Prostorové uspořádání pracovišť. .
Charakteristika výrobního procesu V závislosti na plynulosti přeměny materiálu nebo polotovaru na finální výrobek (technologická transformace) rozlišujeme: • výrobu plynulou (kontinuální), • výrobu přerušovanou (diskrétní). Uvedené rozdělení je důležité z hlediska výrobní logistiky. V plynulé výrobě jsou technologické a manipulační procesy bezprostředně spojeny. Příkladem je hutní nebo chemická výroba. Ve výrobě přerušované je technologický proces kombinován s manipulačními procesy, pomocí kterých je materiál nebo polotovary, přemisťován z jednoho pracoviště na druhé. Příkladem přerušované výroby je výroba strojírenská.
Charakteristika výrobního procesu Významnou charakteristikou pro výrobní logistiku je typ výroby. Typ výroby charakterizuje výrobu z hlediska počtu vyráběných výrobků a také z hlediska množství jednotlivých druhů, což má vliv na opakovatelnost výroby. Rozlišujeme tyto základní typy výroby: • kusová výroba je charakteristická velkým počtem druhů vyráběných výrobků a relativně malým množstvím výrobků jednotlivých druhů, • hromadná výroba je charakteristická výrobou jednoho nebo několika druhů výrobků ve velkém množství,
Charakteristika výrobního procesu Rozlišujeme tyto základní typy výroby: • sériová výroba se vyznačuje menším počtem druhů vyráběných výrobků a větším množstvím výrobků jednotlivých druhů. Výroba stejného druhu se opakuje v sériích. Podle velikosti série se dále dělí na malosériovou, středněsériovou a velkosériovou. Velikost série není pevně stanovená a je různé podle výrobního odvětví.
Uspořádání pracoviště Pracovní prostředky jsou tím činitelem výroby, které člověk vkládá mezi sebe a pracovní předmět za účelem dosažení účinnějšího a mnostrannějšího působení na pracovní předmět, než jakého je schopen při bezprostředním fyzickém působení na pracovní předmět. V této souvislosti hovoříme o různých strojích, nástrojích a zařízeních, kterými lze za lidského spolupůsobení, při využití různých technologií, přetvářet pracovní předmět v část výrobku, nebo ve výrobek. Na označení souhrnu všech pracovních prostředků strojírenského podniku se používá pojem výrobní systém, nebo starší název výrobní základna podniku.
Uspořádání pracoviště Pracovní prostředky jsou ve strojírenském podniku určitým způsobem uspořádány a hovoříme v této souvislosti o prostorové struktuře výroby. Základním prvkem výrobního systému je pracoviště. Pracoviště je technologicky a kapacitně určený, prostorově ohraničený a relativně samostatný pracovní prostředek, nebo soubor pracovních prostředků, který tvoří z hlediska řízení výroby základní, dále již nedělitelný prvek výrobního systému. V praxi se někdy pro označení pracoviště používá zjednodušený a nepřesný název stroj.
Uspořádání pracoviště Výrobní úsek je tvořen soustavou několika pracovišť, které jako celek umožňují výrobu určeného souboru dílů výrobku. V praxi se někdy pro označení výrobního úseku používá také název skupina strojů. Výrobní jednotka je tvořena soustavou několika výrobních úseků, které jako celek umožňují výrobu kompletního výrobku. V praxi se pro rozlišení různých hierarchických úrovní ve výrobním systému používá několik názvů, které nejsou přesně definovány a podle charakteru výroby mohou být použity jak pro označení výrobního úseku, tak pro označení výrobní jednotky. Jedná se o názvy: dílna, provoz, závod, podnik.
Uspořádání pracoviště Pracovní prostředky mohou být uspořádány do výrobního systému podle principů: • Technologického, • Předmětného, • Kombinace technologického a předmětného principu.
Uspořádání pracoviště .
Uspořádání pracoviště Technologické uspořádání pracovišť se vyznačuje tím, že do výrobních úseků jsou zařazována pracoviště se stejnou, nebo blízkou technologickou charakteristikou. Výsledkem pak jsou výrobní úseky, které již svým názvem prozrazují druh technologie, která je v nich realizována. Pro strojírenskou výrobu typické názvy výrobních úseků vytvořených technologickým uspořádáním pracovišť jsou: Obrobna, Lisovna, Kovárna, Slévárna, Svařovna, Tepelné zpracování (Kalírna), Montáž, Povrchové úpravy (lakovna), Balení a expedice.
Uspořádání pracoviště Technologické uspořádání pracovišť lze charakterizovat těmito vlastnostmi: Výhody: • Malá citlivost na změny výrobního programu. Změněný výrobní program a tedy změněný postup výroby výrobků lze realizovat v technologicky uspořádaném výrobním systému, bez významnějších změn výrobního systému. Změna se především dotkne dopravy dílů mezi pracovišti. • Snadná možnost využití volné kapacity pracovišť přijetím kooperačních prací (prací ve mzdě).
Uspořádání pracoviště Technologické uspořádání pracovišť lze charakterizovat těmito vlastnostmi: Výhody: • Malá citlivost na poruchy strojů. Úkoly určené pro stroj, který je v poruše, lze snadno převést na stroj sousední, s obdobnou technologickou charakteristikou jako stroj v poruše. • Podpora růstu kvalifikace dělníků. Soustředění dělníků vykonávajících stejnou profesi, podporuje proces vzájemného učení a zdokonalování. • Výhodné podmínky pro zajištění údržby a oprav strojů, dané prostorovým soustředěním stejných a podobných strojů.
Uspořádání pracoviště Technologické uspořádání pracovišť lze charakterizovat těmito vlastnostmi: Nevýhody: • Dlouhé dopravní cesty při dopravě dílů mezi pracovišti. • Náročnost přípravy výroby a řízení výroby • Relativně dlouhá průběžná doba výroby. • Velká potřeba výrobních ploch. • Relativně velká potřeba meziskladů. • Relativně velký objem rozpracované výroby a tím i relativně velký objem vázaných oběžných prostředků.
Uspořádání pracoviště .
Uspořádání pracoviště Předmětné uspořádání pracovišť se vyznačuje tím, že do výrobních úseků, jsou zařazována všechna technologická pracoviště, nutná k výrobě určité konkrétní části výrobku (skupiny, hlavní skupiny, montážního celku, atd.). Výsledkem pak jsou výrobní úseky (provozy), které již svým názvem prozrazují předmět své výroby.
Uspořádání pracoviště Pro strojírenskou výrobu typické názvy výrobních úseků (provozů) vytvořených předmětným uspořádáním pracovišť jsou: Ozubená kola, Hřídele, Převodovky, Nářaďovna, Motorárna, Karosárna, Nápravy, Mostárna, … Při předmětném uspořádání pracovišť je typické použití linek. Linky představují prostorově velice koncentrované uspořádání pracovišť. Významnou součástí linky je dopravní systém, dopravující zpracovávané díly mezi pracovišti linky a tvořící podstatnou vazbu mezi pracovišti linky.
Uspořádání pracoviště Předmětné uspořádání pracovišť lze charakterizovat těmito vlastnostmi: Výhody: • Krátké a přehledné dopravní cesty mezi pracovišti. • Krátké průběžné doby výroby. • Relativně nižší objem rozpracované výroby a tím i menší objem vázaných oběžných prostředků. • Relativně malé nároky na výrobní plochy a z toho plynoucí nižší nároky na investiční prostředky. • Relativně menší potřeby meziskladů. • Relativně méně náročná příprava výroby a méně náročné řízení výroby.
Uspořádání pracoviště Předmětné uspořádání pracovišť lze charakterizovat těmito vlastnostmi: Nevýhody: • Velká citlivost na změny výrobního programu. Změněný výrobní program a tedy změněný postup výroby výrobků obvykle znehodnotí stávající uspořádání pracovišť. Nutné jsou významné změny výrobního systému. • Obtížnost, nebo nemožnost využití volné kapacity pracovišť přijetím kooperačních prací (prací ve mzdě). • Náročnost údržby a oprav speciálních a jednoúčelových strojů a zařízení.
Uspořádání pracoviště Předmětné uspořádání pracovišť se uplatňuje v hromadné a velkosériové výrobě. Jistým vyšším vývojovým stupněm uspořádání pracovišť jsou integrované výrobní úseky (IVÚ). Integrujícím prvkem je tady automatizovaný dopravní systém realizující dopravu mezi pracovišti, s možností variability posloupnosti pracovišť, podílejících se na výrobě konkrétního dílu. Moderním vývojovým stupněm uspořádání pracovišť jsou pružné výrobní systémy (PVS).
Uspořádání pracoviště Pružnost výrobního systému je chápána, jako schopnost rychlého a snadného (málo času a nákladů vyžadujícího) přizpůsobení se změně výrobního programu. Tato pružnost je zajišťována především aplikací výpočetní a komunikační techniky v řízení jednotlivých pracovišť (CNC), dopravního systému, i výrobního systému jako celku. Kromě toho jsou v koncepci všech pracovišť, které tvoří pružný výrobní systém plně uplatněny principy mechanizace a automatizace činností. Pružné výrobní systémy jsou investičně náročné a uplatňují se v intenzivní kusové a malosériové výrobě při plném využití jejich kapacit.
Uspořádání pracoviště Problematiku tvorby a rozvoje výrobní základny řeší ve výrobním podniku pracoviště technologického projektování a investic. Jak projekt nové výrobní jednotky, tak každá změna v uspořádání pracovišť vyžaduje zpracování technologického projektu. Technologický projekt vychází z informací o navrhovaném výrobním programu. Zde je nutné mít k dispozici konstrukční a technologickou dokumentaci nových výrobků, nebo alespoň projektovou dokumentaci výrobků, (nebo jejich představitelů) a předpokládané počty ročně vyráběných kusů jednotlivých typů výrobků.
Uspořádání pracoviště V technologickém projektu se navrhují jednotlivá technologická pracoviště a řeší se jejich prostorové uspořádání. K řešení tohoto problému existují metody, z nichž lze uvést alespoň některé: • Sankeyův diagram, • Metoda šachovnicová, • Metoda trojúhelníková, • Metoda CRAFT, • Metoda kruhová, • Metoda těžiště, • Metoda S.L.P. (Systematic Layout Planning autor Richard Muther).
Uspořádání pracoviště Na zpracovaný technologický projekt navazuje zpracování stavebního projektu a nakonec zpracování investičního záměru, jako agregovaného podkladu pro rozhodnutí managementu výrobního podniku. Do pojmu pracovní prostředky patří také tyto zvláštní formy pracovních prostředků: Nářadím nazýváme ty pracovní prostředky, kterými se upínají, formují, opracovávají, či měří obrobky. Nástroj je souhrnný název aktivní části nářadí, jehož prostřednictvím pracovník, nebo stroj působí v přímém kontaktu na obrobek za účelem změny jeho tvaru a rozměrů. Přípravek je pomocné zařízení, které slouží k nastavení a upnutí obrobku a nástroje, k vedení nástroje, k vzájemnému přidržování obrobků při jejich sestavování do větších celků a ke kontrole rozměrů a geometrických tvarů.
Uspořádání pracoviště Vnitropodnikové uspořádání pracovišť je důležitou součástí výrobní logistiky. Při rozhodování o uspořádání pracovišť je nutné provést potřebnou analýzu související s hodnocením různých efektů vyplývajících z umístění výrobních prostředků, obsluhujícího personálu, posoudit vliv různých částí budovy (přízemí, patro, vzdálenost od hlavního vchodu, vzdálenost od zdrojů hluku, vzdálenost od navazujících pracovišť, kanceláří apod.). Hledat optimální řešení je velmi obtížné. V praxi se proto využívá všech dostupných metod od výpočtů, přes intuici, až po zkušenosti.
Uspořádání pracoviště Zásady uplatňované při řešení prostorového uspořádání jsou následující: • vytvářet předpoklady pro bezporuchový a spolehlivý chod provozu a výroby, • respektovat charakter výroby, • vytvářet předpoklady pro vytváření pružných změn, • minimalizovat náklady na instalaci, deinstalaci a demontáž, • minimalizovat materiálové toky a dopravní výkony, • optimalizovat vnitropodnikové dopravní sítě, • optimalizovat rozmístění dílčích ploch v rámci základní plochy, • vyvarovat se případným možným kolizím v toku materiálu mezi jednotlivými dílčími plochami, • provádět interní optimalizaci v rámci jednotlivých dílčích ploch.
Uspořádání pracoviště .
Uspořádání pracoviště Za optimální řešení se považuje takové, u kterého zpracovávaný výrobek prochází nejkratší cestou, čímž řešíme minimalizaci dopravních nákladů. Hlavní roli při návrhu rozmístění objektů (strojů, skladů apod.) hraje zejména velikost materiálového toku v závislosti na délce trasy. Vhodnost rozmístění objektů v závislosti na výrobní návaznost, včetně eliminace možného křížení materiálu, lze posoudit různými metodami a také individuálním přístupem.
Uspořádání pracoviště Dominantní veličinou dispozičního uspořádání je: - intenzita toku materiálu nebo průtoku Q a - manipulační výkon P Intenzitu toku materiálu mezi jednotlivými středisky nebo pracovišti, zjistíme pomocí jednoduché matice uspořádané ve tvaru: vstup – výstup, kterou lze s výhodou následně pro grafické znázornění v Sankeyově diagramu.
Uspořádání pracoviště .
Uspořádání pracoviště V této matici jsou uvedeny počáteční a konečné body mezidílenských přesunů, které tvoří jednotlivé provozy a jejich vzájemné vazby vyjádřené přímými a zpětnými materiálovými toky. Přímé toky jsou zaneseny nad diagonálou, zpětné toky pod diagonálou (viz Tab.: 13). Maticová tabulka může být s výhodou použita pro grafickou metodu znázornění materiálového toku mezi pracovišti a následnou analýzu. Sankeyův diagram neřeší optimální rozmístění pracovišť, ale umožňuje rychlou orientaci a přehled o pohybu materiálu mezi pracovišti
Uspořádání pracoviště .
Uspořádání pracoviště Grafické znázornění materiálových toků Sankeyův diagram je metoda umožňující na základě půdorysného plánku objektu a šachovnicové tabulky graficky znázornit tok materiálu mezi jednotlivými pracovišti. Pro grafické znázornění je vhodné použít maticovou tabulku vstup – výstup, která udává přepočtené množství přepravovaného materiálu mezi pracovišti ve zvolených jednotkách. Takto zjištěné množství materiálu je v Sankeyově diagramu znázorněno šířkou plných šipek, které současně označují směr toku materiálu. Pro větší názornost lze odlišit pohyb jednotlivých druhů materiálu barevně.
