LEXIKON METOD PRŮMYSLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ





Možnosti uspořádání linky

Základní charakteristika a zaměření metody

Montážní linky jsou z velké části semi-automatické systémy, kterými produkt prochází. V každém diskrétním systému je uskutečněn jeden nebo skupina procesních úkonů. Stroje a pracovníci jsou stacionární z pohledu linky, zatímco výrobek plyne linkou. Výrobní linky byly vytvořeny za účelem zvýšení produktivity práce v podnicích. Tradiční přístupy tvorby linek jsou dosti časově náročně. Nejdříve je proveden návrh, pak analýza, experimentální testováni při výrobě pro zjištění správnosti návrhu (Robert M. Eastman 1987). Tento proces vývoje a experimentů se opakuje až do chvíle, kdy je finální podoba akceptovatelná. Při hledáni vhodného návrhu je třeba brát v úvahu tři limitující okruhy:

· Neznalost,

· Nejistota,

· Nepředvídatelnost.

Linky jsou charakteristické dle svého uspořádání, která kopíruje jednak tvar haly, tak využívá i toho, že operátor může měnit svoji pozici a nestojí pouze na jednom místě. Základní typy uspořádání linek je patrné z obrázku 1. Linku přímočarou můžeme nazývat také jako linka typu „I“ a linku kruhovou jako linku typu „U“. Existuje i jejich kombinace (viz dále), a tou je linka „P“. Jak je patrné linka se může i zakřivovat.

Na obrázku 1 jsou uvedeny základní typy uspořádání linek.

Obrázek 1: Základní typy uspořádání linek

Popis principu a fungování metody

Z pohledu rozloženi výrobního systému v současné době jsou implementovány dva typy seskupeni diskrétních systémů: přímé linky (značené jako „I“) a linky semi-cirkulární (značená jako „U“).

Nejprve je nutné zavést pojmy – základní vstupní údaje, se kterými se u uspořádání linky pracuje. K tomuto slouží obrázek 2. Ten ukazuje pracovníky (označené jako Operator), pracovní zónu předepsanou pro jednoho pracovníka (označenou jako Normal Work area for one Operator) a počet úloh a doba zpracování v sekundách (Task and Processing Time).

Obrázek 2: Základní vstupní údaje pro vytvoření linky

Linka „I“ je soubor diskrétních systémů, které jsou zařazeny v linii, a výroba také plyne v linii. Zaměstnanci po vykonání předepsaných úkonů přesunou (nebo je přesunut) výrobek na další stanoviště, kde následující zaměstnanec provede další úkony (obrázek 3).

Obrázek 3: Uspořádání linky do tvaru I

Z obrázku jsou patrné zóny, ve kterých odvádějí svoji práci jednotlivý pracovníci. Vidíme například, že pracovník s označením O-2 provádí dokonce 15 úkolů s celkovým časem 45 sekund. Tento systém se s výhodou uplatňuje pro kompletaci velkých celků, například v automobilovém průmyslu. V tomto případě se výrobek pohybuje a zaměstnanci svého pracovního úseku provádí předepsané pracovní úkony. Každý zaměstnanec vykonává činnosti, které jsou souborem po sobě jdoucích úkonů v rámci výrobního procesu.

Tak jako Ford se snažil vytvořit montážní linku jako jeden pás a ustoupit do té doby zcela běžnému způsobu výroby podobnému manufaktuře, tak i dnes je do jisté míry snaha poskládat sled pracovních úkonů do jedné řady tak, aby jednotlivé části procesu byly rozděleny na co nejjednodušší úkony. Tím se dosáhne procesního řetězce, který může být uskutečňován řadou jednoduchých operací. Takové jednoduché operace mohou být uskutečňovaný obsluhou se základním zaučením. Neustále se opakující jednoduché úkony vedou k získání rutiny.

V případě linky „U“ je zásadní rozdíl v možnosti distribuce pracovních úkonů na zaměstnance, kde naproti typu „I“ může být jeho soubor činností nejenom část úkonů po sobě následujících, ale může obsahovat i úkony, které na sebe nenavazují z pohledu výrobního procesu. „U“ linka umožňuje vice alternativ pro tvorbu možných pracovních buněk oproti lince typu „I“. Je to díky tomu, že v lince „U“ je možně vytvářet kombinace napřič (v obou větvích může operovat jeden pracovník). To znamená: V lince typu „U“ pracovní úkony (shluky pracovních úkonů pro jednoho zaměstnance) nejdou v linii s linkou jako v „I“, ale díky paralelním větvím můžou jit i kolmo na tok výroby. Tento typ linky je vhodný pro výroby menších výrobků, kde ztrátové časy zapříčiněné přecházením zaměstnanců nejsou zásadního charakteru a neomezují výkon linky.

Obrázek 4: Schéma uspořádání linky „U“ tvar

Podle studie U-shaped production lines: A review of theory and practice je možné ještě tvar linky typu „U“ dále rozšiřovat. Na následujícím obrázku jsou k vidění další možná schémata (Operátoři zde mají přidělené cesty, ne zóny jako v předchozím případě). Ty označujeme jako Jednoduchý tvar „U“ (A.), Dvojité-závislé linky „U“ (B.), Sdružené linky U (C.), Tři U-linky s dvěma operátory (D.) a nejkomplexnější model, který kombinuje jako linky „I“ tak „U“ (E.). V posledním příkladu je možné linky D a E považovat za jeden celek, který tvoří písmeno „P“, a tak vzniká nový možný tvar linky.

Na obrázku 5 jsou uvedeny další možné typy uspořádání linek.

Obrázek 5: Uspořádání linek

Implementace

Při řešeni a návrhu výrobního (montážního) systému jsou využívaný různě přístupy. Linka je tvořena na základě požadavku na produkované množství. Je zřejmě, že tento požadavek je jednoznačně určující pro cely další proces. Nicméně při řešeni je nutno zohlednit celou řadu dalších kriterii, která ukazuji na okolnosti a podmínky, které systém omezuji. Tyto ukazatele se pak vyhodnocuji každý zvlášť.

Běžně v praxi je zpravidla hodnoceni systému postaveno na manažerském rozhodnutí, kdy výhodnost je spolu s dosaženými cíli dále hodnocena expertní skupinou. Při návrhu nového rozestavení systému se definuji základní požadavky, které jsou s ohledem na možně varianty vyhodnocovaný, a při dosaženi nejlepšího výsledku je nejvýhodnější varianta implementovaná. To umožňuje velice exaktní hodnocení na základě relativně malého množství indikátorů. Při začleněni dalších podmínek, může dojit ke zjištění, že jednou hodnocený návrh jako vyhovující, nemusí podruhé vykazovat stejně dobré hodnoceni.

Při návrhu je systém koncipován tak, aby odpovídal požadavkům na bezpečnost a hygienu práce, protipožárním požadavkům atd. Vždy, ale musí byt respektovaný ty požadavky, které splňuji zákonné normy a nejsou v rozporu s místní legislativou. Dále interním (firemním, koncernovým apod.) požadavkům, pokud jsou přísnější než daná legislativa. S tímto je možné se setkat u velkých nadnárodních společnosti, kde je snaha o jednotné normy aplikované globálně. Ty jsou tvořeny požadavky jednotlivých regionů tak, aby byly obecně aplikovatelné všude tam, kde má společnost provozy.

Přínosy a cíle za zavedení metod

Přínosy linky typu „I“

· Jednoduché úkony = levná pracovní síla: Výrobní systém je navržen tak, aby umožnil vyrobit výrobek množinou jednoduchých úkonů. Rozdělením procesu na řetězec jednoduchých úkonů, dosáhneme toho, že pracovníci, kteří se na výrobě podílejí, jsou specialisté na daný úkon. Tím umožníme každému z nich naučit se opakovat pracovní úkon velice rychle, a jelikož se jedná o jednoduchou, standardizovanou práci, tak díky teto opakovatelnosti jednotlivé úkony nevykazuji velkou variabilitu.

· Jednoduše definovatelný tok výroby (materiálu): Tok výroby Výrobní linkou je jednoduše definovatelný díky jednoznačně definovanému postupu, kdy každé následující pracoviště je v linii s předchozími pracovišti.

· Jednoduché začleněni do podnikového layoutu: Z pohledu podnikového layoutu linka typu „I“ je velice vhodná. Zpravidla jsou Výrobní závody designované tak, že na jednom konci přichází vstupní materiál a na druhém konci (výstupní sklad) jsou připravované výrobky k expedici.

Přínosy linky typu „U“

· Řízeni rozpracované výroby: Řízeni rozpracované výroby je jednodušší, protože zaměstnanci v rámci pracovního cyklu musí dokončit sled operaci a aby mohly pokračovat, musí uvolnit zařízeni a tím vytvořit místo pro další výrobek. Protože zaměstnanci pracuji na více pracovních pozicích, jsou daleko vice nuceni dodržovat CT pracovišť a nepředbíhat ve výrobě na některém pracovišti. Pracoviště je vice kompaktní.

· Lepší komunikace mezi vstupem a výstupem linky: U linky tvaru „U“ je snaha o co nebližší umístěni vstupu a výstupu. Při rozděleni systému do sektorů, které jsou rozvržené podle střední osy linky, pak vstup a výstup se nachází ve stejném sektoru. Blízkost vstupu a výstupu umožňuje jednodušší řízení a kontrolu chodu linky.

· Lepší schopnost reakce na problémy: Lepší kompaktnost linky znamená kratší vzdálenosti, které nejen že přispívají k lepšímu toku materiálu, ale i lepšímu toku informaci. Díky tomu je v takovém kompaktním pracovišti jednoduché reagovat na podněty spojené s nekvalitou, prostoji nebo produktivitou. Tím je možně zkrátit čas prostojů.

Předpoklady pro zavedení metody/bariéry

V současnosti je možně pozorovat stále častější opouštění koncepce přímé linky a častější použití koncepce linky tvaru U. Taková linka umožňuje velkou kompaktnost sestavení výrobních systémů a procesů. Obsluha pracovišť může pracovat v jednom pracovním cyklu na více pozicích (nenavazujících na sebe – nejsou svázané), aniž by musela přecházet velké úseky. Jestliže můžeme měnit počet pracovníků v lince, pak potřebujeme vice zacvičené pracovníky, kteří jsou schopni zvládat vice pracovních úkonů při dodržovaní kriterii kladených jak na výrobní systém, tak na proces. Existují však problémy při použití linky do tvaru „U“. Linka „U“, je hůře přístupná pro zásahy údržby z místa, kde se pohybuje obsluha, proto prostor pro případné údržbářské práce uvnitř linky je třeba řešit už při tvorbě linky tak, aby v případě potřeby bylo možno přesunout zařízeni do prostoru s lepším přístupem. Také bezpečnost práce z pohledu únikových cest je horši. V případě „I“ linky mohou zaměstnanci odstoupit od zařízení. V případě „U“ linky jsou uzavřeni v prstenci pracovišť. V případě ohroženi, tak máji jedinou únikovou cestu. Aby se zvýšila možnost opuštění pracoviště, tak se linka staví jako dvě paralelní větve, kde možnost uniku je na obou koncích. Při možnosti měnit počet lidi na lince vyvstává potřeba pracovníků s větším počtem zaškolení na pracovištích. Každý zaměstnanec musí umět pracovat na vice než jednom pracovišti (v případě linky „I“ stačí zaučeni na „jedno pracoviště“). Díky tomu musíme vynaložit vice zdrojů na školení. Úroveň zaměstnanců musí být taková, aby byli schopni obsáhnout pracoviště co do znalostí, ale i do dovedností. To klade větší nároky na jejich schopnosti a zvyšuje požadavky na odměňování.

Top