Rugalmas gyártócellák kialakítása Miért van szükség gyártócellák kialakítására? Hagyományosan a termelő vállalatok felépítése nem folyamat-, hanem technológia szemléletű. Ez azt jelenti, hogy korábban egy termék létrehozása céljából a termelő területek technológiai lépésenként, műhelyrendszerben kerültek kialakításra. Ezzel szemben a folyamat szemléletű tervezés egy termék létrehozásának folyamatlépései szerint alakítja ki a termelő területet, és e lépések egymásmellé sorolásával gyártócellákat, gyártó sorokat hoznak létre. A világ első ilyen gyártósorát 1913-ban Henry Ford gyárában állították fel a célból, hogy a Ford T-Modellt nagy mennyiségben tudják gyártani. Gyártócellák kialakítása elsősorban manuális termelő tevékenységek esetén jellemző. Létre lehet hozni gépi megmunkáló-cellákat is, de ez a gyakorlatban többgép-kezelés esetében jelenik meg. A gyártócellák lehetővé teszik az összekapcsolt folyamatlépések által, hogy az anyag folyamatosan tudjon áramolni, hogy akár egy darabos termelést is meg lehessen valósítani. Ez pedig azt jelenti, hogy a műhelyrendszerű, nagyszériás termelés helyett, egy rugalmas, gyors, könnyebben kezelhető, átlátható termelést kapunk, ahol biztosabb a vevői igény időre történő teljesítése, és a lehető legmagasabb minőség elérése. E cellákban az anyagellátás könnyen megvalósítható Kanban elvek szerint.
Hogyan kezdjünk neki? Akár már meglévő termelést akarunk átalakítani, akár újonnan hozunk létre gyártócellákat, a kiindulás ugyan az: tudnunk kell, milyen termékeket, mekkora mennyiségben szükséges gyártani, és e termékek milyen folyamatlépéseken mennek keresztül. A cellák tervezése napi mennyiségek alapján történik. A napi mennyiségeket, hogy egyenletes legyen a cella terhelése, Heijunka módszer szerint tervezzük. Azonban a cella kapacitásának kiépítését hosszabb időszakra érdemes elvégezni. Vagyis ha tudjuk, hogy a vevői igény növekedni fog, akkor érdemes egy jövőbeli igényre kiépíteni a kapacitásunk, hogy ne kelljen pár havonta átépíteni a gyártósor. A cellatervezés első lépéseként a gyártandó termékeket, és a szükséges folyamatokat egy mátrixba rendezzük. Ezáltal egy kezelhető adatfelületet kapunk. A létrejött mátrix alapján fogjuk megállapítani, hogy hány féle cellára lesz szükségünk. Cél, hogy terület, és költségtakarékossági okokból minél kevesebb cellát hozzunk létre. Vagy is egy cellán belül a lehető legtöbb féle terméket lehessen gyártani (termékcsaládok létrehozása). Ez persze az erre alkalmas munkahelyek kialakítását követeli majd meg. A termék és folyamat elemzés mátrixa (PQ-PR elemzés): Cikkszám Termékek foly01 foly02 foly03 foly04 foly05 foly06 foly07 foly08 100 T00 x x x x x x x x 101 T01 x x x x x x x x 102 T02 x x x x x x 103 T03 x x x x x x 104 T04 x x x x x x x 105 T05 x x x x x x x 106 T06 x x x x x 107 T07 x x x x x 108 T08 x x x x x x 109 T09 x x x x x E mátrixban x -el jelöltem hogy melyik termék, melyik folyamat lépéseken megy keresztül, míg késztermék lesz belőle. Egyben színekkel jelöltem a lehetséges termékcsaládokat. Termékcsaládok létrehozásánál a technológia (folyamatlépések) egyezősége mellett érdemes még elemezni a beépülő alkatrészféleségeket, a ciklusidők nagyságát. Ha sok alkatrész megegyezik, és a ciklusidőkben sincsen nagy eltérés, akkor tényleg beleférnek egy termékcsaládba a szóban forgó termékek. A példában szereplő mátrix 3 termékcsaládot mutat, mely 3 különböző gyártócellát határoz majd meg.
Következő lépésként meghatározzuk leendő celláink ütemidejét. Ehhez a vevői igényekre, és a rendelkezésre álló munkaidőre lesz szükségünk: Ütem (T) = Rendelkezésre álló idő Vevői igény A vevői igény a napi kiegyensúlyozott gyártáshoz szükséges mennyiségeket jelenti. A rendelkezésre álló idő pedig a ténylegesen gyártásra fordítható időt. A gyártócellák tényleges kapacitás igényének kiszámítása, azok kiegyensúlyozása Ahhoz hogy számításokat tudjunk végezni, a korábban létrehozott mátrixban az x -ek helyére a tényleges ciklusidőket vegyük fel, és jelenítsük meg a vevői igényt is termékenként. Cikkszám Termékek szerel01 szerel02 forraszt szerel03 hegeszt01 hegeszt02 tesztel csomagol napi igény 100 T00 20 16 15 16 30 22 20 16 600 101 T01 20 16 15 16 30 22 20 16 600 102 T02 20 15 20 35 20 16 300 103 T03 20 15 20 35 20 16 300 104 T04 25 16 18 16 30 20 16 200 105 T05 25 16 18 16 30 20 16 200 106 T06 18 16 25 15 22 100 107 T07 20 15 10 35 20 16 400 108 T08 10 16 15 12 22 20 16 200 109 T09 18 18 10 25 22 22 100 Az ütem idő meghatározásánál figyelembe kell venni, hogy az adott gyártósoron egy féle vagy több féle termék fog gyártódni. Első esetben könnyű dolgunk van, egyszerűen alkalmazni kell a fent megadott képletet. A példában ez a termék család a 102-103-107-s tételeket tartalmazó csoport lesz. Itt minden termék azonos ciklusidőkkel gyártódik, csak alkatrészekben van különbség köztük. Tehát: Műszak ideje 480 perc, szünetek 30 perc. Ütem (T) = (480 perc -30 perc) x 60 1000 db = 27000 / 1000 = 27 sec Ez azt jelenti, hogy 27 másodpercenként kell elkészülnie egy terméknek, hogy a rendelkezésre álló időben a vevői igényt ki lehessen elégíteni. Ahhoz, hogy cellát hozhassunk létre e termék család legyártására, az ütem időnek megfelelően kell kiegyensúlyozni a szükséges folyamat lépések ciklusidejét. Eredeti (kiegyensúlyozatlan) állapot:
A kiegyensúlyozott állapothoz számoljuk ki, hogy egyáltalán hány munkahelyre van szükség a termék legyártásához, vagy is a szükséges 6 műveletet hogyan tudjuk az ütem idő szerint elosztani. Munkahelyek (erőforrások) száma = Ciklus idő foly.02 foly.03 foly.04 foly.05 foly.07 foly.08 ciklus idők 20 15 20 35 20 16 ütem idők 27 27 27 27 27 27 mnhelyek # 0,7 0,6 0,7 1,3 0,7 0,6 = 4,6 A számítás eredménye azt mutatja, hogy 4,6 vagy is 5 db munkahely elegendő a munka elvégzéséhez. Az ideális egyensúlyi állapotot mutatja a fenti ciklusidő diagram. Az első négy munkahely 100%-os kiegyensúlyozottságú, és a maradék 0,6-nyi feladat marad az utolsó munkahelyre. A kiegyensúlyozást úgy tudjuk elvégezni, hogy a meglévő ciklusidőket apróbb lépésekre bontjuk, és e kisebb időegységeket helyezzük át, vonjuk össze a cél érdekében. Sőt itt adódik a lehetőség kiküszöbölni a folyamatban lévő veszteségeket, egyszerűsíteni a műveleteket. Még az is előfordulhat, hogy 4 munkahelyre tudjuk csökkenteni a cella nagyságát (jövő béli kívánt állapot). Az életben nagyvalószínűséggel egy ilyen ideális egyensúlyt nem sikerül elsőre kialakítani. Sőt, érdemes a munkahelyeket maximum 90%-ra kiterhelni, így az utolsómunkahely terheltsége is 90% fölé kerül. Az a kis
tartalék fokozza a cella rugalmasságát (apró zavarok nem akasztják meg a folyamatos áramlást), és ami nagyon fontos: időt ad arra, hogy a dolgozók ellenőrizni tudják munkájukat (4 szem elv alkalmazása). Később, a folyamatos fejlesztés jegyében természetesen érdemes további fejlesztéseket végezni a cellán, a 4 munkahelyes kialakítás eléréséig. Most, hogy tudjuk 5 munkahelyet szükséges kialakítani, elkezdhetjük a cella tényleges kialakításának megtervezését. A munkahelyeket egymáshoz kapcsoljuk oly módon, ahogyan azt az anyagtovábbítás megköveteli: lesz, ahol kézzel tovább lehet adni a félkész terméket, lesz ahol valamilyen átadóra, csuszkára, görgős pályára lesz szükség. A munkahelyeket az 5S jegyében alakítsuk ki, figyelmet fordítva a kanban anyagellátás követelményeire is. Csak a szükséges szerszám, dokumentum, készülék, alapanyag legyen a cellában, mindennek könnyen elérhető helye legyen, minden azonosítva legyen. Érdemes mindig felvázolni az aktuális állapotot, majd azt tanulmányozva, megkeresve a veszteségforrásokat, kitűzve az új célokat, készétjük el a kívánt (jövő béli) állapot tervét. Amennyiben a termékcsaládban lévő termékek ciklus idői az azonos műveletekben eltérnek, akkor átlagos ciklus idő értékekkel fogunk számolni. Ütem (T) = Rendelkezésre álló idő Vevői igény ; Átl. Ciklus idő = Vevői igény x ciklus idő Vevői igény Munkahelyek (erőforrások) száma = Átl. Ciklus idő
E számolásnál érdemes a termék-folyamat mátrixot tartalmazó excel táblát beképletezni, hiszen az életben előfordulhat, hogy egy gyártósoron akár több tucatnyi termék is gyártódik. Cikkszám Termékek foly.01 foly.02 foly.03 foly.04 foly.05 foly.06 foly.07 foly.08 napi igény 100 T00 20 16 15 16 30 22 20 16 600 101 T01 20 16 15 16 30 22 20 16 600 104 T04 25 16 18 16 30 0 20 16 200 105 T05 25 16 18 16 30 0 20 16 200 108 T08 10 16 15 12 0 22 20 16 200 (V_igény x C_idő) V_igény Átl. Ciklus idő Munkahelyek száma 36 000 19 200 28 200 28 000 48 000 30 800 36 000 28 800 1 800 1 800 1 800 1 800 1 600 1 400 1 800 1 800 20,00 10,67 15,67 15,56 30,00 22,00 20,00 16,00 22,50 42,19 28,72 28,93 15,00 20,45 22,50 28,13 0,89 0,25 0,55 0,54 2,00 1,08 0,89 0,57 Összesen: 6,76 Az előző gondolkodás alapján e termékcsalád gyártósora 7 munkahelyből fog állni. E 7 helyre kell elosztani a korábbi 8 folyamatlépés műveleteit. A 102-s és 109-es termékek gyártósori kapacitás szükségességét hasonlóan az előzőhöz számoljuk ki. Cikkszám Termékek foly.01 foly.02 foly.03 foly.04 foly.05 foly.06 foly.07 foly.08 napi igény 106 T06 0 18 16 25 15 22 100 109 T09 18 18 10 25 22 22 100 (V_igény x C_idő) V_igény Átl. Ciklus idő Munkahelyek száma 1 800 3 600 2 600 5 000 3 700 4 400 100 200 200 200 200 200 18,00 18,00 13,00 25,00 18,50 22,00 25,00 25,00 34,62 18,00 24,32 20,45 0,72 0,72 0,38 1,39 0,76 1,08 Összesen: 5,04 A kiegyensúlyozott munkahelyek száma 5 db lesz. Ezen 5 hely között osztjuk fel a korábbi 6 folyamatlépés tevékenységeit. Érdemes mindig felvázolni az aktuális állapotot, majd azt tanulmányozva, megkeresve a veszteségforrásokat, kitűzve az új célokat, készítjük el a kívánt (jövő béli) állapot tervét. A cellák végleges kialakítása pedig mindig a helyi követelményektől függ. Lényeg a munkahelyek egymással való összekapcsolása, az 5S szerinti kialakítás, és egy jól működő, - ha van rá lehetőségkanban vezérelt anyagellátás. lean tréner