gyártás leépítésének, a gyártási elemek kitelepítésének a következménye. Lényegében ez a folyamat mind a termelés, mind a megfelelő járulékos területek (pl. karbantartás, ellátás és hulladékeltávolítás) kapacitásainak és struktúráinak leépítésével jár. Ennek az alapesetnek a jellemzői: a termelési programok újrastrukturálása (adott esetben új termékek ill. kiegészítő termékek integrálása), újradimenzionálás, azaz a gyártási volumen és hozzá tartozó kapacitás változtatása, többnyire csökkentése, a termelési és a logisztikai háttér újradimenzionálása (a rendszer-méretek csökkentése), újrastrukturálás, azaz a gyártási háttér szervezeti struktúrájának megújítása, a gyártókomplexumok kialakítási és szervezési megoldásainak újrastrukturálása, megújítása.
V. Ipari üzemek újraélesztése Erről akkor van szó, ha a leállított üzemet ismét ipari használatba akarják venni. Ezt hívjuk újraélesztésnek, alapjában szanálási folyamatot jelent [133], [152]. Ennek az alapesetnek a jellemzői: telephely újbóli használata / másféle használata, területi és térstruktúrák lebontása / szanálása, globális / egzakt alapértékek a termelési programhoz, a gyártókomplexumok, épületstruktúrák újrastrukturálása/újjáalakítása, optimális problémamegoldások megcélzása az alakítási folyamat nagy szabadságfoka alapján.
3.3. A gyártervezési feladatok jellemzői A gyártervezési feladat interdiszciplináris jellegű, a nagy komplexitás és a bevonandó szakmai diszciplinák különbözősége miatt. A feladat tárgyától függően a tervezőcsapatba be kell vonni: a munka előkészítésében résztvevő munkatársakat, a szervezési területek szakembereit (termelésirányítás, információs és vezérlési technikák), a pénzügyi és adminisztratív területek munkatársait (költségelemzések, beruházás számítás, pénzügyi menedzsment), építészeket (mélyépítés, magasépítés, belső építészet), energetikai és környezetvédelmi szakembereket (pl. fűtéstechnika, klimatizálás, szellőztetés-, hulladékeltávolítási technikák, munkavédelem), a tervezési és döntési technikák szakértőit (gyártási-, szerelési- és anyagáramlási folyamatok szimulációs technikái).
A gyártervezési feladat a projektek tipikus jellemzőivel rendelkezik: a feladat kitűzése és a problémák egyedisége, újszerűsége és komplexitása (eredeti jellemzők), a feladat kidolgozásának elhatárolása a projektmenedzsment által, a projekt céljának adatai, a projekt egyes részfeladatainak határidői és a megvalósítási szakaszok határidői (mérföldkövek), a projekt költségvetése (pénzügyek, személyzet) felosztva a projekt kidolgozására és megvalósítására. Következésképpen a gyártervezési projekt kidolgozása a projektmenedzsment törvényszerűségei szerint történika projekt lebonyolítása a projekttervezés, projektvezérlés és projektellenőrzés módszereinek van alávetve.
A menedzsment hatáskörébe tartozik: a feladatok, koncepciók, tanulmányok kidolgozása, a projekt előkészítése, a lépcsőzetes döntéshozatal biztosítása, a megvalósítási folyamat kivitelezésének a tervezése, a projekt megvalósításának szervezése az üzembehelyezéssel és átadással bezárólag. A gyártervezési feladatok kidolgozásánál az időtényezőnek kiemelkedő jelentősége van. A projekt két fő része az előkészítés és megvalósítás időszak. Az ismeretek állandó fejlődésének, a gyártás berendezéseinek, eszközeinek, módszereinek dinamikus fejlődése és ezzel összefüggő innovációjának figyelembevételével az előkészítési és a megvalósítási időszak a lehető legrövidebb legyen, hogy az üzembe helyezés pillanatában a műszaki megoldások még mindig korszerűek legyenek.
Az üzembehelyezési időpont szempontjából hasonló hatásai vannak a piac-dinamikának. A rövid ciklusidejű termék-fejlesztés a kínálati és értékesítési lehetőségek változása az egész világot behálózó globalizálódó piacon a tervezési célkitűzések váratlan módon változhatnak, ebből a szempontból a gyártervezési munkák előkészítési és megvalósítási ideje kellően korlátozott. A folyamatos (menetközbeni korrekciók) gyártervezés módszerének alkalmazásával megkísérlik a gyártervezés és építés időigényét minimalizálni. A kivitelezési munkákat már akkor elkezdhetik, amikor még nem fejezték be a tervezést. Ez azonban nem veszélyeztetheti a projekt megoldását és a megvalósítási ráfordításokat. A gyártervezési folyamat felfogható transzformációs folyamatként, azaz a bemeneti adatokat előírások, számítási képletek, variánsdöntések alkalmazásával a probléma felvetés szerint közbenső- és végeredményekbe (tanulmányokba, projektekbe) és ezáltal kimenő adatokba transzformálják.
A tervezési eredmények (kvázi) statikus jellegűek, amelyeket később nagy pénzügyi ráfordítással lehet módosítani, míg a gyárlétesítmény használata pedig dinamikus jellegű, melyet a gyárlétesítés és a termelési feladat szükségszerű állandó és kölcsönös egymáshoz illesztése jellemez A gyártervezési feladat jelentős ellentmondásoknak van kitéve a tervezési szakaszban prognosztizált termelési program és az üzemeltetés során megvalósítandó tényleges, aktuális termelési program elérése miatt, ami összefügg a tervezés és az üzemeltetés közötti időeltéréssel. A másik körülmény, hogy a gyártervezési folyamat a kidolgozás előrehaladásával fokozatosan pontosbítódik a gyár terve, másrészt már a korai tervezési szakaszban ismertnek kell lennie pl. terület- és helyiségszükségletnek, ahhoz, hogy időben lehessen biztosítani a szükséges területet.
Szélsőséges esetben (pl. új létesítmény tervezésekor) ezeknek az információknak már olyan időpontban rendelkezésre kell állniuk (pl. az építési telek ill. épület kiválasztásához), amikor a tervezett termékek konstrukciója és a munka előkészületeinek eredményei még nincsenek meg (aminek pl. a konstrukciós megoldás erkölcsi kopása miatt nem is volna értelme). Ezekben az esetekben először is tapasztalati analógiákra alapozó, összehasonlító becslésekkel dolgoznak. Ezeknek természetesen a későbbi lehetséges igényeknek (pl. a műhelyek területszükséglete) messzemenően meg kell felelniük. Itt is világossá válik a tervező mérnök tapasztalatainak a jelentősége, aki még a tervezés korai időszakában olyan döntéseket hoz, és előírásokat alkot, amelyekhez az alapot csak a későbbi tervezési szakaszok adják meg. A gyártervezés folytonos vállalati feladatot testesít meg, ezért folyamatos gyártervezésnek is nevezzük. A termelő vállalatok számára fontos, hogy a termelés gazdaságosságosságát biztosítsák, amihez az is kell, hogy a gyárlétesítés alkalmazkodjon az aktuális termelési szükséglethez. Kisebb és közepes vállalatokban általában speciális szolgáltatókat vonnak be a gyártervezési feladatok megoldásába. A nagyobb vállalatok saját gyártervezési részleget működtetnek.
Tervezési szakasz: Feladatkitűzés, tanulmányok, koncepciók (megvalósíthatósági tanulmányok), elemzések, projektváltozatok, funkcióleírások, számítások, kimutatások, layout bemutatások, funkciós- és elrendezési modellek, telephely tervek, általános beépítési tervek. Megvalósítási szakasz: Feladatkitűzés (kiírások), ajánlatok értékelései és kiválasztása, építkezés lefolyásának tervei, költözési tervek, tervek a projektmenedzsmentre (projekt szervezése, iparos munkák és határidős folyamatok, kapacitás szükségletek, egyeztetési kötelességek), üzembe helyezési szakaszok. Üzembe helyezési szakasz: Üzembe helyezési ás átvételi jegyzőkönyvek, minőségi és teljesítmény kimutatások (beinduló szakasz), ráfordítás-áttekintések. Világos, hogy a gyártervezési folyamat munkaeredményei a tartalom, alkalmazási cél és pontosság szempontjából rendkívül sokoldalúak. Az is látszik, hogy kidolgozásuk szisztematikus problémamegoldási logikát tételez fel.
A gyártervezés tervezés-módszertanilag két különböző eljárásmódot tételez fel: analitikus (TOP-DOWN fentről-lefelé) tervezés Ennek lényege, hogy egy előzetes, nagyvonalú tervet (koncepciót) lépésről lépésre pontosbítjuk, míg eljutunk a részletek megtervezéséig. szintetikus (BOTTOM-UP alulról-felfelé) tervezés A részletekből kiindulva jutunk el a teljes rendszer (gyár) megtervezéséig. A tervezés gyakorlatában elterjedt a TOP-DOWN módszer, de a két elv kombinált használata is gyakori megoldás (DOWN-UP tervezés): Minél összetettebb és bonyolultabb a gyártervezési feladat, annál kényszerítőbb, de nehezebb is lesz az elhatárolható egyedi elemek és kölcsönhatások egyértelmű rendezése, ami a rendszeres és áttekinthető kidolgozás feltétele. A feladat elemzésénél ezért módszertanilag célszerű a részfeladatokat céltudatosan elemekre bontani és elhatárolni (interfészek képzése) a feladatkomplexum fokozatos keresztülvitelének és Miskolci rendezésének Egyetem, Gyártástudományi elérésére. Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés
A gyártervezési feladatok kidolgozásának folyamatában meg kell különböztetni a gyártervezés: módszereinek körét, objektumainak körét. A gyártervezés módszereinek köréhez minden módszert (számítási eljárások, mutatók rendszere, többek között) valamint segédeszközöket (pl. szimulációs technikákat, térmodelleket, virtuális tervezési technikákat) hozzá kell rendelni, amelyekkel gyártervezési feladatok kidolgozhatóak ill. megoldhatóak. A gyártervezés objektumainak köre ezzel szemben átfogja a tervezési objektumokat (azaz felszereléseket, épületrendszereket, ellátási és hulladékeltávolítási technikákat, mellék- és segéd létesítményeket), amelyek a funkció teljesítéséhez kiválasztásra és besorolásra kerülnek.
3.4. Tervezési alapelvek A gyártervezési feladatok hatékony kidolgozásának és a megadott célkitűzések (ráfordítás, időpont, minőség) teljesítésének biztosításához az alábbiakban tárgyalt tervezési alapelvek betartása szükséges. Ezek az alapelvek elméleti elemzésekre épülnek, melyeket a projektek kidolgozásának gyakorlati tapasztalatai igazolnak, miközben tartalmazzák a tervezési folyamattal szembeni aktuális követelményeket és biztosítják a tudományos tervezési módszertant. A tervezési alapelvek: a) Értékteremtés elemzése A tervezés alapját (a projekt kezdeténél) mindig a termékek teljesítmény- ill. értékteremtési láncainak folyamatos kritikus elemzése kell adja (értékteremtési megkülönböztetés). Az értékteremtő folyamatelemeket (kidolgozás lépéseit) a tervezés folyamatában egyre részletesebben és nagyon racionálisan kell kialakítani, a nem értékteremtő folyamatlépéseket lehetőleg minimálni kell, ill. el kell kerülni.
b) Egészre vonatkozó tervezés Minden gyártervezési feladat egymással összefonódó különböző részfeladatból áll. Ezek ugyancsak számos üzemen belüli és kívüli befolyásnak vannak kitéve. Ezeknek a részfeladatoknak a tervezése nem történhet elszigetelten, hanem mindig az egész problémakört kell tekintetbe venni. c) Lépcsőzetes haladás A gyártervezési feladatok céltudatos és szisztematikus lefolyásának biztosítására elengedhetetlen az egymástól elhatárolható, logikusan rendezett lépések fokozatos, adott esetben párhuzamos kidolgozása. Ilyenkor elvileg a durva tervezési tartalmaktól a finom tervezési tartalmak felé kell elkezdeni. A részlépéseket egymástól egyértelműen el kell határolni és a fokozatok sorrendjében tehát egymásután kidolgozhatóan kell tagolni. A valós tervezés folyamatában gyakran a részfeladatok folyamatosan mennek át egymásba, adódnak iteratív hátramenetek és időbeli átfedések (párhuzamosságok).
d) Termék- és funkció irányultságú tervezés A gyártervezési feladatok kidolgozásának alapját a megvalósítani kívánt termelési ill. teljesítmény program képezi, melynek az időbeli és mennyiségi (közép- és hosszú lejáratú) fejlődést tekintetbe kell venni. Ezekből vezetik le a tervezett objektum szükséges funkcióit, melyek hordozzák a gyár tervezésével szemben támasztott követelményeket. e) A tervezés gazdaságossága A gyártervezési tevékenység jelentős költségekkel jár. E tekintetben különösen érzékeny az alkalmazott tervező személyzet nagysága, ezért (költségvetési keret) a költségigényes túltervezéseket (túl sok személyzet) de az alultervezéseket (túl kevés személyzet) is el kell kerülni. Nagy a jelentősége a (gyártervezési feladat szükséges) tervezési ráfordítás szempontjából a projektteam nagyságának, a projekt kidolgozásának, különösen a koncepcionális szakaszokban (pl.: a tervezés kezdetén).
f) Variánselv Általában egy gyártervezési feladat minden megoldása több értelmes megoldási variánst tesz lehetővé. A variánsok képzésére való törekvést, mint tudatosan kívánt eljárásmódot kell felfogni és gyakorolni. Ezzel kikényszerítik az alternatívákkal és befolyásokkal való kritikus és alkotó foglalkozást, és eredményül egy megalapozott megoldási kompromisszumot kaphatunk az úgynevezett előnyben részesített variáns formájában. Így juthatunk el célbiztos döntéshozatalhoz, amely a megalapozott döntési folyamatok alapja lesz a gyártervezés lefolyásának. f) Az ideáltervezés szükségszerűsége A megoldás megtalálásához vezető lépések során mindig egy úgynevezett kompromisszumok nélküli ideális megoldásnak (ideáltervezésnek) kell képeznie a megvalósítható megoldási variánsok (reális tervezés) meghatározásának kiindulási alapját. Ezzel a módszertani alapelvvel biztosítják a reális variáns és az ideális variáns közötti távolság minimumát, amely az objektív megítélés alapján (összehasonlítási alap), és a szükségszerű megoldási kompromisszum indokolásának, a projekt megvédésének, döntéshozatalnak a lehetséges megalapozása.
h) Projekthűség biztosítása A tervezési projekt módosításai (a projekthűség elhagyása) utólag csak akkor engedhetők meg mind a tervezési mind a megvalósítási szakaszban, ha projekthibákat fedeznek fel vagy időközben lényegesen új követelményeket kell feltétlenül tekintetbe venni. Ilyenkor a már kidolgozott projektnek ill. megvalósításának állására vonatkozó következményeket széles körűen figyelembe kell venni. A tervezési folyamatnak ezt a szükségszerű rugalmasságát különösen a gyártervezés lehetőleg rövid tervezési időszakaival pl. a mozgó vagy folyamatos gyártervezéssel érik el. A beavatkozások következménye a tervezési folyamat előrehaladásával egyre súlyosabb (a módosítások költsége emelkedik). Ezért a beavatkozási határidőket, részhatáridőket rögzíteni kell.
i) A projekt rugalmasságának biztosítása Fokozott jelentősége van a kidolgozott projektmegoldás (tervezési eredmény) rugalmasságával szemben támasztott követelménynek különösen a termékek és folyamatok csökkenő élettartama valamint a termelési folyamatok globalizálása szempontjából. A tudatosan irányított projekt-rugalmassággal biztosítani kell a projektmegoldás behatárolt alkalmazkodási és átváltozási képességét a váltakozó termelési feltételekkel ill. beavatkozásokkal szemben. Ezek a követelménynek elérhetők: gondos, előretekintő tervezési tevékenységgel (közép- és hosszú távon), a kidolgozási, logisztikai, területi és térelemek modularizálásával és szabványosításával rugalmas kapcsolás és installáció mellett, a kiválasztott rendszerelemek (pl. kapacitások, ellátó és hulladékeltávolítási teljesítmények, területi és helyiségméretek, hasznos terhek) túlméretezésével. Mindazonáltal tekintetbe kell venni a szükségessé váló pénzügyi többletráfordításokat (előzetes teljesítmények) a rugalmasság biztosítására. Rugalmas ipari építkezési struktúrák használatával, pl. ideiglenes építmények formájában, időszakos használattal (szétszerelés és újrahasznosítás), kevés tartóoszlopú ipari nagycsarnok használatával.
j) A teammunka komplexitása A gyártervezési tevékenység az elejétől fogva teammunka. Tipikus a gyártervező mérnökök mielőbbi összehozása, pl. az építészekkel, építőmérnökökkel valamint a klíma és szellőztetés-, az eljárás- és hulladékeltávolítási technika specialistáival. A gyártervezésnek ezt az interdiszciplináris jellegét tudatosan be kell vonni a tervezési feladat projekt menedzsmentjébe (vesd össze a b. tervezési alapelvvel). k) A tervezési munka egységesítés A gyártervezési feladatok különböző részfeladatok sokaságára oszthatók fel (vesd össze az a b és c alapelveket). Megoldásuk csak akkor lehetséges, ha a részfeladatok közös összefüggései felismerhetők maradnak. Ezért a tervező mérnök számára érvényes alapelv biztosítsd a rendet és egységesíts, hogy ezáltal a bonyolult és komplex feladatokat áttekinthetően tarthassa. Az alábbi szempontok veendők figyelembe: a team különböző szakembereinek közös nyelvi és fogalmi világának ismerete, a feladatok elemi részekre való bontásának és strukturálásának megvalósítása (lásd 3.3. fejezet), építőelemekre irányuló tervező és projektkészítői módszerek alkalmazása, a felhasználandó felszerelési és építési objektumok értelmes variánsbőségére korlátozódás, az építési szabványméretekre irányultsága.
l) A tervezési szintek decentralizációja Egyszerűbb gyártervezési munkáknál (pl. II., III. alapesetek projektjei) a projekt kivitelezésének szükségtelen részletezéséről való lemondással a tervezési időszak jelentős mértékben rövidíthető. A helyszínen dolgozók (munkások, mesterek) korai aktív bevonásával a projektmegoldás részletes kialakításába aző helyi tapasztalataikra alapozva decentralizált folyamat közeli tervezés és megvalósítás tűzhető ki célul. 3.5. A gyártervezés rendszertana 3.5.1. A tervezés folyamata A gyártervezési folyamatot már idejében tartalmilag-módszertanilag elhatárolható és logikai-strukturált tervezési szakaszokra osztjuk ([1], [119], [147]). Ennek alapját az alábbiak képezik: Tervezési objektumok ipari gyakorlati követelményei és alkalmazási tapasztalatai, Az általános problémamegoldó ciklusok módszerei és alapjai.
A tervezési szakaszokban meghatározott tervezési tartalmak vannak úgy, hogy általában a következő tervezési szakasz az előtte levő tervezési szakaszra támaszkodik, azt továbbviszi és konkretizálja. A tervezési szakaszokat időben fokozatokra osztva dolgozzák ki és a tervezési tartalmuk nagyságának megfelelően különböző finomsággal, ill. számban definiálják. A szakirodalomban a számukat, megnevezésüket és részletezésüket tekintve különbözően strukturált gyártervezési folyamatok ismertek (pl. [1], [143], [147]), bár a tervezés módszertani rendszerét tekintve kialakult egy generalizáló, ill. általánosítást lehetővé tevő tervezési rendszer. A gyártervezési folyamat erősen leegyszerűsítő és nagyon szemléletes ábrázolása a 3.2. ábrán látható gyártervezési piramis [1]. A gyártervezési folyamaton belül három tervezési szakaszt különböztetünk meg. a cél kijelölését, a koncepcionális tervezését, a kivitelezés tervezését (a megvalósítás folyamatának és az üzembe helyezésnek finomtervezését).
A cél és koncepció tervezését a döntések zárják le, ilyenkor a következő döntések lehetségesek: a tervezési tevékenységek leállítása, a folytatás jóváhagyása beavatkozás nélkül, a folytatás jóváhagyása, de az elért állapoton javítások elvégzése, pl. az aktuális újabb hatások miatt. Így visszaigazolások válhatnak szükségessé. Ez egyben azt jelenti, hogy a tervezési folyamat iteratív jelleget ölt, ami elkerülhetetlen a tervezésnél. A bemutatott gyártervezési folyamat az alábbi törvényszerűségeket tükrözi: a tervezés folyamatának előrehaladásával növekszik a megoldandó problémák nagyága, a feladatok kidolgozási köre tágul a részletesebb, szélesebb és interdiszciplináris jelleg vonatkozásában (piramis struktúra), a tervezés folyamatának előrehaladásával növekednek a projektkidolgozás költségei, a korai tervezési szakaszokban elkövetett tervezési és döntési hibák a tervezés folyamatát és a tervezés költségeit lényegesen befolyásolják, ezért a tervezési cél kijelölése és a koncepcionális tervezés költségkutatása kiemelkedő. Ugyanakkor a későbbi működés gazdaságosságának biztosításához itt van a legnagyobb tartalék.
A gyártervezési rendszer precíz és széles körben elterjedt ábrázolását a hat szakaszú gyártervező modell adja. (3.3. ábra) [91] Egy elterjedt fogalomhasználatot követve ezek a tervezési szakaszok négy jellemző tervezési komplexumhoz rendelhetők hozzá. Cél kijelölése Döntés jóváhagyva a további munka iránya Gyártervezés Koncepcionális tervezés: Elemzések Megoldási koncepciók (megvalósíthatósági tanulmány) Kivitelezés tervezése: Részletes terv Kivitelezési tervek Megvalósítás Gyár üzemeltetés 3.2. ábra Tervezési piramis [1]
A hat tervezési szakaszon belül megoldható feladatkörök az alábbiak (3.3. ábra): (A) Tervezési alapok meghatározása A cél- és problématerületek (rövid-, közép-, hosszú távú) rögzítése, a kiindulási helyzet elemzése és a tervezési alapok megalkotása. (B) Gyárstruktúra tervezése A megmunkálási, szerelési és logisztikai folyamatokhoz gyárstruktúra lehetséges változatainak hozzárendelése, kiértékelése és az optimális változat kiválasztása. A gyárstruktúra tervezése tehát a funkciós egységek kiválasztását, dimenzionálását, elrendezését és összekapcsolását tartalmazza (ideális elrendezés), majd annak integrálását a területi és térstruktúrákba (reális elrendezés). (C) A kivitelezés tervezése A vállalati döntés alapján előnyben részesített (megvalósítandó) változat részletes tervezése. (D) A projekt megvalósítása A beszerzési, építési, berendezési, installációs, költözési és üzembe helyezési folyamatok tervezése és dokumentálása.
A (B) és (C) tervezési komplexumok funkcionális elválasztása tartalmi, formális döntési szempontok és a projekt költségvonzata miatt jön létre. Ezért a projekttanulmányok kidolgozása a gyárstruktúra tervezés keretében csak korlátozott feldolgozási mélységgel rendelkezik ( annyira pontos, amennyire éppen szükséges ) a hozzárendelt durvatervezési szakasz szerint. Ennek a tervezési komplexumnak az eredményei először is csak arra szolgálnak, hogy a megoldási variánst kiválasszák és a döntésre való képességet biztosítsák. Folytassák-e a tervezési folyamatot (korrektúrát) vagy leállítsák. Csak a tervezés folytatásának eldöntése után az úgynevezett finomtervezés tervezési szakaszban végzik el a kiválasztott variáns költségeinek részletes kidolgozását. A két tervezési szakasz közé kell helyezni a kritikus pontot. A kritikus pont előtt megszokottak a jelentős beavatkozások a tervezési folyamatba. Ezt követően azonban jelentős költségmódosításokat okoznak a beavatkozások (bizonyos körülmények között tervezési késedelmet, költségnövekedést is eredményeznek és ezért kerülni kell).
A tervezési komplexumok funkcionális tartalmát tekintve világos, hogy a megoldás tulajdonképpeni tervezése a gyárstruktúra tervezésén belül történik, vagyis ebben a tervezési komplexumban van a gyártervezés folyamatának innovatív súlypontja. A tervezési komplexumok és tervezési szakaszok közelebbi tartalmi vizsgálata azt mutatja, hogy ezeket különböző tagolás és részletezés mellett elvileg funkcionálisan-tartalmilag összetartozó, ill. elhatárolható tervezési tartalmak jellemzik. A 3.3. ábrán ezen kívül elvégeztük a tervezési tevékenységek [127] hozzárendelését a tervezési szakaszokhoz. Ezek jelölik absztrahált formában az alapvető tervezési tevékenységek jellegét a tervezési szakaszokon belül. A tervezési tevékenységek alábbi tipikus, specifikus műveletei különböztethetőek meg: kiinduló alapadatok kiindulás - projekt ötlet, elemzés rögzítés, döntés, tömörítés, értelmezés, koncepcióalkotás alapvető megoldási variánsok létrehozása, variánsok kiválasztása, a feladat kitűzésének konkretizálása, szintézis a megoldási elvek megoldási variánsokba való átültetése (deduktív tervezési folyamat), integráció besorolás, illesztés, összehangolás.
Ezeket a tervezési tevékenységeket rájuk jellemző logikus sorrendben végzik el (problémamegoldó ciklus), az adatok és eredmények részletezése és aggregálása a tervezés előrehaladásával növekszik, általános a ciklusok futtatása az adatok és eredmények konkretizálása végett. A 3.3. ábrán látható továbbá a durvatervezés tervezési szakasz felosztása az alábbi résztervezési szakaszokra: Elvi (ideális) tervezés A funkcióra vonatkozó, idealizált megoldási koncepciók kidolgozása a funkcióegységek kiválasztása, dimenzionálása és elrendezésének optimalizálása útján. Valós tervezés Az idealizált megoldási koncepciók illesztése a valós területi és térstruktúrákba, funkcionális-térbeli integrációval variánsképzés és kiértékelés valamint az előnyben részesített variáns(ok) kiválasztása útján. Eredményül létrejönnek a tervezési objektum valós megoldási lehetőségei.
A 3.4. ábrán a hat tervezési szakasz tartalmilag bővített összefüggésben látható, ahol a speciális eredményformák, valamint a telephely- és az általános beépítési tervezés besorolása látszanak. Meg kell különböztetni: ha az I. vagy III. gyártervezési alapesetről van szó (lásd 3.2. fejezet), akkor a telephely- illetve általános beépítési problémák integrált feldolgozása szükséges akkor ezt kibővített értelmű gyártervezésnek nevezzük. Ha ezek a problémák nem állnak fenn, mint ahogy az a II., IV. és V. gyártervezési alapesetekben szokásos, a tervezési folyamatot szűkebb értelmű gyártervezés - nek nevezzük. A 3.3. és 3.4. ábrán a tervezési szakaszok magas szinten általánosíthatók. Mindazonáltal ipari alkalmazásnál figyelni kell arra, hogy a tervezési feladat sokféle alakítása folytán (iparág, vállalatnagyság, tervezési alapeset, probléma terjedelme) a tervezési rendszertan csak durva módszertani vezérelvként értelmezhető, vagyis a tervezési szakaszok kidolgozási mélységét és terjedelmét probléma-specifikusan (variálhatóan) kell kezelni. Elvileg a tervezési folyamat szekvenciális-iteratív jellegű, azaz a tervezési szakaszok tartalmi feldolgozása lépcsőzetesen történik, időnként időbentartalmilag egymást átfedve, valamint a szükséges döntések keretében állandó visszacsatolás mellett (hurokfolyamatok).
A gyártervezési rendszertan következetes betartásának lehetséges színvonalát (6 szakaszú modell) ezért mindig a gyártervezési feladattal közvetlen kapcsolatban kell nézni minél költségesebb, nagyobb terjedelmű és bonyolultabb a tervezés tárgya, annál következetesebben kell a rendszeres és részletes tervezési folyamatot megvalósítani. Az ipari tapasztalatok azt mutatják, hogy éppen a terjedelmes tervezési feladatok a tervezési szakaszok különböző részfeladatai sokaságának párhuzamos, ill. időben eltolt kidolgozását követelik meg, mint pl. a szimultán engineering (SE) elveinek alkalmazásánál. Épp ekkor kényszerítő erejűen szükséges ezeknek a tevékenységeknek rendszeres, funkcionálisan-tartalmilag összehangolt kiosztása, koordinálása és összehozása.
Ezeket a tervezési tevékenységeket rájuk jellemző logikus sorrendben végzik el (problémamegoldó ciklus), az adatok és eredmények részletezése és aggregálása a tervezés előrehaladásával növekszik, általános a ciklusok futtatása az adatok és eredmények konkretizálása végett. A 3.3. ábrán látható továbbá a durvatervezés tervezési szakasz felosztása az alábbi résztervezési szakaszokra: Elvi (ideális) tervezés A funkcióra vonatkozó, idealizált megoldási koncepciók kidolgozása a funkcióegységek kiválasztása, dimenzionálása és elrendezésének optimalizálása útján. Valós tervezés Az idealizált megoldási koncepciók illesztése a valós területi és térstruktúrákba, funkcionális-térbeli integrációval variánsképzés és kiértékelés valamint az előnyben részesített variáns(ok) kiválasztása útján. Eredményül létrejönnek a tervezési objektum valós megoldási lehetőségei.
A 3.4. ábrán a hat tervezési szakasz tartalmilag bővített összefüggésben látható, ahol a speciális eredményformák, valamint a telephely- és az általános beépítési tervezés besorolása látszanak. Meg kell különböztetni: ha az I. vagy III. gyártervezési alapesetről van szó (lásd 3.2. fejezet), akkor a telephely- illetve általános beépítési problémák integrált feldolgozása szükséges akkor ezt kibővített értelmű gyártervezésnek nevezzük. Ha ezek a problémák nem állnak fenn, mint ahogy az a II., IV. és V. gyártervezési alapesetekben szokásos, a tervezési folyamatot szűkebb értelmű gyártervezés - nek nevezzük. A 3.3. és 3.4. ábrán a tervezési szakaszok magas szinten általánosíthatók. Mindazonáltal ipari alkalmazásnál figyelni kell arra, hogy a tervezési feladat sokféle alakítása folytán (iparág, vállalatnagyság, tervezési alapeset, probléma terjedelme) a tervezési rendszertan csak durva módszertani vezérelvként értelmezhető, vagyis a tervezési szakaszok kidolgozási mélységét és terjedelmét probléma-specifikusan (variálhatóan) kell kezelni. Elvileg a tervezési folyamat szekvenciális-iteratív jellegű, azaz a tervezési szakaszok tartalmi feldolgozása lépcsőzetesen történik, időnként időbentartalmilag egymást átfedve, valamint a szükséges döntések keretében állandó visszacsatolás mellett (hurokfolyamatok).
A gyártervezési rendszertan következetes betartásának lehetséges színvonalát (6 szakaszú modell) ezért mindig a gyártervezési feladattal közvetlen kapcsolatban kell nézni minél költségesebb, nagyobb terjedelmű és bonyolultabb a tervezés tárgya, annál következetesebben kell a rendszeres és részletes tervezési folyamatot megvalósítani. Az ipari tapasztalatok azt mutatják, hogy éppen a terjedelmes tervezési feladatok a tervezési szakaszok különböző részfeladatai sokaságának párhuzamos, ill. időben eltolt kidolgozását követelik meg, mint pl. a szimultán engineering (SE) elveinek alkalmazásánál. Épp ekkor kényszerítő erejűen szükséges ezeknek a tevékenységeknek rendszeres, funkcionálisan-tartalmilag összehangolt kiosztása, koordinálása és összehozása.
3.5.2. Alapkövetelmények a gyártervezési folyamattal szemben A gyártervezési folyamatnak az alábbi követelményeknek eleget kell tennie: A gyártás- ill. teljesítményprogram megléte az alábbi paraméterekre strukturálva: minőségileg termékfajták, szortimentek, mennyiségileg darabszámok, forgalmi értékek, ismétlési fokozatok, időben havi, negyedéves, éves mennyiségek (viszonyítási értékek) (közép és hosszú távú fejlesztések is, trendszámítások), A szakaszos vonatkozású tervezési folyamat betartása, ill. megvalósítása. E folyamat kreatív magjaként a durvatervezést kell tekinteni, mely funkcionálisan ideális és valós tervezésre osztható fel, mivel ebben a szakaszban történik meg a megoldási variánsok tulajdonképpeni tervezése (gyárstruktúra tervezése). Ebből adódnak a személyzet alkalmazásával szemben támasztott megfelelő követelmények (tapasztalatok), valamint a szükséges innovatív tervezési technikák (pl. szimulációs technikák).
Az idő és költséghatárok betartása az egyes tervezési szakaszokban a költségvetési keret alapértékeinek megfelelően. Itt a költségeket, ill. ráfordítási értékeket a tulajdonképpeni tervezési objektumhoz és a gyártervezési folyamathoz is költségvetési keretben kell megadni, ill. állandó ellenőrzésnek kell alávetni. A 3.3. ábrán azt ábrázoltuk, hogy az ideális és a valós tervezés tervezési szakaszait szintetizáló ill. integráló tartalmú tervezési tevékenységek jellemzik. Egy további funkcionális-tartalmi pontosításban ezekhez a résztervezési szakaszokhoz a tervezés és projekttervezési rendszertan négy alapvető funkciója rendelhető hozzá. Ezeket a lényeges funkciókat [120], [127], [153], [154] vezették be a projektkidolgozási folyamatba és a gyárstruktúra tervezés kiinduló funkcióit testesítik meg.
Ezek az alábbi jellemzőkkel rendelkeznek: (a)ideális tervezés (rendszerszintézis) Funkciómeghatározás A tervezett gyár és gyártási rendszer szükséges elemei technológiai funkcióinak (területek, felszerelések) és a folyamatok funkcionális összefüggéseinek meghatározása. Ilyenkor rögzítik a szükséges eljárásokat, ill. felszereléseket és levezetik ezek funkcionális kapcsolódásait (műveleti sorrend termékáramlás). Dimenzionálás A funkció teljesítéséhez szükséges elemek típusának és számának kiszámítása. A felszerelések, területek, személyzet valamint ellátás és hulladékeltávolítás szükségleteinek meghatározása. StrukturálásA gyár- és termelési rendszer elemeinek funkciónak megfelelő, technikailag-szervezésileg és üzemgazdaságilag kedvező térbeli elrendezése és összekapcsolása. Itt történik meg az elemek térbeli elrendezési formáinak meghatározása, főként az elemek közötti kapcsolódási viszonyokra alapozva.
Tervezési feladatkörök (A)Tervezési alapok feladat kitűzése (A)Gyárstruktúra tervezése projekt tanulmányok / koncepciók (megvalósíthatósági tanulmány) (C ) Kivitelezés tervezése (Részletes tervezés) projekt (megvalósításra érett) Tervezési szakaszok 1. A cél tervezése 2. Előzetes tervezés 3. Durva tervezés 3.1 Ideális tervezés megoldási koncepciók (idealizált) 1.Reális tervezés megoldási változatok (reális) 4. Finom tervezés Tervezési műveletek - alaptípus - Kezdeményezés, Elemzés Koncepció Szintézis Integráció (D) A projekt megvalósítása kivitelezési dokumentumok gyár / termelési rendszer 5. Kivitelezés tervezése 6. Kivitelezés Megvalósítás 3.3. ábra Tervezési komplexumok, tervezési szakaszok és Miskolci Egyetem, Gyártástudományi műveletek a Intézet, gyártervezés Prof. Dr. Dudás folyamatában Illés [17]
(b) Valós tervezés (rendszerintegráció) Kialakítás Az elemstruktúrák funkciónak megfelelő hozzárendelése ill. illesztése a valós területi és térstruktúrákhoz (részrendszerek/teljes rendszer) logisztikai elemek hozzárendelése mellett valamint a környezethez való hangolás. Itt történik lényegében a elrendezés illesztése (ideális és valós elrendezés) a variánsképzés, kiértékelés és kiválasztás és környezettel való összehangolás során (értékesítési piac, felszerelés szállítók, berendezések tervezői), azaz a megvalósítható megoldási variánsokat dolgozzák ki (tervezés valós kialakítás). Amint a 3.4. ábra mutatja, a telephely és általános beépítési tervezés tervezési területeinek a tervezési rendszerbe való besorolásához megkülönböztetett függőség társul. Az alábbiakra kell ügyelni: A telephely- és az általános beépítési tervezés rendszerint feltételezik a gyárstruktúra-tervezés eredményeit és ezért csak a valós tervezés eredményeinek létrejötte után történhet meg indokoltan. Ennek eredménye a megfelelő hozzárendelés a 3.4. ábrán.
Ha azonban pl. az I. és III. gyártervezési alapesetekről van szó, akkor nagyon hamar szükségessé válnak alapértékek a területi és térnagyságokra vonatkozóan (ingatlannyilvántartás), vagyis időben párhuzamosan, illetve a gyárstruktúra-tervezés előtt kell a telephelyet tisztázni. Ezért ez a 3.4. ábrán az előzetes tervezés tervezési szakaszhoz van hozzárendelve. Különösen az A gyártervezési alapesetben gyakran erre a korai tervezési szituációra az a jellemző, hogy nincsenek részletes adatok a (középtávú) termelési programok technológiai és mennyiségi struktúráihoz. A munkához ezekben az esetekben többek között mutatók, becsült mennyiségek, analógiás összehasonlítások szolgálnak alapul. A tervezési feladatoknak a gyártervezési rendszertanba való besorolásáról szóló példáiból látjuk, hogy a tervezési folyamat során gyakran homályos alapértékekkel kell dolgozni, vagyis szükségszerű az, hogy lényeges döntéseket részben nagy bizonytalanságokkal ugyan, de meghozzanak. Különösen az olyan döntések, mint a telephelykérdések, az épület kiválasztása (terület és térstruktúrák), a felszerelések beruházásai gyakran állnak a döntési időpont és a meglevő adatok szorításában.
Erre a döntési helyzetre a közép- és hosszútávú fejlődési trendek különösen a piac, az értékesítés és a gyártásprogram fejlődése - bizonytalanságai is rárakódnak. A specifikus fejlődési paraméterek (alapértékek) trendelemzéseinek speciális lehetőségei mellett megkísérlik a meglevő tervezési bizonytalanságokat kompenzálni: a megoldás rugalmasságával/változtathatóságával szemben támasztott követelményekkel, a tervező mérnök tapasztalati tudásának felhasználásával, bevonásával a tervezési folyamatok döntéseinél. 3.5.3. A gyártervezés szakaszai és funkciói A 3.3. és 3.4. ábrákból kiindulva a 3.5. ábrán szemléltetjük a finomtervezés és a durva tervezés tervezési szakaszait, központi funkcióit, a kidolgozás tartalmát sematizálva és a folyamatra orientáltan ábrázolva [66]. Felismerhető, hogy a megoldás-keresés egymásra épülő, pontosító lépésekben történik, így ez a folyamat a durvától a finomig a lépcsőzetes tervezési elv szerint történik.
Tervezés kezdeményezése Tervezési alapok 1. Cél kijelölése 2. Előzetes tervezés Telephely tisztázása Globális feladat kitűzése (AST) Konkrét feladat kitűzése (AST) Előzetes megvalósíthatósági tanulmány 3. Durva tervezés A gyárstruktúra tervezése 3.1. Ideális tervezés funkció meghatározása dimenzionálás struktúrálás 3.2. Reális tervezés Kialakítás Telephely tervezése Általános beépítés tervezése Durva projekt Megvalósíthatósági tanulmány 3.4. ábra A gyártervezés tervezési szakaszai (6 fázisú) Kivitelezés tervezés 4. Finom tervezés Finomprojekt (kivitelezési projektek) Projekt megvalósítás 5. Kivitelezés - tervezése 6. Kivitelezés Kivitelezési dokumentumok Gyár / termelési rendszer Miskolci Egyetem, Gyártástudományi Használat (gyárüzem) Intézet, Prof. Dr. Dudás Illés
A 3.5. ábrán az is látható, hogy a durva tervezés jelenti a döntő tervezési szakaszt a megoldási elvek és variánsok tervezésében, vagyis a technológiai struktúra képzésében, ezért e tervezési lépést gyárstruktúra tervezésnek is nevezik. Az ezt követő finomtervezés tartalmazza a megvalósítandó döntési variáns részletes finomtervezését a kivitelezési projekt megvalósításáig. 3.5.3.1. Üzemgazdasági kritériumok A termékek költségfajtáinak (nagyság, hányad, trend) összetevői: Személyi költségek, Anyagköltségek, Kamatok, értékcsökkenési leírások, Terület- és helyiségköltségek, Eladási és könyvelés költségek, stb. valamint a forgalom és nyereség (hányadok, abszolút nagyság) elemzésére szolgál pl. 3.6. ábra (termelési program elemzés) a Break-Evenelemzés (nyereség küszöbök, használati küszöbök elemzése módszer).
3.5. ábra A gyártervezés alapvető funkciói
Ahogy a 3.6. ábra mutatja, ennél a módszernél egy termék költségeit és bevételeit funkcionálisan a foglalkoztatottsági szint ill. a gyártási mennyiség függvényében ábrázoljuk. A Break-Evenpont (a költség és bevételi görbe metszéspontja) jelöli azt a foglalkoztatottsági szintet (ill. forgalmat, termelési mennyiséget), amelynél a bevétel/forgalom éppen az összköltséget fedezi (vagyis sem nyereség, sem veszteség nem keletkezik). A cél ebből következően a vállalatnak a nyereségtartományba (nyereségzónába) való bevezetése. Ezzel az elemzési módszerrel különböző termelési program változatokat lehet funkcionális viselkedésükben szimulálni és hatásukat tekintve elemezni, úgy, hogy: a foglalkoztatottsági szint, kapacitás bővítések változásai, az eladási ár változásai, a költségstruktúra változásai (fix költségek, proporcionális költségek) okozatilag felismerhetők legyenek.
Árbevétel [Euro] Költségek [Euro] 600 500 400 300 200 100 Veszteség Veszteségzóna Break-Even-Pont költség-nyereség pont Összköltség Bevétel Nyereségzóna Nyereség Fix költségek Nyereség Proporcionális (arányos) költségek Fedezet 1500 3000 4500 6000 7500 9000 Foglalkoztatottsági fok [%] 25 50 75 100 Termelési mennyiség [darab/év] 3.6. ábra Break-Even diagram (alapelv)
3.5.4. A gyártási forma (gyártórendszer) meghatározása A gyártásfolyamatokat az időbeli és térbeli szervezésük speciális formái jellemzik. A térbeli szervezés formáit a gyártás területén belül a munkahelyek térbeli elrendezése és a munkahelyeknek az anyagáramláshoz való hozzárendelése (gyártási folyamat) jellemzi. (lásd még a 4. fejezet) A térbeli szervezés formáit a szakirodalomban térbeli struktúratípusoknak, elrendezéstípusoknak, gyártási elveknek, szervezési típusoknak vagy ahogy a továbbiakban alkalmazzuk gyártásformáknak nevezik ([56], [91], [101], [142], [146], [154]). A gyártásformák alapvetően a termelési területekre, gyártásmetszetekre, ill. műhelyekre következésképp funkcionális elhatárolható területekre vonatkoztathatók és a munkahelyek (felszerelések) térbeli elrendezési elveit jellemzik a megfelelő területi illetve térstruktúrákban.