Sorozatgyártás: gördülékenyebb ismétlődő munka

Kezdőlap » Erőforrások » Sorozatgyártás: gördülékenyebb ismétlődő munka

Becsült olvasási idő: 12 perc

A sorozatgyártás során ugyanazt a terméket vagy egy rokon termékcsalád tagjait állítják elő ismétlődően, szabványosított műveleti sorrend szerint. A munka jól ismert, a technológiai útvonal kialakult, és a kereslet elég gyakran visszatér ahhoz, hogy érdemes legyen ismételhető gyártási folyamatot kialakítani.

Ez gyorsabbá és olcsóbbá teheti a gyártást: a csapat bevált módszereket alkalmaz újra, ahelyett, hogy minden rendelést új projektként készítene elő. Egy jól ismert terméknek azonban nem lesz automatikusan helye a holnapi ütemtervben. Egy másik rendeléshez is szükség lehet ugyanarra a gépre, egy változat vizsgálata tovább tarthat, vagy egy hiányzó alkatrész feltarthatja az összeszerelést.

A gyakorlatban az ismétlődő munkát érdemes szabványosítani, és az összes, vele azonos erőforrásokra igényt tartó munkát együtt ütemezni. A SkyPlanner APS mindkettőben segít: a meghatározott technológiai útvonalak és erőforrásigények alapján az Arcturus, a rendszer mesterséges intelligenciára épülő ütemezője kiszámítja, hogyan fér el a munka a többi vállalás mellett. Így megmarad az ismétlődésből származó hatékonyság, és nem kell minden tervváltozáskor külön-külön újratervezni a gépek feladatsorát.

Mitől sorozatgyártás a sorozatgyártás?

A meghatározó jellemző a stabil folyamatban visszatérő munka. Egy szerelősor újra és újra ugyanazt a szabványos elektromos alkatrészt állítja elő. Egy megmunkálócella rendszeresen ugyanazon alkatrészcsalád tagjait gyártja. Egy gyártó jól ismert szelepegységeket készít, meghatározott méret- és opcióválasztékkal.

A termékeknek nem kell minden részletükben azonosnak lenniük. A változatok műveleteinek többsége közös lehet, miközben egy alkatrészben, a gépbeállításban vagy a vizsgálatban eltérnek. Az számít, hogy a munka kellően nagy része állandó marad-e ahhoz, hogy ismételhető folyamatként lehessen megszervezni és fejleszteni.

A sorozatgyártás nem jelent éjjel-nappal tartó, folyamatos üzemet sem. Egy ilyen gyártósor működhet egy műszakban, leállhat karbantartásra, vagy átállhat rokon modellek között. A kifejezés a gyártás jellegét írja le, nem azt követeli meg, hogy a berendezések a kereslettől függetlenül mindig működjenek.

Más gyártási fogalmak más kérdésekre adnak választ:

Fogalom	Mit ír le?	Hogyan kapcsolódhat a sorozatgyártáshoz?
Diszkrét gyártás	Egyedileg azonosítható alkatrészek vagy szerelvények előállítása	A diszkrét termék sorozatgyártási folyamatban is készülhet. A két fogalom nem egymás ellentéte.
Szakaszos gyártás	Meghatározott mennyiség együttes legyártása, mielőtt másik termékre állnak át	Egy visszatérően gyártott termékcsalád ismétlődő tételekben is készülhet. A tételnagyságról és a sorrendről ettől függetlenül kell dönteni.
Tömeggyártás	Szabványosított termékek nagy mennyiségű előállítása, gyakran célgépekkel	Jellemzően ismétlődő gyártási módszereket alkalmaz, de a sorozatgyártáshoz nem mindig szükséges tömeggyártási lépték.
Készletre gyártás vagy rendelésre gyártás	Az előre jelzett kereslet vagy egy vevői megrendelés indítja-e el a gyártást	Mindkettő alkalmazhat kialakult, ismétlődő technológiai útvonalat. Az ismétlődés önmagában nem határozza meg a készletezési politikát.

Az ERP-dokumentációkban a „repetitive manufacturing” egy konkrét tervezési és gyártáselszámolási módszer neve is lehet. Ha ERP-folyamatot választ, külön ellenőrizze az adott rendszer követelményeit. Itt a gyártási módszerrel foglalkozunk: mikor érdemes ismételhető munkafolyamatot kialakítani, és hogyan szervezhető meg megbízhatóan.

Mikor jó választás a sorozatgyártás?

Egy termékcsaládból induljon ki, ne az egész gyárat próbálja besorolni. Egy vállalatnál a stabil, visszatérően gyártott termékkör mellett külön folyamatban készülhetnek az egyedi tervezést igénylő vagy szokatlan megrendelések.

Az alábbi feltételek mellett jobban kiaknázhatók az ismétlődés előnyei:

Mit érdemes vizsgálni?	Kedvező kiindulópont	Kivizsgálandó figyelmeztető jel
Kereslet	A termékcsaládra elég rendszeresen van igény az ismétlődő gyártás fenntartásához	A hosszú gyártási sorozatokat főként a gépek lekötése indokolja, nem a várható értékesítés
Termékmeghatározás	A konstrukciók és az alkatrészek állandók, a változatok köre szabályozott	A gyakori módosítások megváltoztatják, mit kell gyártani, vagy hogyan kell ellenőrizni
Technológiai útvonal	A legtöbb darab jól ismert műveleti sorrendet követ	Minden rendelés jelentős mérnöki tervezést vagy eltérő technológiai útvonalat igényel
Előkészítés	A szerszámok és az utasítások ismételten használhatók, az anyagellátás pedig kiszámíthatóan előkészíthető	Minden apró változtatás jelentős új programozást, szerszámozást vagy jóváhagyást igényel
Kapacitás	A szükséges gépek, dolgozók és az utánuk következő műveletek képesek kiszolgálni a várható termékösszetételt	A fő gyártósoron még van szabad kapacitás, de egy közösen használt utómegmunkálási vagy vizsgálati művelet már túlterhelt

Nincs olyan általános mennyiségi küszöb, amely felett egy üzem sorozatgyártóvá válik. A gazdaságosság a terméktől, az előkészítés ráfordításától, a berendezésektől és a kereslet visszatérésétől függ. Egy stabil termékcsalád indokolhat ismétlődő munkára kialakított gyártócellát anélkül, hogy egy dedikált automatizált gyártósor is indokolt lenne.

Ha az előkészítést és az erőforrásigényt elsősorban a termékek sokfélesége határozza meg, a sokféle termék kis sorozatú gyártására épülő megközelítés megfelelőbb lehet. Ha egy egyébként változatos termelésű üzemben növekszik egy szabványos termékcsalád szerepe, arra alkalmazza a sorozatgyártás módszereit, ahelyett, hogy minden rendelést ugyanabba a modellbe kényszerítene.

Az ismétlődő munka előnyei és kompromisszumai

Az ismétlődés csökkenti azoknak a gyártási feladatoknak a körét, amelyeket újra meg kell oldani. A gépkezelők megismerik a műveleti sorrendet, az előkészítés előre megszervezhető, a közös módszer fejlesztése pedig sok későbbi darab gyártását javítja. Ez csökkentheti az egy darabra jutó munka- és átállítási ráfordítást, és megkönnyítheti a kibocsátás tervezését.

Az állandó módszerek az eltérések felismerését is megkönnyítik. Ha egy jól ismert művelet tovább tart vagy több selejtet eredményez, a csapatnak jobb összehasonlítási alapja van, mint egy egyszeri gyártási feladatnál. Az egységes munkautasítások és ellenőrzések segítik az egyenletes minőséget; az ismétlődés önmagában azonban nem akadályozza meg, hogy egy hibás folyamat újra és újra ugyanazt a hibát okozza.

Mindez hosszabb távú elköteleződéssel jár. A célgépek és a speciális szerszámok csak akkor indokoltak, ha a kereslet és a termék élettartama ezt alátámasztja. Az előre gyártás lerövidítheti a vevői igények kiszolgálásának idejét, ugyanakkor pénzt köt le olyan készletben, amely esetleg nem kel el, vagy egy konstrukciómódosítás miatt elavul.

A hosszú gyártási sorozatok más problémát is okozhatnak: egy erőforrás hatékonynak látszik, miközben más rendelések várakoznak. Ha a megelőző gyártási lépések tartósan gyorsabban állítják elő az alkatrészeket, mint ahogy az összeszerelés vagy a vizsgálat fel tudja dolgozni őket, nő a befejezetlen termelés állománya, de nem nő a kiszállítható késztermékek mennyisége.

A módszert az értékesíthető termékek áramlása alapján ítélje meg, ne csupán a leggyorsabb gép teljesítménye szerint. Az igazi nyereség az, ha az ismétlődő munka fenntartható költséggel, a vevők által igényelt mennyiségben készül el.

A sorozatgyártás gyakorlati bevezetése

1. Határozza meg a termékcsaládot és a megengedett eltéréseket

A termékeket a gyártás szempontjából lényeges közös jellemzők alapján csoportosítsa: ilyen a közös technológiai útvonal, szerszámozás, összeszerelési módszer vagy vizsgálati elrendezés. Határozza meg, mely eltérések kezelhetők rutinszerűen, és melyek igényelnek külön döntést.

Például egy méretváltozat módosíthatja az anyagmennyiséget anélkül, hogy a technológiai útvonal változna. Egy másik opció viszont külön szakvizsgálatot tehet szükségessé. Ha mindkettőt úgy kezeljük, hogy „ugyanaz a termék, csak más cikkszámmal”, valós kapacitásigényt fedünk el.

Tartsa naprakészen a jóváhagyott termékleírásokat és utasításokat. Az ismételhetőség azon múlik, hogy egyértelmű legyen, melyik módszert kell megismételni, nem azon, hogy a gépkezelő emlékszik-e a legutóbbi eltérésekre.

2. Rögzítse a technológiai útvonalat és a reális műveleti időket

Határozza meg a termékcsalád műveleti sorrendjét, az alkalmas erőforrásokat, a megmunkálási időt és a szükséges előkészítést. Vegye figyelembe a szükséges átadásokat és a következő művelet megkezdése előtti várakozási időket is. Ne feltételezze, hogy egy gép legjobb mért sebessége a teljes technológiai útvonalon fenntartható.

Kötött ütemű gyártósornál különböztesse meg az ütemidőt a ciklusidőtől. Az ütemidő azt fejezi ki, milyen ütemben kell termelni ahhoz, hogy a rendelkezésre álló gyártási idő alatt kielégítsék az igényeket. A ciklusidő azt mutatja meg, mennyi ideig tart ténylegesen egy művelet. Minden szakasznál vesse össze az elvárt ütemet az elvégzendő munkával és a létszámmal, és vizsgálja meg azokat a szakaszokat, amelyek nem tudják tartani az ütemet.

Közösen használt berendezéseknél ennél tágabb a kérdés: az egyéb vállalások teljesítése után az adott erőforrás idejéből mennyi áll ténylegesen a termékcsalád rendelkezésére? Egy gyártósor önmagában jól kiegyensúlyozott lehet, mégis késhet a szállítás, ha az alkatrészei máshol egy közösen használt műveletre várnak.

3. Határozza meg a gyártás és a készletutánpótlás szabályait

Döntse el, mi indítja el a következő mennyiség gyártását: vevői megrendelés, készletutánpótlási igény vagy más, előre meghatározott tervezési jelzés. A mennyiséget igazítsa a kereslet időszakához, az előkészítés munkaigényéhez és a vállalható készletkockázathoz.

Ne indítson újabb gyártási tételt pusztán azért, mert az első gép szabad. Ellenőrizze, hogy az alkatrészek rendelkezésre állnak-e, és van-e kapacitás a későbbi műveletekhez. Több befejezetlen darab gyártása nem jelent több kiszállítható készterméket.

A szabályok arra is térjenek ki, hogyan reagálnak a kereslet változására. A megismételhető gyártási módszer éppen azért értékes, mert újra felhasználható; ez azonban nem indokolhatja olyan mennyiségek további gyártását, amelyekre senkinek sincs szüksége.

4. A változatokat és a kivételeket is építse be a tervbe

Rögzítse, milyen többletidőt, műveletet vagy erőforrást igényel egy termékváltozat. Döntse el, mely vállalások élveznek elsőbbséget, és mely gyártási feladatok helyét kell rögzíteni az ütemtervben. Ha más termékek is ugyanazokat az erőforrásokat használják, azokat is vegye figyelembe ugyanabban a kapacitásszámításban.

Ezen a ponton válik költségessé a sorozatgyártás és az egyedi megrendelések külön táblázatokban való tervezése. Önmagában mindkét táblázat észszerűnek tűnhet, miközben ugyanazt a vizsgálóberendezést vagy szakembert foglalják le. A SkyPlanner szükségtelenné teszi ezt az egyeztetést: a meghatározott műveleteket együtt ütemezi a közösen használt erőforrásokra.

5. A tényleges gyártási adatokkal javítsa a következő sorozatot

Vesse össze a tervezett és a tényleges műveleti időket, az átállításra fordított munkát, a selejtmennyiségeket és a szállítási teljesítményt. Ahol az eltérések befolyásolják a döntéseket, termékcsaládonként és változatonként is értékelje az eredményeket.

A rendszeres időtúllépés arra utalhat, hogy frissíteni kell a normaidőt, javítani kell az átállítás folyamatán, vagy az adott változathoz külön tervezési alapadatokra van szükség. A megmunkálás sebessége mellett a szakaszok közötti várakozást is vizsgálja meg. Lehet, hogy a következő előrelépést nem egy gyorsabb gép, hanem a munkadarabok gördülékenyebb továbbadása hozza.

Egy példa: a rendszeresen gyártott termék és a szokatlan megrendelés

Képzeljünk el egy gyártót, amely rendszeresen gyárt egy szelepegységekből álló termékcsaládot. A legtöbb termék összeszerelésen, tömörségvizsgálaton és csomagoláson megy keresztül. A csapat ismeri a technológiai útvonalat, és bevált munkautasítások szerint dolgozik.

Egy vevő olyan változatot rendel, amely hosszabb nyomáspróbát igényel. Ehhez ugyanazt a vizsgálóberendezést használják, mint a szokásos egységekhez. Egy külön projektmegrendeléshez is szükség van erre a berendezésre a kiszállítás előtt.

A rendszeresen gyártott termékcsalád alapvetően nem változott. Gyártási módszere továbbra is megismételhető. A közösen használt művelet terhelése viszont megváltozott.

Ha az összeszerelés továbbra is a megszokott kibocsátási célt követi, az összeszerelt egységek feltorlódnak a vizsgálat előtt. Ha a tervező a projektmegrendelés áttekintése nélkül illeszti be a változatot a vizsgálati sorba, késhet egy másik vevőnek tett vállalás teljesítése. A kapacitásért folyó versenyt nem oldja meg, ha csak a látható kivételt ütemezik át.

Jobb megoldás, ha a változatnál a tényleges vizsgálati idővel számolnak, a projektmunkát is bevonják a tervezésbe, ellenőrzik a szükséges alkatrészeket, majd az összeszerelésre, a vizsgálatra és a csomagolásra együtt számítják ki a sorrendet. A tervező ezután megítélheti, hogy elegendő-e a jelenleg működtetett kapacitás, rendelkezésre áll-e megfelelő alternatív kapacitás, vagy módosítani kell valamelyik vállalt szállítási határidőt.

A sorozatgyártás megkönnyítette a munka meghatározását. Az összehangolt gyártásütemezés akkor is használhatóvá teszi ezeket az alapokat, ha a hét nem pontosan a megszokott rend szerint alakul.

Tervezze az ismétlődő munkát és a kivételeket egyetlen SkyPlanner-ütemtervben

A SkyPlanner rendszerében a termékekhez meghatározhatja a műveleteket, azok időtartamát és az elvégzésükre alkalmas munkaállomásokat. A rendszeresen gyártott termék bevált műveletsora a későbbi gyártásoknál is felhasználható, így a tervezőnek nem kell minden megrendeléshez újra összeállítania a technológiai útvonalat. Az átállási idő és a művelet után szükséges idő is megadható.

Az Arcturus ezeket a műveleteket a többi megrendeléssel együtt ütemezi, a beállított kapacitás, függőségek és prioritások alapján. A munkaállomások, a műszakok és a gépkezelők ugyanabban a tervben szerepelnek. Ha az anyagellátást figyelembe vevő ütemezés be van kapcsolva, a rögzített anyagellátási adatok is befolyásolják a számítást. Egy szabad erőforrás tehát nem jelenti automatikusan azt, hogy megkezdhető egy olyan munka, amelyhez hiányoznak az alkatrészek.

A példabeli szelepgyártónál ez azt jelenti, hogy a szokásos termékcsalád, a hosszabb vizsgálatot igénylő változat és a projektmegrendelés ugyanazért a meghatározott vizsgálati kapacitásért versenyez. Igényeik többé nem külön listákban rejtőznek. A Gantt-diagram az így kialakuló munkasorrendet és a várható időzítést mutatja meg az egyes erőforrásokon.

Az ütemtervet prioritásokkal és rögzítésekkel irányíthatja; az Arcturus ezek keretein belül végzi el a számítást. Ha változik a termelés, újraszámíthatja a tervet, így Önnek nem kell külön-külön rendbe tennie az egyes erőforrások munkasorát. Ezzel tervezési munkát takarít meg, és világosabb alapot kap annak eldöntéséhez, hogy az üzem mely szállítási vállalásokat tudja teljesíteni.

Az ismétlődő munka hasznos visszajelzést is ad. A SkyPlanner terv–tény kimutatásai összehasonlítják a tervezett időtartamokat a tényleges gyártási időkkel. A korábbi adatokon alapuló műveleti időbecslések segítik az ismétlődő munka felmérését, amint rendelkezésre állnak korábbi rendelési adatok. Így az üzem által ténylegesen elvégzett munka alapján pontosíthatja a tervezési alapadatokat.

A SkyPlanner nyílt REST API felületén keresztül bármely ERP- vagy MES-rendszerrel integrálható. Megtarthatja a vállalatot kiszolgáló rendeléskezelő és termelési rendszereket, miközben az ismétlődő munkát és a rendhagyó megrendeléseket közös ütemezőmotor kezeli.

UTU: standard termékek és projektmegrendelések közös tervben

Az UTU ulvilai gyára villamosenergia-elosztó berendezéseket készít, a standard elosztótábláktól a nagyobb projektmegrendelésekig, köztük kompakt transzformátorállomásokat és középfeszültségű kapcsolóberendezéseket. Ez a termékösszetétel jól példázza, miért van szükség összehangolt tervezésre egy jól ismert termékpaletta esetén is.

A SkyPlanner bevezetése előtt az egyes részlegek kézzel frissített Excel-táblázatokat használtak. Az ERP-ben módosított gyártási sorrend nem mindig jutott el az üzemi dolgozókhoz, és nehéz volt átlátni a tényleges kapacitást.

Az UTU összekapcsolta a SkyPlanner rendszerét az Oracle NetSuite rendszerrel és a bérszámfejtési rendszerével, így a gyár minden gyártósora és részlege egyetlen rendszerbe került. A csapat a mesterséges intelligencián alapuló automatikus ütemezés, a Gantt-diagram, valamint a kapacitás- és terhelési grafikonok segítségével együtt látja a munkát és annak időzítését.

Az UTU beszámolója szerint pontosabbá vált a projektmegrendelések ütemezése, és a frissített munkasor másodpercek alatt eljut a szerelőkhöz. A standard termékek és a projektvállalások ma már közös tervben láthatók; korábban ezeket a részlegek különálló táblázatai alapján hangolták össze.

Az ügyfél tapasztalatairól részletesen az UTU SkyPlanner-beszámolójában olvashat.

Könnyítse meg a következő ismétlődő megrendelés teljesítését

A sorozatgyártás jó választás, ha az ismétlődő kereslet, a stabil termékleírások és a jól ismert műveletek lehetővé teszik a gyártási módszer újbóli alkalmazását és fejlesztését. Nem feltétele, hogy minden megrendelés azonos legyen, minden erőforrást kizárólag egy termékhez használjanak, vagy minden hét ugyanazt a mintát kövesse.

Válassza a SkyPlanner rendszerét, ha a bevált technológiai útvonalak ellenére csapatának még mindig kézzel kell összehangolnia a közös kapacitások használatát és a kivételeket. Az Arcturus elvégzi az ütemezési számításokat, a Gantt-nézet pedig láthatóvá teszi az eredményüket, miközben a prioritásokról továbbra is Ön dönt.

Foglaljon SkyPlanner-bemutatót, amelyen egy rendszeresen gyártott terméket, egy többletmunkát igénylő változatot és egy ugyanazt az erőforrást használó másik megrendelést vesznek alapul. Hozza el ezek technológiai útvonalait, anyagigényeit és vállalt szállítási határidőit. Így a gyakorlatban láthatja, hogyan veheti le a SkyPlanner a napi egyeztetés terhét csapata válláról. Ha előbb saját maga ismerkedne a rendszerrel, próbálja ki a SkyPlanner rendszerét bemutatóadatokkal.