Gyártási rendszerek tervezésének módszertani alapjai A gyártórendszer-tervezés alapadatai: a gyártmányválaszték és dokumentációja a tömegszerűség (egyedi, sorozat, tömeggyártás) a vállalat vertikalitása (előgyártástól szerelésig mely gyártási szakaszok tartoznak a vállalat hatáskörébe) a gyártás jelenlegi, meglévő rendszere A gyártási rendszerek szervezési formáját döntően a gépek és munkahelyek elrendezése jellemzi: -műhelyrendszerű (esztergaműhely, maróműhely, stb.) -csoportrendszerű (gyártmány vagy alkatrészcsaládok szerint): - tengelygyártó sor - tárcsagyártó sor - szekrényes alkatrészeket gyártó sor
folyam(at)(rend)szerű (adott gyártmány- vagy alkatrész szerinti gép/munkahely elrendezés). Ez a tömeggyártás! Tömegszerűségtől függően a gyártási forma: Műhelyrendszer egyedi gyártás Csoportrendszer sorozatgyártás Folyamatrendszer tömeggyártás
A gyártási rendszer tervezésének fő lépései: A gyártási menetterv (előzetes) megtervezése, a meglévő termelési eszközök felmérése A gyártás technológiai folyamatainak tervezése. Új gyártmány (gyártás) esetén itt előtervezésről van szó, ami a gyártórendszer tervezéséhez szükséges. 2. A kapacitások és terhelések megállapítása, egybevetése, kapcitás-terhelés egyensúlyi vizsgálata Kapacitás: ami rendelkezésre áll. Új gyártórendszer esetén a szükséges gyártási kapacitás, ami a terhelésből kiindulva kerül meghatározásra. Terhelés: amit az adott gyártási program megvalósítása jelent. 3. A gyártási forma kiválasztása figyelembe véve – a tömegszerűségen túl – az adott épület és térviszonyokat A tervezett gyártási volumen és szerkezet alapján meghatározható a gyártás formája, rendszere. Itt vizsgálandó meg a csoporttechnológia alkalmazásának lehetősége, a gyártási fő és segédfolyamatok szervezésének, rendszereinek alkalmazható változatai.
Szűkkeresztmetszetek megállapítása, a terhelések kiegyenlítése Meglévő gyártókapacitások esetében van jelentősége. (Új gyártórendszer tervezésekor elvben nem fordulhat elő szűkkeresztmetszet, hiszen a szükséges kapacitásból kiindulva határozzuk meg a gyártórendszer összetételét). Feloldási módok:-munkaidőalap nővelése; -technológia felülvizsgálata (másodlagos optimálás; a művelet egy részének átcsoportosítása másikba, új technológiai változat felhasználása); -beszállító bevonás a gyártásba; -új gyártóberendezés(ek) beszerzése. A gyártóberendezések kiválasztása (véglegesítése) Nemcsak technológiai, hanem gazdaságossági kérdés is. A gyártandó sorozatokkal összefüggésben az előkészületi és befejezési időigény, forgácsolás esetén a tervezhető szerszáméltartam hatása is vizsgálandó. (Újabb visszacsatolás a technológiai tervezéshez.). 6. A helyesbített gyártási menetterv szerkesztése A korábbi feladatok megoldásával pontosított gyártási környezet figyelembe vételével pontosítandók a gyártás technológiai tervei. A pontosított gyártási menttervek jelentik az alapot a gépek elrendezéséhez.
Az anyag elméleti útjának megtervezése, a gépek és berendezések elrendezése Részfeladatok: készülék és szerszámellátás beiktatása a gyártási folyamatba minőségbiztosítás, ellenőrzés berendezéseinek és eszközeinek beiktatása a gyártási folyamatba az elméleti anyagutak megtervezése az előbbiek figyelembe vételével a gépek és berendezések elrendezésének tervezése Szempontok: a gépek, berendezések elrendezése feleljen meg az anyagfolyam irányának, a csatlakozási pontok ésszerű elrendezésének a legrövidebb szállítási utak biztosítása többgépes munkahely kiszolgálás lehetőségének feltárása és biztosítása műveletközi tárolás (puffer) és mérés biztosítása energia ellátás, sűrített levegő, stb. hozzáférés biztosítása
Ütközések megállapítása (többgépes munka esetén) Többgépes munkahely kiszolgálás esetén előfordulhat, hogy a gépkezelő jelenléte egy időben több gépnél szükséges. Ilyenkor egyes gépek munkájában fennakadás áll fenn, ami a munkadarabra eső munkaidőt növeli. Az ütközések lehetőségét fel kell tárni. Ehhez meg kell szerkeszteni a többgépes munkák vonalas ábrázolását, az úgynevezett ütközési diagramot. 9. Az anyagmozgatási terv megszerkesztése A gyártási menetterv, az anyag elméleti útja, a gépek és berendezések elrendezése alapján. Az anyagmozgatási eszközök és berendezések megválasztása. E feladat legalább olyan fontossággal bír, mint a gyártóberendezések elrendezése. Az anyagmozgatás szakszerű megtervezésével jelentős veszteségidők takaríthatók meg. 10. A teljes gyártási folyamat összefoglaló dokumentálása (lefektetése) A technológiai tervek, a gépelrendezés, az anyagmozgatási (és raktározási) terv alapján a teljes gyártási folyamat részletes és összefoglaló dokumentálása.
A gyártási idő és a gyártmány átfutási idő megállapítása Szükséges: a rendelések visszaigazolásához a befejezetlen állomány meghatározásához az üzemvitelt biztosító forgóeszköz érték megállapításához Egy alkatrészcsoport gyártási ideje: az egyes alkatrészek előállításánál felmerült összes idők összegével. Megállapítható külön a produktív tevékenységre (műveletek idejére) valamint az összes előforduló kisegítő tevékenységre. A csoport egyes alkatrészeire is megállapítható. Az átfutási idő: az a naptári időtartam, mely a beérkezett anyag (nyersdarabok) munkába vétele időpontjából az alkatrészcsoportnak szállításra kész állapotáig eltelik. 12. A megvalósítás ütemezése, művezetése A kész gyártástervek bevezetésével kapcsolatos feladatok. Eszköz: hálótervek. A gyártási rendszerek tervezésének fenti lépések szerinti metodikáját, a tervezés során alkalmazandó összefüggéseket, számítási módokat, grafikus megoldásokat a gyakorlati foglalkozásokhoz készült segédletet tárgyalja.
Néhány fogalom és összefüggés Homogén gépcsoport: az azonos technológiai képességű gyártóberendezések csoportja. Másként: az azonos jellegű, méretű és teljesítményű gépek csoportja. Homogén gépcsoport kapacitása (Kg): Kg[óra/nap]=Ng[db] x hg [óra/nap] x g x g Ng - a gépek száma hg - a naponta ledolgozott órák átlagos száma g - a gépek kihasználási foka (javítás, karbantartás, stb.) 0g1 g - tartalék kapacitási tényező 0g1
A gyártás üteme (napi gyártott darabszám): m - egy gyártmány (munkadarab) által adott terhelés min - szűk keresztmetszet Homogén munkahelyek terhelésének mértéke (1): Homogén munkahelyek tényleges terhelése: M1=K1 x 1, M2=K2 x 2, … Mn=Kn x n A számítások eredményeit célszerű táblázatos formában összefoglalni
A termelőképesség szintjei Gyártási kapacitás: az a (valamely mértékegységben) kifejezett termékmennyiség, amely az adott termelőberendezésen adott idő alatt a fennálló műszaki és szervezési feltételek mellett maximálisan előállítható. Átbocsátó képesség: a vizsgálati időszakban megvalósítható reális teljesítmény, a termelés valóságos lehetőségének mutatója. A termelőképesség egymáshoz való viszonyát mutatja az alábbi ábra. A termelőképesség szintjei Az egyes szintek meghatározására szolgáló számítási módszerek lényege azonos, csak a behelyettesítésre kerülő tényezők tartalma változik a keresett termelőképesség fokozattól függően.
A művelet fajtái. Technológiai ciklus átfutási ideje
A gyártástervezés információrendszere