Szakaszos gyártás: hatékony gyártás, pontos szállítás

Főoldal » Tudástár » Szakaszos gyártás: hatékony gyártás, pontos szállítás

Becsült olvasási idő: 10 percek

A szakaszos gyártás során egy termékből meghatározott mennyiséget állítanak elő, mielőtt másik termékre vagy változatra állnának át. Egy pékség egy adag tésztát kever be; egy forgácsolóüzem azonos alkatrészekből gyárt egy tételt a szerszámcsere előtt. Mindkét esetben az növeli a hatékonyságot, hogy ugyanazt a munkát azonos gyártási körülmények között ismétlik.

Ha egy gyártó több termékhez is ugyanazokat a berendezéseket használja, a nehezebb kérdés az, mi történik az egyes tételek gyártása között. Melyik tétel kerüljön előre? Rendelkezésre áll hozzá az anyag? Lesz szabad kapacitás a következő műveletnél, amikor a tétel odaér?

Egy nagy tétel megszakítás nélküli gyártása hatékonynak tűnhet egy gépen, miközben egy sürgős rendelés várakozik mögötte. A szakaszos gyártás jó tervezése egyensúlyt teremt az átállások csökkentése és a vevői rendelések gördülékeny teljesítése között. A SkyPlanner APS segít ezt a gyakorlatban is megvalósítani: mesterséges intelligencián alapuló ütemezője, az Arcturus a megadott erőforrások és prioritások alapján számítja ki a gyártási ütemtervet. Így már a szállítási határidők vállalása előtt láthatja, hogyan illeszkednek egymáshoz a tételek.

Mit jelent a szakaszos gyártás?

A szakaszos gyártás olyan gyártási módszer, amelynél ugyanabból a termékből meghatározott mennyiséget készítenek egy tételben, a különböző termékek vagy változatok között pedig átállást végeznek. A tételek gyártása rendszeresen ismétlődhet, vagy egyedi vevői megrendelések alapján indulhat.

A módszert a folyamatipari és a diszkrét gyártásban egyaránt alkalmazzák:

• Folyamatipari gyártás: egy keverőberendezésben meghatározott mennyiségű festéket állítanak elő, egy élelmiszergyártó receptúra alapján készít el egy adagot, vagy egy kozmetikai gyártó keveréket készít, majd kiszereli és csomagolja.
• Diszkrét gyártás: egy forgácsolóüzem egy tétel tartókonzolt készít, vagy egy gyártó egy adott alkatrészváltozatot gyárt, mielőtt szerszámot cserélne vagy módosítaná a gépbeállításokat.

A gyártási tétel az egy gyártási menetben előállított mennyiség. Az átadási tétel az a mennyiség, amelyet egyszerre továbbítanak a következő művelethez. A kettőnek nem kell mindig megegyeznie: ahol a technológia engedi, az alkatrészek egy része már a teljes gyártási tétel elkészülte előtt továbbléphet a következő műveletre. Egy keverőtartály esetében viszont előfordulhat, hogy csak a teljes tétel elkészülte után lehet kiüríteni a tartályt.

Ez a különbség az átfutási idő szempontjából is fontos. Egy tétel jóval több időt tölthet a műveletek közötti várakozással, mint a tényleges feldolgozással. Segíthet, ha egy megfelelő mennyiséget korábban továbbítanak, de csak akkor, ha a következő erőforrás rendelkezésre áll, és ezt a termék technológiai és minőségi követelményei is megengedik.

Szakaszos, egyedi, tömeg- és folyamatos gyártás: mi a különbség?

A szakaszos gyártás akkor hasznos, ha a kereslet többféle termék ismétlődő tételeit igényli, nem pedig egyetlen, változatlan termék előállítását.

Az egyedi gyártás középpontjában egy önálló, gyakran egyedi igényekre szabott gyártási feladat áll. A szakaszos gyártás során ugyanazokat a műveleteket végzik el egy meghatározott mennyiség minden darabján. Egy műhelyrendszerű üzem is gyárthat tételekben alkatrészeket, ezért ezek a kifejezések nem az egész gyár működésének egymást kizáró leírásai.

A tömeggyártás szabványosított termékeket állít elő nagy mennyiségben, gyakran erre a célra kialakított gyártósorokon. A szakaszos gyártásban könnyebben használhatók ugyanazok a berendezések különböző változatokhoz. A különbséget nem egy rögzített darabszám határozza meg: a termékösszetétel, a berendezések és az átállások rendje is számít.

A folyamatos gyártás megszakítás nélküli anyagáramlást tart fenn, ahogyan például egyes vegyipari tömegtermelési folyamatokban. A szakaszos eljárásban meghatározott mennyiséget állítanak elő, befejezik az adott tételt, majd előkészülnek a következőre. A későbbi csomagolás ettől még külön tételekben történhet, akkor is, ha az azt megelőző folyamat folyamatos.

Akkor válasszon szakaszos gyártást, ha fontos a termékek közötti átállás lehetősége, és az ismétlődő kereslet indokolja több darab együttes előállítását. Ha minden rendelés egyedi gyártási útvonalat igényel, nagyobb szerepet kap az egyedi gyártási feladatokra épülő tervezés. Ha egyetlen szabványosított termék iránt nagyon nagy és stabil a kereslet, megfelelőbb lehet egy külön erre kialakított gyártási folyamat.

Ugyanabból a döntésből fakadnak az előnyök és a hátrányok

Ha átállás előtt többet gyárt ugyanabból a termékből, az átállítás ráfordítása több darab között oszlik meg. Ez gazdaságossá teheti a közös berendezések használatát anélkül, hogy minden változathoz külön gyártósorra lenne szükség. Az anyag-előkészítést és a folyamatellenőrzéseket is egy-egy meghatározott tétel gyártása köré lehet szervezni.

Ez a rugalmasság jól jön a szezonális termékeknél, a különböző méreteknél és felületkialakításoknál, valamint a visszatérő vevői megrendeléseknél. Egy termék gyártásához akkor térhet vissza, amikor szükség van rá, ahelyett, hogy folyamatosan gyártaná.

Ugyanez a csoportosítás azonban minden más munkát várakozásra kényszerít. A nagyobb tételek az alábbiakkal járhatnak:

• Hosszabb várakozás más termékeknél. Egy kis mennyiségű, sürgős rendelés akkor is egy nagy tétel mögött várakozhat, ha a saját feldolgozási ideje rövid.
• Több befejezetlen termelés. A korábbi műveletek berendezései gyorsabban termelnek, mint ahogyan a következő műveletek fel tudják dolgozni a tételt.
• Nagyobb készlet és kisebb rugalmasság. A késztermékek helyet foglalnak, a kereslet változása pedig felesleges készletet hagyhat maga után.
• Több terméket érinthet egy technológiai probléma. Ha a gyártás közben egy hiba észrevétlen marad, több darab ellenőrzésére vagy utómunkálatára lehet szükség.

A kisebb tételek e kockázatok egy részét csökkentik, viszont gyakoribb átállást igényelnek. A cél nem egyszerűen a lehető legnagyobb vagy legkisebb tétel. Olyan mennyiségeket és sorrendet kell választani, amelyek jól kihasználják a kapacitást, miközben a megfelelő rendelések haladnak előre.

Hogyan válasszon a gyakorlatban is megfelelő tételnagyságot?

Induljon ki abból a mennyiségből, amelyre a vevőknek az adott szállítási vagy készletfeltöltési időszakban szükségük van. Ezután ellenőrizze, mit enged meg a technológia, és mekkora terhelést bírnak el a közösen használt erőforrások.

Fizikai korlátot szabhat egy tartály hasznos térfogata, egy kemence befogadóképessége vagy a minimálisan feldolgozható mennyiség. A szerszámcsere és a tisztítás ideje befolyásolja az átállás költségét. Az eltarthatóság, a raktárhely, a minőségellenőrzések és a kereslet bizonytalansága pedig azt határozza meg, mennyit érdemes előre legyártani.

Darabos alkatrészeknél különítse el a célszerűen egyben gyártható mennyiséget attól, amelyet együtt kell továbbítani. Lehetséges, hogy egy nagyobb tételt forgácsol meg, miközben kisebb tételeket ad tovább a felületkezelésre. Így hamarabb elkészülhetnek az első kész alkatrészek, anélkül, hogy minden átadás után szerszámot kellene cserélni.

A tervezett mennyiséget a teljes gyártási útvonal kapacitásához mérten ellenőrizze. A nagyobb forgácsolási tétel nem jelent nyereséget, ha túlterheli a felületkezelést, és feltartja a következőként esedékes rendelést. Az átállási idő csökkentése kisebb tételek gyártását is célszerűvé teheti; az ütemezés pedig megmutatja, hogy ezekkel tarthatók-e a vállalt szállítási határidők.

A tételnagyságot olyan gyártási döntésként kezelje, amelynél ezeket a kompromisszumokat mérlegelni kell. A SkyPlanner összehangolja az ütemezendő műveleteket, de nem helyettesíti az Ön technológiai szabályait, és nem határozza meg Ön helyett a gazdaságos tételnagyságot.

Példa a tételek ütemezésére: a legolcsóbb sorrend késedelmes szállítást is okozhat

Képzeljünk el egy fémmegmunkáló vállalatot, amely festett tartókonzolokat gyárt. Több tételt azonos színűre kell festeni, miközben egy kisebb, más színű tételt korábban kell kiszállítani. A tételek ugyanazokat a megmunkálási, festési és csomagolási erőforrásokat használják.

Az azonos színű tételek egymás utáni gyártása csökkentené a festésnél szükséges átállások számát. Ha azonban a sürgős tétel kerül a végére, lemarad a rendelkezésre álló csomagolási idősávról. A festés hatékonynak tűnik, a vevői rendelés mégis késik.

Ha a sürgős tétel kerül előre, az segíthet tartani a kiszállítást, de egy újabb átállás árán. Az anyagellátás is kérdéses: ha az előgyártmányai még nem érkeztek meg, az első megmunkálási idősáv lefoglalásával olyan terv születik, amelyet az üzem nem tud végrehajtani.

A gyártástervezőnek együtt kell látnia az összefüggő szempontokat: az anyagok rendelkezésre állását, a festési sorrendet, az átállási időt és a kiszállítás előtti csomagolási kapacitást. Pusztán a festésre váró tételek sorrendje alapján nem lehet meghozni a döntést.

A SkyPlannerben előnyben részesítheti a hasonló gyártási feladatok csoportosítását, miközben a szállítások és a gyártási feladatok prioritását is beállítja. Az Arcturus a megadott szabályok keretein belül számítja ki az ütemtervet, a Gantt-nézetben pedig áttekintheti az így kapott időzítést az összes erőforráson. Megítélheti, hogy az átállásokon elért megtakarítás megéri-e a többi rendelésre gyakorolt hatást, ahelyett, hogy minden várakozási sort külön rendezne át.

Készítsen az üzemben is végrehajtható ütemtervet a tételekhez

A jól használható tételütemterv a választott mennyiséghez igazodva tervezi meg a munkát azokon az erőforrásokon, amelyek ténylegesen elvégzik.

Határozza meg a műveleteket és valós időigényüket

Rögzítse minden tétel gyártási útvonalát, az alkalmas munkaállomásokat, a feldolgozási időket és az átállási követelményeket. A tervezés során számoljon a szükséges várakozási és jóváhagyási szakaszokkal is. Ha a technológia térhálósodást, hűlést vagy minőségügyi felszabadítást ír elő, gondoskodjon arról, hogy az ütemterv azt tükrözze, mikor kezdődhet ténylegesen a következő művelet.

Ellenőrizze az anyagok és az erőforrások rendelkezésre állását

Egy szabad gépi idősáv önmagában nem elég. A tételhez anyagokra, a megfelelő gépkezelők rendelkezésre állására és az alkalmas berendezések kapacitására is szükség van. Ne csak az első gépet ellenőrizze, hanem a későbbi műveletek erőforrásait is. Ez különösen fontos, ha több korábbi művelet tételei ugyanahhoz a közös szűk keresztmetszethez érkeznek.

A hasonló munkák csoportosítása előtt állítsa fel a prioritásokat

Döntse el, mely szállítások határidejét kell mindenképpen tartani, és hol számít leginkább az átállások csökkentése. Az anyag, szín vagy szerszámozás szerinti csoportosítás hasznos lehet, de a szállítási tervet kell szolgálnia, nem pedig helyettesítenie. Egy alacsonyabb prioritású tétel ne kerüljön automatikusan előre pusztán azért, mert így elkerülhető egy átállás.

Ha változnak a körülmények, vizsgálja felül a teljes, összefüggő ütemtervet

Egy késő anyagszállítás vagy egy elhúzódó gyártási menet több későbbi tételt is eltolhat. Frissítse az érintett adatokat, számítsa újra az ütemtervet, és tekintse át a befejezési időpontokra gyakorolt hatást. Ha a rendelkezésre álló kapacitással nem teljesíthető minden vállalás, mérlegelje, hogy egy további műszak, egy alkalmas alternatív erőforrás vagy a vállalt szállítási határidő módosítása jelent-e megfelelő megoldást.

Ebben nyújt többet egy APS a kézzel karbantartott tétellistánál: az erőforrásokat együtt figyelembe véve végzi el az ütemezési számításokat, így nem Önnek kell minden változás után összehangolnia a különálló várakozási sorokat.

Hogyan segít a SkyPlanner a szakaszos gyártás összehangolásában?

A SkyPlanner egyetlen gyártási ütemtervben fogja össze a munkaállomásokat, műszakokat, gépkezelőket, anyagokat és prioritásokat. Az Arcturus a megadott kapacitások és függőségek alapján ütemezi a műveleteket; a Gantt-idővonal pedig megmutatja, melyik erőforráshoz kerül a munka, és várhatóan mikor fejeződik be.

A meghatározott tételekben, szakaszosan gyártó üzemek számára három funkció különösen hasznos:

• Csoportosítsa a hasonló gyártási feladatokat ott, ahol ez előnyös. A termékjellemzők és a munkaállomásokon megadott, a feladatok hasonlóságára vonatkozó szabályok előnyben részesíthetik az azonos színnel, anyaggal vagy szerszámmal végzett feladatok egymás utáni ütemezését. Ön határozza meg a csoportosítás alapjául szolgáló jellemzőt, az eltérő feladatok közötti átállási időt, valamint azt, hogy az ütemezési prioritások között mekkora súlyt kapjon a csoportosítás.
• Az anyagok rendelkezésre állását is vegye figyelembe a tervben. Ha engedélyezi az anyagellátást figyelembe vevő ütemezést, az anyaghiányok befolyásolják az ütemezés számítását. Ez segít elkerülni, hogy a terv olyan feladatokkal teljen meg, amelyek még nem indíthatók el.
• Tervezzen újra úgy, hogy az irányítás az Ön kezében maradjon. Ön állítja be a prioritásokat, és zárolásokkal rögzítheti a meghozott döntéseket. Az Arcturus ezeknek a megkötéseknek megfelelően végzi el a számítást. Az Autopilot a beállított események vagy időzítés alapján indíthat újratervezést, így az ütemterv követi a rögzített változásokat.

A SkyPlanner nyílt REST API segítségével bármely ERP vagy MES rendszerhez integrálható, így a hatékonyabb ütemezés a már meglévő rendelési és gyártási adatokra épülhet. A receptúrák vezérlését, a tételek nyomon követését és a minőségügyi felszabadítás dokumentálását továbbra is a megfelelő gyártási rendszerekben kezelje; a SkyPlanner segítségével pedig hangolja össze a munkák időzítését.

Mit hozott a jobb átláthatóság az Eskomatic számára?

Az Eskomatic finn bérforgácsoló vállalat sokféle terméket gyárt, változó tételnagyságokkal. A SkyPlanner bevezetése előtt a feladatok sorrendjét nagyrészt kézzel állították össze, az anyagellátás korlátozott átláthatósága pedig megnehezítette a hiányok előrejelzését.

Miután a SkyPlannert összekapcsolták a meglévő ERP rendszerrel, a csapat átláthatóbb, Gantt-diagramon megjelenített feladatsorral dolgozhatott, a kapacitások terhelését pedig a rendszer automatikusan ütemezte. Az Eskomatic beszámolója szerint pontosabban tudják meghatározni a szállítási határidőket, és ritkábban áll le a termelés anyaghiány miatt. A vállalat gyártástervezési vezetője kiemeli, mennyit ér egy olyan eszköz, amely a napi munkában megbízhatóan működik, különösen a szállítási határidők meghatározásakor.

Ez a tapasztalat jól mutatja a tételek ütemezésének gyakorlati célját: nem pusztán az a fontos, hogy az egyes gépek hosszabb ideig fussanak megszakítás nélkül, hanem az is, hogy látható legyen, mi gyártható le, mikor léphet tovább a következő műveletre, és mit lehet vállalni a vevőnek.

A következő gyártási tételről már a teljes ütemterv ismeretében döntsön

A szakaszos gyártás akkor működik a legjobban, ha a hatékony tételgyártás a határidőre történő szállítást is támogatja. Ehhez a teljes gyártási útvonalon át kell látni az anyagellátást, az átállásokat és a közösen használt kapacitásokat, nem csupán az éppen működő gépet.

Válassza a SkyPlannert, ha az anyagellátás, az átállások és a közös kapacitások összehangolása már napi terhet jelent a gyártástervezőnek. Az Arcturus elvégzi az ütemezési számítást, miközben Ön meghatározza a prioritásokat, és a Gantt-nézetben értékeli az eredményt.

Foglaljon SkyPlanner-bemutatót, és készüljön egy jellemző termékcsalád, az azt érintő közös szűk keresztmetszet, valamint egy közelmúltbeli, az ütemtervet felborító gyártási tétel példájával. Nézze meg, hogyan hangolhatók össze ezek az egymással versengő igények egy megvalósítható tervben. Ha előbb inkább önállóan ismerkedne a rendszerrel, próbálja ki a SkyPlannert demóadatokkal.