Производственная ячейка. Так какой же способ организации производства самый бережливый? Принцип работы U-образных ячеек

Данная книга посвящена производству в U-образных ячейках и потоку единичных изделий. Такая организация производственного процесса позволит компаниям сократить издержки и занимаемую площадь, избавиться от ненужных перемещений деталей и продукции, уменьшить объем брака, повысить производительность труда и качество выпускаемой продукции. Книга будет полезна всем, кто интересуется вопросами совершенствования производства.


Выходные данные книги:

Cellular Manufacturing One-piece Flow for Workteams / Created by The Productivity Press Development Team / Productivity Press - New York

Производство в ячейках для рабочих / Пер. с англ. - М.: Институт комплексных стратегических исследований, 2009. - 96 с.

УДК 65.0 (07), ББК 65.290-2я7, П801, ISBN (англ.) 978-1563272134, ISBN (рус) 978-5-903148-29-5

Перевод с англ. Александра Рыжкова, Ответственный редактор Александр Нижельский, Научное редактирование Вячеслав Болтрукевич, Литературный редактор Лариса Павлова, Корректура Галины Кулик, Ольги Павловской, Технический редактор Андрей Соболев, Верстка Андрея Соболева, Дизайн обложки Андрея Соболева.

Подписано в печать 24.10.2008 г. Формат 60x90/16. Бумага офсетная № 1. Печать офсетная. Объем 6 п.л. Тираж 2000 экз. Заказ № 2901. Отпечатано в ОАО ИПК «Звезда».

Глава 2. Работа в производственной ячейке

  • Работа в U-образной ячейке
  • Многостаночное обслуживание
    • Освоение смежных специальностей
    • Передвижения во время выполнения операций
  • Использование небольших универсальных станков
  • Автономизация
  • В заключение
    • Выводы
    • Время подумать

Глава 3. Базовые элементы ячейки

  • Этап 1. Оцените текущее состояние производственных процессов
    • Соберите данные о продукции и производстве
    • Отобразите на бумаге текущее расположение оборудования и производственный поток
    • Проведите хронометраж производственного процесса
    • Вычислите производственную мощность и время такта
    • Используйте сводные таблицы стандартизированной работы
  • Этап 2. Расположите оборудование в соответствии с последовательностью операций
    • Оцените производственные элементы
    • Разработайте план ячейки
    • Передвиньте оборудование
    • Отобразите на бумаге новый технологический процесс
    • Проведите испытание производственной ячейки
  • Этап 3. Постоянно улучшайте производственный процесс
    • Сократите время производственного цикла
    • Сократите время переналадки оборудования
    • Избавьтесь от дефектов
    • Сократите сбои оборудования
  • В заключение
    • Выводы
    • Время подумать

Глава 4. Решения для бригад при производстве в ячейках

  • Работайте в бригадах
  • Используйте систему 5S
  • Используйте визуальное управление для производственного контроля и техники безопасности
  • Применяйте автономное обслуживание оборудования
  • Используйте информационные стенды и точечные уроки
  • В заключение
    • Выводы
    • Время подумать

Предисловие оригинального издателя

Производство в ячейках как один из методов бережливого производства позволяет избежать различных потерь в процессе производства и делает компанию более конкурентоспособной. Этот метод предлагает создание производственных ячеек, где все оборудование размещается в соответствии с последовательностью операций в отдельно взятом процессе. Такой тип производства обеспечивает равномерный поток выпуска продукции и сокращает производственный цикл. Кроме того, данный метод позволяет реализовать «беззапасное» производство широкого ассортимента продукции.

Переход от традиционного серийного производства к бережливому производству требует также взглянуть по-новому на все действия, которые действительно добавляют изделию ценность. Конечно же, выбор, какой концепции придерживаться в производстве, находится в руках руководства компании. Но следует признать, что ключевую роль во внедрении любой концепции играют рабочие и мастера. В этой книге вы найдете полезную информацию, которую сможете эффективно использовать по мере внедрения в вашей компании принципов производства в ячейках и других методов бережливого производства.

Эта книга хорошо дополняет книгу «Точно вовремя для рабочих», опубликованную также в серии «Производство без потерь». Информация, изложенная там, носит более справочный характер: вы узнаете, что такое время такта, выровненное производство, «канбан» и т.д. А в нашей новой книге главным образом рассказывается о самом процессе создания производственной ячейки и роли рабочих в этом процессе.

Читая эту книгу, вы должны понимать, что в ней представлены лишь обобщенные знания. Чтобы реализовать на практике и успешно применять производство в ячейках, несомненно, требуются глубокие знания и понимание всего производственного процесса и его нюансов. Если вы решили внедрить в вашей компании принципы производства в ячейках, лучше всего обратиться к опытным консультантам и тренерам.

Освоить материал этой книги вам удастся без особого труда. Каждая глава начинается с оглавления. В книге много иллюстраций и примеров. Всю важную информацию и понятия мы выделили специальными графическими символами на полях. Вопросы, которые встречаются в тексте, позволят вам контролировать усвоение материала.

Начало работы

Цель этой книги

Книга «Производство в ячейках» написана для того, чтобы наиболее полно изложить информацию, необходимую для внедрения в вашей компании этого важного подхода, применяемого в бережливом производстве. На работе вами дорожат как ценным специалистом, ваши знания, советы и действенное участие необходимы для успеха многих начинаний.

Вы можете читать эту книгу потому, что вас попросил об этом один из руководителей. Однако вы можете читать ее и потому, что хотите почерпнуть в ней знания, полезные для дальнейшей работы. Прочитав введение до конца, вы яснее поймете, как сведения, содержащиеся в данной книге, помогут вам устранить потери и лучше удовлетворять потребности потребителей.

Что положено в основу этой книги

В этой книге рассказывается о том, как организовать рабочее место таким образом, чтобы обрабатывать изделия с минимальными задержками и потерями. Методы и решения, описанные в этой книге, берут свое начало из системы бережливого производства, разработанной компанией Toyota. Сегодня ведущие мировые компании используют принципы бережливого производства и добиваются колоссальных успехов. Главная цель этой книги - изложить в простой и доступной форме главные идеи и принципы концепции производства в ячейках и потока единичных изделий.

Рис.1 Два способа освоения материала.

Два способа освоения материала

Предлагаемый материал можно осваива двумя способами:

1) в группе;

2) индивидуально.

Ваша компания может разработать собственный учебный процесс, взяв за основу эту книгу. Также вы можете приобрести ее или одолжить у кого-то, чтобы заниматься самостоятельно. В любом случае вы узнаете много ценного и сможете применять в работе идеи и методы, с которыми познакомились благодаря нашему пособию.

Обзор глав

Начало работы

Это введение, которое вы сейчас читаете. В нем объясняется, какова цель книги и как она была написана. Здесь приведены советы, которые позволят вам получить максимальную пользу от прочитанного. Также во введении кратко рассказывается о содержании всех глав.


Глава 1. Общие сведения о производстве в ячейках.

В этой главе вы узнаете о методе производства в ячейках и его преимуществах для компаний и их сотрудников. Здесь вы найдете определения таких ключевых понятий, как процессы и операции.


Глава 2. Работа в производственной ячейке.

Во второй главе описываются основные особенности производства в ячейках. Сюда относятся расположение оборудования в соответствии с последовательностью операций, освоение рабочими смежных специальностей и многостаночное обслуживание, использование небольших универсальных станков и автономизация (дзидока).


Глава 3. Базовые элементы ячейки.

В третьей главе вы найдете подробное описание трех базовых этапов перехода на производство в ячейках: оценка текущего состояния производственного процесса, непосредственно создание ячейки и постоянное совершенствование производства. Рассматриваются разнообразные методы и инструменты для анализа производственного процесса.


Глава 4. Решения для бригад при производстве в ячейках.

В последней главе этой книги вы узнаете о методах и решениях, специально предназначенных для рабочих, объединенных в бригады, и позволяющих оптимально организовать рабочее место. В число этих методов входит система 5S, визуальный менеджмент и автономное обслуживание. Вы узнаете о таких инструментах публикации информации, как информационные стенды и точечные уроки.

Глава 1. Общие сведения о производстве в ячейках.

Рис 1-1. Потери в производственном процессе

Типы Примеры
Дефекты Утилизация, переработка, инспекционный контроль
Ожидание Отсутствие ресурсов, задержки партии, простой оборудования, скапливание продукции
Обработка Ненужная или неправильная обработка
Перепроизводство Производство изделий, на которые отсутствует спрос
Перемещения Ненужные и утомительные перемещения людей
Запасы Переизбыток материалов, незавершенного производства или готовых изделий
Транспортировка Перемещение незавершенного производства на большие расстояния, неэффективные средства транспортировки
Неиспользованный потенциал рабочих Потерянное время, нереализованные идеи, улучшения

Что такое производство в ячейках?

Производство в ячейках - это один из методов бережливого производства, который позволяет компаниям производить с наименьшими потерями определенный ассортимент изделий для своих заказчиков. При организации производства в ячейках оборудование и рабочие станции располагаются в такой последовательности, чтобы обеспечить

дельных шагов или целого сегмента производственного процесса; при этом оборудование располагается в порядке, соответствующем последовательности обработки материала. Например, если процесс обработки изделия требует сначала отрезки заготовки, затем сверления и только потом чистовой обработки, в производственную ячейку следует включить оборудование для выполнения всех этих действий, причем его нужно расположить в последовательности, точно повторяющей последовательность этих действий.

ритмичность потока материалов и компонентов в производственном процессе с минимальными задержками на их транспортировку или обработку.

Производство в ячейках - это важный элемент бережливого производства. Бережливое производство позволяет сократить потери, которые обычно ведут к дополнительным издержкам и удлинению производственного цикла. Под потерями подразумевается любой элемент производственного процесса, который увеличивает стоимость изделия, не добавляя ему ценности. На рис. 1-1 перечислены восемь типов потерь, которых помогает избежать бережливое производство.

Ячейка - ключевое слово для понимания того, что обозначает «производство в ячейках». Производственная ячейка включает в себя персонал и оборудование или рабочие станции, необходимые для выполнения отдельных шагов или целого сегмента производственного процесса; при этом оборудование располагается в порядке, соответствующем последовательности обработки материала. Например, если процесс обработки изделия требует сначала отрезки заготовки, затем сверления и только потом чистовой обработки, в производственную ячейку следует включить оборудование для выполнения всех этих действий, причем его нужно расположить в последовательности, точно повторяющей последовательность этих действий.

Размещение оборудования и персонала в производственных ячейках позволяет компаниям достичь двух важных целей бережливого производства - потока единичных изделий и производства широкого ассортимента изделий.

Группа разработчиков издательства Productivity Press

Издательство Productivity Press выпускает книги о лучших в мире методах совершенствования производства с 1981 года. «Сердцем» издательства является группа разработчиков - редакторов, писателей и опытных экспертов в различных сферах деятельности, которые неустанно трудятся, чтобы донести до своих читателей самую актуальную и нужную информацию. Они читают новые книги, уз нают новые термины и следят за новыми тенденциями в производстве и издательском бизнесе. Они постоянно учатся сами и делают все для того, чтобы выпускаемые их издательством книги и другие обучающие материалы были полезными и отвечали запросам читателей.

В книгах и статьях о бережливом производстве довольно часто мелькает термин U-Shape Cell (U-образная или подковообразная производственная ячейка). Частое упоминание может натолкнуть на мысль, что такой способ организации процесса является самым лучшим с точки зрения Lean. Так ли это?

U-образная ячейка в определенных условиях может быть оптимальным способом производства. Выгодным отличительными чертами такой линии могут быть:

  • низкий уровень незавершенной продукции (WIP);
  • поток единичных изделий (single piece flow);
  • гибкое планирование мощности и количества задействованных операторов;
  • удобная подача (презентация) материала
  • и т.д.

Тем не менее, U-Shape – это не единственный способ организации производства и не всегда наилучший способ расположения рабочих станций (оборудования, станков и т.д.). К примеру, расположение столов в кол-центре в форме буквы “U” не ускорит работу и не сократит время ожидания клиента.

Так какой же способ организации производства самый бережливый?

Существует несколько принципиальных способов организации производственного процесса:

  1. Производство партиями и очередями: процесс, состоящий из последовательных операций, между которыми скапливается незавершенное производство (WIP 1). Количество незавершенного производства в лучшем случае равно размеру партии, которая движется от операции к операции.
  2. Производство в линии (или ячейке): процесс, состоящий из связанных между собой операций, материал между которыми движется поштучно или небольшими контролируемыми партиями. Важная особенность этого процесса в том, что количество незавершенного производства строго ограничено.
  3. Производство в одной точке: на одном универсальном станке (как “яма” у автомеханика) или так называемом .

Пункт 2 – производство в линии (или ячейке) – подразумевает множество вариантов конфигурации. Вот наиболее часто встречающиеся:

  1. прямая линия (I-образная ячейка);
  2. подковообразная линия (U-образная ячейка);
  3. T или Y-образная линия;
  4. C или L-образная линия.

Как было сказано выше, вариант 2b упоминается в книгах по бережливому производству чаще всего, однако, как вы видите, он не единственно возможный:

Кроме того, весь производственный цикл может состоять из нескольких участков, на каждом из которых может быть реализован другой способ производства или другой тип линии (ячейки). Например, в McDonalds вы можете наблюдать работу за кассой – D-shop – и догадываться, что на кухне происходит что-то вроде работы в ячейках, конфигурация которых зависит от планировки кухни. Соединяет кухню и кассу своего рода супермаркет:

Как же выбрать оптимальный вариант организации производственного процесса в условиях вашего предприятия?

Под организацией производственного процесса будем понимать организацию всего, что находится между складом сырья и складом готовых изделий. В упрощенном варианте это поток материала из одного склада в другой. Организация такого потока означает устранение максимального количества препятствий на пути. В бережливом производстве эти препятствия называют потерями.

Цель устранения потерь (препятствий на пути у потока) – ускорение потока материалов. Таким образом, в результате устранения потерь материал должен “перетекать” по кратчайшей траектории, не встречая на пути препятствий (читай, не останавливаясь).

Какая траектория потока материалов будет кратчайшей на вашем предприятии?

Если, к примеру, на вашем предприятии склад сырья и готовых изделий разделены – находятся с разных концов здания, – то кратчайшая траектория будет проходить по прямой:

Идеальной траекторией потока материалов в таком случае может быть прямая линия. Так работает множество автомобильных заводов: с одной стороны подвозят кузова – с другой, съезжают готовые автомобили. Так работает множество Cross-Docking-складов (порты, авто и железнодорожные вокзалы): с одной стороны выгружают контейнеры, а с другой – загружают их на следующий транспорт. Даже ваш любимый супермаркет может быть разделен на два помещения: склад и торговый зал. С одной стороны – со стороны склада – разгружают продукты, а с другой – со стороны торгового зала – запускают посетителей.

Если же склад сырья и готовых изделий находятся с одной стороны от производственной площадки, то кратчайшая траектория потока материалов будет напоминать подкову:

Разумеется, вы можете сказать, что оба способа не применимы в условиях вашего предприятия. К примеру, первый вам не подходит, так как расстояние между складами значительно превышает длину производственной линии. А второй не подходит потому, что на вашем предприятии работает более одной линии.

Причин “почему нет?” существует масса. Однако важно, чтобы в поисках самого бережливого способа организации производства вы вначале выбрали способ – концепт, а не погрузли в деталях. Зачастую нам свойственно уходить в проработку деталей. Каждая деталь требует тщательного взвешивания и обдумывания, и уверяю вас, эта дорога ведет в никуда.

Решите проблему концептуально – выберите способ, а уж потом прорабатывайте детали и решайте проблемы по мере необходимости. Зачастую множество неразрешимых элементов впоследствии не потребуют от вас никакого решения вовсе или решение будет известно. Иными словами, определите, как должен двигаться материал, а затем думайте, как “вписать” в этот поток отдельные операции, ячейки или D-шопы:

И если потребуется немножко реорганизовать складские помещения, то почему бы и нет?

Разумеется, выбор концептуального решения о движении материала через производственную территорию еще не означает, что вы добились оптимального производственного процесса. Но начало положено, и первый шаг был сделан правильно. А это главное!

По определению производственная ячейка – это расположение оборудования и рабочих мест в такой последовательности, чтобы обеспечить ритмичность материалов, комплектующих и прочих компонентов в производственном процессе с минимальными , в частности задержками на их транспортировку.

Можно сказать, что выстраивание ячейки – это расстановка станков в соответствии с последовательностью операций, когда некрупное и недорогое оборудование выделяется исключительно под какой-либо определённый продукт.
Исходя из вышеизложенного, производственная ячейка требует совмещения профессий, т.к. рабочий или несколько в ячейке должны уметь работать на разных видах оборудования (возможно на всех), входящих в состав ячейки. Необходимо определить и чётко прописать , планировать количество и периодичность движения .

По видам построения различают L-образные, T-образные, V-образные, I-образные и прочие, зависящие от технологии, планировки участка их расположения и прочих факторов. Наиболее популярными являются U-образные производственные ячейки.
При любом варианте компоновка ячейки должна быть организована таким образом, чтобы оборудование, инструменты, материалы, стандарты были под рукой, а их расположение обеспечивало безопасное выполнение работ.

Алгоритм формирования производственной ячейки достаточно прост (см. рисунок).

Для начала необходимо провести выбор ассортимента . Несмотря на схожесть с , здесь акцент ставится не на целях, а на массовости продукта, так как формирование ячейки предполагает физическое изменение определённого участка (перемещение рабочих мест и оборудования). Это должна быть наиболее массовая номенклатура, выбранная по принципам АВС анализа и визуализированная при помощи д. Парето, охватывающая наибольшее количество операций потока, т.е. с наиболее продолжительной технологической цепочкой. Если вы уже на стадии выбора продукта для рассматриваете такое изделие, то вы на правильном пути. В противном случае необходимо рассмотреть возможность организации ячейки в свете иного множества номенклатур различных изделий.

Позволяют ли мощности и целесообразно ли формирование ячейки?
Возможно ли формирование производственной ячейки на другой номенклатуре или на нескольких видах сразу?
После выбора ассортимента формируется план текущего состояния , который состоит из планировки участка с указанием технологического оборудования, диаграммы передвижений работника в процессе преобразования выбранного изделия, и возможных необходимых указаний, например, контроль качества, необходимость в специальном навыке, особое внимание технике безопасности и т.п. Составление плана даёт нам понять текущее состояние, увидеть и начать генерировать идеи по улучшению. Здесь же необходимо вести выполнения каждой операции (на соответствующей единице оборудования) согласно диаграмме Спагетти, т.е. указать время, затрачиваемое на каждое действие рабочих.

Как правило, текущее состояние отражает технологическую последовательность преобразования какого-либо изделия, проходящую через несколько видов оборудования и несколько операторов, т.е. операций, на входе и выходе которых находится некоторое количество незавершённого производства. Данные хронометража необходимы для построения диаграммы и оборудования, группируемого в ячейку под требуемый . Балансировка под – следующий шаг формирования ячейки. Здесь можно воспользоваться не только перераспределением действий и ликвидацией , но и поэкспериментировать с различными вариантами расположения и количеством оборудования. Операции, которые по каким-либо причинам не могут быть сбалансированы, не включаются в состав ячейки.

Исходя из результатов балансировки, требуемого времени такта и возможностей перемещения оборудования формируется план производственной ячейки целевого состояния , т.е. как мы хотим. План включает в себя диаграмму с необходимым вариантом расположения оборудования в виде ячейки и минимальным количеством работников, а также сводную таблицу , содержащую перечень выполняемых в производственной ячейке действий, с разбивкой на автоматическую работу оборудования и непосредственные действия самого рабочего (в том числе передвижения, съём и установку изделий и т.п.). Наглядней сводную таблицу стандартизованной работы в виде циклограммы.

Например, при организации ячейки на операции сборки велосипеда, если знать последовательность и продолжительность каждой операции, а также необходимый , таблица стандартизированной работы может выглядеть следующим образом (см. таблицу):

Данные для расчёта:

№

Наименование операции

Продолжительность, сек

Установка заднего колеса

Установка переднего колеса

Подсборка руля

Установка руля

Подсборка сиденья

Установка сиденья

Подсборка ходовой

Установка ходовой

Установка крыльев

Упаковка

Суммарное время = 2190 секунд без учёта передвижений работников. В данном случае мы заведомо упрощаем пример, округляя в большую сторону время выполнения каждой операции до целых минут, тем самым учитывая перемещение продукта и возможные потери.
В приведённом примере работа ячейки рассчитывалась под такт 600 секунд (10 минут).
Таким образом, для выполнения работ под такт потребовалось 2190/600=4 оператора сборщика.

На основании материалов «Cellular Manufacturing with Kanbans Optimization in Bosch Production System»Pedro Salgado, Leonilde R. Varela, 2010


Изучение существующей практики производства выявило ряд узких мест, нуждающихся в устранении. Во-первых, чрезмерные затраты - в частности, на приобретение двенадцати лазерных установок для печати кодов на платах. Во-вторых, существующей производственной системе недостает гибкости - она оказалась неспособной быстро адаптироваться к изменениям спроса, потребовавшим соответственных изменений в дизайне продукта и в технологических требованиях. В-третьих, нередки простои оборудования, поскольку выход из строя одной машины часто может вызвать остановку всего производственного цикла.

В данной статье предлагается модифицировать производственную систему через создание производственных ячеек, что позволит выполнять производственные операции в четкой последовательности без перерывов за счет компоновки различных типов оборудования на одном участке. В случае Bosch Car Multimedia Portugal, S.A. перераспределение оборудования позволяет сократить число линий с двенадцати до семи, сократив таким образом и число требуемых лазерных установок. Учитывая, что три установки на производстве уже имеется, компании нужно приобрести всего четыре новых в дополнение к имеющимся, чтобы полностью решить проблему маркировки плат в зоне автоматической сборки. Подобное решение позволить компании сэкономить значительную сумму.

Предлагаемый сценарий включает создание ячеек, организованных по принципу «точно в срок» (JITC) и ячеек, организованных по методу быстрого реагирования (QRC). Первые во всем следуют принципам JIT, направлены на достижение тех же ключевых целей (ноль дефектов, нулевое время установки, ноль запасов, ноль лишних манипуляций, ноль поломок оборудования) и применяют унифицированные канбан-контейнеры. Вторые позволяют существенно сократить товарные запасы, так как запас, обеспечивающий непрерывность производственного процесса между очередными поставками, не превышает величины, расходуемой за время, в течение которого размещается и выполняется заказ.

Логистический принцип «точно в срок» все чаще используется при организации ячеек, поскольку делает производственную систему более гибкой и адаптивной к изменениям в производстве семейств продуктов, а в современной экономической среде это является важным конкурентным преимуществом. Этот фактор имеет большое значение для Bosch Production System, поскольку производимые платы принадлежат к одному семейству продуктов и потому разделяют некоторые характеристики в отношении требований к производству и манипуляциям, включая сходства в конструкции и материалах.

Когда Bosch столкнулась с необходимостью удовлетворения более широкого спектра требований к спецификации продукта, руководство пришло к пониманию того, насколько большое значение сегодня имеет возможность быстро адаптировать производственную систему и ключевые процессы, и именно гибкость и быстрое реагирование стали самыми важными характеристиками производственных ячеек. Кроме того, производство в ячейках позволяет достичь более высоких показателей качества продукции при поддержании эффективности процессов на высоком уровне и минимизации складских запасов и перемещений товара, материалов и сотрудников в процессе работы. На рис. 1 отображено рекомендуемая планировка ячеек.

Такая производственная среда обладает рядом преимуществ и во взаимоотношениях с клиентами, поскольку производственные ячейки ориентированы на быстрые темпы производства, позволяющие удовлетворить требования клиента в кратчайшие кроки.

Внутренние поставки планируется организовать по принципу молочника. Забирая контейнер из хранилища в зоне автоматической сборки, рабочие зоны финальной сборки оставляют на месте полного пустой контейнер. Это служит сигналом начала нового цикла, и как только контейнер с материалами уходит в зону финальной сборки, карточки канбан возвращаются на доску.

Соответственно, когда в зоне автоматической сборки возникает необходимость в материалах, рабочие забирают полный контейнер из супермаркета - точки хранения минимально необходимого запаса. Всякий раз, когда карточка канбан возвращается на доску, она служит сигналом о необходимости создания новой партии продукта. Когда необходимый объем производства достигнут, карточки помещаются в буфер, откуда они выходят по принципу FIFO (первым пришел - первым ушел).

Из буфера карточки отправляются в сектор планирования, размещенный в самом низу доски. Здесь на основании данных, представленных на карточках, осуществляется производственное планирование на три рабочих периода. Затем карточки проходят через всю линию, прикрепляются к контейнеру и направляются в супермаркет, где материалы хранятся до тех пор, пока не понадобятся в зоне автоматической или ручной сборки.

Для более наглядного сравнения существующего и альтернативного сценариев используем уже разобранный пример с производством плат (рис. 2) и ту же формулу расчета:

В предлагаемом сценарии отличаются лишь показатели эффективного производственного времени (NPT) и времени восполнения продукции (RT loop). Это связано с тем, что производство в ячейках позволяет сократить время подготовки и переналадки оборудования и продолжительность обработки. Таким образом, эффективное производственное время возрастает, сокращаются время обработки продукта (25 минут) и время цикла (9 секунд).

Табл. 1. Расчет параметров производства при альтернативном сценарии

Продукт Типа I

PR - спрос в единицу времени [единицы/время];

SNP - стандартное число деталей в канбан-контейнере;

WA - объем отбираемой продукции [единицы/время];

NPT - эффективное производственное время [мин./период];

RT loop - время восполнения продукции [мин.];

LS - объем партии [единицы];

ST - «страховочное» время (часы).

С помощью этих величин мы можем рассчитать соответственно показатели совокупного времени пополнения запаса (RE), совокупного объема партии (LO), совокупного пика «забора» продукции (WI), совокупных простоев (TI), совокупного «страховочного» времени (SA) - см. таблицу 2.

Табл. 2. Расчет параметров производства при альтернативном сценарии

Продукт Типа I

RE - совокупное время пополнения запаса;

LO - совокупный объем партии;

WI - совокупный пик «забора» продукции;

TI - совокупные простои;

SA - совокупное «страховочное» время;

Как следует из подсчетов, организация производственных ячеек позволяет сократить число канбан-контейнеров с 35 до 30. Учитывая темпы производства, это означает экономию в 5 контейнеров в день, 100 - в месяц (при 20 рабочих днях) при полном удовлетворении всего объема спроса. Таким образом, за полгода мы сэкономим 600 контейнеров, что является весьма существенным показателем.

Сокращение числа контейнеров происходит за счет увеличения эффективного производственного времени, с одной стороны, и сокращения времени пополнения запаса, с другой.

Тайити Оно отмечал, что сокращение числа канбан-контейнеров приводит к сокращению объемов промежуточных и финальных запасов, позволяя компании лучше адаптироваться к колебаниям спроса. А Сигео Синго также зафиксировал, что исключение лишних запасов позволяет сократить трудовые затраты на 40%.

На основании имеющихся данных о продукте и спросе был сделан прогноз потребности в продукции компании на шесть месяцев вперед для альтернативного производственного сценария (рис. 3).

Согласно подсчетам, к концу выделенного периода количество контейнеров составит 2581.

Сравнив результаты расчетов, мы обнаружим, что при переходе к производственным ячейкам мы значительно сократим общее число канбан-контейнеров. За полгода работы вместо 2936 контейнеров при существующем сценарии мы получим 2581 контейнер (на 355 меньше). Таким образом, экономия за полгода поставит 12%.

Ожидается, что спрос на протяжении месяцев будет переживать определенные колебания. В момент возрастания спроса, число контейнеров будет соответственно увеличиваться для удовлетворения потребностей клиентов и наоборот. Тайити Оно на основании своего опыта свидетельствовал о том, что колебаниями в пределах 10-30% можно легко управлять без увеличения числа контейнеров. Тем не менее, стоит помнить, что самым надежным индикатором является практика - каждая компания имеет свою стратегию реагирования на изменения спроса.

С другой стороны, по мнению Дж. Т. Блэка, главное преимущество производства в ячейках состоит даже не в сокращении числа канбан-контейнеров в производственной цепочке, а в повышении гибкости производства, в его повышенной способности быстро реагировать на изменения, вызванные как внешними факторами (чаще всего изменениями спроса), так и внутренними (касающимися изменений в дизайне продукта или расширения производственной линейки).

Преимущества производственных ячеек по сравнению с традиционными моделями производства в отношении эффективности широко обсуждались Роджером Эскиным и Нануа Сингхом. Преимущества были установлены в результате имитационного моделирования, аналитических исследований, практической реализации и сводятся к следующему:

  • Сокращение времени переналадки . Производственная ячейка организована для обращения с деталями сходной формы и размера, поэтому для их удержания могут использоваться схожие зажимные приспособления. Для семейства товаров могут быть разработаны общие приспособления, что существенно сокращает время, необходимое для смены креплений или инструментов.
  • Сокращение объема партии . При сокращении времени переналадки, становится возможным использовать меньшие объемы партий, что позволяет сделать производственный процесс более согласованным и сократить затраты.
  • Сокращение запасов готовой продукции и продукции, находящей в процессе обработки, за счет меньших объемов партий и сокращения времени переналадки. Эскин указывал на возможность сокращения продукции, находящей в процессе обработки, на 50% при 50%-ном сокращении времени переналадки. Помимо этого существенно сокращаются объемы хранящейся готовой продукции, поскольку вместо производства на склад изготовляются более мелкие партии и по принципу «точно в срок».
  • Сокращение времени производственного цикла - за счет сокращения сроков переналадки и времени, которое тратится на операции с сырьем и материалами.
  • Сокращение индивидуальных требований к инструментам . Детали производятся в ячейках и имеют сходные форму, размеры и структуру. Часто они имеют и схожие требования.
  • Сокращение общего времени производственного цикла . В традиционной производственной системе детали перемещаются между стадиями производственного процесса партиями. В ячейках готовая деталь сразу переходит на следующую ступень обработки, что позволяет значительно сократить время ожидания.

В результате вышеупомянутых факторов возрастает и качество продукции, поскольку из-за того, что каждая деталь транспортируется с одной стадии на другую индивидуально, укрепляется обратная связь, а процесс может быть остановлен сразу при обнаружении дефекта.

Подводя итоги анализа существующей логистической системы на Bosch Car Multimedia Portugal, S.A. и предложенной ей альтернативы, мы можем сделать вывод, что переход к производственным ячейкам способен заметно снизить затраты предприятия, усовершенствовать ее Производственную систему и управление производственными задачами. Кроме того, это шаг к упрощению обращения с материалами.

В завершение хотелось бы отметить, что достичь зафиксированных здесь результатов можно, всего лишь изменив планировку производства и создав ячейки. Усовершенствовав некоторые другие аспекты - как то: производственное планирование, поток товаро-материальных ценностей, управленческий контроль и пр. - можно достичь еще более выдающихся результатов.

Учитывая неоднородность автоматизированных средств производства, следует уточнить основные понятия, термины и определения, используемые в машиностроении промышленного производства. За основу принята терминология по ГОСТ 26228—84.

Производство — комплекс скоординированных рабочих процессов, в которых сознательная целевая деятельность людей направлена на создание материальных благ (продукты, услуги) либо информационных потоков для удовлетворения соответствующих потребностей общества.

Система — собрание материальных или виртуальных (схема, математическая модель) объектов, идентифицированных с учетом свойств и особенностей, отличающих данную систему от всех прочих систем. С этой точки зрения под системой можно понимать любой технический объект, в котором выделены связи между входными и выходными параметрами, даже без рассмотрения физических или иных явлений, происходящих во время функционирования объекта и определяющих условия этого функционирования. Типичный пример такого подхода — системы резания.

Производственная система (ПС) — статичная или динамичная комбинация людских, материальных и финансовых ресурсов, обеспечивающая превращение действий на входе в систему (работа персонала, предметы и орудия труда, информация) в результаты на выходе из системы (промышленные изделия, материализованные услуги, новая информация).

Изготовление — часть процесса производства, в ходе реализации которой с помощью средств производства, технологий изготовления происходит превращение сырья и полуфабрикатов в новые промышленные изделия.

Технологическая система (ТС) — совокупность функционально связанных средств технологического оснащения, предметов произ водства, финансов и исполнителей, предназначенная для выполнения того или иного технологического процесса либо операции. Так, например, станочная ТС может служить для обработки конкретной поверхности детали или как одна из многих подсистем входить в общую систему для обработки детали, а в дальнейшем — сборки машины.

Техническая система — комплекс, выполняющий конкретные функции в технологической системе. Название таких систем определяется их целевым назначением. Например, в металлорежущем станке это могут быть гидравлическая система, система управления, система надзора и диагностики и т.д.

Структура системы —- комплект пространственно-временных связей между элементами системы.

Подсистема — система низшего уровня, выделенная в сложной системе.

Автоматизация производства — использование технических средств для автоматического управления и контроля производственных процессов. При этом в отличие от механизации, которая направлена на облегчение физического труда работника, автоматизация нацелена на сокращение (устранение) непосредственного участия человека в производственном процессе и ориентацию его на программирование и общий надзор над процессом. Автоматизация может охватывать средства производства (технологические машины), отдельные составляющие процессов изготовления (манипуляция предметами, их транспортирование, складирование, контроль), а также процесс изготовления полностью (комплексная автоматизация).

Гибкая автоматизация производства (ГАП) — автоматизация, обеспечивающая быстрое и легкое переоснащение (переналадку) и смену программы работы средств производства в соответствии с изменениями требований производства. Такая автоматизация является антиподом жесткой автоматизации, предназначенной для производства изделий только одного типа, трансформация которой требует весьма значительных затрат времени, труда и финансовых ресурсов.

Гибкий производственный модуль (ГПМ) — единица технологического оборудования, автоматически осуществляющая технологические операции в пределах ее технологических характеристик, способная работать автономно и в составе гибких производственных систем или ячеек. В ГПМ входят устройства: ЧПУ, адаптивного управления, контроля и измерения, диагностики.

Гибкая производственная ячейка (ГПЯ) — управляемая средствами вычислительной техники совокупность нескольких ГПМ и систем обеспечения функционирования, способная работать автономно и в составе гибкой производственной системы при изготовлении изделий в пределах подготовленного запаса заготовок и инструмента. В систему обеспечения функционирования ГПЯ входят автоматизированная система управления технологическим процессом, автоматизированная система управления технологическим оборудованием, автоматизированная

Читайте также