LEXIKON METOD PRŮMYSLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ





Tok jednoho kusu (one piece flow)

Základní charakteristika a zaměření metody

Tok jednoho kusu ( one-piece flow) nebo kontinuální výrobní proces (continuous flow manufacturing) je jedna z metod výroby. Jedná se o metodu, kdy výrobní proces je rozdělen na jednotlivé výrobní operace, které na sebe vzájemně navazují bez přerušení nebo čekání. V daný časový okamžik je tedy vyráběn na příslušné operaci pouze jeden výrobek, který je bezprostředně předán na operaci následující. Cílem toku jednoho kusu je vyrobit součást v daném časovém úseku bez neplánovaného přerušení a dosáhnout toho bez výrazných časů čekání. Metoda one-piece flow potřebuje snížení času změny nástrojů a je součástí systému tahu.

Protikladem toku jednoho kusu je výroba v dávkách. Výroba v dávkách oproti tomu vyrábí velký počet součástí, které jsou spojeny do výrobní dávky. Tato výrobní dávka se následně přesouvá na další výrobní operaci, kde danou operací projde celá výrobní dávka před dalším přesunutím.

Popis principu a fungování metody

Zatímco většina lidí je dostatečně seznámena s terminologií toku jednoho kusu, je zde velká část, která nerozumí principu metody a jejího uplatnění. Prvním krokem k pochopení tohoto systému je zaměřit se na koncept kontinuální výroby. Pro dosažení kontinuálního výrobního procesu je nutné implementace všech výrobních procesů do jednoho toku.

Vysvětlení principu a fungování metody one-piece flow je ukázáno na následujícím příkladu. Tento příklad také zobrazuje rozdíl mezi dávkovou výrobou a tokem jednoho kusu, jenž jsou znázorněny na obrázcích č. 1 a č. 2. Jedná se o jeden druh výrobku, který prochází třemi fázemi, kdy se na výrobku pracuje. Každá fáze trvá jednu minutu. Na obrázku č. 1 se vyrábí po dávkách deseti kusů, znamená to, že až po dokončení operace A na všech výrobcích se může začít s operací B a následně s operací C. Z čehož vyplývá, že první kus může být hotov nejdříve za 21 minut. Na rozdíl u toku jednoho kusu, jež znázorňuje obrázek č. 2, kde po provedení operace A na prvním kusu se pokračuje hned s operací B a následně C. První výrobek je tedy hotov za 3 minuty.

Z tohoto příkladu také můžeme vyčíst, že jednotlivé operace musí být časově stejně náročné. Musí být také umožněno jejich plynulého přechodu v určitém časovém taktu.

Obrázek 1: Výrobní dávka

Obrázek 2: Tok jednoho kusu

Oblastí použití (Implementace)

Metoda toku jednoho kusu je vhodná pro sériovou a hromadnou výrobu popřípadě velkosériovou výrobu. Jedná se především pro výrobky nebo skupiny výrobků, které se často opakují. Tato metoda není vhodná pro kusovou či malosériovou výrobu, jelikož je nutné přizpůsobit pracoviště danému výrobku či výrobkům, které mají velice podobný výrobní proces. Toto přizpůsobení celého výrobního systému sebou nese výrazné finanční nároky a časové nároky také nejsou zanedbatelné. Je nutné spočítat takt linky a přizpůsobit jednotlivé operace, tak abychom z dané metody vytěžily maximum.

Prvním krokem k implementaci metody je rozhodnutí jaký produkt či rodina produktů je vhodná pro one-piece flow a následné vytvoření vhodného sledu operací. Musíme dosáhnout snížení času na změnu nástrojů a druhu výrobku. Tato část se pojí s vytvořením závazných nařízení, které jasně definují danou výměnu. Následuje propočet doby taktu pro výrobu produktu nebo skupiny produktů. Dále je nutné rozložit jednotlivé operace na dílčí pohyby a zjisti potřebný čas pro jejich splnění. Tento čas musí být opakovatelný.

Předposledním krokem je sestavit vhodný lean leyout s využitím principů 5S. Vytvořit ekonomicky výhodné pracoviště, které bude splňovat všechny ergonomické požadavky. Závěrečným krokem je vyvážit jednotlivé dílčí operace, standardizovat pracovní instrukce pro každého operátora. Součástí je také určení počtu operátorů, aby byl zajištěn takt výroby a rozdělení dílčích operací mezi požadovaný počet operátorů.

Přínosy a cíle za zavedení metod

Rozdíl mezi klasickou výrobou v dávkách a one-piece flow si můžeme všimnout, jíž v kapitole popisující princip fungování. Je to značné urychlení výroby jak jednoho kusu, tak celkového množství vyráběných kusů. Další výhodou je včasné rozeznání špatného výrobku, které je ihned oznámeno předešlé operaci. Tato rychlá kontrola může zabránit škodám v případě, že by se jednalo o špatné nastavení stroje a celá výrobní dávka by tedy byla znehodnocena. Snížení času výroby se také projeví snížením časů prostojů, které jsou brány jako součást plýtvání. Další výhodou je, že cyklus výroby je snadno předvídatelný a je možné ho rychleji upravit. Množství rozpracované výroby se nám díky zavedení metody one-piece flow sníží. Tento jev je pojen s další výhodou, což je redukce výrobních ploch. Jelikož produkt je ihned přesunut na další operaci není nutné místo na skladování rozpracované výroby. Po zavedení one-piece flow lze snadno identifikovat úzké místo v procesu. Toto místo bude operace, která bude probíhat nejdéle ovšem v daném časovém limitu taktu. Pokud rozpoznáme ono úzké místo, je to základní předpoklad k jeho odstranění. Značnou nevýhodou jsou vysoké náklady, které plynou s přizpůsobením celého výrobního procesu danému výrobnímu cyklu. Tyto náklady se nám ovšem vrátí po zavedení této metody pro opakující se výrobu. Rozdíly mezi dávkovou výrobou a tokem jednoho kusu je v tabulce níže.

Dopad

One-piece flow

Dávková výroba

Operátoři

Pracují jako tým ve výrobním systému. Okamžité odhalení problému předcházejícího operátora. Vyšší morální zapojení.

Pracují jako jednotlivci. Není příliš snaha spolupracovat s jinými částmi výrobního procesu. Nevidí dopad svých chyb.

Výrobní produktivita

Vysoká - soubor operací pracuje v systému tahu. Snadné rozpoznání pracovní efektivnosti.

Nutnost vytvářet zásoby v případě, že se změní některé požadavky. Velké množství prací nepřidávající hodnotu.

Vedení a úsilí

Tým přebírá zodpovědnost za provedenou práci a dodržení dohodnutého pracovního času. Jakýkoliv problém je ihned zřetelný.

Nutnost konstantního dohledu 100% pracovníků. Problémy se eskalují až po zjištění významného problému.

Zákazník

Pracovní cyklus je velmi rychlý a snadno předvídatelný. Rychlejší odhalení chyb a možnost zavedení nápravného opatření.

Výrobní cyklus je příliš dlouhý a nevariabilní. Zavedení nápravných opatření je zdlouhavé.

Obchodní partneři, prodejci, IT

Velmi rychlá odpověď výrobního procesu na požadavky přepracování.

Velký problém je jakýkoliv druh přepracování. Většina výroby je v určitém stádiu rozpracovanosti.

Tabulka 1 – Rozdíly a výhody one-piece flow a dávkové výroby

Předpoklady pro zavedení metody/bariéry

Pro rozpoznání zda je daný produkt vhodný kandidát musí splňovat následující podmínky:

· Proces musí být schopen produkovat dobrý výrobek. Pokud se s procesem pojí mnoho problémů s kvalitou, je nevhodné zavádět one-piece flow.

· Čas jednotlivých dílčích operací musí být opakovatelný. Pokud jsou jednotlivé operace velice časově variabilní, není vhodné využití této metody.

· Stroje a nástroje musí být v 100% kondici a neustále připraveny k použití. Není možné zavést tok jednoho kusu, pokud stroje trpí častými poruchami.

· Proces musí být schopen se přizpůsobit k zavedení a dodržení pracovního taktu. Pokud proces není schopen produkovat výrobní jednotku v daném časovém intervalu, nemůžeme použít metodu one-piece flow.

Pro zavedení jakékoliv metody je nutné výrazné zapojení vedoucího managementu, aby daná změna mohla být uskutečněna. Tato metoda není výjimkou a z důvodu velké časové a finanční náročnosti je to hlavní předpoklad.

Top