Rugalmas gyártócellák kialakítása Miért van szükség gyártócellák kialakítására? Hagyományosan a termelő vállalatok felépítése nem folyamat-, hanem technológia szemléletű. Ez azt jelenti, hogy korábban egy termék létrehozása céljából a termelő területek technológiai lépésenként, műhelyrendszerben kerültek kialakításra. Ezzel szemben a folyamat szemléletű tervezés egy termék létrehozásának folyamatlépései szerint alakítja ki a termelő területet, és e lépések egymásmellé sorolásával gyártócellákat, gyártó sorokat hoznak létre.
A világ első ilyen gyártósorát 1913-ban Henry Ford gyárában állították fel a célból, hogy a Ford T-Modellt nagy mennyiségben tudják gyártani.
Gyártócellák kialakítása elsősorban manuális termelő tevékenységek esetén jellemző. Létre lehet hozni gépi megmunkáló-cellákat is, de ez a gyakorlatban „többgép-kezelés” esetében jelenik meg. A gyártócellák lehetővé teszik az összekapcsolt folyamatlépések által, hogy az anyag folyamatosan tudjon áramolni, hogy akár „egy darabos” termelést is meg lehessen valósítani. Ez pedig azt jelenti, hogy a műhelyrendszerű, nagyszériás termelés helyett, egy rugalmas, gyors, könnyebben kezelhető, átlátható termelést kapunk, ahol biztosabb a vevői igény időre történő teljesítése, és a lehető legmagasabb minőség elérése. E cellákban az anyagellátás könnyen megvalósítható Kanban elvek szerint.
Varga Illés
Hogyan kezdjünk neki? Akár már meglévő termelést akarunk átalakítani, akár újonnan hozunk létre gyártócellákat, a kiindulás ugyan az: tudnunk kell, milyen termékeket, mekkora mennyiségben szükséges gyártani, és e termékek milyen folyamatlépéseken mennek keresztül. A cellák tervezése napi mennyiségek alapján történik. A napi mennyiségeket, hogy egyenletes legyen a cella terhelése, Heijunka módszer szerint tervezzük. Azonban a cella kapacitásának kiépítését hosszabb időszakra érdemes elvégezni. Vagyis ha tudjuk, hogy a vevői igény növekedni fog, akkor érdemes egy jövőbeli igényre kiépíteni a kapacitásunk, hogy ne kelljen pár havonta átépíteni a gyártósor. A cellatervezés első lépéseként a gyártandó termékeket, és a szükséges folyamatokat egy mátrixba rendezzük. Ezáltal egy kezelhető adatfelületet kapunk. A létrejött mátrix alapján fogjuk megállapítani, hogy hány féle cellára lesz szükségünk. Cél, hogy – terület, és költségtakarékossági okokból – minél kevesebb cellát hozzunk létre. Vagy is egy cellán belül a lehető legtöbb féle terméket lehessen gyártani (termékcsaládok létrehozása). Ez persze az erre alkalmas munkahelyek kialakítását követeli majd meg. A termék és folyamat elemzés mátrixa (PQ-PR elemzés): Cikkszám
Termékek
foly01
foly02
foly03
foly04
foly05
foly06
foly07
foly08
100
T00
101
T01
x x
T02
103
T03
104
T04
105
T05 T06
107
T07
x x x x x x x x
x x x x x x
106 108
T08
109
T09
x x x x x x x x x x
x x
102
x x x x x x
x x x x x x x x x x
x x x x x x x x x x
x x
x
x x
x x x x
E mátrixban „x”-el jelöltem hogy melyik termék, melyik folyamat lépéseken megy keresztül, míg késztermék lesz belőle. Egyben színekkel jelöltem a lehetséges termékcsaládokat. Termékcsaládok létrehozásánál a technológia (folyamatlépések) egyezősége mellett érdemes még elemezni a beépülő alkatrészféleségeket, a ciklusidők nagyságát. Ha sok alkatrész megegyezik, és a ciklusidőkben sincsen nagy eltérés, akkor tényleg beleférnek egy termékcsaládba a szóban forgó termékek. A példában szereplő mátrix 3 termékcsaládot mutat, mely 3 különböző gyártócellát határoz majd meg.
Varga Illés
Következő lépésként meghatározzuk leendő celláink ütemidejét. Ehhez a vevői igényekre, és a rendelkezésre álló munkaidőre lesz szükségünk:
Ütem (T) =
Rendelkezésre álló idő Vevői igény
A vevői igény a napi kiegyensúlyozott gyártáshoz szükséges mennyiségeket jelenti. A rendelkezésre álló idő pedig a ténylegesen gyártásra fordítható időt.
A gyártócellák tényleges kapacitás igényének kiszámítása, azok kiegyensúlyozása Ahhoz hogy számításokat tudjunk végezni, a korábban létrehozott mátrixban az „x”-ek helyére a tényleges ciklusidőket vegyük fel, és jelenítsük meg a vevői igényt is termékenként. Cikkszám
Term ékek
szerel01
szerel02
forraszt
szerel03
hegeszt01
hegeszt02
tesztel
csom agol
napi igény
100
T00
20
16
15
16
30
22
20
16
600
101
T01
20
16
15
16
30
22
20
16
600
102
T02
20
15
20
35
20
16
300
103
T03
20
15
20
35
20
16
300
104
T04
25
16
18
16
30
20
16
200
105
T05
25
16
18
16
30
20
16
200
106
T06
18
16
15
22
100
107
T07
20
15
10
20
16
400
108
T08
16
15
12
22
20
16
200
109
T09
18
18
10
25
22
22
100
10
25 35
Az ütem idő meghatározásánál figyelembe kell venni, hogy az adott gyártósoron egy féle vagy több féle termék fog gyártódni. Első esetben könnyű dolgunk van, egyszerűen alkalmazni kell a fent megadott képletet. A példában ez a termék család a 102-103-107-s tételeket tartalmazó csoport lesz. Itt minden termék azonos ciklusidőkkel gyártódik, csak alkatrészekben van különbség köztük. Tehát: Műszak ideje 480 perc, szünetek 30 perc.
(480 perc -30 perc) x 60
Ütem (T) =
1000 db
= 27000 / 1000 = 27 sec
Ez azt jelenti, hogy 27 másodpercenként kell elkészülnie egy terméknek, hogy a rendelkezésre álló időben a vevői igényt ki lehessen elégíteni. Ahhoz, hogy cellát hozhassunk létre e termék család legyártására, az ütem időnek megfelelően kell kiegyensúlyozni a szükséges folyamat lépések ciklusidejét. Eredeti (kiegyensúlyozatlan) állapot:
Varga Illés
A kiegyensúlyozott állapothoz számoljuk ki, hogy egyáltalán hány munkahelyre van szükség a termék legyártásához, vagy is a szükséges 6 műveletet hogyan tudjuk az ütem idő szerint elosztani.
Munkahelyek (erőforrások) száma
ciklus idők ütem idők mnhelyek #
foly.02 20 27 0,7
foly.03 15 27 0,6
foly.04 20 27 0,7
Ciklus idő =
foly.05 35 27 1,3
Ütem idő
foly.07 20 27 0,7
foly.08 16 27 0,6
= 4,6
A számítás eredménye azt mutatja, hogy 4,6 vagy is 5 db munkahely elegendő a munka elvégzéséhez.
Az ideális egyensúlyi állapotot mutatja a fenti ciklusidő diagram. Az első négy munkahely 100%-os kiegyensúlyozottságú, és a maradék 0,6-nyi feladat marad az utolsó munkahelyre. A kiegyensúlyozást úgy tudjuk elvégezni, hogy a meglévő ciklusidőket apróbb lépésekre bontjuk, és e kisebb időegységeket helyezzük át, vonjuk össze a cél érdekében. Sőt itt adódik a lehetőség kiküszöbölni a folyamatban lévő veszteségeket, egyszerűsíteni a műveleteket. Még az is előfordulhat, hogy 4 munkahelyre tudjuk csökkenteni a cella nagyságát… (jövő béli kívánt állapot). Az életben nagyvalószínűséggel egy ilyen ideális egyensúlyt nem sikerül elsőre kialakítani. Sőt, érdemes a munkahelyeket maximum 90%-ra kiterhelni, így az utolsómunkahely terheltsége is 90% fölé kerül. Az a kis
Varga Illés
tartalék fokozza a cella rugalmasságát (apró zavarok nem akasztják meg a folyamatos áramlást), és ami nagyon fontos: időt ad arra, hogy a dolgozók ellenőrizni tudják munkájukat (4 szem elv alkalmazása). Később, a folyamatos fejlesztés jegyében természetesen érdemes további fejlesztéseket végezni a cellán, a 4 munkahelyes kialakítás eléréséig. Most, hogy tudjuk 5 munkahelyet szükséges kialakítani, elkezdhetjük a cella tényleges kialakításának megtervezését. A munkahelyeket egymáshoz kapcsoljuk oly módon, ahogyan azt az anyagtovábbítás megköveteli: lesz, ahol kézzel tovább lehet adni a félkész terméket, lesz ahol valamilyen átadóra, csuszkára, görgős pályára lesz szükség. A munkahelyeket az 5S jegyében alakítsuk ki, figyelmet fordítva a kanban anyagellátás követelményeire is. Csak a szükséges szerszám, dokumentum, készülék, alapanyag legyen a cellában, mindennek könnyen elérhető helye legyen, minden azonosítva legyen. Érdemes mindig felvázolni az aktuális állapotot, majd azt tanulmányozva, megkeresve a veszteségforrásokat, kitűzve az új célokat, készétjük el a kívánt (jövő béli) állapot tervét.
Amennyiben a termékcsaládban lévő termékek ciklus idői az azonos műveletekben eltérnek, akkor átlagos ciklus idő értékekkel fogunk számolni.
Ütem (T) =
Rendelkezésre álló idő ;
∑ Vevői igény
Munkahelyek (erőforrások) száma =
Átl. Ciklus idő =
∑ Vevői igény x ciklus idő ∑ Vevői igény
Átl. Ciklus idő Ütem idő
Varga Illés
E számolásnál érdemes a termék-folyamat mátrixot tartalmazó excel táblát beképletezni, hiszen az életben előfordulhat, hogy egy gyártósoron akár több tucatnyi termék is gyártódik. Cikkszám
Term ékek
foly.01
foly.02
foly.03
foly.04
foly.05
foly.06
foly.07
foly.08
napi igény
100
T00
20
16
15
16
30
22
20
16
600
101
T01
20
16
15
16
30
22
20
16
600
104
T04
25
16
18
16
30
0
20
16
200
105
T05
25
16
18
16
30
0
20
16
200
108
T08
10
16
15
12
0
22
20
16
200
∑(V_igény x C_idő) ∑V_igény Átl. Ciklus idő Ütem idő
36 000 1 800 20,00 22,50
19 200 1 800 10,67 42,19
28 200 1 800 15,67 28,72
28 000 1 800 15,56 28,93
48 000 1 600 30,00 15,00
30 800 1 400 22,00 20,45
36 000 1 800 20,00 22,50
28 800 1 800 16,00 28,13
Munkahelyek száma
0,89
0,25
0,55
0,54
2,00
1,08
0,89
0,57 Összesen:
6,76
Az előző gondolkodás alapján e termékcsalád gyártósora 7 munkahelyből fog állni. E 7 helyre kell elosztani a korábbi 8 folyamatlépés műveleteit.
A 102-s és 109-es termékek gyártósori kapacitás szükségességét hasonlóan az előzőhöz számoljuk ki. Cikkszám
Term ékek
foly.02
foly.03
foly.04
foly.06
foly.07
foly.08
napi igény
106
T06
foly.01
0
18
16
foly.05
25
15
22
100
109
T09
18
18
10
25
22
22
100
∑(V_igény x C_idő) ∑V_igény Átl. Ciklus idő Ütem idő
1 800 100 18,00 25,00
3 600 200 18,00 25,00
2 600 200 13,00 34,62
5 000 200 25,00 18,00
3 700 200 18,50 24,32
4 400 200 22,00 20,45
Munkahelyek száma
0,72
0,72
0,38
1,39
0,76
1,08 Összesen:
5,04
A kiegyensúlyozott munkahelyek száma 5 db lesz. Ezen 5 hely között osztjuk fel a korábbi 6 folyamatlépés tevékenységeit. Érdemes mindig felvázolni az aktuális állapotot, majd azt tanulmányozva, megkeresve a veszteségforrásokat, kitűzve az új célokat, készítjük el a kívánt (jövő béli) állapot tervét. A cellák végleges kialakítása pedig mindig a helyi követelményektől függ. Lényeg a munkahelyek egymással való összekapcsolása, az 5S szerinti kialakítás, és egy jól működő, - ha van rá lehetőségkanban vezérelt anyagellátás.
Varga Illés lean tréner
Varga Illés
