LEXIKON METOD PRŮMYSLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ





Trojúhelníková metoda a metoda CRAFT

Základní charakteristika a zaměření metody

Metoda CRAFT a metoda trojúhelníková se používají při řešení prostorového uspořádání pracovišť. Pomocí těchto metod by mělo být možné vytvořit předpoklady pro bezporuchový a spolehlivý způsob výroby. Dále by měly umožňovat snadné úpravy při změně výroby, minimalizovat náklady na instalaci a demontáž zařízení, minimalizovat materiálové toky a dopravní výkony, optimalizovat vnitropodnikové dopravní sítě a vyvarovat se případným kolizím v toku materiálu mezi jednotlivými dílčími procesy.

Při použití trojúhelníkové metody se hledá vzájemná poloha dvou objektů, mezi nimiž tečou materiálové toky. Vychází z principu postupného rozmísťování jednotlivých pracovních strojů nebo pracovních míst v závislosti na intenzitě materiálových toků mezi jednotlivými stanovišti. Metodu CRAFT je možné obecně použít k určení optimální polohy dvou různých prvků při uspořádání celku z hlediska minimalizace celkových nákladů na manipulaci s materiálem. Realizace této metody je výhodná, pokud náklady na přemístění strojů jsou nižší než úspory získané jejich lepším rozmístěním.

Popis principu a fungování metody

Metoda trojúhelníková:

Při sestavování této metody se postupuje tak, že se vyberou dvě pracoviště s největším počtem kontaktů a s největším množstvím přepravovaného materiálu. Tyto dvě pracoviště tvoří jednu stranu trojúhelníku. Do třetího protilehlého bodu trojúhelníku se vybere pracoviště, které má s původními pracovišti největší počet kontaktů nebo největší tok materiálu. Měl by vzniknout rovnoramenný trojúhelník, který by měl tvořit centrum pracoviště. Poté se vybere jakákoliv strana vytvořeného trojúhelníka, která bude tvořit základnu pro další trojúhelník. Vrchol nového trojúhelníka by mělo tvořit opět pracoviště, které má s oběma body základny nejvíce kontaktů nebo pracoviště s největším tokem materiálu. Tvorbou podobných trojúhelníků by se mělo pokračovat, až do rozmístění všech pracovišť. Měla by vzniknout trojúhelníková síť. Tento postup není vždy možné ideálně uplatnit např. z důvodu omezených prostorů, je ale snahou se k němu alespoň přiblížit. Princip metody CRAFT je uveden na obrázcích 1 a 2.

Obrázek 1: Princip metody CRAFT

Obrázek 2: Znázornění metody CRAFT

Metoda CRAFT:

CRAFT v překladu Computerized Relative Allocation of Facilities Technique neboli technika sestavení vzájemné polohy pracovišť. Před použitím metody CRAFT se zvolí libovolné rozmístění pracovišť a pak se v následujících krocích provádějí vzájemné výměny pracovišť, do té doby než jsou náklady na manipulaci s materiálem nejnižší. Metoda CRAFT bere při výpočtu v úvahu i možnost, že některá pracoviště mají pevnou polohu, nebo že je potřeba, aby některá pracoviště byla co nejblíže u sebe. Metodu lze použít pouze tehdy, pokud je zaručeno, že výrobek postupuje určitým pořadím pracovišť podle technologického postupu. Matematicky je problém optimalizace vzájemné polohy při uspořádání pracovišť popsán funkcí, jejímž řešením je minimalizace funkce. Z důvodu složitosti funkce se výpočty provádějí na počítači. Funkce se udává ve tvaru:

Kde n je počet pracovišť i a j, cij je náklad na manipulaci mezi pracovišti i a j na jednotkovou vzdálenost a lij je vzdálenost mezi pracovišti i a j.

Oblastní použití (Implementace)

Trojúhelníková metoda:

Trojúhelníková metoda se nejlépe využije ve výrobním podniku, kde jsou mezi sebou provázané operace. Použití je vhodné tam, kde jsou pravidelné toky materiálu, aby bylo možné stanovit body trojúhelníků. Pokud jsou ve výrobě například nějaké hlavní velké výrobní stroje, je možné je postavit jako základnu prvního trojúhelníka a navázat na ně ve vedlejších bodech činnostmi, které udržují hlavní stroje v provozu, jako je jejich údržba, doprava materiálu. Protože je třeba předem zmapovat toky materiálu a kontakty mezi rozmisťovanými stanovišti, je vhodné metodu použít v sériové nebo hromadné výrobě, kde jsou toky materiálu a kontakty pravidelné. Metoda není vhodná pro kusovou výrobu.

Metoda CRAFT:

Tak jako trojúhelníková metoda je metoda CRAFT vhodná do výrobního podniku. Mělo by se jednat o podnik zaměřený na sériovou nebo hromadnou výrobu, kde jsou pravidelné toky materiálu nebo výrobků. Aby bylo možné metodu implementovat, je potřeba, aby bylo možné manipulovat s jednotlivými pracovišti. Použití metody například v kalírně, kde je velká vana s kalícím médiem, by nebylo vhodné, neboť je přesouvání takovéto nádoby velmi náročné. Používá se často v továrnách, ve kterých se výrobky sestavují s více součástí. Metodu lze použít i pro zjištění účelnosti centralizace určitých činností. Například pro optimální rozmístění kanceláří.

Přínosy a cíle za zavedení metod

Trojúhelníková metoda:

Cílem trojúhelníkové metody je umístit pracoviště s nejintenzivnějšími materiálovými toky co nejblíže k sobě. Tím by mělo dojít k minimalizaci vzdáleností mezi pracovišti s největším vztahem. Celkový přepravní výkon v řešeném systému by se měl tímto rozmístěním výrobních prvků na disponibilní místa minimalizovat. Mělo by dojít ke snížení časů na dopravu materiálu nebo výrobků ve výrobě a tím i ke snížení nákladů. Metodu lze použít i pro jednoduché případy o malém počtu prvků, tzv. z paměti. U složitějších procesů se používá výpočtu.

Metoda CRAFT:

Cílem metody je snížení nákladů a zkrácení časů u výroby, nebo kdyby se jednalo o centralizaci nebo decentralizaci určité činnosti, o zjištění úspěšnosti procesu. Protože se používá minimalizační funkce, která v sobě zahrnuje náklady na manipulaci a vzdálenosti, mělo by se dosáhnout minimálních nákladů. Pomocí metody lze také zhodnotit stávající proces a je možné se rozhodnout až poté zda přemisťovat pracoviště či ne, protože přemisťování pracovišť může být velmi nákladné. Tyto náklady by snadno mohly převýšit úspory získané inovativním řešením.

Předpoklady pro zavedení metody/bariéry

Trojúhelníková metoda:

Základním předpokladem pro trojúhelníkovou metodu je výroba, ve které jsou mezi pracovišti různé intenzity toku materiálu. Je potřeba mít data o těchto tocích. Pokud jsou známi pracoviště s nejintenzivnějšími toky, je možné je postavit při grafické realizaci metody jako první základnu trojúhelníku. Je dále nutné mít možnost manipulovat s pracovišti. Náklady na manipulaci s pracovišti by neměly být příliš vysoké, aby se použití metody vůbec vyplatilo. Metoda se používá tam, kde je vztah mezi dvěma pracovišti intenzivnější než s jinými pracovišti.

Metoda CRAFT:

Základním předpokladem je mít nějaké výchozí rozmístění pracovišť, aby bylo možné stanovit materiálové toky mezi jednotlivými pracovišti. Je potřeba mít vyčíslené náklady vynakládané na manipulaci s materiálem na jednotkovou vzdálenost. K řešení se používá Sankeyův diagram. Musí být zaručeno, aby výrobky postupovaly určitým pořadím pracovišť podle technologického postupu. Pokud má být realizace nalezeného řešení ekonomicky výhodná, musí být efekt dosažený lepším rozmístěním prvků převyšovat náklady na přemístění prvků. Je možné, aby některá pracoviště měla neměnnou polohu. Metoda bere tuto podmínku v úvahu.

Top