FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING

APLIKACE DISKRÉTNÍ SIMULACE PRO POTŘEBY KONCEPČNÍHO PLÁNOVÁNÍ V HROMADNÉ VÝROBĚ AUTOMOBILŮ APPLICATION OF DISCRETE SIMULATION IN CONCEPTUAL PLANNING OF LARGE-SCALE CAR PRODUCTION

DIPLOMOVÁ PRÁCE DIPLOMA THESIS

AUTOR PRÁCE

ROMAN KLIMEŠ

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR

BRNO 2008

doc. Ing. MIROSLAV ŠKOPÁN, CSc.

Anotace Tato diplomová práce se zabývá vytvořením univerzálního simulačního modelu závodu ve firmě Škoda Auto a.s., pomocí kterého bude možné ověřovat plánování budoucích konceptů výrob. Model závodu bude sloužit k propojení dílčích provozů (svařovna – lakovna – montáž), kde jednotlivé vstupní parametry budou definovány v prostředí Excel s následnou možností automatické parametrizace simulačního modelu. Na základě experimentů získaných ze simulace bude možné provést podrobnou analýzu výsledků proběhlé simulace. Model bude vytvořen v simulačním systému SimPro, který patří do skupiny programů pracující s diskrétní simulací.

Annotation Diese Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Erstellung eines universalen Simulationsmodells eines Werkes in der Firma Škoda Auto a.s., mit dessen Hilfe möglich sein wird, Planungen von zukünftigen Fertigungskonzepten zu überprüfen. Das Werksmodell wird zur Verbindung von Herstellbereichen (Karosseriebau – Lackiererei – Montage) dienen, wo einzelne Eingangsparameter im Programm Excel mit anschließender Möglichkeit für eine automatische Parametrisierung des Simulationsmodells definiert werden. Aufgrund von aus der Simulation gewonnenen Experimenten wird es möglich sein, eine ausführliche Ergebnisanalyse aus der durchgeführten Simulation vorzunehmen. Das Modell wird im Simulationssystem SimPro erstellt, das zu einer Gruppe der mit diskreter Simulation arbeitenden Programme gehört.

Annotation This thesis deals with questions of creating of the universal simulation model of new planning production in the company Škoda Auto a.s., with which will be possible to check planning of future concepts. The model of manufacture will be used for connection of partial operations (body shop – paint shop – assembly line), where individual input parameters will be defined in the program Excel with a following possibility of automatic parameterization of the simulation model. According to experiments of the simulation will be possible realized a detailed analysis of results of the simulation. The model will be created in the simulation system SimPro, which belongs to a group of programs with the discrete event simulation.

Citace KLIMEŠ, R. Aplikace diskrétní simulace pro potřeby koncepčního plánování v hromadné výrobě automobilů. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2008. 118 s. Vedoucí diplomové práce doc. Ing. Miroslav Škopán, CSc.

Aplikace diskrétní simulace pro potřeby koncepčního plánování v hromadné výrobě automobilů

Prohlášení Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci vypracoval samostatně, pod vedením vedoucího diplomové práce pana doc. Ing. Miroslava Škopána, Csc. a s použitím uvedené literatury. Uvedl jsem všechny literární prameny a publikace, ze kterých jsem čerpal. Datum a podpis autora diplomové práce: ...................................................................................

Poděkování Za účinnou podporu a obětavou pomoc, cenné připomínky a rady při zpracování diplomové práce tímto děkuji vedoucímu diplomové práce panu doc. Ing. Miroslavu Škopánovi, Csc. a také konzultantovi ve firmě Škoda Auto a.s. panu Ing. Jiřímu Štočkovi, Ph.D. Dále chci poděkovat svým rodičům za podporu při studiu na vysoké škole.

ÚADI FSI VUT v Brně

Obsah

Obsah 1

Úvod ...................................................................................................................................6

2

Cíle diplomové práce........................................................................................................7

3

Přehled o současném stavu dané problematiky.............................................................8 3.1 Firma Škoda Auto a.s. ................................................................................................8 3.1.1 Historie firmy .....................................................................................................8 3.1.2 Současný stav výroby automobilů......................................................................8 3.1.3 Rozložené vozy ..................................................................................................9 3.1.4 Identifikace ve výrobě firmy ............................................................................11 3.1.5 TPS štítek (identifikační štítek, nosič dat)........................................................12 3.2 Typy dopravní techniky při manipulaci s karoseriemi .............................................14 3.2.1 Skidový dopravník............................................................................................14 3.2.2 Závěsový dopravník .........................................................................................14 3.2.3 Zvedací zařízení................................................................................................15 3.2.4 Sekvenční zásobník ..........................................................................................15 3.3 Logistika ...................................................................................................................17 3.3.1 Definice logistiky .............................................................................................17 3.3.2 Materiálový tok ................................................................................................17 3.3.3 Princip a cíle logistiky ......................................................................................18 3.3.4 Výrobní logistika: Systém KANBAN ..............................................................19 3.3.5 Zásobovací logistika: Metoda JIT (Just In Time).............................................20 3.4 Simulační modely .....................................................................................................22 3.4.1 Definice simulace .............................................................................................22 3.4.2 Rozdělení simulačních modelů.........................................................................22 3.4.3 Počítačová simulace diskrétních událostí .........................................................23 3.4.4 Simulační program SimPro ..............................................................................24

4

Vlastní návrh řešení .......................................................................................................26 4.1 Struktura univerzálního modelu ...............................................................................26 4.2 Struktura lakovny .....................................................................................................30 4.2.1 Popis jednotlivých výrobních linek ..................................................................31 4.3 Porovnání koncepce s SK-zásobníkem a klasické koncepce závodu .......................34 4.4 Univerzální simulační model výrobního závodu......................................................36 4.5 Parametrizace simulačního modelu ..........................................................................37 4.5.1 Základní parametry používané v simulačním programu SimPro .....................37 4.5.2 Parametrizace pracoviště R200 a M200 ...........................................................38

-4-


Obsah

4.5.3 Parametrizace SK-zásobníku............................................................................39 4.5.4 Parametrizace modelu lakovny.........................................................................39 4.5.5 Parametrizace variant modelu závodu..............................................................42 4.6 Analýza výstupních dat ze simulačního modelu ......................................................46 4.6.1 Průchod karoserie evidenčním bodem..............................................................46 4.6.2 Sledování dosažené produkce na evidenčním bodě .........................................47 4.6.3 Doba průchodu karoserie mezi evidenčními body ...........................................48 4.6.4 Sledování obsazenosti ......................................................................................49 4.6.5 Analýza vytížení pracovišť...............................................................................49 4.6.6 Určení vytížení výrobní linky...........................................................................50 4.6.7 Disponibilita výrobní linky...............................................................................50 4.6.8 Určení taktu výrobní linky................................................................................51 5

Závěrečné shrnutí dosažených výsledků ......................................................................52

6

Závěr ................................................................................................................................55

7

Seznam použitých zdrojů...............................................................................................56 7.1 Literární zdroje .........................................................................................................56 7.2 Další zdroje na internetu...........................................................................................57

8

Seznam použitých zkratek a symbolů...........................................................................58

9

Seznam obrázků, tabulek a příloh ................................................................................61 9.1 Seznam obrázků........................................................................................................61 9.2 Seznam tabulek.........................................................................................................62 9.3 Seznam příloh ...........................................................................................................63

10

Přílohy k diplomové práci..............................................................................................64

-5-


1 Úvod

1 Úvod S neustálým růstem výroby automobilů a rozrůstáním jejich modelových řad je nutné dát přednost simulaci, jejíž základem je vytvoření abstraktního modelu reálného systému, před riskantním experimentováním s reálným systémem výroby. Dnešní automobilová výroba je tak dopředu naplánovaná, že dovolit si jakékoli neověřené experimenty přímo v reálném systému je nemožné, hlavně z toho důvodu, že by mohlo nastat zablokování systému, popř. zastavení výroby spojené s extrémní finanční ztrátou. Aby se tomuto předcházelo, tak je nutné provést simulaci, kde lze otestovat různé varianty nanečisto na počítači. Po ověření správnosti struktury a shody modelu s reálným systémem je možné provádět experimenty s různými variantami modelu, pomocí kterých lze nalézt takové uspořádání, které nejlépe vyhoví daným požadavkům na konkrétní systém. Simulační software je převážně používán v oborech technického charakteru (strojírenství, elektrotechnika, chemie). Počítačová simulace vede k zefektivňování provozu výrobních systémů a to díky schopnosti napodobovat a sledovat deterministické, stochastické i dynamické vlastnosti jednotlivých procesů a předpovídat tak jejich chování. Mezi hlavní přednosti simulace patří především možnost modelovat ještě neexistující výrobu, získat přehled o úzkých místech ve výrobních procesech, vytížení jednotlivých strojů a personálu, odsimulování průběhu výroby během několika minut, možnost prověření různých variant řešení, ověření správnosti navrhovaných logistických konceptů. Pomocí simulace se mohou prověřit především různé varianty řešení, minimalizovat rizika (najít úzká a problémová místa) a také odstranit zbytečné předimenzování systému.

-6-


2 Cíle diplomové práce

2 Cíle diplomové práce Cílem diplomové práce je vytvoření univerzálního simulačního modelu výrobního závodu ve firmě Škoda Auto a.s., pomocí kterého bude možné ověřovat plánování budoucích konceptů výrob. Model závodu bude sloužit k propojení dílčích provozů (svařovna – lakovna – montáž), kde jednotlivé vstupní parametry budou definovány v prostředí Excel s následnou možností automatické parametrizace simulačního modelu. V současné době existují různé simulační modely, které slouží např. pro otestování dosažené denní produkce, pro sledování obsazenosti zásobníků v jednotlivých provozech, pro sledování vytížení jednotlivých pracovišť a pro monitorování průchodnosti karoserií systémem. Tyto simulační modely jsou většinou velice detailní, ve většině případů použitelné pouze pro konkrétní model vozu, pro který se simulují, a znázorňují reálný stav současné výroby modelů vozů, popř. pomocí těchto modelů lze otestovat při změně určitých parametrů požadované navýšení výroby. V posledních letech se automobilka setkává se stále větším zájmem o své vozy a z tohoto důvodu se také rozrůstají modelové řady. Plánované budoucí koncepty je třeba začlenit do současné výroby a je třeba ověřovat, zda např. s navýšením výroby kvůli novému konceptu postačí současné kapacity zásobníků karoserií, jak se změní čas potřebný pro dodání dílů pro danou karoserii na linku montáže (JIT-čas), zda bude možno dosáhnout plánovanou denní produkci, jaký minimální počet pozic bude potřeba pro dodržení JIT-času a jaký bude dosažený průběh obsazenosti v jednotlivých výrobních oblastech a zásobnících karoserií. Cílem je vytvořit takový model závodu, který bude schopen otestovat chování systému jako celku (oblast: svařovna – lakovna – montáž) a který bude použitelný pro různé výrobní závody a různé koncepty výrobní strategie.

-7-


3 Přehled o současném stavu dané problematiky

3 Přehled o současném stavu dané problematiky 3.1 Firma Škoda Auto a.s. 3.1.1 Historie firmy Firma Škoda Auto a.s. má více než stoletou tradici. Počátkem prosince roku 1895 začali mechanik Václav Laurin a knihkupec Václav Klement vyrábět vlastní jízdní kola pojmenovaná Slavia. Roku 1899 zahájil podnik Laurin & Klement výrobu motocyklů a roku 1905 přešel postupně na výrobu automobilů. Prvním automobilem byl Voiturette A, který je zobrazen na obr. 3-1.

Obr. 3-1 Voiturette A [12] V roce 1907 uskutečnili zakladatelé přeměnu na akciovou společnost, v roce 1925 došlo ke sloučení s podnikem Škoda Plzeň (konec značky Laurin & Klement) a po 2. světové válce byla společnost přeměněna na národní podnik AZNP Škoda. V dubnu roku 1991 se firma začlenila do německého koncernu Volkswagen. Nyní vyrábí osobní automobily v modelových řadách Fabia, Octavia, Roomster a Superb. 3.1.2 Současný stav výroby automobilů Hlavní závod v Mladé Boleslavi: Od roku 1905 je hlavní závod v Mladé Boleslavi. V současné době zde probíhá výroba modelové řady Fabia a Octavia (22 000 zaměstnanců). Obr. 3-2 Hlavní závod Mladá Boleslav [12] Pobočný závod v Kvasinách: Závod v Kvasinách zahájil montáž prvních karoserií v roce 1934. V roce 1949 se závod stává součástí podniku AZNP Škoda. V současné době zde probíhá výroba modelové řady Roomster a Superb (3 000 zaměstnanců). Obr. 3-3 Pobočný závod Kvasiny [12]

-8-



Pobočný závod ve Vrchlabí: Závod ve Vrchlabí byl založen v roce 1864 a v letech 1904–1906 byl postaven nový závod ve středu města, který slouží automobilové výrobě doposud. V roce 1946 byla karosárna znárodněna a přičleněna k AZNP Škoda. V současné době zde probíhá montáž modelu Octavia a Octavia Tour (1 400 zaměstnanců). Obr. 3-4 Pobočný závod Vrchlabí [12] Výrobu vozů v závodě Škoda Auto a.s. můžeme rozdělit do čtyř základních etap. Nejprve probíhá nalisování dílů v lisovně z nastřihaných tabulí plechů ze svitků, dále svaření všech jednotlivých dílů do skeletu karoserie ve svařovně, poté karoserie projde lakovnou, kde je opatřena příslušným barevným odstínem laku, a nakonec je karoserie smontována v montážní hale do konečné podoby zvolené zákazníkem. Výroba automobilů neprobíhá na sklad, zakázka od zákazníka je přímo zadaná do výroby a zkompletovaný automobil jde přímo k určenému zákazníkovi. Každý vyrobený vůz prochází sérií speciálně vybraných testů kvality. Firma Škoda Auto a.s. je jedním z největších průmyslových podniků v České Republice, do dnešních dnů prosperující firmou velkého významu nejen u nás, ale také na evropském i mimoevropském trhu. Ve firmě a v dodavatelských firmách je zaměstnáno 3 % pracovních sil v ČR. Podílí se 7,5 % na celkovém exportu z ČR a je významným sponzorem sportovních a kulturních akcí. V posledních letech se automobilka setkává se stále větším zájmem o své vozy. Odbyt společnosti Škoda Auto a.s. v roce 2007 činil 630 032 vozů (+14,5 % nárůst proti předchozímu roku). Na domácím trhu si automobilka drží přední místo (přibližně třetinu všech nových prodaných vozů). V současné době automobilka vyrábí kolem 2500 vozů denně. Automobily Škoda jsou vyráběny kromě České republiky i na Ukrajině, v Indii, Bosně a Hercegovině, Kazachstánu, Číně a Rusku (viz obr. 3-5). Pro zahraniční montážní závody se připravují a balí vozy v tzv. montážních setech CKD, MKD nebo SKD (různé stupně rozloženosti jednotlivých komponentů a montážních modulů). 3.1.3 Rozložené vozy Zakázky na rozložené vozy jsou běžné zakázky na vozy, které putují do určitých zemí v určitém stavu rozloženosti. Důvodem exportu vozů v rozloženém stavu jsou výhodnější celní podmínky v daných zemích. Tamní země upřednostňují produkty, které pocházejí z vlastních zdrojů a také zajišťují zaměstnanost. Proto na importované zboží, tedy i na automobily, se uplatňují vysoká cla. V současné době se více než 90 % produkce -9-



exportuje do 100 zemí světa. Rozložené vozy jsou vypravovány do zahraničních závodů v přepravních kontejnerech nebo ve vlakových soupravách. Montážní závody vozů Škoda ve světě: Bosna a Hercegovina (od 1998) Indie (od 2001) Ukrajina (od 2002) Kazachstán (od 2005) Čína (od 2007) Rusko (od 2007) Obr. 3-5 Montážní závody vozů Škoda ve světě [10 – č.20/2007] Stavy rozloženosti CKD (Complete Knocked Down) •

kompletně (complete) rozložený vůz

•

karoserie není svařená, auto je rozložené

•

výlisky a svařence některých podskupin karoserie, všechny montážní díly včetně motoru, převodovka, podvozek, provozní kapaliny

•

montážní závod zajišťuje svaření a lakování karoserie, montáž agregátů a dalších komponentů a celkovou finalizaci vozu na standardní montážní lince

•

v současné době jsou systémem CKD montovány vozy v Rusku (Octavia, Fabia), v Indii (Fabia) a na Ukrajině (Octavia Tour)

MKD (Medium Knocked Down) •

středně (medium) rozložený vůz

•

karoserie je již svařená a nalakovaná, ostatní díly zvlášť

•

nalakovaná nevybavená karoserie, všechny montážní díly včetně motoru, převodovka, podvozek, provozní kapaliny

•

kompletace vozu probíhá na standardní montážní lince technologickým procesem srovnatelným s klasickým „mateřským“ montážním závodem

•

v současné době jsou systémem MKD montovány vozy v Indii (všechny modely) a na Ukrajině (Octavia a Octavia Tour)

- 10 -



SKD (Semi Knocked Down) •

málo (semi) rozložený vůz

•

karoserie smontovaná, zvlášť motor a převodovka

•

kompletně vybavená karoserie, agregát (motor, převodovka a přední náprava), zadní náprava a další podvozkové díly (kola, palivová nádrž, výfuková soustava)

•

v montážním závodě proběhne kompletace vozu a důkladné prověření a testování, prováděné stejnou metodikou a za stejných podmínek jako v ČR

•

v současné době jsou systémem SKD montovány vozy na Ukrajině, v Bosně a Hercegovině, v Kazachstánu a v Rusku

FBU (Fully Built Units) •

kompletně smontovaný vůz Svařovna

Lakovna

CKD

Montáž MKD

FBU

SKD

Obr. 3-6 Schematické znázornění stavů rozloženosti v jednotlivých provozech 3.1.4 Identifikace ve výrobě firmy Ve výrobě lze zpracovávat zásadně jen ty materiály a díly, které jsou identifikovatelné, to znamená, že jsou stanoveným způsobem označeny (známe jejich původ a stav). Značení se provádí závěskami, nebo štítky přímo od dodavatele. Neidentifikovatelné díly se nesmí dále zpracovávat – musí být vráceny do příslušného vydávajícího skladu nebo předcházejícímu výrobnímu středisku [11]. Způsob užití závěsek je dán jejich okamžitým stavem [11]: •

hotové díly

•

nehotové díly – závěska „DÍL K DALŠÍMU ZPRACOVÁNÍ“

•

neshodné díly – závěska „NESHODNÝ DÍL“ – závěska „DÍL OPRAVITELNÝ“

•

pozastavené díly – závěska „DÍL POZASTAVEN“

– závěska „DÍL DOBRÝ“ – závěska „MATERIÁLOVÁ PRŮVODKA“

Identifikace v jednotlivých provozech výroby [11]: Lisovna V provozech lisovny se používá k identifikaci dílů závěska „Materiálová průvodka“. Tento systém umožňuje i zpětnou sledovatelnost. Pokud materiál od linky není uvolněn, vedoucí linky materiálovou průvodku doplní barevnou závěskou („DÍL K DALŠÍMU

- 11 -



ZPRACOVÁNÍ nebo „DÍL POZASTAVEN“). Materiál je uvolněn pro další zpracování vytištěným jménem, podpisem nebo identifikačním razítkem odpovědného pracovníka. Svařovna Na lince platforem karoserií je na každou karoserii nanýtován TPS štítek (viz kapitola 3.1.5), který slouží k identifikaci karoserie při průchodu evidenčními body systémů pro řízení výroby – FIS. Nosič dat (TPS) obsahuje typ karoserie KNR a čárkový kód pro automatické čtení ve všech následujících evidenčních bodem evidenčních systémů pro řízení výroby. Lakovna Při průchodu hotových karoserií ze svařovny do lakovny jsou karoserie identifikovány nosiči dat. Nosiče obsahují kód typu karoserie a kód vrchního laku, kterým budou olakovány (lakovna vrchního laku). Určený pracovník lakovny načte údaje z TPS štítku a vytiskne „kontrolní kartu lakovny“, kterou vloží do karoserie. Karoserie s vadnými díly určené k opravě jsou označeny závěskami „DÍL POZASTAVEN“. Takto označené karoserie jsou vyřazeny z technologického toku linky do doby, než budou díly opraveny (vyměněny). Náhradní díl je označen závěskou „DÍL K DALŠÍMU ZPRACOVÁNÍ“. Montáž Průchod karoserie do provozu Montáž je zaregistrován do systému FIS v evidenčním bodě M100. Z tohoto bodu JIT dodavatelům a dodavatelům sekvenčně vychystávajícím se vytiskne sekvenční odvolávka materiálu na základě, které připraví a dopraví materiál na montážní linku v sekvenci výroby vozů. Identifikace hotových vozů Zpětnou sledovatelnost konkrétního vozu v expedici nebo u zákazníka umožňují údaje uložené v archivním souboru počítače a „kontrolní karta vozu“, která se archivuje v centrálním archivu tiskovin po dobu 15 let. 3.1.5 TPS štítek (identifikační štítek, nosič dat) K identifikaci karoserií ve výrobě se používá TPS štítek (Tages Produktion Schild; identifikační štítek karoserie). TPS štítek na obr. 3-7 je přinýtován na předním pravém podélníku na začátku svařovny při svaření zadní a přední podlahy (viz obr. 3-8). Od tohoto místa je vůz spojený se zakázkou. Identifikační číslo zakázky je zapsané v čárovém kódu a čitelné pomocí ručního nebo stacionárního scanneru. V případě nečitelnosti čárového kódu je identifikační číslo zadáno pracovníkem pomocí klávesnice, popř. z dispečinku na základě kamery monitorující TPS štítek [8].

- 12 -



TPS štítek obsahuje identifikační číslo karoserie, informace o typu a barvě karoserie, pořadové číslo v sekvenci výrobního závodu s označením závodu. Kennummer a typ karoserie v čárovém kódu

čtyřmístné pořadové číslo TPS štítku s označením závodu

čtyřmístný kód karoserie číslo barvy

kontrolní číslice

identifikační číslo karoserie (Kennummer)

čtyřmístný kód karoserie

Obr. 3-7 Popis TPS štítku [3, s. 29] „Kennummer“ (KNR) je identifikační číslo zakázky, které slouží k identifikaci zakázek ve výrobě. Skládá se z plánovaného týdne, dne a pořadového čísla, kdy má být dotyčná zakázka vyrobena [8]: TT–D–PPPP pořadové číslo výrobního dne plánovaný výrobní den plánovaný výrobní týden

TPS štítek přinýtovaný na předním pravém podélníku Obr. 3-8 Umístění TPS štítku na karoserii [8, s. 63] Informace o průchodu karoserie přes čtecí zařízení je předána systému FIS (Fertigungs Informations und Steuerungssystem; výrobní, informační a řídící systém). Tento systém je vyvinut VW pro řízení zakázek vozů v závodě (svařovna, lakovna, montáž). Jeho hlavním úkolem je řízení výroby (řízení zakázek, vytváření sekvencí zakázek pro výrobu) a informování o technických parametrech vozidla v jednotlivých etapách výroby (informace o stavu zakázky, specifikaci vozu, výrobě) [8].

- 13 -



3.2 Typy dopravní techniky při manipulaci s karoseriemi 3.2.1 Skidový dopravník Skid se pohybuje po válečkové trati, která je složena z jednotlivých válečkových drah a podpěrných kladek (viz obr. 3-9). Válečková dráha má vlastní pohonnou a řídící jednotku. Standardní válečková dráha odpovídá délce použitého skidu. Karoserie, pokud je blokována, se může zastavit a dále pokračuje až po obdržení impulsu (od následující části skidového dopravníku nebo od následující válečkové dráhy) [8].

Obr. 3-9 Skidový dopravník na válečkové trati [8, s. 56] 3.2.2 Závěsový dopravník Závěsový dopravník (viz obr. 3-10) je vybaven vlastním pohonem s řídící jednotkou, která komunikuje s nadřazeným řídícím systémem konkrétní linky. Na základě požadavků výrobní linky se uskuteční pohyb karoserie, popř. její pozdržení. Nejčastěji se používá v případech, kdy je zapotřebí provádět montážní nebo technologické operace na spodní části karoserie (např. při nástřiku spodku karoserie plastizolem, při průchodu karoserie lázněmi, při konzervaci dutin a při zástavbě agregátu) [8].

Obr. 3-10 Závěsový dopravník [8, s. 60] Specifickým úsekem dopravníkového okruhu je místo převěšení karoserie ze skidu na závěs a svěšování karoserie na skid. - 14 -



3.2.3 Zvedací zařízení Pro přepravu karoserie ve svislém směru se používá zvedací zařízení (viz obr. 3-11). Zvedák může být obsazen během přepravního cyklu pouze jednou karoserií. Další najetí karoserie je možné až po zajetí zvedáku do výchozí pozice. V případě, že výstupní pozice válečkové dráhy je obsazena, zvedák provede fázi najetí, zdvihu a poté čeká než dostane impuls o volné pozici na výstupní válečkové dráze [8].

Obr. 3-11 Dvousloupový zvedák (jeden vstup a jeden výstup) [8, s. 57] Zvedací zařízení se používá nejčastěji pro vstup a výstup ze zásobníků, pro vyrovnání výškových rozdílů mezi dopravníky nebo pro přesun karoserií mezi jednotlivými podlažími. 3.2.4 Sekvenční zásobník Nejčastěji je sekvenční zásobník konstrukčně řešen jako regálový sklad (popis SKzásobníku používaný ve Škoda Auto a.s. pro výrobu vozů Fabia, viz obr. 3-12), který je rozdělen na čtyři úrovně. Zaskladnění karoserie do jednotlivých buněk provádí regálový zakladač. Přeprava karoserie je v celém materiálovém toku realizována pomocí skidového dopravníku. Na 1., 2. a 3. úrovni jsou umístěny pozice pro vstup a výstup z jednotlivých pojezdových pruhů regálového zakladače. Úroveň 1 je určena pro výstup karoserií ze zásobníku s následným transportem do pobočných závodů (MKD), úroveň 2 pro vstup karoserie z lakovny do zásobníku, úroveň 3 pro výstup karoserie ze zásobníku na montáž a úroveň 4 pro vratný pohyb karoserie zpět do zásobníku v případě chybné sekvence. Pro identifikaci karoserie jsou v sekvenčním zásobníku rozmístěny evidenční body: bod I (vstup karoserie z lakovny do zásobníku), bod K (výstup karoserie ze zásobníku na montáž) a bod K2 (výstup karoserie ze zásobníku pro transport do pobočného závodu). Na pozici A1 jsou karoserie převěšeny ze skidu používaného v okruhu vrchního laku na skid určený pro zásobník a přepravu směrem k montáži, zde je karoserie převěšena a s využitím možnosti stohování (po třech kusech) se skidy vrací zpět do místa A1, kde jsou skladovány. Dále je zde možnost vyjmutí a opětovného vložení karoserie před vstupem do zásobníku pro potřeby auditu na karoseriích lakovny.

- 15 -



Zaskladňování karoserií do jednotlivých buněk je řízeno vlastním řídícím systémem sekvenčního zásobníku, jehož cílem je dosažení maximální efektivnosti celého systému (vhodné umístění karoserií do jednotlivých buněk dle aktuální obsazenosti zásobníku). Tento systém komunikuje s nadřazeným řídícím systémem FIS [8].

Obr. 3-12 Znázornění materiálového toku v SK-zásobníku [8, s. 88] Základní funkce sekvenčního zásobníku: • pozdržení karoserie určitého typu na určitou dobu, např. z důvodu dodržení JIT-času určitého dílu dodávaného pro danou karoserie na linku montáže •

zabezpečení proti rizikům vznikajících během výrobního procesu: nepředvídatelné prostoje (svařovny, lakovny a montáže), rozdílné přestávkové a směnové režimy navazujících výrob, rozdíly v směnové produkci jednotlivých modelů, apod.

•

sekvencování karoserií tak, aby bylo možno: vytvářet požadované bloky stejné barvy pro linku plniče a vrchního laku, optimálně vytížit jednotlivá pracoviště montážní linky, dodržet plánovaný denní program (karoserie pozdržené v lakovně z důvodu repase upřednostnit), vytváření sekvencí mezi zakázkami místními a expedovanými

•

pozdržení karoserie určité barvy, která je z důvodů technologických problémů v lakovně v restrikci (karoserie je nutno pozdržet z důvodu nedodání příslušného dílu na montáž, jinak by hrozilo zastavení montážní linky).

Kapacita a konstrukční řešení zásobníku musí být navrženy tak, aby všechny tyto funkce bylo možno dodržet. - 16 -



3.3 Logistika 3.3.1 Definice logistiky Logistika má původ z řeckého výrazu „logistikos“ – kalkulace, výpočet, posouzení. V současné době je logistika integrované plánování, formování, provádění a kontrolování materiálových a s nimi spojených informačních toků od dodavatelů do podniku, uvnitř podniku a z podniku k zákazníkům. Pojem logistika můžeme také chápat jako vzájemné propojení toků a jejich zpětnou vazbu při specifikování minimálních nákladů podniku a dosáhnutí maximálních zisků. Výsledkem je propojení toků do integrovaného celku – logistického systému, kde zodpovědnost za různé úseky a články řetězce není fragmentovaná, ale centralizovaná. Výchozím tokem výrobního podniku do logistického systému je materiálový tok, jehož struktura je zobrazena na obr. 3-13 [1], [2].

Informační tok

Tok energií

VSTUPY

Hodnotový tok

Materiálový tok

Finanční tok

Tok personálu

VÝSTUPY

Tok odpadů

Obr. 3-13 Základní toky logistického systému [2, s. 15] 3.3.2 Materiálový tok Pojem materiálový tok je definovaný jako organizovaný pohyb materiálu (suroviny, polotovary, základní a pomocný materiál, obaly, odpady) ve výrobním procesu anebo oběhu [1]. Mezi kvantifikované parametry materiálového toku patří [1]: •

druh materiálu

•

množství materiálu M o pro sypké materiály se vyjadřuje v hmotných jednotkách Mm [kg] anebo v objemových jednotkách Mv [m3] o pro kusové materiály se vyjadřuje v manipulačních jednotkách Mz [ks]

- 17 -



•

dráha s – délka trasy pohybu materiálu mezi zdrojem (dodavatelem) a spotřebitelem (odběratelem) [m]

•

čas t – vyjadřuje dobu trvaní pracovní činnosti anebo termín začátku či konce činnosti (dodací doba zásob)

Intenzita E materiálového toku vyjadřuje elementární množství materiálu dM, které proteče manipulačním systémem za elementární čas dt [1]. •

v hmotných jednotkách

E M (t ) =

dM m dt

[kg ⋅ s −1 ]

(3.1)

•

v objemových jednotkách

EV (t ) =

dM v dt

[m 3 ⋅ s −1 ]

(3.2)

dM z [ks ⋅ s −1 ] (3.3) dt Mezi činitelé ovlivňující materiálový tok patří např. napojení na vnější dopravu, objem výroby, počet výrobků, druh materiálů, prostorové parametry pracoviště, počet provedených operací na součásti a stanovení způsobu toku mezi pracovišti.

•

v počtech kusů

E z (t ) =

3.3.3 Princip a cíle logistiky Základem koncepce logistiky jsou dva principy: 1. Systémově-teoretický způsob pozorování, který vychází z předpokladu, že prvky v systému nelze měnit izolovaně, bez účinku na jiné prvky. 2. Vznikající náklady systému je nutné hodnotit celkově. Cílem logistiky je optimalizace logistických výkonů, které mají dvě části: 1. Logistické služby – dodací lhůty, dodací spolehlivost, dodací pružnost-flexibilita, dodací kvalita 2. Logistické náklady – náklady na řízení a systém, náklady na zásoby, náklady na skladování, náklady na dopravu, náklady na manipulaci Podniková logistika má tři základní oblasti: •

zásobovací logistika

•

výrobní logistika

•

distribuční logistika

Vývoj logistiky v budoucnosti bude silně ovlivněný získáním konkurenční výhody na globalizujícím se trhu díky kvalitě poskytovaných logistických služeb (zkracování času, snižování logistických nákladů a zvyšování kvality logistických služeb) [1].

- 18 -



3.3.4 Výrobní logistika: Systém KANBAN Tento systém byl zaveden firmou Toyota Motors v Japonsku. Jeho základem je, že se ve výrobním procesu zavede vztah zákazník – dodavatel mezi jednotlivými pracovišti. Každé pracoviště je zároveň zákazníkem (který předává své požadavky předchozímu stupni) a dodavatelem (který plní požadavky následujícího stupně) [9].

Centrální systém řízení

zásobník Pracoviště 1

zásobník Pracoviště 2

Pracoviště 3

Obr. 3-14 Schematické znázornění funkce systému KANBAN [9] Jako nosiče informací pro předpokládané objednávky se používá karta (japonsky: KAN-BAN; štítek, karta). Když je u spotřebitelského místa dosaženo nejmenšího stavu zásob, hlásí toto pracoviště svoji potřebu tak, že předá odpovídající kartu KANBAN zdroji. Zdroj musí zajistit, aby požadovaný materiál byl dodán v určitém množství a čase. Jakmile se požadovaný materiál nachází v zásobníku, je odeslán k spotřebiteli (viz obr. 3-14) [9]. Zásady nutné pro realizaci systému [9]: •

nevytvářet žádné zásoby, vyrábět jen na základě objednávky, karty

•

předat dodavateli kartu jako objednávku a objednané množství s touto kartou opět převzít

•

kartu vrátit jako další objednávku s potřebným předstihem

•

na základě objednávky navazujícího pracoviště mu předat požadované množství opět s kartou

•

malé prostoje výrobního zařízení a nízké procento zmetků

• vysoká motivace a kvalifikace pracovníků Výhody systému KANBAN [4], [9]: •

minimalizace zásob ve výrobě

•

zjednodušení řízení (systém může být řízen bez použití výpočetní techniky)

•

plynulost provozu, vysoká produktivita, efektivnost výroby, plnění termínů

•

potřebné rozpracované výrobky jsou „vtahovány“ na jednotlivá pracoviště podle jejich skutečné potřeby, nevznikají zásoby, vyrábí se jen to, a tolik, kolik je potřeba

- 19 -



Oblast použití [4], [9]: •

typické uplatnění mezi dodavateli dílů a finálním montážním závodem, např. v automobilovém průmyslu

•

sériová a velkosériová výroba

•

dílenská nebo linková výroba

•

výroba s poměrně jednoduchou strukturou výrobků

3.3.5 Zásobovací logistika: Metoda JIT (Just In Time) Cíl strategie JIT spočívá v tom, že se má vyrábět v co největším souladu s poptávkou prostřednictvím racionalizace vnitropodnikových a mimopodnikových materiálových a informačních toků a dle toho také pořizovat potřebné materiály pro synchronizované zásobování výroby. Cílový ideální stav je výroba bez zásob. Snaha je odstranit všechny příčiny, které vedly k jejich tvorbě [9]: •

všechny čekací doby

•

přestavovací časy a ztráty při náběhu výroby

•

zmetky zjištěné až na konci výrobního procesu

•

mezioperační zásoby a zbytečné přepravy

Zásady nutné pro realizaci systému [9]: •

snaha, aby každý výrobek byl hned napoprvé vyroben ve 100% kvalitě, aby tak nebylo nutné výrobní proces opakovat

•

dodávka potřebného materiálu k jednotlivým linkám v přesných termínech podle operativního plánu

Porovnání tradičního způsobu s metodou JIT [9]: Tradiční způsob (viz obr. 3-15a) •

každý článek ve výrobním procesu umístí díly do zásobníků

•

když se článek A zastaví, článek B může po určitou dobu pokračovat v práci a článek C a D mohou pokračovat po ještě delší dobu, protože mohou pro svou potřebu čerpat díly z předchozích meziskladů

•

efektivnější, ale prodlužuje se průběžná doba výroby

•

jestliže se v některém článku vyskytne určitý problém, tento problém nebude možné objevit okamžitě z hlediska celého systému

- 20 -



mezisklad A

mezisklad B

mezisklad C

D

a) tradiční přístup – mezisklady izolují články A

B

C

D

b) JIT přístup – dodává se podle požadavků, které vycházejí od posledního článku Obr. 3-15 Schematické znázornění funkce metody JIT [9] JIT přístup (viz obr. 3-15b) •

jednotlivé části výrobku procházejí přímo z jednoho článku do druhého

•

když se článek A zastaví, článek B to zpozoruje okamžitě a článek C a D za chvíli

•

problém článku A se tak stane problémem celého systému (to podstatně zlepšuje šanci, aby problém byl odstraněn)

Výhody metody JIT [4]: •

výroba v takovém množství, které následující články potřebují, hotové výrobky se neskladují, mají již své určení

•

vyrábět v požadovaném čase požadované výrobky v požadovaném množství a jakosti

•

uspokojování potřeby po určitém materiálu ve výrobě jeho dodáváním „právě včas“ (v přesně dohodnutých a dodržených termínech, dodávají se malá množství, v co možná nejpozdějším okamžiku, dodávky jsou velmi časté)

•

články v logistickém řetězci (např. dodavatelé komponentů, doprava a montáž) na sebe navazují jen s minimální pojistnou zásobou

Pro úspěšné uplatnění metody JIT musí být splněny dva základní předpoklady [4]: 1. Dodavatel se musí přizpůsobit odběrateli a to tak, že svou činnost synchronizuje s jeho potřebami. 2. Přeprava musí být svěřena kvalitnímu dopravci. Oblast uplatnění [9]: •

tam, kde odběratel má významné postavení na trhu ve srovnání s dodavateli

•

relativně stabilní charakter poptávky

- 21 -



3.4 Simulační modely 3.4.1 Definice simulace Simulace je zobrazování systému s jeho dynamickými procesy pomocí modelu, na kterém lze provádět experimenty za účelem získání poznatků, které je možné uplatnit ve skutečnosti. Princip simulace (viz obr. 3-16) spočívá v tom, že se na počítači vytvoří model určitého reálného procesu dle zvolené detailnosti. Poté se provede verifikace a validace vytvořeného modelu (zda počítačový model odpovídá vlastnostem studovaného systému). Odpovídá-li, je možné provádět experimenty, na základě kterých se získají za poměrně krátkou dobu informace o chování modelu na různé provozní situace, které je možno sledovat ve formě animace nebo ve formě statistických charakteristik. Výsledky jednotlivých experimentů se interpretují na reálný systém a vyvodí se z toho odpovídající důsledky. Mezi nejběžnější výsledky, které nám simulační modely nabízejí, patří např. dosažená produkce, doba výroby, vytížení a využitelnost jednotlivých výrobních linek, vytížení dopravních a manipulačních zařízení, přestávkové režimy a prostoje na pracovištích a dosažená kapacita v zásobnících. Pomocí simulace se mohou prověřit různé varianty řešení, minimalizovat rizika (najít úzká a problémová místa) a také odstranit zbytečné předimenzování systému [2]. vytvoření modelu, abstrakce

validace, verifikace

Důsledky na reálný systém

Interpretace

Simulační model Experimentování

Implementace

Reálný systém (plánovaný systém)

Výsledky

Obr. 3-16 Základní princip simulace [8, s. 42] 3.4.2 Rozdělení simulačních modelů Mezi základní hledisko pro rozdělení simulačních modelů patří způsob zachycení časového faktoru v modelu [8]: •

modely se spojitým časem (časová proměnná nabývá všech hodnot)

•

modely s diskrétním časem (časová proměnná nabývá pouze určitých hodnot), princip toku diskrétních jednotek (polotovarů, výrobků), které s časem putují mezi jednotlivými pracovišti od výchozího stavu až po konečný stav (hotový výrobek)

- 22 -



Simulační algoritmy se programují v simulačním jazyku, který bývá nejčastěji součásti simulačního programu. Mezi nejznámější produkty patří Witness, SimPro, Plant Simulation (diskrétní simulace) a Simulink v Matlabu (spojitá simulace). Simulační model nám zachycuje skutečnost zjednodušeně, model detailizujeme, pokud je to nutné. Simulační nástroj by měl odpovídat řešenému problému a stupni požadované detailizace [2]. 3.4.3 Počítačová simulace diskrétních událostí K dosáhnutí efektivního provozu výrobních systémů je třeba řešit systém globálně (jednotlivé subsystémy se vzájemně ovlivňují a nelze je řešit samostatně) a hledat optimum systému jako celku. Počítačová simulace se stává významným pomocníkem při projektování výrobních systémů, vyzkoušení různých variant řešení a minimalizování rizika chybných rozhodnutí. Počítačová simulace diskrétních událostí zachycuje všechny události tak, jak v systému navazují na sebe [13], [14], [15]. Mezi základní výhody simulace patří především [13], [14], [15]: •

pomocí simulace lze řešit i velmi složité systémy

•

umožňuje sledovat chování systému v reálném, zrychleném nebo zpomaleném čase

•

průběh výroby lze odsimulovat během několika minut

•

zkušenosti z tvorby simulačního modelu mohou vést ke zlepšení řízení či struktury

•

simulační model vede k lepšímu pochopení reálného systému, při změně jednoho parametru lze sledovat jeho vliv na chování zkoumaného systému

•

prověření různých variant řešení

•

možnost přípravy variant pro nečekané události

•

možnost modelovat ještě neexistující výrobu

•

u stávající výroby lze najít příčiny vyskytujících se problémů, přehled o úzkých místech, vytížení jednotlivých strojů i personálu

•

pomocí animace je možné sledovat pohybující se elementy, které mění barvu v závislosti na stavu, ve kterém se nacházejí

Etapy tvorby počítačové simulace [13], [14], [15]: •

získání vstupních údajů (definování prvků pravděpodobnostních rozdělení náhodných veličin)

•

vlastní tvorba modelu

•

experimentování (cílená změna parametrů modelu tak, aby se dosáhlo požadovaných cílů projektu)

•

zhodnocení výsledků a realizace optimální varianty řešení

- 23 -

systému,

sběr

dat,

analýza



Přínosy simulace lze rozdělit na kvantitativní a kvalitativní. Kvantitativní přínosy (úspora pracovních sil, snížení zásob) jsou snadno vyčíslitelné, kvalitativní (odsimulování funkčnosti či spolehlivosti procesu, zabránění chybnému rozhodnutí, uchování nabytých znalostí) lze vyčíslit jen obtížně [13], [14], [15]. 3.4.4 Simulační program SimPro Simulační program SimPro patří do skupiny programů pracující s diskrétním časem (tzv. diskrétní simulace, časová proměnná nabývá pouze určitých hodnot). Základní objekty používané v simulačním programu SimPro: •

pevné: slouží k zobrazení určitého pracoviště, dopravníkové tratě, zásobníku, obsahují parametrizační masku, do které je možné zadávat např. příslušné takty, přestávky, poruchy, rychlosti a kapacity. K zobrazení pevných objektů se používá „BS“ (Baustein; základní, stavební prvek).

Quelle (zdroj)

Puffer (zásobník)

Bearbeiten im Durchfluss (pracoviště)

Strecke (dopravník)

Senke (příjemce)

Obr. 3-17 Ukázka BS používaných v SimPro •

pohyblivé: zprostředkovávají pohyb mezi pevnými objekty pomocí „BEO“ (bewegtes Objekt; pohybující se objekt).

Obr. 3-18 Ukázka BEO v SimPro •

řídící: slouží k řízení pevných a pohyblivých objektů, tedy materiálového toku. Řídící objekt je aktivován příslušným impulsem a za určité podmínky se provede odpovídající opatření. Simulační algoritmy se programují v simulačním jazyku Modula 2, který je součástí simulačního programu (viz obr. 3-19). Simulační programy se ve srovnání s jinými programy hlavně liší tím, že mají jednu dimenzi navíc, kterou je čas. Práci s časem obsahují simulační jazyky ve formě příkazů nebo knihovních procedur. K zobrazení řídících objektů se používá „ET“ (Entscheidungstabelle; rozhodovací tabulka), která v sobě obsahuje simulační jazyk Modula 2.

- 24 -



Na obr. 3-20 je ukázka jednoduchého modelu v programu SimPro s propojením jednotlivých BS.

impulsy impulsy podmínky podmínky opatření opatření

Modula Modula 22

Obr. 3-19 Řídící objekt v SimPro Rozhodovací tabulka ET

Obr. 3-20 Ukázka modelu v SimPro - 25 -


4 Vlastní návrh řešení

4 Vlastní návrh řešení 4.1 Struktura univerzálního modelu V modelu výrobního závodu (viz obr. 4-1) jsou začleněny dvě svařovací linky, lakovna a dvě montážní linky. Propojení těchto jednotlivých dílčích provozů zajišťuje sekvenční zásobník (SK-zásobník) a dopravní technika FT (Fördertechnik).

Lakovna Svařovna A Model X (Model X a Y)

Montáž A

L100

FTA(1)

FTA(5)

R200

FTA(3) FT(2)

SK-Zásobník M100

Svařovna B Model Y

M200 FT(4)

Montáž B

FTB(3)

FTB(1)

FTB(5)

R200

M200

svařené kar.

Model X (Model X a Y)

Model Y

nalakované kar. JIT-čas

Obr. 4-1 Základní struktura závodu (systémové hranice) Sledované veličiny Mezi základní sledované veličiny patří zejména doba průchodu karoserie evidenčním bodem. Evidenční bod (EB) je místo, kde se identifikuje karoserie v průběhu výroby vozu. Tyto body jsou rozmístěny od svařovny až po expedici hotového vozu. Použité evidenční body v modelu výrobního závodu: R200 – odváděcí bod svařovny (poslední pozice ve svařovně) L100 – první pozice v lakovně (linka VBH) M100 – odváděcí bod lakovny (sériové vozy), výstup z SK-zásobníku M200 – první pozice montážní linky Pomocí zaznamenání doby průchodu karoserie evidenčním bodem je možné dále sledovat dosaženou produkci na daném evidenčním bodě nebo dobu průchodu karoserie mezi dvěma evidenčními body (mezi jednotlivými výrobními oblastmi). Mezi další sledovanou veličinu patří např. JIT-čas dodávaného dílu pro danou karoserii na linku montáže. Ten je určen z doby průchodu karoserie mezi evidenčními body M100 a M200. Karoserie jsou v SK-zásobníku promíchány a od evidenčního bodu M100 postupují na montážní linku v určité sekvenci za sebou, podle které se v JIT-čase dodávají

- 26 -



díly pro konkrétní karoserii. Z bodu M100 JIT dodavatelům a dodavatelům sekvenčně vychystávajícím se vytiskne sekvenční odvolávka materiálu na základě, které připraví a dopraví materiál na montážní linku v sekvenci výroby vozů. Pro splnění požadovaného JITčasu je třeba dodržet min. obsazenost karoserií na dopravníkovém mostě mezi body M100 a M200. Nejčastěji se JIT-čas ve firmě Škoda Auto a.s. pohybuje kolem 3 hodin, tato hodnota je závislá na stanoveném logistickém konceptu dodávek dílů. Dále v modelu výrobního závodu je možné sledovat např. obsazenost zásobníků nebo určité výrobní oblasti a vytížení jednotlivých pracovišť. Variantní struktury V modelu výrobního závodu mohou být začleněny různé variantní struktury. Existují základní čtyři varianty výrobního závodu (viz tab. 4-1) podle různých kombinací a počtu svařovacích a montážních linek. Tab. 4-1 Zobrazení základních variantních struktur závodu variantní struktury 1 2 3 4

Svařovací linka A B

Montážní linka A B

Mezi další varianty patří svěšování popř. navěšování svařených karoserií před lakovnou a svěšování popř. navěšování nalakovaných karoserií za lakovnou. Tyto konkrétní varianty se volí s ohledem na zvolený koncept výrobní strategie. Nejčastější případ je, že se do výrobního závodu přivážejí svařené karoserie z jiného pobočného závodu na nalakování a poté se vrací zpět do původního závodu. Je to hlavně z toho důvodu, aby se využila max. kapacita lakovny, která pracuje obvykle v třísměnném režimu. Mezi další variantní strukturu patří ještě tzv. „klasická koncepce“. To je koncept závodu, kde není použit sekvenční zásobník (viz obr. 4-6). Karoserie vystupující ze svařovny vstupují přes pozice před lakovnou přímo do provozu lakovny a odsud dále do zásobníku za lakovnou směrem na montážní linku. Porovnáni klasické koncepce s SK-zásobníkem viz kapitola 4.3.

- 27 -



Na následujících obrázcích (obr. 4-2 až 4-6) jsou vyobrazeny ukázky konkrétních variantních struktur. Varianty lze mezi sebou různě kombinovat a lze tak dosáhnout různých konceptů výrobní strategie pro daný výrobní závod. Kombinace jednotlivých variant se zadávají přímo do prostředí Excel s následnou možností automatické parametrizace simulačního modelu.

Lakovna Svařovna A Model X

Montáž A

L100

FTA(1)

FTA(5)

R200 FT(2)

SK-Zásobník M100

Svařovna B

Model X

FT(4)

Montáž B

FTB(3)

FTB(1) Model Y

M200

FTA(3)

FTB(5)

R200

M200

Model Y

JIT-čas

Obr. 4-2 Variantní struktura bez svěšování a navěšování svařených a nalakovaných kar.


Montáž A

L100

FTA(1)

FTA(5)

R200 FT(2)

Model X

SK-Zásobník M100

Svařovna B

Montáž B

FTB(3)

FTB(1) Model Y

M200

FTA(3)

FTB(5)

R200

M200

Model Y

JIT-čas

Obr. 4-3 Variantní struktura bez společného dopravníku FT(4) směrem na montážní linku

- 28 -




Montáž

L100

FTA(1)

FT(5)

R200

M200

FT(3) FT(2)

Model X a Y

SK-Zásobník M100

Svařovna B FTB(1) Model Y

R200

JIT-čas

Obr. 4-4 Variantní struktura s jednou montážní linkou

Lakovna Svařovna Model X a Y

Montáž

L100

FT(1)

FT(5)

R200

M200

FT(3) FT(2)

Model X a Y

SK-Zásobník M100

JIT-čas

Obr. 4-5 Variantní struktura s jednou svařovací a montážní linkou Lakovna Svařovna A Model X

R200

Montáž A

L100

FTA(1)

FTA(5)

FT(2)

Montáž B

FTB(3) R200

Model X

Zásobník za lakovnou M100

Svařovna B Model Y

M200

FTA(3)

FTB(5)

FTB(1)

M200

pozice před lakovnou

JIT-čas

Obr. 4-6 Variantní struktura bez SK-zásobníku (klasická koncepce)

- 29 -

Model Y



4.2 Struktura lakovny L100 VBH

KTL

Suška VBH/KTL

FT_1 STOP

FT_2 STOP

Zásobník_I

Oblast VBH

Rohbau NA FT_3

STOP

Zásobník_II

Oblast KTL

KTL broušení

Suška UBS

FAD

FT_8

UBS

FT_7

GAD

FT_6

FT_5

FT_4

STOP

Oblast Suška UBS

Plnič

SK-Zásobník

FT_9

Suška plniče

FT_10

Broušení plniče FT_11

STOP

Zásobník_III

STOP

FT_12

FT_13

Zásobník_IV

Oblast Plniče Dokončování

Suška decklack FT_17

FT_16

Zásobník_VI

Decklack

Reinigen

FT_15

FT_14 STOP

Zásobník_V

STOP

STOP

Oblast Decklack Dekor FT_18

HRK automat HRK manuál FT_19

Zásobník_VII

Spotrepair

FT_20

Zásobník_VIII

STOP

STOP

FT_22

ND

FT_21

Definované oblasti, ve kterých je stanoven max. počet karoserií. Tyto oblasti obsahují linky, ve kterých se nesmí karoserie z důvodu technologických operací zastavit. Kdyby nastal prostoj za touto oblastí, tak musí být zajištěno, aby karoserie vyjely z dané linky do prázdného zásobníku. Vznik přestávky okamžitým zastavením linky na určitou dobu STOP

Přestávka je realizována najetím mezery, která vznikne v požadovaném okamžiku ukončením nabírání karoserie do linky na určitou dobu. Tento způsob vytvoření přestávky je u technologie, kdy se karoserie nesmí v dané lince zastavit.

ND

Náhradní díly

Obr. 4-7 Základní struktura lakovny (systémové hranice)

- 30 -



4.2.1 Popis jednotlivých výrobních linek Vstup do lakovny (viz obr. 4-7) je charakteristický evidenčním bodem L100 – linka VBH (očištění a odmaštění karoserie po vyjetí z provozu svařovny, nanesení první antikorozní vrstvy). Dále karoserie pokračuje přes jednotlivá pracoviště až na linku Decklack (aplikace vrchního laku) a na lince Dokončování probíhá vizuální kontrola karoserie. Je-li karoserie v pořádku pokračuje přes linku Dekor do SK-zásobníku, je-li potřeba karoserii opravit pokračuje na linku Spotrepair a dále se vrací zpátky k opětovné aplikaci vrchního laku. Nejintenzivnější tok karoserií je tedy kolem linky Decklack. [10 – č.21/2007], [11] Linka VBH (Vorbehandlung; předúprava) •

předúprava pro kataforézu, očištění a odmaštění karoserie v ponorových a postřikových vanách po vyjetí z provozu svařovny, nanesení první antikorozní vrstvy (fosfátu) Linka KTL (kathodische Tauchlackierung; kataforéza) •

nanesení druhé antikorozní vrstvy (EC základu) v ponorové vaně pomocí elektroforézy

•

kataforéza je elektroforézní metoda depozice laku, kdy je lakovaný předmět katodou a za průchodu stejnosměrného elektrického proudu dochází ve vodném prostředí k vyloučení rovnoměrného množství barvy na povrch lakovaného předmětu

Linka Rohbau NA • ruční pracoviště klempířů (zaměstnanec zde načte skenerem identifikační štítek) Linka GAD (Grobabdichtung; hrubé utěsnění) •

hrubé utěsnění (utěsnění svarových spojů, podběhů), pokládání protihlukových i ochranných fólií před samotným nástřikem plastizolu Linka UBS (Unterbodenschutz; ochranný nátěr spodku vozidla) • utěsnění a nástřik spodku karoserie plastizolem (těsnící a ochranný tmel) Linka FAD (Feinabdichtung; jemné utěsnění) •

z karoserie se sejmou chrániče a ochranné pásky a následuje jemné utěsnění, dotěsnění karoserie plastizolem (jemné těsnící tmely na lemy, kapoty a dveře)

Linka KTL broušení •

oprava karoserie před vstupem do plniče

Linka Plnič •

slouží pro vyrovnání nerovností na povrchu karoserie před aplikací vrchního laku pomocí stříkacího tmelu

Linka Broušení plniče •

oprava karoserie po nástřiku plniče

- 31 -



Linka Reinigen (čištění) •

očištění karoserie od prachu a nečistot před aplikací vrchního laku

• zalepení šroubů a ucpání otvorů se závity, kde nesmí přijít vrchní lak Linka Decklack (vrchní lak) •

„vrchní vrstva laku“, nástřik BC/CC

•

v kabině BC (lak základní) je automatické elektrostatické nanášení barvy

• v kabině CC (lak vrchní bezbarvý) je nanesena vrchní vrstva laku Linka Dokončování •

vizuální kontrola karoserie, pracovníci vyhledávají a odstraňují závady

•

průchodem karoserie pracovištěm konečné kontroly vrchního laku provede určený pracovník kontrolu povrchu + vnitřku celé karoserie a vyhledané závady nechá odstranit

•

je-li karoserie v pořádku, pokračuje na linku Dekor (i.O. Dekor)

•

je-li nutné provést opakovaný nástřik laku, vrací se zpět na linku Broušení plniče (na Broušení plniče)

•

je-li nutné provést opravu laku, pokračuje karoserie na linku Spotrepair (ni.O. Spotrepair) Broušení plniče

Dokončování

Dekor

i.O. Dekor

i.O. Dekor na Broušení plniče

ni.O. Spotrepair

Spotrepair

na Broušení plniče

ni.O. Spotrepair

relativní zmetkovitost po Dokončování relativní zmetkovitost Spotrepair i.O. = in Ordnung na = Nacharbeit ni.O. = nicht in Ordnung

Obr. 4-8 Relativní zmetkovitost po Dokončování a Spotrepair Spotrepair •

je-li karoserie se závadami, je nutné provést opravu laku, která probíhá ručně ve speciálních boxech

•

je-li karoserie po opravě v pořádku, pokračuje na linku Dekor (i.O. Dekor)

•

je-li potřeba po opravě opakovaný nástřik laku, vrací se zpět na linku Broušení plniče (na Broušení plniče)

•

je-li potřeba karoserii znovu opravit, zůstává na lince Spotrepair (ni.O. Spotrepair)

- 32 -



Linka Dekor •

linka montáže ozdobných dílů na karoserii (lišty dveří, označení modelu, typu a motorizace), na konci linky se razí VIN číslo Linka HRK (Hohlraumkonservierung; konzervování dutin) • konzervace dutin Linka Suška •

pomocí zářičů a cirkulačního vzduchu dochází k sušení karoserie (vypalování laku)

Obr. 4-9 Operace probíhající v lakovně [11] Lakování náhradních dílů Objednané ND jsou ve svařovně navěšeny na speciálních adaptérech umístěných na skidu. Po průjezdu lakovnou základu jsou ND zkontrolovány a vyřazeny ze systému. Díly bez závad jsou umístěny do určených palet a připraví se k expedici. Díly s vadou zůstanou na adaptéru a jsou odeslány na opravu. Opravené díly jsou zkontrolovány a jsou-li bez závad, tak se připraví k expedici [11]. Lakovna – popis budovy (závod Kvasiny) Jedná se o výrobní halový vícepodlažní objekt. Přístavky k hale slouží jako předávací a stáčecí místa materiálů a karoserií. Svařené karoserie vstupují do haly dopravníkovým mostem. V přízemí haly se nachází logistické zázemí lakovny, šatny a výrobní linky klempířů, plastizolu, brousicí kabiny a úpravna vod. V prvním patře jsou umístěny administrativní prostory a šatny. Ve druhém patře jsou umístěny aplikační boxy (Plnič, BC, CC) a linky dokončování, dekoru a opravenské boxy. Na mezipatře je umístěna linka zaplavování dutin voskem. Další mezipatro je určeno pro příjem karoserií z mostu svařovny

- 33 -



a linkám VBH a KTL. Jsou zde umístěny všechny sušky lakovny a pracoviště čistoty karoserií před vrchním lakem (Reinigen). Poslední podlaží je vyhrazeno pro vzduchotechniky, vlastní plynovou kotelnu, chladící stanici a zásobníky karoserií. Na střeše lakovny jsou pak umístěny nasávací a výfukové komíny vzduchotechnik. Lakovna je potom dále propojena dopravníkovým mostem s halou montáže [11]. Karoserie je v lakovně přepravována pomocí skidového dopravníku, závěsového dopravníku a zvedacího zařízení, pomocí kterého přechází mezi jednotlivými patry (viz kapitola 3.3.1 až 3.3.3).

4.3 Porovnání koncepce s SK-zásobníkem a klasické koncepce závodu Základní funkce SK-zásobníku Mezi základní funkce SK-zásobníku, který zajišťuje propojení jednotlivých dílčích provozů, patří zejména: •

pozdržení karoserie určitého typu na určitou dobu především z důvodu: o dodržení JIT-času určitého dílu dodávaného pro danou karoserii na linku montáže o problémů s kvalitou určitých dílů o technologických problémů v lakovně – karoserie v restrikci (karoserie, která je nějakým způsobem omezena a je nutno ji v zásobníku pozdržet, jinak by došlo k zastavení montážní linky)

•

zabezpečení proti rizikům vznikajících během výrobního procesu: o nepředvídatelné prostoje (svařovny, lakovny, montáže) o rozdílné směnové či přestávkové režimy navazujících výrob o rozdíly v směnové produkci a disproporci jednotlivých modelů


Montáž A

L100

FTA(1)

FTA(5)

R200 FT(2)

Model X

SK-Zásobník M100

Svařovna B

Montáž B

FTB(3)

FTB(1) Model Y

M200

FTA(3)

FTB(5)

R200

M200

JIT-čas

Obr. 4-10 Koncepce s SK-zásobníkem

- 34 -

Model Y



Výhody SK-zásobníku: •

celková kapacita SK-zásobníku je menší než součet kapacity zásobníku za lakovnou a pozic před lakovnou u klasické koncepce

•

lepší využití kapacity SK-zásobníku – výhoda v pružnosti obsazení zásobníku karoseriemi (slouží zároveň jako zásobník před lakovnou i za lakovnou a dle potřeby a aktuální obsazenosti upravuje kapacitu pro tyto jednotlivé zásobníky)

•

při vzniku prostojů, poruch nebo přestávek nedochází k omezení jednotlivých provozů (svařovna – lakovna - montáž), jednotlivé provozy mohou pracovat zcela samostatně –> odstranění blokací mezi jednotlivými provozy a snadnější dodržení plánovaného denního programu

•

při budoucím navýšení výroby a při dostatečně kapacitně navrhnutém SK-zásobníku nevznikne problém s nedostatečnou kapacitou zásobníku za lakovnou (odstraní se tak problém neustálého přidávání pozic při navyšování výroby)

•

koncepce s SK-zásobníkem vzhledem ke svým rozměrům zaujímá menší zastavěnou plochu než klasická koncepce

Nevýhodou koncepce s SK-zásobníkem je především jeho vysoká finanční náročnost.


R200

Montáž A

L100

FTA(1)

FTA(5)

FT(2)

Montáž B

FTB(3) R200

Model X

Zásobník za lakovnou M100

Svařovna B Model Y

M200

FTA(3)

FTB(5)

FTB(1)

M200

pozice před lakovnou

JIT-čas

Obr. 4-11 Klasická koncepce

- 35 -

Model Y



4.4 Univerzální simulační model výrobního závodu Simulační software SimPro, ve kterém jsem vytvářel simulační model, je standardně používaný ve firmě Škoda Auto a.s.. Vytvořený simulační model výrobního závodu v simulačním softwaru SimPro (viz obr. 4-12) se skládá z těchto vnořených modelů: •

Svařovací linky A a B

•

SK-zásobník o transport svařených karoserií z pobočného závodu o navěšování a svěšování svařených karoserií o navěšování a svěšování nalakovaných karoserií

•

Lakovna

•

Montážní linky A a B

Jednotlivé vnořené modely jsou v programu SimPro propojeny s hlavním modelem. Zobrazení a popis vytvořeného simulačního modelu spolu s vnořenými modely viz příloha 1-1 až 1-5.

Obr. 4-12 Simulační model výrobního závodu v programu SimPro Jednotlivé výrobní oblasti, pracoviště a toky karoserií jsou řízeny pomocí řídících objektů (obsahují programovací simulační jazyk Modula 2). Vývojové diagramy logiky řízení těchto řídících objektů jsou zobrazeny v příloze 2-1 až 2-16. Ukázky výsledků experimentů ze simulace pro konkrétní koncepty závodu jsou vyobrazeny v příloze 4-1 až 4-3.

- 36 -



4.5 Parametrizace simulačního modelu 4.5.1 Základní parametry používané v simulačním programu SimPro Parametry používané v simulačním programu SimPro lze rozdělit následovně: •

deterministické o parametry struktury o parametry funkční

•

stochastické

Deterministické parametry •

parametry struktury: mění celkovou strukturu modelu – např. jedna nebo dvě svařovací linky, jedna nebo dvě montážní linky a navěšování svařených popř. nalakovaných karoserií.

•

parametry funkční: mezi funkční parametry patří např. požadovaná produkce, dodržení denní popř. směnové produkce a definování taktů pro jednotlivé směny. Dále pomocí funkčních parametrů je možné definovat přestávkové režimy pro dané pracoviště.

Stochastické parametry Pomocí stochastických parametrů se definují např. prostoje na pracovišti. Patří zde parametr MTBF (střední doba mezi prostoji) a MTTR (střední doba trvání prostoje), pomocí kterých se potom určí využitelnost daného pracoviště (viz kapitola 4.6.7). Parametrizace Všechny zmíněné parametry je možné zadávat přímo do prostředí Excel (viz obr. 4-13). Při zvolení určité varianty konceptu výrobní strategie je možné provést automatickou parametrizaci simulačního modelu.

- 37 -



automatická automatická parametrizace parametrizace simulačního modelu simulačního modelu

definované parametry

parametrizační listy

hodnoty parametrů pro různé varianty

Obr. 4-13 Parametrizační list v prostředí Excel

4.5.2 Parametrizace pracoviště R200 a M200 Na posledním pracovišti ve svařovně R200, na prvním pracovišti na montáži M200, na pracovišti navěšování svařených a nalakovaných karoserií je možné parametrizovat (viz tab. 4-2): •

požadovanou denní produkci, kontrolu dodržení denní produkce

•

definování taktu, takty v jednotlivých směnách

•

začátek ranní směny po startu simulace (L = centisekunda, 10L = 1s)

•

typ cyklického směnového režimu (1TCR, 2TCR_RO, 2TCR_ON, 2TCR_NR, 2TCR_NOR, 2TCR_RON, 3TCR_NOR, 3TCR_RON, TPCA – viz příloha 3-1 a 3-2)

•

směnové a přestávkové režimy dané linky (3s – třísměnný režim, 2s – dvousměnný režim, 1s – jednosměnný režim)

•

využitelnost výrobní linky

- 38 -



Tab. 4-2 Parametrizované hodnoty na pracovišti R200 Parametrizace KB_A Denní požadovaná produkce [kar/den] Dodržení denní produkce [ANO,NE] Dodržení směnové produkce [ANO,NE] Definovaní taktu [ANO,NE] Typ směnového režimu Takt_1 noční směna [s] Takt_2 ranní směna [s] Takt_3 odpolední směna [s] TimerInit (začátek ranní směny) [L] Přestávkový režim Využitelnost η [%]

500 ANO NE ANO 1TCR 130 130 130 216000 P_R200_A_3s 85

4.5.3 Parametrizace SK-zásobníku Pomocí parametrizace SK-zásobníku (viz tab. 4-3) je možné parametrizovat celkovou kapacitu SK–zásobníku (pozice před lakovnou + zásobník za lakovnou), kapacitu pozic před lakovnou (St_lakovna), kapacitu zásobníku za lakovnou (Puffer_A + Puffer_B), kapacitu zásobníku za lakovnou a jeho počáteční zaplnění směrem na montáž_A (Puffer_A) , kapacitu zásobníku za lakovnou a jeho počáteční zaplnění směrem na montáž_B (Puffer_B). Pro sledování max. dosažené obsazenosti zásobníku se uvede vysoká hodnota (např. 1000), která nebude dosažena během simulace (zásobník s „neomezenou“ kapacitou). Tab. 4-3 Parametrizované hodnoty SK-zásobníku Kapacita SK-zásobníku Kapacita St_Lakovna + Puffer_A + Puffer_B Kapacita před Lak (St_lakovna) Kapacita za Lak (Puffer_A + Puffer_B) Počáteční zaplnění zásobníku (Puffer_A) Počáteční zaplnění zásobníku (Puffer_B) Kapacita za Lak (Puffer_A) Kapacita za Lak (Puffer_B)

[kar] [kar] [kar] [kar] [kar] [kar] [kar]

1000 1000 1000 20 20 1000 1000

4.5.4 Parametrizace modelu lakovny Max. počet karoserií v definovaných oblastech lakovny Jedná se o oblasti, ve kterých je stanoven max. počet karoserií. Tyto oblasti obsahují linky, ve kterých se nesmí karoserie z důvodu technologických operací zastavit (viz obr. 4-7), a proto je zde nutné omezit max. počet karoserií (viz tab. 4-4).

- 39 -



Tab. 4-4 Max. počet karoserií v jednotlivých oblastech lakovny Max. počet karosérií v jednotlivých oblastech Max. počet karoserií v oblasti VBH [kar] Max. počet karoserií v oblasti KTL [kar] Max. počet karoserií v oblasti Suška UBS [kar] Max. počet karoserií v oblasti Plniče [kar] Max. počet karoserií v oblasti Decklack [kar]

30 40 34 50 90

Takty, přestávky, kapacity linek a zásobníků Pro jednotlivá pracoviště v lakovně se parametrizují takty a přestávkové režimy (viz tab. 4-5). Každé pracoviště v lakovně (např. VBH na obr. 4-14) je zobrazeno pomocí BS Bearbeiten im Durchfluβ (Takt_VBH) a BS Strecke (DLZ_VBH). Pracoviště GAD, UBS, KTL broušení, Plnič, Broušení plniče, Reinigen, Dokončování, HRK automat končí v páteční směně o něco dříve z důvodu nutných údržbářských prací na lince. Pracoviště, u kterých nejsou definované přestávkové režimy, pracují nepřetržitě. Bearbeiten im Durchfluβ

Strecke

Strecke

= 1 pozice

26 pozic

Obr. 4-14 Zobrazení pracoviště Lakovny VBH v simulačním modelu SimPro Tab. 4-5 Takty a přestávkové režimy v lakovně VBH Takt_VBH Přestávky Takt_VBH

[s] 90 liste P_1T_VBH

KTL Takt_KTL [s] 90 Přestávky Takt_KTL liste P_1T_KTL Suška VBH/KTL Takt_Suška VBH/KTL [s] 78

HRK automat Takt_HRKautomat [s] 90 Přestávky Takt_HRK automat liste P_1T_HRK_masch HRK manuál Takt_HRK manuál [s] 90

- 40 -



Dále je možné parametrizovat počet pozic v každé lince (DLZ), kapacity dopravníkových tratí a zásobníků. Tab. 4-6 Kapacity dopravníkových tratí FT Kapacita na FT_1 Kapacita na FT_2

[ks] 7 [ks] 14

Kapacita na FT_22

[ks] 10

Tab. 4-7 Kapacity zásobníků Zásobníky Zásobník_I Zásobník_II

[ks] 30 [ks] 30

Zásobník_VIII

[ks] 18

Tab. 4-8 Parametrizace počtu pozic linky Počet pozic linky Kapacita na DLZ_VBH Kapacita na DLZ_KTL

[ks] 26 [ks] 13

Kapacita na DLZ_HRKmanual [ks] 2 Relativní zmetkovitost U pracoviště Dokončování a Spotrepair (viz tab. 4-9) se parametrizuje ještě navíc relativní zmetkovitost po této operaci (i. O. in Ordnung, na Nacharbeit, ni. O. nicht in Ordnung). Tab. 4-9 Parametrizace Dokončování a Spotrepair Dokončovaní Takt_Dokoncovani Relativní zmetkovitost po dokončování i. O. – > Dekor na – > Broušení plniče ni. O. – > Spotrepair Přestávky Takt_Dokoncovani Přestávky DLZ_Dokoncovani Spotrepair Počet využívaných kabin Spotrepair Spotrepair_takt Relativní zmetkovitost Spotrepair i. O. – > Dekor na – > Broušení plniče ni. O. – > Spotrepair Přestávky Spotrepair

[s] 75 [%] [%] [%] liste liste

60 8 32 P_1T_Fertigstellen P_Fertigstellen

[ks] 5 [s] 210 [%] [%] [%] liste

94 4 2 P_Spotrepair

- 41 -



60% Dokončovaní Dekor

8%

Broušení plniče

32% 4%

2%

i.O. = in Ordnung na = Nacharbeit ni.O. = nicht in Ordnung

94%

Obr. 4-15 Ukázka relativní zmetkovitosti pracoviště Dokončování a Spotrepair v SimPro 4.5.5 Parametrizace variant modelu závodu Poměr denních produkcí vstupujících karoserií do svařovny KB_A •

typ_X1 (na Montáž_A), SK_X1 (svěšeno před Lak), LK_X1 (svěšeno za Lak)

•

typ_X2 (na Montáž_A), SK_X2 (svěšeno před Lak), LK_X2 (svěšeno za Lak)

•

typ_Y1 (na Montáž_B, popř. je-li Montáž_B vypnutá tak jde na Montáž_A), SK_Y1 (svěšeno před Lak), LK_Y1 (svěšeno za Lak)

•


Tab. 4-10 Poměr vstupních karoserií ve svařovně_A KB_A Denní produkce: typ_X1 (na montáž A) Denní produkce: SK_X1 (svěšeno před Lak) Denní produkce: LK_X1 (svěšeno za Lak) Denní produkce: typ_X2 (na montáž A) Denní produkce: SK_X2 (svěšeno před Lak) Denní produkce: LK_X2 (svěšeno za Lak) Denní produkce: typ_Y1 (na montáž B) Denní produkce: SK_Y1 (svěšeno před Lak) Denní produkce: LK_Y1 (svěšeno za Lak) Denní produkce: typ_Y2 (na montáž B) Denní produkce: SK_Y2 (svěšeno před Lak) Denní produkce: LK_Y2 (svěšeno za Lak)

- 42 -

[kar/den] [kar/den] [kar/den] [kar/den] [kar/den] [kar/den] [kar/den] [kar/den] [kar/den] [kar/den] [kar/den] [kar/den]

100 10 20 200 15 40 0 0 0 0 0 0



Poměr denních produkcí vstupujících karoserií do svařovny KB_B •


•


Tab. 4-11 Poměr vstupních karoserií ve svařovně_B KB_B Denní produkce: typ_Y1 (na montáž B) Denní produkce: SK_Y1 (svěšeno před Lak) Denní produkce: LK_Y1 (svěšeno za Lak) Denní produkce: typ_Y2 (na montáž B) Denní produkce: SK_Y2 (svěšeno před Lak) Denní produkce: LK_Y2 (svěšeno za Lak)

[kar/den] [kar/den] [kar/den] [kar/den] [kar/den] [kar/den]

50 20 10 300 25 30

Navěšování svařených karoserií •

SK_X (navěšeno před Lak, na Montáž_A)

•

SK_Y (navěšeno před Lak, na Montáž_B)

•

SK_Z (navěšeno před Lak, svěšeno za Lak)

Tab. 4-12 Poměr svařených karoserií navěšených před lakovnou Navěšování svařených karoserií Denní produkce: SK_X (navěšeno před Lak) [kar/den] 30 Denní produkce: SK_Y (navěšeno před Lak) [kar/den] 40 Denní produkce: SK_Z (navěšeno před, svěšeno za Lak) [kar/den] 30 Navěšování nalakovaných karoserií •

LK_X (navěšeno za Lak, na Montáž_A)

•

LK_Y (navěšeno za Lak, na Montáž_B)

Tab. 4-13 Poměr nalakovaných karoserií navěšených za lakovnou Navěšování nalakovaných karoserií Denní produkce: LK_X (navěšeno za Lak) [kar/den] 70 Denní produkce: LK_Y (navěšeno za Lak) [kar/den] 10 Podíl karoserií v restrikci Pozdržení karoserie určité barvy, která je z důvodu technologických problémů v lakovně v restrikci. Restrikce je definována pomocí Erlangova rozdělení (min., max. a očekávané doby pozdržení karoserie s restrikcí).

- 43 -



Tab. 4-14 Podíl karoserií s restrikcí Restrikce Podíl karoserií v restrikci v % [%] 5 Očekávaná doba pozdržení karoserie s restrikcí [h] 12 Min. doba pozdržení karoserie s restrikcí [h] 5 Max. doba pozdržení karoserie s restrikcí [h] 48 Volba varianty závodu Možnost zvolení různého konceptu výrobní strategie (jedna nebo dvě svařovací linky, jedna nebo dvě montážní linky, navěšování svařených a nalakovaných karoserií, Perlenkette, viz tab. 4-15). Perlenkette představuje řetězec perel (karoserií), kdy karoserie vystupující ze svařovny porovnáváme s pořadím karoserií vystupujících z SK-zásobníku. Snahou je získat co nejpodobnější sekvenci karoserií vycházející z SK-zásobníku a ze svařovny. Karoserie, která je v restrikci, nebude vyskladněna a přejde se na další karoserii. Pomocí Perlenkette lze výrazně snížit finanční náklady a to hlavně díky snížení JIT-času (předpokládanou sekvenci známe již po vyjetí karoserie z provozu svařovny a ne až z bodu M100). Tab. 4-15 Výběr varianty závodu Varianty závodu Jedna svařovna Jedna montáž Navěšování svařených karoserií Navěšování nalakovaných karoserií Perlenkette Perlenkette 100% sekvence Kapacita Puffer_A, při které začne Perlenkette Kapacita Puffer_B, při které začne Perlenkette

[ANO,NE] [ANO,NE] [ANO,NE] [ANO,NE] [ANO,NE] [ANO,NE]

NE NE ANO NE NE NE 80 50

Parametrizace FT Parametrizace kapacit dopravníků (viz tab. 4-16) mezi R200 a M200. Např. FTa_3 + FT_4 + FTa_5 je kapacita dopravníkového mostu mezi body M100_A a M200_A. Kapacita FT_4 = 0 znamená, že tento společný dopravník pro obě větve nebude využit (karoserie přejde z FTa_3 hned na dopravník FTa_5, viz variantní struktura na obr. 4-3). Tab. 4-16 Parametrizace kapacit dopravníků Definování kapacit na FT Kapacita na FTa_1 [kar] Kapacita na FTb_1 [kar] Kapacita na FTa_3 [kar] Kapacita na FTb_3 [kar] Kapacita na FT_4 [kar] Kapacita na FT_2 [kar] Kapacita na FTa_5 [kar] Kapacita na FTb_5 [kar]

1 1 40 20 0 13 41 28 - 44 -



Obsazenost mezi M100 a M200 Pomocí parametrizace min. obsazení dopravníkového mostu (viz tab. 4-17) se určí min. počet karoserií na dopravníkovém mostě mezi M100 a M200, aby byl dodržen požadovaný JIT-čas a aby nedocházelo k blokaci na následujícím pracovišti M200_A. Max. počet pozic je dán součtem kapacit FTa_3 a FTa_5. Pokud klesne obsazenost na definované minimum, bude zastavena montáž z důvodu nedodržení JIT-času. Tab. 4-17 Parametrizace min. obsazení dopravníkového mostu Minimální počet karoserií mezi M100_A a M200_A Max. počet pozic mezi M100_A a M200_A 81 Počet volných pozic o které klesne obsazenost 10 Minimální počet karoserií mezi M100_A a M200_A 71 Dopravníkový most mezi M100 a M200: 1. Pohyb karoserie do volné pozice (min. počet karoserií = max. počet pozic dopravníkového mostu - počet volných pozic)

Obr. 4-16 Pohyb karoserie do volné pozice 2. Společný pohyb všech karoserií v rámci dopravníkové tratě (všechny karoserie se pohybují společně, nevznikají volné pozice)

Obr. 4-17 Společný pohyb karoserií Parametrizace začátku a konce vyhodnocení statistiky Pomocí parametrizace vyhodnocení statistiky (viz tab. 4-18) je možné si zvolit začátek a konec zápisu dat ze simulace do souborů, které slouží k pozdějšímu analyzování simulačního modelu závodu. Začátek statistiky je třeba zvolit až po proběhnutí potřebného záběhového času (po zaplnění systému karoseriemi), aby nebyla ovlivněna statistika, např. pro vyhodnocení dosažené denní produkce. Konec vyhodnocení statistiky odpovídá konci simulace. Tab. 4-18 Parametrizované hodnoty vyhodnocení statistiky Statistika Statistika od Statistika do

[den] 3 [den] 35

- 45 -



4.6 Analýza výstupních dat ze simulačního modelu 4.6.1 Průchod karoserie evidenčním bodem Evidenční bod je místo, kde se identifikuje karoserie v průběhu výroby vozu. Tyto body jsou rozmístěny od svařovny až po expedici hotového vozu. Na základě experimentů získaných ze simulace je možné provést podrobnou analýzu výsledků proběhlé simulace. Po proběhnutí simulace je možné získat na základě definovaných evidenčních bodů grafické znázornění průchodů jednotlivých karoserií evidenčním bodem. Jedná se o grafické znázornění času průchodu karoserie evidenčním bodem, kde na osu x je vynesen čas průchodu a na osu y datum průchodu karoserie evidenčním bodem (viz obr.4-18). Z grafického znázornění je možné získat přehled o typu směnového režimu, počtu směn, stanovených přestávkách (pauza na oběd, víkendy), množství prostojů. volno (víkend)

přestávka (oběd)

začátek noční směny (neděle)

konec odpolední směny (pátek)

2. týden

3. týden

4. týden

5. týden

tečka zobrazuje průchod karosérie evidenčním bodem

1. týden

porucha

noční směna

ranní směna

odpolední směna

Obr. 4-18 Grafické znázornění průchodů jednotlivých karoserií evidenčním bodem Je také možné vycházet ze získaných výrobních dat zaznamenaných přímo pomocí scanneru na jednotlivých evidenčních bodech, kterými projdou karoserie za určité období. Čas průchodu karoserie evidenčním bodem je zaznamenán scannerem (datum + čas) a uložen do databáze. - 46 -



Evidenční bod je třeba správně volit, nejlépe na začátku a na konci provozů. Zde nedochází k častému řetězení prostojů jednotlivých provozů, protože před a za provozem jsou dostatečně velké zásobníky. Příklady evidenčních bodů ve výrobě: A600 – tisk TPS štítku R100 – začátek svařovny R200 – odváděcí bod svařovny (poslední pozice ve svařovně) L100 – první pozice v lakovně (VBH) M100 – odváděcí bod lakovny (sériové vozy), výstup ze zásobníku M200 – první pozice montážní linky 4.6.2 Sledování dosažené produkce na evidenčním bodě

Interval vyhodnocovaného období Celkový přehled produkce: Typ

celkem

průměr

min.

max.

Typ_X Typ_Y

11123 18515

300,62 500,41

277 477

314 521

∑celkem

29638

801,03

754

828

Obr. 4-19 Grafické znázornění dosažené produkce na evidenčním bodě

- 47 -

(27.02.07 22:00; 28.02.07 22:00>

(25.02.07 22:00; 26.02.07 22:00>

(23.02.07 22:00; 24.02.07 22:00>

(21.02.07 22:00; 22.02.07 22:00>

(19.02.07 22:00; 20.02.07 22:00>

(26.01.07 22:00; 27.01.07 22:00>

(24.01.07 22:00; 25.01.07 22:00>

(22.01.07 22:00; 23.01.07 22:00>

(20.01.07 22:00; 21.01.07 22:00>

(18.01.07 22:00; 19.01.07 22:00>

(16.01.07 22:00; 17.01.07 22:00>

(14.01.07 22:00; 15.01.07 22:00>

(12.01.07 22:00; 13.01.07 22:00>

(10.01.07 22:00; 11.01.07 22:00>

900 850 800 750 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 (08.01.07 22:00; 09.01.07 22:00>

Produkce

Pomocí zaznamenávání průchodů na jednotlivých evidenčních bodech je možné sledovat dosaženou denní produkci. Je možné získat přehled o průměrné denní produkci, její min. a max. hodnotu a také denní produkci jednotlivých modelů. Jedná se o grafické znázornění denní produkce, kde na osu x je vynesen interval vyhodnocovaného období a na osu y dosažená denní produkce (viz obr. 4-19).



Délku intervalu vyhodnocovaného období je třeba správně volit, nejčastěji 2 až 3 měsíce. V tomto období již dochází k ustálení výroby a tedy získání přesnějších výsledků. Pro větší modely je třeba ještě počítat na začátku simulace se záběhovým časem, který by výrazně ovlivnil výsledky např. dosažené denní produkce. 4.6.3 Doba průchodu karoserie mezi evidenčními body Dobu průchodu karoserie mezi dvěmi pracovišti nebo mezi dvěmi výrobními oblastmi se sleduje opět pomocí evidenčních bodů. Na základě získaných dat ze simulace se provede výpočet doby průchodu. Jedná se o grafické znázornění doby průchodu, kde na osu x je vynesen čas a na osu y relativní četnost v % (viz obr. 4-20). Doba mezi průchody M100 a M200 34

#########

#########

Relativní četnost [%]

29 24 19 14 10 5

(04:20;další>

(04:10;04:20>

(04:00;04:10>

(03:50;04:00>

(03:40;03:50>

(03:30;03:40>

(03:20;03:30>

(03:10;03:20>

(03:00;03:10>

0

Čas [h:min]

Celkový přehled doby průchodu [h:min]: Typ

min.

max.

10. min.

10. max.

průměr

median

Typ_X

3:00

52:29

3:01

52:06

4:53

3:36

Obr. 4-20 Grafické znázornění doby průchodu mezi evidenčními body Z grafického znázornění se získá min. a max. hodnoty, průměrnou dobu průchodu a také příslušný medián tohoto rozdělení. Max. hodnoty v rozdělení jsou způsobeny přestávkovými režimy (karoserie byla poslední karoserií před zahájením přestávky a dále pokračuje až po skončení přestávky) a směnovými režimy (jedná se např. o případy přerušení výroby během víkendového volna, jedno- nebo dvousměnného režimu). Max. hodnoty se do výsledného vyhodnocení nezahrnují, doba průchodu se vyhodnocuje ze stejného bloku produkce, který není přerušen přestávkou, víkendem nebo volnou směnou. Z doby průchodu karoserie mezi dvěmi evidenčními body se může určit např. JIT-čas potřebný pro dodání určitého dílu pro danou karoserii. JIT-čas se nejčastěji ve Škoda Auto a.s. volí 3 h a v grafickém znázornění odpovídá min. hodnotě (pro případ na obr. 4-20 je 3:00).

- 48 -



4.6.4 Sledování obsazenosti Pomocí vytvořené procedury simulačního jazyku v simulačním programu je možné sledovat obsazenost zásobníku nebo určité výrobní oblasti. Jedná se o grafické znázornění průběhu obsazenosti dané oblasti, kde na osu x je vynesen čas a na osu y počet zaznamenaných karoserií (viz obr. 4-21).

Průběh obsazenosti

Kapacita zásobníku za lakovnou 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Den

max. kapacita zásobníku

23

24

25

26

min. obsazení

27

28

Ø obsazení

29

30

31

32

33

max. obsazení

Obr. 4-21 Grafické znázornění obsazenosti zásobníku Ze získaného průběhu obsazenosti je možné stanovit potřebnou kapacitu zásobníku, kapacitní vytížení určité výrobní oblasti a sledovat, zda nebyla překročena současná kapacita, průběh obsazenosti pro jednotlivé výrobní dny. 4.6.5 Analýza vytížení pracovišť Jedná se o grafické znázornění vytížení daného pracoviště, kde na osu x jsou vynesena sledovaná pracoviště a na osu y procentuální statistika pracoviště (viz obr. 4-22). verlorene_Takte

in_Arbeit

Transport

frei

blockiert

wartet

Betriebskalender

Wartung

Stoerung

Anlauf

Pause

100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00

Obr. 4-22 Grafické znázornění vytížení pracovišť

- 49 -

Takt_HRKmanual

Takt_HRKautomat

Takt_Dekor

Spotrepair

Takt_Dokoncovani

Takt_SuskaDecklack

Takt_Decklack

Takt_Reinigen

Takt_BrouseniPlnice

Takt_SuskaPlnice

Takt_Plnic

Takt_KTLbrouseni

Takt_SuskaUBS

Takt_FAD

Takt_UBS

Takt_GAD

Takt_RohbauNA

Takt_SuskaVBHKTL

Takt_KTL

Takt_VBH

0,00



Mezi sledované hodnoty patří zejména – z kolika procent bylo pracoviště v činnosti, volné a blokované, kolik procent připadá na přestávky a poruchy. Pomocí této statistiky je možné najít v systému úzká a problémová místa, sledovat blokování a podíl přestávek a poruch pro jednotlivá pracoviště. 4.6.6 Určení vytížení výrobní linky Vytížení výrobní linky se určí z výsledné produkce po skončení simulace a z teoreticky vypočtené produkce. Produkce určená ze simulace (viz obr. 4-23) je menší než teoreticky vypočtená produkce z důvodu řetězení přestávek, blokací mezi výrobními linkami, apod. Vytížení výrobní linky ukazuje z kolika procent je výrobní linka vytížena (z kolika procent pracuje).

přestávka

8h

prostoje (jsou součástí výrobního času)

Ø den SimPro (+ blokace, ….)

η Ø den 100% (výrobní čas)

Obr. 4-23 Schematické znázornění přestávek a prostojů v průběhu jedné směny

vytížení =

Ø den Simpro [ks / den] Ø den 100% (výrobní čas) [ks / den]

Ø den 100% =

24h − 3 * prestavka [ks / den] takt

(4.1)

; číslo 3 značí počet směn

(4.2)

4.6.7 Disponibilita výrobní linky Základními parametry pro definování prostojů na jednotlivých výrobních linkách jsou využitelnost, střední doba trvání prostoje a střední doba do poruchy. Disponibilita (využitelnost) je určena vztahem:

η=

MTBF MTBF + MTTR

(4.3)

MTBF (Mean Time Between Failurs) = střední doba do poruchy (exponencionální rozdělení) MTTR (Mean Time To Repair) = střední doba trvání prostoje (Erlangovo rozdělení, k=2) Hodnoty MTTR a MTBF jsou stochastické (viz obr. 4-24). Tyto hodnoty se definují pomocí intervalu <min;max>, ve kterém nastanou, a pomocí očekávané hodnoty.

- 50 -



Z analyzovaných dat přímo z výroby se určí využitelnost a očekávaná hodnota MTTR pro jednotlivá pracoviště (tyto hodnoty závisí na zvolené technologii práce). Očekávaná hodnota MTBF se pak určí pomocí vztahu: MTBF =

Distribuční funkce neg. Expo. rozdělení 0,5 0,4

η ⋅ MTTR 1 −η

očekávaná hodnota

(4.4)

Distribuční funkce Erlangova rozdělení k=2

MTBF

0,4

MTTR

0,3

0,3

0,2

0,2 0,1

0,1

0

0

Obr. 4-24 Grafické znázornění rozdělení pro MTBF a MTTR Disponibilita je také dána vztahem:

η=

TE − T A TE

TA = doba trvaní prostoje TE = výrobní čas (bez přestávek)

(4.5)

konkrétní hodnoty pro dané období (nejsou stochasticky určené) volno (víkend)

pauza TA1

TA2

TA3

TA4

TE Obr. 4-25 Schematické znázornění prostojů na časové ose 4.6.8 Určení taktu výrobní linky

Z výrobního času, disponibility a celkové denní produkce se určí konkrétní takt pro danou výrobní linku:

takt =

výrobní čas ⋅ disponibilita celková denní produkce

(4.6)

Jedná se pouze o teoretický propočet taktu. Vzhledem k tomu, že prostoje jsou stochastické, tak výsledný takt pro dodržení celkové denní produkce bude o něco menší. Hodnotu výsledného taktu je třeba proto otestovat v simulačním programu. Takt je doba mezi dokončením dvou po sobě následujících výrobků ve výrobě.

- 51 -


5 Závěrečné shrnutí dosažených výsledků

5 Závěrečné shrnutí dosažených výsledků Vytvořený univerzální simulační model výrobního závodu v softwaru Simpro jsem využil pro výrobní závody v Kvasinách, Vrchlabí a v Mladé Boleslavi. V jednotlivých výrobních závodech jsem testoval rozšíření produkce z důvodu zavedení nových modelů do stávající výroby – jako je např. nová Škoda Superb a další budoucí koncepty, které postupně přijdou na trh v následujících letech. Nebo naopak jsem na vytvořeném modelu testoval snížení produkce, např. změna směnového režimu – pokles z třísměnného provozu na dvousměnný. Vždy jsem provedl simulaci různých variant denních produkcí, směnových režimů. (z důvodu postupného náběhu nových modelů až po konečný cílový stav, celkově kolem 300 simulačních testů). Mezi hlavní sledované parametry patřily především dosažená denní produkce, průběh obsazenosti v jednotlivých oblastech, potřebný JIT-čas pro dodávku dílů, vytížení jednotlivých pracovišť. Data získaná ze simulace jsem interpretoval na reálný systém v závodě za účelem ověření, zda jsou současné kapacity zásobníků dostačující, nebo zda je současný počet pozic na dopravníkovém mostě mezi body M100 (výstup z SK-zásobníku) a M200 (první pozice montážní linky) dostačující pro dodržení požadovaného JIT-času. Pokud současný stav nevyhovuje, provedou se příslušná opatření k dosažení požadovaných výsledků. Samozřejmě výsledek ze simulace je pouze jedno hledisko, dále se musí prověřit ekonomické, finanční a prostorové možnosti daného závodu. Ukázky výsledků experimentů ze simulace vytvořeného simulačního modelu pro konkrétní koncepty závodu jsou vyobrazeny v příloze č. 4-1 až 4-3. Jsou zde zobrazeny tři odlišné koncepty výrobního závodu, pro které jsem testoval změnu současného stavu při daném snížení výroby (viz Koncept závodu_V1), při daném rozšíření výroby (viz Koncept závodu_V3) a dále výrobu nového konceptu pro budoucí strukturu nového závodu (viz Koncept závodu_V2). Pro zadané denní produkce jednotlivých modelů, směnové, přestávkové režimy a využitelnosti daných linek jsem vypočítal příslušné takty ve výrobních provozech. Na základě definovaných evidenčních bodů jsem sledoval z dat proběhlé simulace dosaženou denní produkci a jednotlivé průchody karoserií evidenčními body pro kontrolu správnosti nastavení směnových a přestávkových režimů. Pomocí analýzy vytížení pracovišť je možné najít v systému úzká a problémová místa, sledovat blokování a podíl přestávek a poruch pro jednotlivá pracoviště. Pomocí výsledků z jednotlivých experimentů je možné ověřovat především náběh a integraci plánované výroby do současné produkce, plánovanou denní produkci, úzká a problémová místa, dobu průchodu karoserie mezi výrobními oblastmi, JIT-čas pro dodávku dílů, potřebnou kapacitu SK-zásobníku, popř. zásobníku za lakovnou, minimální počet pozic pro dodržení JIT-času, průběh obsazenosti v jednotlivých výrobních oblastech.

- 52 -



Shrnutí výsledků pro otestované konkrétní koncepty závodu: Koncept závodu_V1 (viz příloha č. 4-1) Pro daný koncept výrobního závodu se má určit:

•

zda je dostačující současná kapacita pozic před lakovnou a zásobníku za lakovnou pro dané snížení výroby (pokles z třísměnného provozu na dvousměnný u typu X)

•

dosažený JIT-čas dodávaných dílů na linku montáže pro typ X a pro typ Y

Výsledky ze simulace:

•

max. obsazenost pozic před lakovnou: 47 karoserií (současné max. 57 pozic)

•

max. kapacita zásobníku za lakovnou: 187 karoserií (současné max. 103 pozic)

•

dosažený JIT-čas pro dodávku dílů (M100 – M200): o na linku montáže A: 3h 04min o na linku montáže B: 5h 22min

Závěr: Problémové místo v daném konceptu závodu je kapacita zásobníku za lakovnou, která byla překročena o 84 pozic z důvodu poklesu směnového režimu u typu X, karoserie se hromadí v zásobníku v době zastavení montážní linky ve 3. směně. Řešením je změna rozvržení směnových režimů (např. různé směny pro svařovnu a montáž), popř. denních produkcí daných modelů. Koncept závodu_V2 (viz příloha č. 4-2) Pro daný koncept výrobního závodu se má určit:

•

potřebnou kapacitu SK-zásobníku

•

dosažený JIT-čas dodávaných dílů na linku montáže pro 85 pozic mezi evidenčními body M100 a M200

Výsledky ze simulace:

•

max. kapacita SK-zásobníku: 162 karoserií o max. kapacita zásobníku před lakovnou: 125 karoserií o max. kapacita zásobníku za lakovnou: 109 karoserií

• dosažený JIT-čas pro dodávku dílů na linku montáže: 1h 07min Závěr: Min. kapacitu SK-zásobníku pro daný koncept závodu je třeba navrhnout pro 162 karoserií. Při porovnání s klasickou koncepcí závodu se ukázalo výhodnější použití SKzásobníku, jehož kapacita je menší než součet kapacit zásobníku před a za lakovnou (234 karoserií). Dosažený JIT-čas pro daných 85 pozic je 1h 07min.

- 53 -



Koncept závodu_V3 (viz příloha č. 4-3) Pro daný koncept výrobního závodu se má určit:

•

zda je dostačující současná kapacita pozic před lakovnou a zásobníku za lakovnou pro dané navýšení výroby

•

počet pozic na dopravníkovém mostě mezi M100 a M200 pro dodržení požadovaného JIT-času 3h dodávaných dílů na linku montáže Výsledky ze simulace:

•

max. obsazenost pozic před lakovnou: 45 karoserií (současné max. 57 pozic)

•

max. kapacita zásobníku za lakovnou: 99 karoserií (současné max. 103 pozic)

•

potřebný počet pozic pro dodržení požadovaného JIT-času: o na linku montáže A: 57 pozic (současný stav 57 pozic) o na linku montáže B: 73 pozic (současný stav 27 pozic)

Závěr: Současná kapacita pozic před lakovnou a zásobníku za lakovnou pro dané navýšení výroby je dostačující. Úzké místo je počet pozic pro dodržení JIT-času dodávaných dílů na linku montáže B, kde je nutné z důvodu navýšení výroby rozšíření o dalších 46 pozic.

- 54 -


6 Závěr

6 Závěr Vytvořený univerzální simulační model výrobního závodu slouží k propojení dílčích provozů (svařovna – lakovna – montáž) pomocí dopravníkových mostů, dopravníků a zásobníků, kde jednotlivé definované vstupní parametry jsou prováděny v prostředí Excel s následnou možností automatické parametrizace simulačního modelu. Simulační model závodu slouží pro ověřování plánování budoucích konceptů výrob, model je tedy zjednodušený. Nejsou zde zohledněny vratné skidové tratě, zvedáky, detailní logiky řízení dopravníků, přesekvencování karoserií za účelem tvorby barevného bloku pro linku plniče a vrchního laku. Model je univerzální hlavně v tom, že se jako simulační model vůbec nemění, ale mění se pouze vstupní parametry, které se zadávají přímo do prostředí Excel (např. takty a požadované denní produkce jednotlivých výrobních linek, kapacity zásobníků, rychlosti a kapacity dopravníků, přestávkové a směnové režimy, využitelnosti jednotlivých výrobních linek a různé variantní struktury pro dané koncepty výrobní strategie). Pomocí univerzálního simulačního modelu závodu je možné ve fázi definování konceptu nové výroby ověřovat především náběh a integraci plánované výroby do současné produkce.

- 55 -


7 Seznam použitých zdrojů

7 Seznam použitých zdrojů 7.1 Literární zdroje [1]

BIGOŠ, Peter; KISS, Imrich; RITÓK, Juraj. Materiálové toky a logistika : 1.vyd. Prešov : Vydavatel’stvo Michala Vaška, 2002. 156 s. ISBN 80-7165-362-4

[2]

BIGOŠ, Peter; KISS, Imrich; RITÓK, Juraj; KASTELOVIČ, Eduard. Materiálové toky a logistika II. : Logistika výrobných a technických systémov. 1.vyd. Košice : TU v Košiciach, 2005. 193 s. ISBN 80-8073-263-9

[3]

KONVALINKA, Ondřej. Návrh dopravního systému mezi linkami „Ausschweisen“ a „Aufbau“ : 2007, 126 s.

[4]

PERNICA, Petr. Logistický management : Teorie a podniková praxe. 1.vyd. Praha : Radix, 1998. 664 s. ISBN 80-86031-13-6

[5]

SIMPRO – Benutzerhandbuch Version 2.4. Dortmund : SimulationsDienstleistungsZentrum (SDZ) GmbH, Januar 2004. 140 s.

[6]

SIMPRO – Handbuch zur Benutzung der Standardbibliothek Version 4.6.0. Dortmund : SimulationsDienstleistungsZentrum (SDZ) GmbH, Juni 2006. 388 s.

[7]

SKLENÁŘ, Jaroslav. Nástroje diskrétní simulace : Zkrácená verze habilitační práce. 1. vyd. Brno : VUTIUM, 2004. 34 s. ISBN 80-214-2590-3.

[8]

ŠTOČEK, Jiří. Optimalizace materiálového toku ve vybraném průmyslovém závodě : 2004, 114 s.

[9]

VANĚČEK, Drahoš; KALÁB, Dalibor. Logistika (1. díl: Úvod, řízení zásob a skladování) : 1. vyd. České Budějovice : Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zemědělská fakulta, 2003. 146 s. ISBN 80-7040-652-6.

[10] Čtrnáctideník ŠkodaMobil

- 56 -


7 Seznam použitých zdrojů

7.2 Další zdroje na internetu [11] ŠKODA AUTO a.s., intranet [12] ŠKODA AUTO a.s., oficiální stránky firmy: http://www.skoda-auto.cz [13] DANĚK, Jan; TVRDOŇ, Leo. Využití simulačních modelů pro optimalizaci logistických řetězců: http://www.humusoft.cz/pub/witness/log2001/log2001.htm [14] MANLIG, František. Počítačová simulace výrobních procesů: http://www.humusoft.cz/pub/witness/manlig/manlig2.htm [15] JIRSA, Jan. Nástroje pro modelování a simulace výrobních procesů: http://honor.fi.muni.cz/tsw/2004/065.pdf [16] VIDECKÁ, Z.; ŠUNKA, J. Výuka řízení výroby a logistiky s využitím počítačové simulace: http://www.humusoft.cz/pub/witness/videcka/videcka.htm

- 57 -


8 Seznam použitých zkratek a symbolů

8 Seznam použitých zkratek a symbolů AktObPredLak aktuální obsazenost před lakovnou AktObsazenost aktuální obsazenost AktObZaLak aktuální obsazenost za lakovnou AktObZasobniku aktuální obsazenost SK-zásobníku AktStav_TypA aktuální obsazenost Puffer_A AktStav_TypB aktuální obsazenost Puffer_B AND a Auslagern vyskladnění BEO „bewegtes Objekt“ pohybující se objekty (např. karoserie) BEO_Atribut atribut přiřazený k BEO BEO_Identifikationsnummer identifikační číslo přiřazené BEO programem SimPro BEO_soll_uebernommen_werden impuls „BEO má být převzato“ BEO_soll_weitergegeben_werden impuls „BEO má být předáno“ BEO_wurde_uebernommen impuls „BEO bylo převzato“ BEO_wurde_weitergegeben impuls „BEO bylo předáno“ BEO_Zeit přiřazení doby pozdržení karoserie s restrikcí k BEO BEO_Ziel přiřazení cílového pracoviště k BEO Blokace konst. na ošetření zablokování vlivem naplnění St_Lakovny BS „Baustein“ základní prvek Cas[i] vektor hodnot s časem vyskladnění karoserie s restrikcí CasKontrolyProdukce za jaký časový úsek má být provedena kontrola produkce CKD „Complete Knocked Down“ kompletně rozložený vůz DEC ponížení proměnné DefNovehoCasUseku definování nového časového úseku [true; false] DodrzeniDenniProdukce parametr „Dodržení denní produkce“ [ano; ne] DodrzeniProdukce dodržení produkce [true; false] DodrzeniSmenoveProdukce parametr „Dodržení směnové produkce“ [ano; ne] EB evidenční bod END konec ET „Entscheidungstabelle“ rozhodovací tabulka FAD „Feinabdichtung“ jemné utěsnění FALSE nepravda FBU „Fully Built Units“ kompletně smontovaný vůz FIS „Fertigungs Informations und Steuerungssystem“ výrobní, informační a řídící systém FT „Fördertechnik“ dopravní technika GAD „Grobabdichtung“ hrubé utěsnění

- 58 -



HRK „Hohlraumkonservierung“ konzervování dutin i.O. „in Ordnung“ v pořádku ID identifikační číslo přiřazené BEO uživatelem INC navýšení proměnné Init proměnná pro inicializaci Perlenkette [true;false] InitTypA proměnná pro inicializaci vyskladnění Puffer_A [true;false] InitTypB proměnná pro inicializaci vyskladnění Puffer_B [true;false] JednaMontaz parametr „Jedna montáž“ [ano; ne] JednaSvarovna parametr „Jedna svařovna“ [ano; ne] JIT „Just In Time“ právě včas KANBAN „KAN-BAN“ štítek, karta KapacitaZaLak parametr „Celková kapacita zásobníku za lakovnou“ KapacitaZasobniku parametr „Celková kapacita SK-zásobníku“ KNR „Kennummer“ identifikační číslo zakázky KTL „kathodische Tauchlackierung“ kataforéza LK lakovaná karoserie MaxObsazeni_Decklack parametr „Max. obsazenost v oblasti Decklack“ MaxObsazeni_KTL parametr „Max. obsazenost v oblasti KTL“ MaxObsazeni_Plnic parametr „Max. obsazenost v oblasti Plnič“ MaxObsazeni_SuskaUBS parametr „Max. obsazenost v oblasti Suška UBS“ MaxObsazeni_VBH parametr „Max. obsazenost v oblasti VBH“ melde_Ausfahrt hlášení výjezdu BEO pro zápis do souboru melde_Einfahrt hlášení vjezdu BEO pro zápis do souboru MinInitTypA parametr „Počáteční zaplnění zásobníku Puffer _A“ MinInitTypB parametr „Počáteční zaplnění zásobníku Puffer _B“ MinNalezeno min. nalezeno [true; false] MinPerlenkette parametr „Kapacita zásobníku, při které začne Perlenkette“ MinPocetKar_MontazA parametr „Min. počet kar. mezi M100 a M200 na montáž_A“ MinPocetKar_MontazB parametr „Min. počet kar. mezi M100 a M200 na montáž_B“ MKD „Medium Knocked Down“ středně rozložený vůz na „Nacharbeit“ dodatečná operace NavesovaniNalakovanychKar parametr „Navěšovaní nalakovaných karoserií“ [ano; ne] NavesovaniSvarenychKar parametr „Navěšovaní svařených karoserií“ [ano; ne] ni.O. „nicht in Ordnung“ v pořádku OR nebo PocetCasUseku Počet časových úseků PocetPruchodu Počet průchodů Produkce parametr „Požadovaná produkce“ RestAnteil BS, který určuje podíl karoserií v procentech s restrikcí - 59 -


RestCas Restrikce[i] SK SKD SK-zásobník StatistikaDO StatistikaOD SZP Timer_1 Timer_abgelaufen TPCA TPS TRUE UBS Uebernahme_freigeben Uebernahme_sperren uebernommenes_BEO VBH Vektor[i] VektorIN[i] Weitergabe_freigeben Weitergabe_sperren weiterzugebendes_BEO


BS, který generuje dobu pozdržení karoserií s restrikcí vektor hodnot, zda nastala nebo nenastala restrikce u karoserie svařená karoserie „Semi Knocked Down“ málo rozložený vůz sekvenční zásobník konec vyhodnocení statistiky začátek vyhodnocení statistiky „Simulationszeitpunkt“ aktuální čas simulace BS, do kterého se ukládá požadovaný čas impuls „čas uběhnul“ typ směnového režimu „Tages Produktion Schild“ identifikační štítek karoserie pravda „Unterbodenschutz“ ochranný nátěr spodku vozidla převzetí uvolněno převzetí blokováno převzaté BEO „Vorbehandlung“ předúprava vektor hodnot s ID vektor hodnot s Identifikationsnummer předávání uvolněno předávání blokováno předané BEO

- 60 -


9 Seznam obrázků, tabulek a příloh

9 Seznam obrázků, tabulek a příloh 9.1 Seznam obrázků Obr. 3-1 Voiturette A .................................................................................................................8 Obr. 3-2 Hlavní závod Mladá Boleslav ......................................................................................8 Obr. 3-3 Pobočný závod Kvasiny...............................................................................................8 Obr. 3-4 Pobočný závod Vrchlabí ..............................................................................................9 Obr. 3-5 Montážní závody vozů Škoda ve světě ......................................................................10 Obr. 3-6 Schematické znázornění stavů rozloženosti v jednotlivých provozech .....................11 Obr. 3-7 Popis TPS štítku.........................................................................................................13 Obr. 3-8 Umístění TPS štítku na karoserii ...............................................................................13 Obr. 3-9 Skidový dopravník na válečkové trati........................................................................14 Obr. 3-10 Závěsový dopravník.................................................................................................14 Obr. 3-11 Dvousloupový zvedák (jeden vstup a jeden výstup)................................................15 Obr. 3-12 Znázornění materiálového toku v SK-zásobníku.....................................................16 Obr. 3-13 Základní toky logistického systému.........................................................................17 Obr. 3-14 Schematické znázornění funkce systému KANBAN ..............................................19 Obr. 3-15 Schematické znázornění funkce metody JIT ...........................................................21 Obr. 3-16 Základní princip simulace........................................................................................22 Obr. 3-17 Ukázka BS používaných v SimPro ..........................................................................24 Obr. 3-18 Ukázka BEO v SimPro ............................................................................................24 Obr. 3-19 Řídící objekt v SimPro............................................................................................25 Obr. 3-20 Ukázka modelu v SimPro ........................................................................................25 Obr. 4-1 Základní struktura závodu (systémové hranice) ........................................................26 Obr. 4-2 Variantní struktura bez svěšování a navěšování svařených a nalakovaných kar.......28 Obr. 4-3 Variantní struktura bez společného dopravníku FT(4) směrem na montážní linku...28 Obr. 4-4 Variantní struktura s jednou montážní linkou............................................................29 Obr. 4-5 Variantní struktura s jednou svařovací a montážní linkou........................................29 Obr. 4-6 Variantní struktura bez SK-zásobníku (klasická koncepce) ......................................29 Obr. 4-7 Základní struktura lakovny (systémové hranice) .......................................................30 Obr. 4-8 Relativní zmetkovitost po Dokončování a Spotrepair ...............................................32 Obr. 4-9 Operace probíhající v lakovně ...................................................................................33 Obr. 4-10 Koncepce s SK-zásobníkem ....................................................................................34 Obr. 4-11 Klasická koncepce....................................................................................................35 Obr. 4-12 Simulační model výrobního závodu v programu SimPro........................................36 Obr. 4-13 Parametrizační list v prostředí Excel .......................................................................38 Obr. 4-14 Zobrazení pracoviště Lakovny VBH v simulačním modelu SimPro.......................40 Obr. 4-15 Ukázka relativní zmetkovitosti pracoviště Dokončování a Spotrepair v SimPro....42

- 61 -



Obr. 4-16 Pohyb karoserie do volné pozice .............................................................................45 Obr. 4-17 Společný pohyb karoserií.........................................................................................45 Obr. 4-18 Grafické znázornění průchodů jednotlivých karoserií evidenčním bodem .............46 Obr. 4-19 Grafické znázornění dosažené produkce na evidenčním bodě ................................47 Obr. 4-20 Grafické znázornění doby průchodu mezi evidenčními body .................................48 Obr. 4-21 Grafické znázornění obsazenosti zásobníku ............................................................49 Obr. 4-22 Grafické znázornění vytížení pracovišť ...................................................................49 Obr. 4-23 Schematické znázornění přestávek a prostojů v průběhu jedné směny ...................50 Obr. 4-24 Grafické znázornění rozdělení pro MTBF a MTTR ................................................51 Obr. 4-25 Schematické znázornění prostojů na časové ose......................................................51

9.2 Seznam tabulek Tab. 4-1 Zobrazení základních variantních struktur závodu ....................................................27 Tab. 4-2 Parametrizované hodnoty na pracovišti R200 ...........................................................39 Tab. 4-3 Parametrizované hodnoty SK-zásobníku ...................................................................39 Tab. 4-4 Max. počet karoserií v jednotlivých oblastech lakovny.............................................40 Tab. 4-5 Takty a přestávkové režimy v lakovně ......................................................................40 Tab. 4-6 Kapacity dopravníkových tratí...................................................................................41 Tab. 4-7 Kapacity zásobníků ....................................................................................................41 Tab. 4-8 Parametrizace počtu pozic linky ................................................................................41 Tab. 4-9 Parametrizace Dokončování a Spotrepair ..................................................................41 Tab. 4-10 Poměr vstupních karoserií ve svařovně_A...............................................................42 Tab. 4-11 Poměr vstupních karoserií ve svařovně_B...............................................................43 Tab. 4-12 Poměr svařených karoserií navěšených před lakovnou ...........................................43 Tab. 4-13 Poměr nalakovaných karoserií navěšených za lakovnou.........................................43 Tab. 4-14 Podíl karoserií s restrikcí .........................................................................................44 Tab. 4-15 Výběr varianty závodu .............................................................................................44 Tab. 4-16 Parametrizace kapacit dopravníků ...........................................................................44 Tab. 4-17 Parametrizace min. obsazení dopravníkového mostu ..............................................45 Tab. 4-18 Parametrizované hodnoty vyhodnocení statistiky ...................................................45

- 62 -



9.3 Seznam příloh Simulační model výrobního závodu Příloha č. 1-1 Model závodu v programu SimPro ....................................................................64 Příloha č. 1-2 Vnořený model svařovny a montáže .................................................................65 Příloha č. 1-3 Vnořený model SK-zásobníku...........................................................................66 Příloha č. 1-4 Vnořený model CestaKamionem, Navěšování SK a LK...................................67 Příloha č. 1-5 Model Lakovny v programu SimPro .................................................................68 Vývojové diagramy logiky řízení Příloha č. 2-1 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_PrirazeniID_A ..................................69 Příloha č. 2-2 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_PrirazeniID_B...................................70 Příloha č. 2-3 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_Ver_1................................................71 Příloha č. 2-4 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_RizeniKar1 .......................................72 Příloha č. 2-5 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_SK.....................................................72 Příloha č. 2-6 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_RizeniVBH(KTL, SuskaUBS, SuskaPlnice, Decklack) ............................................................................................................73 Příloha č. 2-7 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_RizeniKar2 .......................................74 Příloha č. 2-8 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_LK.....................................................75 Příloha č. 2-9 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_RizeniPufferA(B) .............................76 Příloha č. 2-10 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_Zasobnik .........................................80 Příloha č. 2-11 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_Ver_3..............................................86 Příloha č. 2-12 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_RizeniMontazA(B) .........................88 Příloha č. 2-13 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_R200_A(B), ET_M200_A(B), ET_SK(LK) ..............................................................................................................................89 Příloha č. 2-14 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_PruchodyEB ...................................90 Příloha č. 2-15 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_StatistikaBS ....................................91 Příloha č. 2-16 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_Obsazenost .....................................91 Typy směnových režimů Příloha č. 3-1 Typy směnových režimů pro třísměnný provoz ................................................92 Příloha č. 3-2 TPCA směnový režim........................................................................................95 Otestování simulačního závodu pro tři různé koncepty výrobní strategie Příloha č. 4-1 Koncept závodu_V1...........................................................................................96 Příloha č. 4-2 Koncept závodu_V2.........................................................................................104 Příloha č. 4-3 Koncept závodu_V3.........................................................................................109

- 63 -

- 64 ET_Ver_3

ET_RizeniMontazB

ET_PruchodyEB

ET_Obsazenost

ET_RizeniMontazA

ET_PruchodyEB sleduje a ET_Obsazenost sleduje ET_Ver_1(3) slouží k řízení slučování kar ze svařovny zaznamenává do souboru průchod a zaznamenává do souboru kar bodem M100 na dopravníkové obsazenost kar mezi (z M100) na jednu trati FTa_3 a FTb_3 M100 a M200 dopravníkovou trať

ET_Ver_1

Svařovna_A, Svařovna_B, Montáž_A, Montáž_B, Lakovna a SK-zásobník jsou v modelu zobrazeny pomocí 1 BS, který obsahuje příslušný vnořený model

ET_RizeniMontazA(B) sleduje a řídí min. obsazenost mezi body M100 a M200

ÚADI FSI VUT v Brně 10 Přílohy k diplomové práci

10 Přílohy k diplomové práci

Příloha č. 1-1 Model závodu v programu SimPro

ET_R200_A(B), ET_M200_A(B) řídí dodržení denní / směnové produkce, definuje takty pro jednotlivé směny a typ cyklického směnového režimu

vstup z nadřazenějšího modelu

- 65 ET_PrirazeníID_A(B) přiřazuje BEO uživatelské ID pro řízení Perlenkette

prostoji. ET_PruchodyEB sleduje a zaznamenává do souboru průchod kar bodem R200 (M200)

přestávkovým a směnovým režimem,

jsou charakteristické svým taktem,

simulačního modelu). Tyto modely

montážní linky M200 (výstup ze

model montáže pomocí první pozice

(vstup do simulačního modelu),

odváděcího bodu svařovny R200

programu je zobrazen pomocí

Model svařovny v simulačním

vstup do nadřazenějšího modelu

ET_StatistikaBS zaznamenává statistiku vytížení pracoviště do souboru


Příloha č. 1-2 Vnořený model svařovny a montáže

vstup z nadřazenějšího modelu

ET_RizeniKar1(2) ET_LK řídí navěšování řídí tok kar – nalakovaných navěšování kar a svěšování na BS Ver_SK(Z2)

ET_Zasobnik řídí ET_PruchodyEB a zaznamenává sleduje a do souboru zaznamenává do kapacitu souboru průchod SK-zásobníku kar zásobník za Lak

(St_Lak)

vstup do nadřazenějšího modelu

Puffer_A + Puffer_B

SK-zásobník

zásobník před Lak

ET_RizeniPufferA(B) řídí podíl kar s restrikcí a Perlenkette v zásobníku za lakovnou

vstup a výstup z Lakovny


Příloha č. 1-3 Vnořený model SK-zásobníku

- 66 -

ET_SK(LK) řídí dodržení denní / směnové produkce, definuje takty pro jednotlivé směny a typ cyklického směnového režimu

ET_PruchodyEB sleduje a zaznamenává do souboru průchod kar

ET_StatistikaBS zaznamenává statistiku vytížení pracoviště do souboru


Příloha č. 1-4 Vnořený model CestaKamionem, Navěšování SK a LK

- 67 -



ET_RizeniVBH řídí max. obsazenost kar v oblasti VBH

relativní zmetkovitost Spotrepair

Příloha č. 1-5 Model Lakovny v programu SimPro

- 68 -



Příloha č. 2-1 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_PrirazeniID_A Přiřazení ID pro řízení Perlenkette

NE

Perlenkette = ANO

ANO BEO_soll_weitergegeben_werden („Q_A“)

NE

weiterzugebendes_BEO = typ_X1 OR typ_X2 ANO INC (ID_BEO_A)

BEO_Atribut (ID_A) := ID_BEO_A END

- 69 -



Příloha č. 2-2 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_PrirazeniID_B Přiřazení ID pro řízení Perlenkette

JednaSvarovna = ANO

NE NE

JednaSvarovna = NE

Chybně definovaný parametr

ANO Weitergabe_freigeben ("Q_B")

NE

Perlenkette = ANO

ANO BEO_soll_weitergegeben_werden („Q_B“)

NE

weiterzugebendes_BEO = typ_Y1 OR typ_Y2 ANO INC (ID_BEO_B)

BEO_Atribut (ID_B) := ID_BEO_B END

- 70 -

ANO

Weitergabe_sperren ("Q_B")



Příloha č. 2-3 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_Ver_1 Řízení slučovaní kar ze svařovny na jednu dopravníkovou trať

BEO_wurde_ uebernommen („Ver_1“)

ANO

AktObsazenost („FTa_1“) = 0 AND AktObsazenost („FTb_1“) = 0

Weitergabe_freigeben ("FTa_1") NE Weitergabe_freigeben ("FTb_1") AktObsazenost/Kapacita („FTa_1“) > AktObsazenost/Kapacita („FTb_1“)

NE Weitergabe_sperren ("FTa_1") Weitergabe_freigeben ("FTb_1") END

- 71 -

ANO

Weitergabe_freigeben ("FTa_1") Weitergabe_sperren ("FTb_1")



Příloha č. 2-4 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_RizeniKar1 Řízení toku kar na BS Ver_SK

BEO_wurde_ uebernommen („FT_3“)

uebernommenes_BEO = SK_X1 OR SK_X2 OR SK_Y1 OR SK_Y2

ANO

BEO_Ziel ("S_SK") NE BEO_Ziel ("St_Lakovna") END

BEO_soll_weitergegeben_werden („St_SK“) BEO_Ziel ("St_Lakovna") END

Příloha č. 2-5 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_SK Řízení nakládání svařených kar na kamion

NavesovaniSvarenychKar = NE

NE ANO

Weitergabe_freigeben ("Q_SK")

NavesovaniSvarenychKar = ANO NE Chybně definovaný parametr END

- 72 -

ANO

Weitergabe_sperren ("Q_SK")



Příloha č. 2-6 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_RizeniVBH(KTL, SuskaUBS, SuskaPlnice, Decklack) Řízení max. obsazenosti kar v oblasti VBH

BEO_wurde_ uebernommen („Takt_VBH“) INC (AktObsazenost)

melde_Einfahrt VBH

Zápis obsazenosti do souboru

AktObsazenost >= MaxObsazeni_VBH

ANO

Uebernahme_sperren ("Takt_VBH") NE END BEO_wurde_ weitergegeben („FT_1“) melde_Ausfahrt

DEC (AktObsazenost)

VBH Zápis obsazenosti do souboru

AktObsazenost < MaxObsazeni_VBH

ANO

Uebernahme_freigeben ("Takt_VBH") NE END

- 73 -



Příloha č. 2-7 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_RizeniKar2 Řízení toku kar na BS Ver_Z2

BEO_wurde_ uebernommen („FT_5“)

ANO

uebernommenes_BEO = LK_X1 OR LK_X2 OR LK_Y1 OR LK_Y2 OR SK_Z

NE BEO_Ziel ("S_LK")

ANO

JednaMontaz = ANO

BEO_Ziel ("Puffer_A")

NE

ANO

JednaMontaz = NE

NE Chybně definovaný parametr NE

NE

uebernommenes_BEO = typ_X1 OR typ_X2 OR SK_X

uebernommenes_BEO = typ_Y1 OR typ_Y2 OR SK_Y

ANO


ANO BEO_Ziel ("Puffer_B")

END

A

- 74 -


A


BEO_soll_weitergegeben_werden („Q_LK“)

ANO

JednaMontaz = ANO


NE

ANO

JednaMontaz = NE

NE

NE

Chybně definovaný parametr NE

weiterzugebendes_BEO = LK_X ANO

weiterzugebendes_BEO = LK_Y

BEO_Ziel ("Puffer _A")

ANO BEO_Ziel ("Puffer _B") END

Příloha č. 2-8 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_LK Řízení navěšování nalakovaných kar

NavesovaniNalakovanychKar = NE NE ANO

Weitergabe_freigeben ("Q_LK")

NavesovaniNalakovanychKar = ANO NE Chybně definovaný parametr END

- 75 -

ANO

Weitergabe_sperren ("Q_LK")



Příloha č. 2-9 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_RizeniPufferA(B)

Řízení pozdržení kar s restrikcí a Perlenkette pro Puffer_A

BEO_wurde_ uebernommen („Puffer_A“) INC (i) VektorIN[i] := BEO_Identifikationsnummer

uebernommenes_BEO = LK_X OR LK_Y

ANO

Auslagern (VektorIN[i])

NE ANO

DEC (i) Perlenkette = ANO

Vektor[i] := BEO_Atribut (ID_A) NE

RestAnteil = 1 (nastala restrikce)

ANO generování RestCas

NE Cas[i] := RestCas + SZP ANO

Perlenkette = NE Restrikce[i] := TRUE

Auslagern (VektorIN[i]) NE Restrikce[i] := FALSE Perlenkette = ANO DEC (i) ANO Restrikce[i] := FALSE END A

- 76 -

NE



A

FOR pocet := 1 TO i DO

Restrikce[pocet] = TRUE AND SZP >= Cas[pocet]

ANO

Restrikce[pocet] := FALSE NE ANO

Perlenkette = NE

Auslagern (VektorIN[pocet]) NE DEC (i) ANO

Perlenkette = ANO FOR a := pocet TO i DO ANO VektorIN[a] := VektorIN[a+1] Cas[a] := Cas[a+1] Restrikce[a] := Restrikce[a+1]

Vektor[pocet] < minimum

Auslagern (VektorIN[pocet]) DEC (i)

pocet := i + 1

FOR a := pocet TO i DO

Vektor[a] := Vektor[a+1] VektorIN[a] := VektorIN[a+1] Cas[a] := Cas[a+1] Restrikce[a] := Restrikce[a+1] pocet := i + 1

A

- 77 -

NE



A

NE

ANO

Perlenkette = ANO

ANO

Perlenkette100% = ANO

NE

FOR pocet := 1 TO i DO

ANO

i >= MinPerlenkette

Init := TRUE NE

NE

Vektor[pocet] = minimum NE ANO

Init = TRUE ANO

Restrikce[pocet] = FALSE

ANO FOR pocet := 1 TO i DO

NE INC (minimum)

NE

Restrikce[pocet] = FALSE ANO MinNalezeno := TRUE

Auslagern (VektorIN[pocet]) FOR j := 1 TO i DO INC (minimum) DEC (i) NE FOR a := pocet TO i DO

Restrikce[j] = FALSE ANO

Vektor[a] := Vektor[a+1] VektorIN[a] := VektorIN[a+1] Cas[a] := Cas[a+1] Restrikce[a] := Restrikce[a+1]

Vektor[pocet] <= Vektor[j] NE MinNalezeno := FALSE

pocet := i + 1 A

ANO

j := i B

C

- 78 -

D


A


B

C

NE

D

MinNalezeno = TRUE

ANO

i < MinPerlenkette

Init := FALSE

ANO

NE

minimum := Vektor[pocet] Auslagern (VektorIN[pocet]) DEC (i)

FOR a := pocet TO i DO

Vektor[a] := Vektor[a+1] VektorIN[a] := VektorIN[a+1] Cas[a] := Cas[a+1] Restrikce[a] := Restrikce[a+1]

pocet := i + 1 END

- 79 -



Příloha č. 2-10 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_Zasobnik Řízení obsazenosti pozic před Lakovnou a zásobníku za Lakovnou BEO_wurde_ uebernommen („St_Lakovna“) INC (AktObZasobniku) melde_Einfahrt INC (AktObPredLak) typ_X1, LK_X1; typ_X2, LK_X2; typ_Y1, LK_Y1; typ_Y2, LK_Y2; SK_X SK_Y SK_Z


AktObZasobniku < KapacitaZasobniku

ANO

AktObPredLak = KapacitaZasobniku Blokace

NE

AktObZasobniku >= KapacitaZasobniku

NE

ANO Uebernahme_sperren ("St_Lakovna") Uebernahme_freigeben ("Puffer_A")

Uebernahme_sperren ("St_Lakovna")

Uebernahme_freigeben ("Puffer_B")

Uebernahme_sperren ("Puffer_A") Uebernahme_sperren ("Puffer_B") END

A

- 80 -



A BEO_wurde_ weitergegeben („St_Lakovna“) DEC (AktObZasobniku) melde_Ausfahrt DEC (AktObPredLak)

typ_X1, LK_X1; typ_X2, LK_X2; typ_Y1, LK_Y1; typ_Y2, LK_Y2; SK_X SK_Y SK_Z


NE


ANO

NE

NE

AktObPredLak = KapacitaZasobniku Blokace ANO

AktObZaLak < KapacitaZaLak

Uebernahme_sperren ("St_Lakovna") Uebernahme_freigeben ("Puffer_A")

ANO Uebernahme_freigeben ("Puffer_A") Uebernahme_freigeben ("Puffer_B")

Uebernahme_freigeben ("St_Lakovna")

END

A

- 81 -




A BEO_wurde_ uebernommen („Puffer_A“) INC (AktStav_TypA)

ANO

InitTypA = FALSE NE NE

(MinInitTypA + MinPocetKar_MontazA) <= AktStav_TypA

ANO

Weitergabe_freigeben ("Puffer_A") InitTypA = TRUE INC (AktObZasobniku) melde_Einfahrt INC (AktObZaLak)

typ_X1; typ_X2; typ_Y1; typ_Y2; SK_X SK_Y LK_X LK_Y


(JednaMontaz = NE AND InitTypA = true AND InitTypB = true) OR (JednaMontaz = ANO AND InitTypA = true)

ANO


NE

ANO Uebernahme_sperren ("St_Lakovna")

NE

NE

Uebernahme_sperren ("Puffer_A")

AktObZaLak >= KapacitaZaLak

ANO Uebernahme_sperren ("Puffer_A") Uebernahme_sperren ("Puffer_B") A

END

- 82 -

Uebernahme_sperren ("Puffer_B")



A BEO_wurde_ uebernommen („Puffer_B“) INC (AktStav_TypB)

ANO

InitTypB = FALSE NE NE

(MinInitTypB + MinPocetKar_MontazB) <= AktStav_TypB

ANO Weitergabe_freigeben ("Puffer_B")

InitTypB = TRUE INC (AktObZasobniku) melde_Einfahrt

INC (AktObZaLak)

typ_Y1; typ_Y2; SK_Y LK_Y


JednaMontaz = NE AND InitTypA = true AND InitTypB = true

ANO


NE

ANO Uebernahme_sperren ("St_Lakovna")

NE

NE

AktObZaLak >= KapacitaZaLak ANO

Uebernahme_sperren ("Puffer_A") Uebernahme_sperren ("Puffer_B")

A

END

- 83 -

Uebernahme_sperren ("Puffer_A") Uebernahme_sperren ("Puffer_B")



A BEO_wurde_ weitergegeben („Puffer_A“) DEC (AktStav_TypA) DEC (AktObZasobniku) melde_Ausfahrt DEC (AktObZaLak)

typ_X1; typ_X2; typ_Y1; typ_Y2; SK_X SK_Y LK_X LK_Y


NE


ANO

NE

NE






END

A

- 84 -




A BEO_wurde_ weitergegeben („Puffer_B“) DEC (AktStav_TypB) DEC (AktObZasobniku) melde_Ausfahrt

DEC (AktObZaLak)

typ_Y1; typ_Y2; SK_Y LK_Y


NE


ANO

NE

NE






END

- 85 -




Příloha č. 2-11 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_Ver_3

Řízení slučovaní kar z M100 na jednu dopravníkovou trať FT_4

BEO_wurde_ weitergegeben („FTa_3“ OR „FTb_3“)

Kapacita („FT_4“) <> 0

NE

ANO

ANO

AktObsazenost („FTa_3“) = 0 AND AktObsazenost („FTb_3“) = 0

Weitergabe_freigeben ("FTa_3") NE Weitergabe_freigeben ("FTb_3") AktObsazenost/Kapacita („FTa_3“) > AktObsazenost/Kapacita („FTb_3“)

ANO

Weitergabe_freigeben ("FTa_3")

NE Weitergabe_sperren ("FTa_3")

Weitergabe_sperren ("FTb_3")

Weitergabe_freigeben ("FTb_3") END BEO_wurde_ uebernommen („FTa_3“)

Kapacita („FT_4“) = 0

ANO BEO_Ziel ("FTa_5") END A

- 86 -

NE

BEO_Ziel ("FT_4")



A BEO_wurde_ uebernommen („FTb_3“)

Kapacita („FT_4“) = 0

NE

BEO_Ziel ("FT_4")

ANO BEO_Ziel ("FTb_5") END BEO_wurde_ uebernommen („FT_4“)

uebernommenes_BEO = typ_X1 OR typ_X2 OR SK_X OR LK_X

ANO

BEO_Ziel ("FTa_5") NE

uebernommenes_BEO = typ_Y1 OR typ_Y2 OR SK_Y OR LK_Y

ANO

BEO_Ziel ("FTb_5") NE END

- 87 -



Příloha č. 2-12 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_RizeniMontazA(B) Řízení obsazenosti dopravníkového mostu mezi lakovnou a svařovnou

BEO_wurde_uebernommen („FTa_3“) INC (AktObsazenost)

AktObsazenost > MinPocetKar

NE

ANO Weitergabe_freigeben ("FTa_5") END

BEO_wurde_weitergegeben („FTa_5“) DEC (AktObsazenost)

AktObsazenost <= MinPocetKar

ANO Weitergabe_sperren ("FTa_5") END

- 88 -

NE



Příloha č. 2-13 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_R200_A(B), ET_M200_A(B), ET_SK(LK) Řízení dodržení denní / směnové produkce

BEO_wurde_uebernommen („BS“)

NE

ANO

TPCA = ANO

CasKontrolyProdukce := 12h NE

DodrzeniDenniProdukce = ANO

DodrzeniSmenoveProdukce = ANO

NE

Chybně definovaný parametr ANO

ANO CasKontrolyProdukce := 8h

CasKontrolyProdukce := 24h

DodrzeniDenniProdukce = ANO OR DodrzeniSmenoveProdukce = ANO NE

NE

DodrzeniProdukce = TRUE ANO

ANO

DefNovehoCasUseku = FALSE

INC (PocetCasUseku) NE DefNovehoCasUseku := TRUE

A

B

C

- 89 -

ANO

DodrzeniProdukce := TRUE


A


B

C INC (PocetPruchodu)

(PocetPruchodu / PocetCasUseku) >= Produkce

ANO Uebernahme_sperren („BS“)

NE END Timer_abgelaufen („Timer_1“) Timer_1 := CasKontrolyProdukce DefNovehoCasUseku := FALSE Uebernahme_freigeben („BS“) END

Příloha č. 2-14 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_PruchodyEB Zápis průchodů EB do souboru

SZP >= StatistikaOD AND SZP <= StatistikaDO

NE

ANO BEO_wurde_ uebernommen („BS“)

ANO

Perlenkette = ANO

ID := BEO_Atribut (ID_A)

Průchody EB

NE Zápis průchodů do souboru END

- 90 -

Čas a datum; BEO_Variante; BEO_Identifikationsnummer; Název EB; ID;



Příloha č. 2-15 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_StatistikaBS Zápis statistiky vytížení pracoviště do souboru

NE

SZP >= StatistikaOD AND SZP <= StatistikaDO ANO

Zápis statistiky do souboru

END

Statistika BS Název BS; Aktuální obsazení; Min. obsazení; Max. obsazení; Střední obsazení; Průchodnost; Ztracený takt[%]; V práci [%]; Volno [%]; Blokováno [%]; Čeká [%]; Přerušeno [%]; Provozní kalendář [%]; Údržba [%]; Prostoje [%]; Náběh [%];

Příloha č. 2-16 Vývojový diagram logiky řízení pro ET_Obsazenost Sledování obsazenosti určité oblasti nebo BS

BEO_wurde_uebernommen („BS“)

melde_Einfahrt


BEO_wurde_weitergegeben („BS“)


END

- 91 -

melde_Ausfahrt



Příloha č. 3-1 Typy směnových režimů pro třísměnný provoz 1TCR (1 týdenní cyklický režim) dále se již opakuje So

1. týden

Pá Čt St Út Po Ne

noční směna

ranní směna

odpolední směna

2TCR_RO (2 týdenní cyklický režim, střídání ranní a odpolední směny) dále se již opakuje So

2. týden

Pá Čt St Út Po Ne So

1. týden


noční směna

ranní směna

odpolední směna

2TCR_ON (2 týdenní cyklický režim, střídání odpolední a noční směny) dále se již opakuje So

2. týden


1. týden


noční směna

ranní směna

- 92 -

odpolední směna



2TCR_NR (2 týdenní cyklický režim, střídání noční a ranní směny) dále se již opakuje So

2. týden


1. týden


noční směna

ranní směna

odpolední směna

2TCR_NOR (2 týdenní cyklický režim, střídání noční, odpolední a ranní směny) dále se již opakuje So

2. týden


1. týden


noční směna

ranní směna

- 93 -

odpolední směna



2TCR_RON (2 týdenní cyklický režim, střídání ranní, odpolední a noční směny) dále se již opakuje So

2. týden


1. týden


noční směna

ranní směna

odpolední směna

3TCR_RON (3 týdenní cyklický režim, střídání ranní, odpolední a noční směny) dále se již opakuje So

3. týden


2. týden


1. týden


noční směna

ranní směna

- 94 -

odpolední směna



3TCR_NOR (3 týdenní cyklický režim, střídání noční, odpolední a ranní směny) dále se již opakuje So

3. týden


2. týden


1. týden


noční směna

ranní směna

odpolední směna

Příloha č. 3-2 TPCA směnový režim TPCA (dle firmy TPCA Kolín, dvousměnný režim s přestávkou mezi směny a s možností zvolení délky směny)

konec odpolední směny až bude dodržena směnová produkce

konec ranní směny až bude dodržena směnová produkce

směna

0

ranní směna

2

4

6

8

10

odpolední

12 h

- 95 -

14

16

18

20

22

24



Příloha č. 4-1 Koncept závodu_V1 Takt: 178 s Využitelnost: 85% Denní výrobní fond: 860 min Svařovna A

Lakovna typ X, Y, Z 750 / 3s L100

11 pozic

R200 typ X 240 / 2s (2TCR_RO)

36 pozic

57 pozic

Takt: 208 s Využitelnost: 95% Denní výrobní fond: 900 min Montáž A M200 typ X 240 / 2s (2TCR_RO)

Zásobník za lakovnou M100 103 pozic Montáž B

Svařovna B 11 pozic

43 pozic

typ Y R200 165 / 3s (3TCR_RON) Takt: 393 s Využitelnost: 85% Denní výrobní fond: 1290 min

svařené kar. typ Z 345 / 3s nalakované kar.

58 pozic před lakovnou

M200 typ Y 165 / 3s (3TCR_RON) Takt: 456 s Využitelnost: 95% Denní výrobní fond: 1350 min

JIT-čas

Pro daný koncept výrobního závodu se má určit:

•

zda je dostačující současná kapacita pozic před lakovnou a zásobníku za lakovnou pro dané snížení výroby (pokles z třísměnného provozu na dvousměnný u typu X)

•

dosažený JIT-čas dodávaných dílů na linku montáže pro typ X a pro typ Y

Poměr přivedených karoserií do lakovny v jednotlivých směnách: Koncept_V1

X

Lakovna 750/3s Y

Z

250

max.kar/s 1.směna

120

55

75

2.směna 3.směna

120 0

55 55

75 195

240

165 750

345

Celkem

- 96 -



Takty v lakovně a kapacity v jednotlivých oblastech: Denní produkce Počet směn

750 3

Pracoviště

Počet pozic

VBH KTL Suška VBH/KTL RohbauNA GAD UBS FAD Suška UBS KTL Broušení Plnič Suška Plniče Broušení Plniče Reinigen Decklack Suška Decklack Dokončovaní Dekor HRK automat HRK manuál

27 14 32 7 10 11 6 24 10 11 35 8 8 34 27 29 14 10 3

Týdenní délka Týdenní čistý Doda čištění přestávek pracovní fond linky* [min] [min] [min] 0 0 0 600 600 600 600 0 600 880 0 600 950 0 0 600 450 702 0

10 55

25 35 5 88

13 40

7200 7200 7200 6600 6590 6545 6600 7200 6575 6285 7200 6595 6162 7200 7200 6587,5 6750 6458 7200

MTBF [min]

MTTR [min]

183,32 242,95 269,44 152,72 152,72 152,72 152,72 385,49 243,44 131,48 131,48 252,50 252,50 88,06 302,67 596,86 596,86 160,75 160,75

4,82 6,38 6,14 3,37 3,37 2,41 3,37 7,96 5,71 4,32 4,32 6,18 6,18 2,86 6,25 4,69 4,69 4,01 4,01

Využitelnost Vypočtený [%] takt [s] 97,4 97,4 97,8 97,8 97,8 98,4 97,8 98,0 97,7 96,8 96,8 97,6 97,6 96,9 98,0 99,2 99,2 97,6 97,6

112,2 112,3 112,6 103,3 103,2 103,1 103,3 112,9 102,8 97,4 111,5 89,6 83,7 97,0 98,1 90,9 107,2 100,8 112,4

Zvolený takt [s] 112 95 95 95 95 95 95 95 95 86 86 83 83 83 83 85 92 98 98

* vždy pouze na konci Pa směny

Max. počet karoserií v jednotlivých oblastech lakovny Max. počet karoserií v oblasti VBH [kar] 92 Max. počet karoserií v oblasti KTL [kar] 70 Max. počet karoserií v oblasti Suška UBS [kar] 34 Max. počet karoserií v oblasti Plniče [kar] 60 Max. počet karoserií v oblasti Decklack [kar] 112 FT v lakovně Kapacita na FT_1 [ks] Kapacita na FT_2 [ks] Kapacita na FT_3 [ks] Kapacita na FT_4 [ks] Kapacita na FT_5 [ks] Kapacita na FT_6 [ks] Kapacita na FT_7 [ks] Kapacita na FT_8 [ks] Kapacita na FT_9 [ks] Kapacita na FT_10 [ks] Kapacita na FT_11 [ks] Kapacita na FT_12 [ks] Kapacita na FT_13 [ks] Kapacita na FT_14 [ks] Kapacita na FT_15 [ks] Kapacita na FT_16 [ks] Kapacita na FT_17 [ks] Kapacita na FT_18 [ks] Kapacita na FT_19 [ks] Kapacita na FT_20 [ks] Kapacita na FT_21 [ks] Kapacita na FT_22 [ks]

7 14 11 4 7 2 4 34 5 25 12 18 25 1 15 12 2 2 10 8 6 10

Zásobníky v lakovně Zásobník_I [ks] Zásobník_II [ks] Zásobník_III [ks] Zásobník_IV [ks] Zásobník_V [ks] Zásobník_VI [ks] Zásobník_VII [ks] Zásobník_VIII [ks]

85 45 56 30 30 53 45 18

Min. počet karoserií mezi M100_A a M200_A Max. počet pozic mezi M100_A a M200_A 57 Počet volných pozic o které klesne obsazenost 4 Min.počet karoserií mezi M100_A a M200_A 53 Min. počet karoserií mezi M100_B a M200_B Max. počet pozic mezi M100_B a M200_B 43 Počet volných pozic o které klesne obsazenost 2 Min. počet karoserií mezi M100_B a M200_B 41

- 97 -



Výsledky simulace Dosažená denní produkce na evidenčních bodech: R200_A průměr:

240

R200_B průměr: 164,95

L100 průměr: 749,45

M200_A průměr: 239,95 M200_B průměr: 164,95

Model Z průměr: 344,25

Přehled průchodů bodem R200_A

Přehled průchodů bodem R200_B

Přehled průchodů bodem L100

- 98 -



Přehled průchodů bodem M200_A

Přehled průchodů bodem M200_B

Analýza vytížení jednotlivých pracovišť: verlorene_Takte

in_Arbeit

Transport

frei

blockiert

wartet

Betriebskalender

Wartung

Stoerung

Anlauf

Pause

100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00

- 99 -

M200_B

M200_A

HRKmanual

HRKautomat

Dekor

Dokončovaní

SuškaDecklack

Decklack

Reinigen

BroušeníPlniče

SuškaPlniče

Plnič

KTLbroušení

SuškaUBS

FAD

UBS

GAD

RohbauNA

SuškaVBH/KTL

KTL

VBH

NavešovaníSK

R200_B

R200_A

0,00



Průběh obsazenosti karoserií v jednotlivých oblastech: Obsazenost pozic před lakovnou


40

30

20

10

0 8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Den


26

27

28

29

min. obsazení

30

31

32

Ø obsazení

33

34

35

36

max. obsazení

max. 47 kar.


Kapacita zásobníku za lakovnou 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

kar. v restrikci

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Den


26

27

28

29

min. obsazení

30

31

32

Ø obsazení

33

34

35

36

max. obsazení

max. 187 kar. Průběh obsazenosti v zásobníku před a za lakovnou s rozlišením jednotlivých modelů:


Typ X - obsazenost v zásobníku před a za lakovnou 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 8

9

10

11

12


13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Den

23

24

25

26

27

28

min. obsazení

29

30

31

Ø obsazení

32

33

34

35

36

max. obsazení

max. 164 kar. - 100 -




Typ Y - obsazenost v zásobníku před a za lakovnou 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Den


26

27

28

29

min. obsazení

30

31

32

Ø obsazení

33

34

35

36

max. obsazení

max. 34 kar.


Typ Z - obsazenost v zásobníku před a za lakovnou 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Den


26

27

28

29

min. obsazení

30

31

32

Ø obsazení

33

34

35

36

max. obsazení

max. 18 kar. Sledování kapacity potřebné plochy pro karoserie přivezené z jiného pobočného závodu: Kapacita potřebné plochy pro Typ Z 130 120 110


100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 8

9

10

11

12


13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Den

23

24

25

26

27

28

min. obsazení

29

30

31

Ø obsazení

32

33

34

35

36

max. obsazení

max. 130 kar. - 101 -



Průběh obsazenosti karoserií na dopravníkovém mostě mezi evidenčními body M100 a M200: Obsazenost mezi M100_A a M200_A 60 58


56 54 52 50 48 46 44 42 40 8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Den

26

27

28

29

min. obsazení

30

31

32

Ø obsazení

min. 53 kar.

33

34

35

36

max. obsazení

max. 57 kar.

Obsazenost mezi M100_B a M200_B 50 48


46 44 42 40 38 36 34 32 30 10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Den

26

27

28

min. obsazení

29

30

31

32

Ø obsazení

33

34

35

36

max. obsazení

min. 41 kar.

max. 43 kar.

(04:30;04:40>

9

(04:10;04:20>

8

JIT-čas pro dodávku dílů na linku montáže (M100 – M200): Doba mezi průchody = M100_A - M200_A 30 20 10

(04:40;další>

(04:20;04:30>

(04:00;04:10>

(03:50;04:00>

(03:40;03:50>

(03:30;03:40>

(03:20;03:30>

(03:10;03:20>

(03:00;03:10>

0

(02:50;03:00>


40

Čas [h:min]

JIT-čas = min.: 3h 04min

- 102 -



Doba mezi průchody = M100_B - M200_B Relativní četnost [%]

40 30 20 10

(07:00;další>

(06:50;07:00>

(06:40;06:50>

(06:30;06:40>

(06:20;06:30>

(06:10;06:20>

(06:00;06:10>

(05:50;06:00>

(05:40;05:50>

(05:30;05:40>

(05:20;05:30>

(05:10;05:20>

0

Čas [h:min]

JIT-čas = min.: 5h 22min Doba průchodu karoserie systémem (R200 – M200): Doba mezi průchody = R200_A - M200_A Relativní četnost [%]

40 30 20 10

(33:00;další>

(32:00;33:00>

(31:00;32:00>

(30:00;31:00>

(29:00;30:00>

(28:00;29:00>

(27:00;28:00>

(26:00;27:00>

(25:00;26:00>

(24:00;25:00>

(23:00;24:00>

(22:00;23:00>

0

Čas [h:min]

medián = 24h 34min Doba mezi průchody = R200_B - M200_B Relativní četnost [%]

50 40 30 20 10

(29:00;další>

(28:00;29:00>

(27:00;28:00>

(26:00;27:00>

(25:00;26:00>

(24:00;25:00>

(23:00;24:00>

(22:00;23:00>

(21:00;22:00>

(20:00;21:00>

(19:00;20:00>

(18:00;19:00>

0

Čas [h:min]

medián = 20h 54min Závěr:

Zhodnocení

Současný stav pozic

Pozice před lakovnou

58

Zásobník za lakovnou

103

Pozice pro JIT typ X

57

Pozice pro JIT typ Y1 a Y2

43

Status

×

zaplnění zásobníku typem X ve 3. směně JIT-čas 3h 04min JIT-čas 5h 22min

- 103 -



Příloha č. 4-2 Koncept závodu_V2 Lakovna Takt: 53 s Využitelnost: 85% Denní výrobní fond: 860 min Svařovna R200 typ X 800 / 2s (2TCR_RO)

typ X 800 / 2s

L100

20 pozic

M100

SK-zásobník

Takt: 62 s Využitelnost: 95% Denní výrobní fond: 900 min Montáž 85 pozic

M200 typ X 800 / 2s (2TCR_RO)

JIT-čas


•

potřebnou kapacitu SK-zásobníku

•

dosažený JIT-čas dodávaných dílů na linku montáže pro 85 pozic mezi evidenčními body M100 a M200

Takty v lakovně: Denní produkce Počet směn

800 2

Pracoviště

Počet pozic


27 14 25 7 10 11 6 24 10 11 27 8 8 34 27 29 14 10 3

Týdenní čistý Týdenní délka Doda čištění pracovní fond přestávek linky* [min] [min] [min] 0 0 0 400 400 400 400 0 400 500 0 400 550 0 0 400 300 480 0

4800 4800 4800 4400 4400 4400 4400 4800 4400 4300 4800 4400 4250 4800 4800 4400 4500 4320 4800

* čištění probíhá až po skončení 2.směny

- 104 -

MTBF [min]

MTTR [min]

183,32 242,95 269,44 152,72 152,72 152,72 152,72 385,49 243,44 131,48 131,48 252,50 252,50 88,06 302,67 596,86 596,86 160,75 160,75

4,82 6,38 6,14 3,37 3,37 2,41 3,37 7,96 5,71 4,32 4,32 6,18 6,18 2,86 6,25 4,69 4,69 4,01 4,01


70,2 70,2 70,4 64,6 64,6 65,0 64,6 70,5 64,5 62,4 69,7 56,0 54,1 60,6 61,3 56,9 67,0 63,2 70,2

Zvolený takt [s] 69 55 55 55 55 55 55 55 55 50 50 47 47 47 47 48 54 61 61



Kapacity v jednotlivých oblastech: Max. počet karoserií v jednotlivých oblastech lakovny Max. počet karoserií v oblasti VBH [kar] 37 Max. počet karoserií v oblasti KTL [kar] 54 Max. počet karoserií v oblasti Suška UBS [kar] 34 Max. počet karoserií v oblasti Plniče [kar] 52 Max. počet karoserií v oblasti Decklack [kar] 97 FT v lakovně Kapacita na FT_1 [ks] Kapacita na FT_2 [ks] Kapacita na FT_3 [ks] Kapacita na FT_4 [ks] Kapacita na FT_5 [ks] Kapacita na FT_6 [ks] Kapacita na FT_7 [ks] Kapacita na FT_8 [ks] Kapacita na FT_9 [ks] Kapacita na FT_10 [ks] Kapacita na FT_11 [ks] Kapacita na FT_12 [ks] Kapacita na FT_13 [ks] Kapacita na FT_14 [ks] Kapacita na FT_15 [ks] Kapacita na FT_16 [ks] Kapacita na FT_17 [ks] Kapacita na FT_18 [ks] Kapacita na FT_19 [ks] Kapacita na FT_20 [ks] Kapacita na FT_21 [ks] Kapacita na FT_22 [ks]

7 14 10 4 7 2 4 34 5 25 12 18 17 1 15 12 2 2 10 8 8 10


30 30 22 22 20 48 45 18

Min. počet karoserií mezi M100 a M200 Max. počet pozic mezi M100 a M200 85 Počet volných pozic o které klesne obsazenost 20 Min. počet karoserií mezi M100 a M200 65

Výsledky simulace Dosažená denní produkce na evidenčních bodech: R200 průměr:

800

L100 průměr:

800

- 105 -

M200 průměr:

800



Přehled průchodů bodem R200


Přehled průchodů bodem M200

in_Arbeit

Transport

frei

blockiert

wartet

Betriebskalender

Wartung

Stoerung

Anlauf

HRKautomat

verlorene_Takte

Dokončovaní

Analýza vytížení jednotlivých pracovišť: Pause

100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00

- 106 -

M200_A

HRKmanual

Dekor

SuškaDecklack

Decklack

Reinigen

BroušeniPlniče

SuškaPlniče

Plnič

KTLbroušení

SuškaUBS

FAD

UBS

GAD

RohbauNA

SuškaVBH/KTL

KTL

VBH

R200_A

0,00



Průběh obsazenosti karoserií v jednotlivých oblastech: Obsazenost SK - zásobník 160 150 140


130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Den


26

27

28

29

min. obsazení

30

31

32

Ø obsazení

33

34

35

36

max. obsazení

max. 162 kar. Kapacita zásobníku před lakovnou 120 110


100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Den


26

27

28

29

min. obsazení

30

31

32

Ø obsazení

33

34

35

36

max. obsazení

max. 125 kar. Kapacita zásobníku za lakovnou

110 100


90 80 70 60 50 40

kar. v restrikci

30 20 10 0 8

9

10

11

12


13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Den

23

24

25

26

27

28

min. obsazení

29

30

31

Ø obsazení

32

33

34

35

36

max. obsazení

max. 109 kar. - 107 -



Průběh obsazenosti karoserií na dopravníkovém mostě mezi evidenčními body M100 a M200: Obsazenost mezi M100 a M200 90 85


80 75 70 65 60 55 50 45 40 10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

Den

27

28

min. obsazení

29

30

31

32

Ø obsazení

33

34

35

36

max. obsazení

min. 65 kar.

max. 85 kar.

(02:40;02:50>

9

(02:20;02:30>

8

JIT-čas pro dodávku dílů na linku montáže (M100 – M200): Doba mezi průchody = M100 - M200 Relativní četnost [%]

60 50 40 30 20 10

(02:50;další>

(02:30;02:40>

(02:10;02:20>

(02:00;02:10>

(01:50;02:00>

(01:40;01:50>

(01:30;01:40>

(01:20;01:30>

(01:10;01:20>

(01:00;01:10>

0

Čas [h:min]

JIT-čas = min.: 1h 07min Doba průchodu karoserie systémem (R200 – M200): Doba mezi průchody = R200 - M200 Relativní četnost [%]

30

20

10

(26:00;další>

(25:00;26:00>

(24:00;25:00>

(23:00;24:00>

(22:00;23:00>

(21:00;22:00>

(20:00;21:00>

(19:00;20:00>

(18:00;19:00>

(17:00;18:00>

(16:00;17:00>

(15:00;16:00>

0

Čas [h:min]

medián = 17h 06min Závěr: Potřebná kapacita sekvenčního zásobníku je 162 karoserií, z průběhu a součtu obsazenosti karoserií v zásobníku před a za lakovnou plyne výhodnější kapacita sekvenčního zásobníku. Dosažený JIT-čas dodávaných dílů na linku montáže pro 85 pozic mezi M100 a M200 je 1h 07min.

- 108 -



Příloha č. 4-3 Koncept závodu_V3 Takt: 183 s Využitelnost: 85% Denní výrobní fond: 1290 min Svařovna A typ X 350 / 3s

Lakovna 11 pozic

R200

Takt: 215 s Využitelnost: 95% Denní výrobní fond: 1350 min Montáž A

typ X, Y1, Y2, Z 850 / 3s L100

57 pozic M200

36 pozic

Zásobník za lakovnou M100 103 pozic Montáž B

Svařovna B typ Y1 270 / 3s typ Y2 220 / 3s

typ X 350 / 3s

11 pozic

27 pozic

R200

Takt: 128 s Využitelnost: 85% Denní výrobní fond: 1290 min

svařené kar. typ Z nalakované kar. 10 / 3s

58 pozic před lakovnou

typ Y1 270 / 3s M200 typ Y2 220 / 3s

Takt: 153 s Využitelnost: 95% Denní výrobní fond: 1350 min JIT-čas


•

zda je dostačující současná kapacita pozic před lakovnou a zásobníku za lakovnou pro dané navýšení výroby

•

počet pozic na dopravníkovém mostě mezi M100 a M200 pro dodržení požadovaného JIT-času 3h dodávaných dílů na linku montáže

Poměr přivedených karoserií do lakovny v jednotlivých směnách: Koncept_V3

max.kar/s 1.směna 2.směna 3.směna Celkem

X 117 117 116 350

Lakovna 850/3s Y1 Y2 284 90 74 90 73 90 73 270 220 850

Z 3 3 4 10

- 109 -



Takty v lakovně a kapacity v jednotlivých oblastech: Denní produkce Počet směn

850 3

Pracoviště

Počet pozic


27 14 32 7 10 11 6 24 10 11 35 8 8 34 27 29 14 10 3

Týdenní délka Týdenní čistý Doda čištění pracovní fond přestávek linky* [min] [min] [min] 0 0 0 600 600 600 600 0 600 880 0 600 950 0 0 600 450 702 0

10 55

25 35 5 88

13 40

7200 7200 7200 6600 6590 6545 6600 7200 6575 6285 7200 6595 6162 7200 7200 6587,5 6750 6458 7200

MTBF [min]

MTTR [min]

183,32 242,95 269,44 152,72 152,72 152,72 152,72 385,49 243,44 131,48 131,48 252,50 252,50 88,06 302,67 596,86 596,86 160,75 160,75

4,82 6,38 6,14 3,37 3,37 2,41 3,37 7,96 5,71 4,32 4,32 6,18 6,18 2,86 6,25 4,69 4,69 4,01 4,01


* vždy pouze na konci Pa směny

Max. počet karoserií v jednotlivých oblastech lakovny Max. počet karoserií v oblasti VBH [kar] 92 Max. počet karoserií v oblasti KTL [kar] 70 Max. počet karoserií v oblasti Suška UBS [kar] 34 Max. počet karoserií v oblasti Plniče [kar] 60 Max. počet karoserií v oblasti Decklack [kar] 112 FT v lakovně Kapacita na FT_1 [ks] Kapacita na FT_2 [ks] Kapacita na FT_3 [ks] Kapacita na FT_4 [ks] Kapacita na FT_5 [ks] Kapacita na FT_6 [ks] Kapacita na FT_7 [ks] Kapacita na FT_8 [ks] Kapacita na FT_9 [ks] Kapacita na FT_10 [ks] Kapacita na FT_11 [ks] Kapacita na FT_12 [ks] Kapacita na FT_13 [ks] Kapacita na FT_14 [ks] Kapacita na FT_15 [ks] Kapacita na FT_16 [ks] Kapacita na FT_17 [ks] Kapacita na FT_18 [ks] Kapacita na FT_19 [ks] Kapacita na FT_20 [ks] Kapacita na FT_21 [ks] Kapacita na FT_22 [ks]

7 14 11 4 7 2 4 34 5 25 12 18 25 1 15 12 2 2 10 8 6 10


- 110 -

85 45 56 30 30 53 45 18

99,0 99,0 99,4 91,2 91,0 91,0 91,2 99,6 90,7 85,9 98,4 79,0 73,8 85,6 86,6 80,2 94,6 89,0 99,2

Zvolený takt [s] 90 90 73 84 84 84 84 84 84 76 76 73 73 73 73 75 82 85 85



Výsledky simulace Dosažená denní produkce na evidenčních bodech: R200_A průměr: 349,95 R200_B průměr: 489,95

L100 průměr: 850,65

Model Z průměr:

M200_A průměr: 349,95 M200_B průměr: 489,95

10

Přehled průchodů bodem R200_A

Přehled průchodů bodem R200_B


- 111 -



Přehled průchodů bodem M200_A

Přehled průchodů bodem M200_B

Analýza vytížení jednotlivých pracovišť: verlorene_Takte

in_Arbeit

Transport

frei

blockiert

wartet

Betriebskalender

Wartung

Stoerung

Anlauf

Pause

100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00

- 112 -

M200_B

M200_A

HRKmanual

HRKautomat

Dekor

Spotrepair

Dokončovaní

SuškaDecklack

Decklack

Reinigen

BroušeníPlniče

SuškaPlniče

Plnič

KTLbroušení

SuškaUBS

FAD

UBS

GAD

RohbauNA

SuškaVBH/KTL

KTL

VBH

R200_B

R200_A

0,00



Průběh obsazenosti karoserií v jednotlivých oblastech: Obsazenost pozic před lakovnou 55 50


45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Den


26

27

28

29

min. obsazení

30

31

32

Ø obsazení

33

34

35

36

max. obsazení

max. 45 kar.


Kapacita zásobníku za lakovnou 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

kar. v restrikci 8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Den


26

27

28

29

min. obsazení

30

31

32

Ø obsazení

33

34

35

36

max. obsazení

max. 99 kar. Průběh obsazenosti v zásobníku před a za lakovnou s rozlišením jednotlivých modelů:


Typ X - obsazenost v zásobníku před a za lakovnou 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 8

9

10

11

12


13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Den

23

24

25

26

27

28

min. obsazení

29

30

31

Ø obsazení

32

33

34

35

36

max. obsazení

max. 55 kar. - 113 -




Typ Y1 - obsazenost v zásobníku před a za lakovnou 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Den


26

27

28

29

min. obsazení

30

31

32

Ø obsazení

33

34

35

36

max. obsazení

max. 40 kar.


Typ Y2 - obsazenost v zásobníku před a za lakovnou 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 8

9

10

11

12

13

14


15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

Den

25

26

27

28

29

min. obsazení

30

31

Ø obsazení

32

33

34

35

36

max. obsazení

max. 34 kar. Určení počtu pozic pro dodržení požadovaného JIT-času: Počet pozic dopravníkového mostu M100–M200 (pro Typ X) stávající stav

4:10

požadovaný stav

navrhovaný stav

4:00 3:50

JIT čas [h]

3:40 3:30

3:22

3:20 3:10 3:00

3:00

2:50 2:40 2:30 2:20 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 počet pozic

- 114 -



Počet pozic dopravníkového mostu M100–M200 (pro Typ Y1 a Y2) stávající stav

3:15

požadovaný stav

navrhovaný stav

3:00

3:00

2:42

2:45 2:30 JIT čas [h]

2:15 2:00 1:45 1:30 1:15 1:00 0:45 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 počet pozic

JIT-čas pro dodávku dílů na linku montáže (M100 – M200):

•

pro zvolených 57 pozic na montážní linku A Doba mezi průchody = M100_A - M200_A


40 30 20 10

(04:50;další>

(04:40;04:50>

(04:30;04:40>

(04:20;04:30>

(04:10;04:20>

(04:00;04:10>

(03:50;04:00>

(03:40;03:50>

(03:30;03:40>

(03:20;03:30>

(03:10;03:20>

(03:00;03:10>

0

Čas [h:min]


•

pro zvolených 73 pozic na montážní linku B Doba mezi průchody = M100_B - M200_B

20

Y1

10

(04:30;další>

(04:20;04:30>

(04:10;04:20>

(04:00;04:10>

(03:50;04:00>

(03:40;03:50>

(03:30;03:40>

(03:20;03:30>

(03:10;03:20>

(03:00;03:10>

(02:50;03:00>

Y2

0

(02:40;02:50>


30

Čas [h:min]


- 115 -



Doba průchodu karoserie systémem (R200 – M200): Doba mezi průchody = R200_A - M200_A Relativní četnost [%]

50 40 30 20 10

(25:00;další>

(24:00;25:00>

(23:00;24:00>

(22:00;23:00>

(21:00;22:00>

(20:00;21:00>

(19:00;20:00>

(18:00;19:00>

(17:00;18:00>

(16:00;17:00>

(15:00;16:00>

(14:00;15:00>

0

Čas [h:min]

medián = 16h 44min Doba mezi průchody = R200_B - M200_B Relativní četnost [%]

40 30

Y1

20

Y2

10

(25:00;další>

(24:00;25:00>

(23:00;24:00>

(22:00;23:00>

(21:00;22:00>

(20:00;21:00>

(19:00;20:00>

(18:00;19:00>

(17:00;18:00>

(16:00;17:00>

(15:00;16:00>

(14:00;15:00>

0

Čas [h:min]

medián = 16h 08min Závěr:

Zhodnocení

Současný stav pozic

Pozice před lakovnou

58

Zásobník za lakovnou

103

Pozice pro JIT typ X

57

Pozice pro JIT typ Y1 a Y2

27

Status

×

- 116 -

nutné rozšíření o 46 pozic (celkem 73)

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ÚSTAV AUTOMOBILNÍHO A DOPRAVNÍHO INŽENÝRSTVÍ FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING INSTITUTE OF AUTOMOTIVE ENGINEERING

Recommend Documents