Cellás gyártás: mikor érdemes gyártócellát kialakítani?

Kezdőlap » Erőforrások » Cellás gyártás: mikor érdemes gyártócellát kialakítani?

Becsült olvasási idő: 10 perc

A cellás gyártásban egy termékcsalád berendezéseit és munkaállomásait egymás közelében, a műveletek sorrendjében helyezik el. Az alkatrészeket így nem kell különálló szakműhelyek között mozgatni: a gyártócella a különböző műveleteket egy helyen, egymást követő lépésekbe rendezi. A cél a kevesebb anyagmozgatás, a rövidebb várakozás és a késztermékig vezető út lerövidítése.

Nem az a lényeges kérdés, hogy az alaprajzon kialakítható-e egy szép U alak. Hanem az, hogy a rendelkezésre álló dolgozókkal, anyagokkal és kapacitással megbízhatóan végigvezethető-e egy termékcsalád ezeken a műveleteken.

Egy jól kialakított cella megszünteti a felesleges átadásokat. Attól azonban még ugyanúgy versenyeznek a munkák a közösen használt ellenőrzőgépért, a végmegmunkálás kapacitásáért vagy egy korábbi gyártási lépés erőforrásáért. A SkyPlanner APS segít összehangolni ezt a két szempontot: az ütemezést végző mesterséges intelligenciája, az Arcturus a cellában végzett gyártási rendelések műveleteit az üzem többi munkájával együtt ütemezi, így kevesebb időt kell különálló munkalisták egyeztetésére fordítania.

Hogyan változtatja meg a gyártócella az anyagáramlást?

A technológiai elrendezésű üzemben a hasonló berendezések egy helyre kerülnek: az esztergák az egyik területre, a marógépek egy másikra, az összeszerelés pedig megint máshová. Az egyes műhelyek eltérő gyártási útvonalakat követő termékeken dolgoznak. Az alkatrészek e műhelyek között mozognak, és közben várakozhatnak arra, hogy felszabaduljon a következő erőforrás.

A cellát ezzel szemben egy termékcsalád köré szervezik. Ehhez a család tagjainak kellően hasonló műveleti sorrendet kell követniük, hogy érdemes legyen egy csoportba rendezni őket. A külső hasonlóság önmagában nem elég: két hasonló házalkatrész eltérő megmunkálást igényelhet, miközben különböző külsejű alkatrészek szinte azonos gyártási útvonalat követhetnek.

Vegyünk például egy termékcsaládot, amely esztergálást, fúrást és sorjátlanítást igényel. Ha ezek a műveletek egymás mellé kerülnek, a csapat úgy adhatja tovább a munkát, hogy nem kell újra meg újra átszállítani az alkatrészeket az üzemen, vagy beállítani őket egy másik műhely várakozó munkái közé.

A cél a folyamatos áramlás mindenütt, ahol ez megvalósítható: darabonként vagy kis továbbítási tételekben. A cellás gyártásnak nem feltétele, hogy minden lépésben pontosan egy darabot dolgozzanak fel. Az számít, hogy a teljes műveletsor mennyire jól működik együtt, nem pedig az, hogy az egyes gépek önállóan mekkora tételt képesek elkészíteni.

Kötelező az U alakú cella?

Nem. Az U alakú elrendezés lerövidítheti a gyalogos útvonalakat, és közelebb hozhatja egymáshoz a műveletsor elejét és végét. A berendezésekhez, a hozzáférési igényekhez és a munkához azonban jobban illeszkedhet egy egyenes vagy más kompakt elrendezés. A forma a folyamatot szolgálja, nem ez határozza meg a módszert.

A cellás gyártás és a gyártósoros termelés között átfedés is van. Egy cella jellemzően egy bizonyos változatosságot mutató termékcsaládot szolgál ki, míg egy dedikált gyártósort szabványosítottabb folyamatra és a szükséges gyártási volumenre alakítanak ki. Nincs köztük általánosan érvényes mennyiségi határ. Olyan elrendezést válasszon, amely a termékösszetételhez és az elvégzendő munkához illik, ne azt, amelynek az elnevezése a leginkább lean szemléletűnek hangzik.

Előnyök és hátrányok: mit nyer, és mit ad fel?

A legnagyobb lehetőség az olyan időráfordítások csökkentésében rejlik, amelyek nem adnak értéket a termékhez. A rövidebb szállítási utak és a kevesebb átadás közelebb hozzák egymáshoz az értékteremtő műveleteket. Ha kevesebb munka várakozik, kevesebb a befejezetlen termelés az üzemben, és kevesebb idő megy el a félkész darabok keresésére vagy mozgatására.

Az egymáshoz közelebb végzett műveleteknél a problémák is könnyebben észrevehetők. Ha a fúrás során keletkezett hibát a sorjátlanításnál azonnal felfedezik, a visszajelzés hamarabb eljut az előző lépéshez, mint ha egy nagy tételnek előbb át kellene haladnia az üzemen. Így a csapat korábban megakadályozhatja a hiba továbbterjedését; az elrendezés önmagában azonban nem teszi képessé a folyamatot az előírt minőség teljesítésére.

A kompromisszumok ugyanilyen fontosak. A berendezések áthelyezése vagy további példányok beszerzése pénzbe kerül. Egyetlen termékcsaládhoz rendelve csökkenhet annak a gépnek a kihasználtsága, amely korábban az egész üzemet kiszolgálta. A műveletsor működtetéséhez megfelelő szaktudású és elegendő létszámú kezelőre van szükség. A kereslet változása pedig az egyik cellát túlterhelheti, miközben egy másikban szabad kapacitás marad.

A cella tehát nem ígéret arra, hogy minden gép folyamatosan dolgozni fog. Az értékét az adja, hogy elfogadható összköltség mellett javítja a termékcsalád áramlását. Ha az egyik állomást csak azért tartják munkában, hogy ne álljon, és emiatt olyan alkatrészek halmozódnak fel, amelyeket a következő állomás még nem tud feldolgozni, akkor csupán kisebb helyen hozták létre újra a műhelyek közötti várakozást.

Mikor érdemes cellás gyártást alkalmazni?

A termékekből és tényleges gyártási útvonalaikból induljon ki, ne az áthelyezni kívánt berendezésekből. Vizsgáljon reprezentatív rendelési összetételt, beleértve a lassabban gyártható változatokat és azokat a munkákat is, amelyek rendszeresen elhagyják a tervezett cellát.

Kérdés	Ígéretes kiindulópont	További vizsgálatot indokol
Közös útvonalat követnek a termékek?	A munkák többsége azonos műveleti sorrendet követ	Gyakori lépéskihagyások, visszatérések vagy egymástól független útvonalak
Van visszatérő kereslet?	Elegendő ismétlődő munka az erőforrások lekötéséhez	Alkalomszerű munkák vagy gyökeresen változó termékösszetétel
Összehangolhatók a műveletek?	Összehangolható megmunkálási idők, kezelhető átállások és megfelelő személyzeti ellátottság	Egy hosszú művelet vagy a gyakori átállások határozzák meg az áramlást
Mely erőforrásokat kell továbbra is közösen használni?	A cellán kívüli műveletekhez átlátható, igénybe vehető kapacitás áll rendelkezésre	Egy közösen használt speciális eljárásnál már most is kiszámíthatatlan a várakozás

Ezek döntést segítő szempontok: nem követelmény az azonos termék vagy a tökéletesen egyenletes kereslet. Egy vegyes termelésű üzem cellát alakíthat ki egy ismétlődően gyártott termékcsaládhoz, és megtarthatja a műhelyrendszerű elrendezést a kevésbé kiszámítható útvonalú munkákhoz.

Az útvonal mellett az elvégzendő munkát is vizsgálja meg. Különítse el a kézi munkát, a gépi futásidőt és a kezelő helyváltoztatását. Más személyzeti igényt támaszt egy olyan gép, amely ciklusának egy részében felügyelet nélkül működik, mint egy olyan, amely folyamatos figyelmet igényel. A gépidők összeadásából nem derül ki, hogy egyetlen kezelő biztonságosan el tudja-e látni a teljes műveletsort.

Vizsgálja meg a termékcsalád változatai közötti átállásokat is. Ha minden kis tétel hosszadalmas beállítást igényel, a gépek közelebb helyezése önmagában nem teszi lehetővé a gyakori, gazdaságos továbbítást. Az átállási idők csökkentésére vagy más tételképzésre is szükség lehet ahhoz, hogy a cella meghozza a várt előnyt.

Bizonyos folyamatokat észszerű a cellán kívül hagyni. A drága vizsgálóberendezések, a hőkezelés vagy egy közösen használt végmegmunkálási folyamat több termékcsaládot is kiszolgálhat. Nem kell mindenből külön kapacitást létrehozni. Ezeket a műveleteket azonban figyelembe kell venni a termékcsalád átfutási idejének és szállítási teljesítményének értékelésekor.

Példa: a cella hatékonyabban működik, de az ellenőrzésnél továbbra is várakoznak a munkák

Tegyük fel, hogy az esztergálás, a fúrás és a sorjátlanítás már egy kompakt cellában kapott helyet. A csapat kevesebb átadással tudja továbbítani a házalkatrészt a műveletek között. A végellenőrzéshez azonban az üzem többi részével közösen használt koordináta-mérőgépre van szükség.

Tegyük fel, hogy a házalkatrészek rendeléséhez kiszállítás előtt két óra ellenőrzés szükséges. A határidőig már csak három olyan óra maradt az ellenőrzésre, amikor személyzet is rendelkezésre áll, ebből pedig egy másik, már elvállalt rendelés két órát igényel. Ezek az időtartamok tartalmazzák a feldolgozást, a beállítást és minden szükséges ellenőrzési munkát; a gyártási feladatok ezen a gépen nem végezhetők egymással átfedésben.

Az összesített igény négy óra, miközben csak háromórás időablak áll rendelkezésre. Még a cellán belüli tökéletes áramlás mellett is egy óra kapacitáshiány marad a közösen használt ellenőrzésnél.

A sorjátlanítás felgyorsítása nem teremti meg ezt a hiányzó órát. A tervezőnek át kell tekintenie az egymással versengő vállalásokat, és valódi megoldást kell mérlegelnie: több, személyzettel is lefedett ellenőrzési időt, egy másik, a feladatra alkalmas erőforrást vagy a vállalt szállítási határidő módosítását. A sorrend megváltoztatása megvédheti az egyik rendelés határidejét, de attól még nem fog mindkettő beleférni az elégtelen kapacitásba.

Ezért az átfutást egészen a minőségi átvételig kell mérni, nem szabad megállítani az órát a cella kijáratánál. A rövidebb belső átfutási idő hasznos. A vevő számára akkor válik előnnyé, ha a hátralévő műveletek is időben befejeződnek.

Ezért sem célszerű a cellának külön ütemtervet készíteni úgy, mintha az ellenőrzés valaki más problémája lenne. A cella munkáinak és a másik rendelésnek ugyanabban az erőforrástervben kell megjelenniük.

Először egy termékcsaládon próbálja ki, ne az egész üzemet rendezze át

Válasszon olyan termékcsaládot, amelynek egyértelmű az útvonala, és az áramlásában érdemi probléma van. Rögzítse a jelenlegi teljes átfutási időt, a műveletek közötti várakozást, a befejezetlen termelés mennyiségét és a szállítási teljesítményt. A tervezett cella határain kívül maradó közös folyamatokat is vegye figyelembe, nehogy az összehasonlítás csak azért mutasson javulást, mert a várakozás máshová került.

A munkát végző dolgozókkal együtt járja végig a tervezett műveletsort. Próbálják ki a hozzáférést, az anyagmozgatást, az anyagutánpótlást és a kezelői feladatok lefedését, valamint azt is, hogyan hat egy művelet leállása a cella többi részére. Egy térbeli modell vagy korlátozott próbaüzem még a berendezések áthelyezése előtt feltárhatja a problémákat.

Ne csak a legegyszerűbb változatot gyártsa: a próba valósághű termékösszetétellel történjen. Hasonlítsa össze az új áramlást a kiinduló állapottal, és vizsgálja meg, mire fordítódott az idő. Csökkent a befejezetlen termelés? Hamarabb elkészül a teljes rendelés? Megakasztják a műveletsort az átállások vagy a létszámhiányok? Hirtelen több munka érkezik a cellán kívüli erőforráshoz?

A tapasztalatok alapján együtt fejlessze az elrendezést, a munkamódszert és az ütemezést. A cél a termékcsalád termékeinek megbízhatóan ismételhető gyártása és leszállítása, nem pedig egy sikeres bemutató egy szokatlanul nyugodt napon.

Ütemezze a cellát az üzem többi részével együtt a SkyPlanner segítségével

Ha már megállapodtak a gyártási módszerben, a SkyPlanner a gyártási útvonalakból ütemezett munkát készít. Egyszer kell meghatároznia a termék műveleti lépéseit, azok időtartamát, a megfelelő munkaállomásokat és az anyagigényt. Az új rendelési tételek ezt az útvonalat öröklik; a rendelésből származik a termék, a mennyiség és a szállítási határidő.

Az Arcturus együttesen ütemezi a rendeléseket a beállított munkaállomás-kapacitások, műszakok, függőségek és prioritások alapján. Ha az anyagellátást figyelembe vevő ütemezés be van kapcsolva, az anyagok rendelkezésre állása is befolyásolja a számítást. A Gantt-nézet megmutatja az így kialakult sorrendet a munkaállomásokon, beleértve a cellán kívüli, közösen használt erőforrásokat is.

A házalkatrész példájában olyan nézetre van szükség, amelyben a cella gyártási útvonala és az ellenőrzési kapacitásért versengő másik rendelés is látható. A tervező látja a műveletek ütemezett időpontját, és megítélheti a várható befejezési időpontokat anélkül, hogy kézzel újra össze kellene állítania a cella külön feladatlistáját és az ellenőrzésre váró munkák sorát.

A modell tükrözze a cella valós kapacitását

Azokat az erőforrásokat modellezze, amelyek ténylegesen korlátozzák a munkát. Ha az esztergálás, a fúrás és a sorjázás különböző alkatrészeken párhuzamosan is végezhető, ez a kapacitás rejtve maradhat, ha az egész cellát egyetlen, a feladatokat sorban végrehajtó munkaállomásként kezeli. Ugyanígy a terv nem számolhat olyan egyidejű kézi műveletekkel, amelyeket a rendelkezésre álló csapat nem tud elvégezni.

A SkyPlanner rendszerben a munkaállomások gépeket, személyeket vagy csapatokat is képviselhetnek, és műszakok, valamint dolgozói csoportok hozzárendelése is kezelhető. Ellenőrizze, hogy a modell megfelel-e a tényleges gépkezelői létszámnak és rendelkezésre állásnak: ha ugyanazt a személyt két gépi munkaállomáshoz rendeli, az önmagában még nem hoz létre közöttük közös gépkezelői kapacitáskorlátot. A bemutatóra hozza el ezt a létszámbeosztást is, ahelyett, hogy minden átfedés automatikus kizárását feltételezné.

Számolja újra az ütemtervet, ha változik az üzemi helyzet

Egy sürgős rendelés vagy egy kieső ellenőrzési műszak nemcsak a cella következő gyártási feladatát érinti. Frissítse az érintett prioritásokat vagy a rendelkezésre álló kapacitást, majd számíttassa újra az összehangolt ütemtervet az Arcturus segítségével. Mielőtt megerősíti, mit tud teljesíteni a termelés, tekintse át az érintett munkák befejezési időpontját.

Így kevesebb időt kell az egyes feladatsorok ütemezésének rendezésére fordítani, és korábban láthatóvá válik, mely vállalások versengenek ugyanazokért az erőforrásokért. A gyártási módszerről és a prioritásokról az Ön csapata dönt; a SkyPlanner ezek alapján végzi el az ütemezési számításokat.

Megtarthatja a vállalkozásában már használt rendszereket. A SkyPlanner nyílt REST API felületén keresztül bármely ERP vagy MES rendszerrel integrálható, így a meglévő rendelési és termelési adatok összekapcsolhatók a részletes ütemezéssel.

Az Eskomatic ütemezési tapasztalatainak tanulsága

Az Eskomatic finn bérforgácsoló vállalat korábban nagyrészt kézzel állította össze a munkák sorrendjét, és nehezen tudta időben felismerni az anyaghiányt. A SkyPlanner bevezetésével a meglévő ERP-adatokat összekapcsolta a munkák sorrendjét szemléltető Gantt-nézettel és az automatikus terhelésütemezéssel.

A vállalat beszámolója szerint pontosabban tudják meghatározni a szállítási határidőket, és ritkábban áll le a termelés anyaghiány miatt. Ez hasznos tanulság a gyártócellák bevezetését tervező üzemek számára: a tervben figyelembe kell venni a munkakezdés feltételeinek teljesülését és a tágabb üzemi környezet terhelését is. Így a jól szervezett gyártóterület olyan munkákat kap, amelyeket valóban el tud juttatni a kiszállításig.

Tesztelje a cellát a kapacitását korlátozó, közösen használt erőforrással együtt

Akkor válassza a cellás gyártást, ha a termékcsalád gyártási útvonala, az elvégzendő munka és a kereslet indokolja a műveletek egy helyre szervezését. Az eredményt az utolsó szükséges műveletig értékelje, figyelembe véve azokat az erőforrásokat is, amelyeket a termékcsalád más munkákkal közösen használ.

Akkor válassza a SkyPlanner rendszerét, ha az összehangolt terv naprakészen tartása elveszi az időt a termelési döntésektől. A cella és az üzem többi része közös ütemtervet kap egy újabb, külön egyeztetendő helyi lista helyett.

Foglaljon SkyPlanner-bemutatót, és adja meg egy tervezett cella gyártási útvonalát, létszámbeosztását és azt a cellán kívüli erőforrást, amely a legnagyobb valószínűséggel késleltetheti a cella munkáját. Kérje egy közelmúltbeli prioritás- vagy kapacitásváltozás és a többi rendelésre gyakorolt hatásának áttekintését. Ha előbb az ütemezési nézetet szeretné megismerni, próbálja ki a SkyPlanner rendszerét bemutatóadatokkal.