Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

W3. Projektowanie i optymalizacja procesów produkcyjnych Prof Stefan Markowski WYŻSZA SZKOŁA INFORMATYKI I ZARZĄDZANIA z siedzibą w Rzeszowie Maj 2015.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "W3. Projektowanie i optymalizacja procesów produkcyjnych Prof Stefan Markowski WYŻSZA SZKOŁA INFORMATYKI I ZARZĄDZANIA z siedzibą w Rzeszowie Maj 2015."— Zapis prezentacji:

1 W3. Projektowanie i optymalizacja procesów produkcyjnych Prof Stefan Markowski WYŻSZA SZKOŁA INFORMATYKI I ZARZĄDZANIA z siedzibą w Rzeszowie Maj 2015

2  Zarządzanie procesami produkcyjnymi  Podział procesów produkcyjnych  Automatyzacja procesów produkcyjnych  Organizacja procesów produkcyjnych  Projektowanie procesów produkcyjnych  Optymalizacja procesów produkcyjnych  Projektowanie i optymalizacja wspierających usług logistyki bliskiej  Literatura ◦ Rogowski, r.3 ◦ Pająk, r.3 ◦ Waters, czesc II, r.7 Większość ilustracji w tym wykładzie pochodzi z książki Edwarda Pająka, Zarządzanie produkcją, PWN 2006 (odnośnik: Pająk, rys. xx). Niektóre ilustracje pochodzą z wykładów Dr Grzegorza Wróbla Podstawowe zagadnienia procesu produkcyjnego i jego przepływu, WSIiZ 2014 (odnośnik: Wróbel, rys. xx)

3  W poprzednich wykładach mówiliśmy o produktach i procesach produkcyjnych, w tym wykładzie skupiamy się na procesach, operacjach (jako części procesów podstawowych i pomocniczych) i zadaniach produkcyjnych (części procesów obsługi)  Operacja/zadanie to cześć procesu realizowana na jednym stanowisku obsługiwanym przez jednego operatora lub mały zespól operatorów  Operacje i zadania tworzą łącznie strukturę procesu produkcyjnego  W tym wykładzie koncentrujemy się na projektowaniu wydajnych i efektywnych struktur procesów produkcyjnych

4  Poniżej procesy produkcyjne są podzielone na: ◦ procesy badan i rozwoju (R&D) ◦ procesy wytwórcze ◦ procesy dystrybucji i obsługi klienta  Procesy wytwórcze są zróżnicowane ze względu na: ◦ czas i strumień produktów ◦ technologie produkcji ◦ środki produkcji ◦ kryteria organizacyjne  Proces technologiczny to cześć procesu wytwarzania polegająca na zmianie wymiarów, powierzchni i własności fizykochemicznych materiałów lub łączenia/montażu elementów

5 Żródło: Pająk, Rys 3.28

6 Żródło: Pająk, Rys 3.30

7  Podstawowe procesy technologiczne: ◦ Obróbka plastyczna (np, walcowanie, kucie, tłoczenie) ◦ Odlewnictwo (np, odlewanie w formach) ◦ Przetwórstwo tworzyw sztucznych (np, tłoczenie, wtryskiwanie) ◦ Spiekanie proszków (np, wypalanie, spiekanie ceramiki) ◦ Łączenia (np, rozłączne jak klinowe czy gwintowe oraz nierozłączne jak spawanie, klejenie) ◦ Obróbki cieplnej (np, hartowanie) ◦ Obróbki cieplno-chemicznej (np, nawęglanie, azotowanie) ◦ Obróbki mechanicznej (np, skrawanie, szlifowanie) ◦ Obróbka hybrydowa – łączenie różnych metod obróbki ◦ Obróbka kompletna (większość operacji na jednym stanowisku) ◦ Obróbka części bardzo małych

8  Nowe technologie (High Technology - HT) związane są z nowymi materiałami narzędziowymi (jak ceramika narzędziowa) i rozwiązaniami konstrukcyjnymi (np, elektrowrzeciona)  Elastyczne systemy produkcyjne ESP (Flexible Manufacturing Systems – FMS) są to zintegrowane kompleksy urządzeń produkcyjnych, środków transportu, i urządzeń kontrolno-pomiarowych kontrolowanych komputerowo (CNC), które umożliwiają produkcje przedmiotów o wspólnych cechach technologicznych lecz zróżnicowanych konstrukcyjnie  Trzywymiarowe drukarki – nowe technologie budowania produktów poprzez nakładanie warstw (“drukowanie”)

9 Żródło: Pająk, Rys 3.60

10

11  Automatyzacja polega na samoczynnym sterowaniu i kontrolowaniu procesów produkcyjnych  Automatyzacja sztywna: automatyczne i rytmiczne wytwarzanie jednego produktu z dużym kosztem przestawienia linii na inny produkt  Elastyczna automatyzacja pozwala na szybkie przestawienie maszyn zależnie od zadań produkcyjnych (zmniejszone przestoje)  Postępująca integracja i automatyzacja procesów produkcyjnych (automatyczne centra obróbkowe)  Rosnący stopień wykorzystania potencjału produkcyjnego maszyn i operatorów  Automatyzacja procesów sterowania produkcja zwiększa jakość produktów (lepsza regulacja produkcji)  Podobnie zwiększone użycie sensorów w procesie produkcyjnym

12 Żródło: Pająk, Rys 3.58

13 Żródło: Pająk, Rys 3.59

14 Żródło: Pająk, Rys 3.56

15 Żródło: Pająk, Rys 3.57

16  Robotyzacja systemów produkcyjnych (elastyczne centra montażowe z programowalnymi robotami)  Podsystemy transportu i manipulacji produktów sa technologia integrująca przepływy produktów (podobnie jak strumienie informacji)  Podsystemy magazynowania ◦ Statyczne (tylko magazynują) ◦ Dynamiczne integrują transport i magazynowanie  Podsystemy manipulacji (np, manipulatory w magazynach przenoszące obiekty na regały)  Systemy sterowania numerycznego (np, rozproszone Distributed Numerical Control - DNC)  Produkcja bez operatorów (Unmanned Manufacturing – UM)

17 Parametry wejściowe  Parametry produktów ◦ Program produkcyjny ◦ Poziom braków produkcyjnych ◦ Partia produkcyjna  Parametry środków produkcji ◦ Fundusz czasu maszyny ◦ Zmianowość ◦ Stanowisko-chłonność  Parametry operatorów ◦ Fundusz czasu robotnika ◦ Pracochłonność ◦ Współczynnik wykonania normy

18 Parametry środków produkcji  Fundusz czasu pracy : ◦ Nominalny – ilość godzin pracy uwzględniając zmianowość, dni nieprodukcyjne ◦ Efektywny: Nominalny minus planowane przestoje sprzętu ◦ Rzeczywisty: liczba godzin użytecznego wykorzystania sprzętu  Zmianowość : ◦ liczba zmian pracy maszyny (np, 3 zmiany na dobę)  Stanowisko-chłonność : ◦ Czas zajęcia maszyny w celu wykonania określonej operacji ◦ W tym czasy przygotowawcze i zakończeniowe jeżeli wymaga to zajęcia maszyny T zm = t pz + t op [czas przygotowawczy i zakończeniowy + czas na operację] można liczyć jako średnie lub proporcje całego czasu

19 Parametry operatorów  Fundusz czasu operatora ◦ Nominalny: uwzględnia zmianowość, wolne dni, urlopy ◦ Efektywny: nominalny minus liczbę dni nieobecności w pracy ◦ Rzeczywisty: liczba godzin użytecznego wykorzystania efektywnego funduszu czasu operatora (godziny)  Pracochłonność ◦ Czas zajęcia pracownika przy wykonywaniu danej operacji/zadania (roboczo-godziny)  Współczynnik wykonania normy ◦ wydajność, produktywność (procent)

20 Parametry wyjściowe proste  Zadanie produkcyjne ◦ Liczba wyrobów wynikająca z programu produkcyjnego do wykonania w określonym czasie przez stanowisko czy operatora  Możliwość produkcyjna ◦ Liczba wyrobów jaką stanowisko/operator może wykonać w określonym czasie  Takt produkcji ◦ Średni czas między spływem dwóch kolejnych wyrobów z linii lub stanowiska (odwrotność zadania produkcyjnego)  Współczynnik obciążenia stanowiska roboczego ◦ Stopień zajęcia stanowiska przy wykonaniu określonej operacji (na jednostkę czasu)  Współczynnik obciążenia operatora ◦ Stopień zajęcia pracownika przy wykonywaniu określonej operacji (na jednostkę czasu)

21 Parametry wyj ś ciowe złożone Stosowane kiedy stanowisko i operator, lub grupa stanowisk i operatorów, wykonują kilka operacji  Sumaryczny współczynnik obciążenia stanowiska roboczego ◦ Sumuje obciążenia stanowiska wszystkimi operacjami  Rezerwy stanowiska roboczego ◦ Pokazuje stopień niewykorzystania stanowiska  Sumaryczny współczynnik obciążenia operatora ◦ Jak wyżej re: operator  Liczba stanowisk roboczych  Liczba operatorów  Średni współczynnik obciążenia stanowisk  Średni współczynnik obciążenia operatorów

22  Cykl produkcyjny - czas między rozpoczęciem a zakończeniem procesu produkcyjnego wyrobu, tzn, czas niezbędny do wykonania wszystkich operacji w procesie produkcyjnym wyrobu w tym czas wszystkich niezbędnych przerw  Seria produkcyjna to określona liczba wyrobów końcowych, które produkuje się wspólnie jako jedna grupę produktów. Roczna produkcja określonego wyrobu może się składać z jednej lub wielu serii produkcyjnych. Podobnie : ◦ Seria informacyjna ◦ Seria próbna  Partia produkcyjna jest to liczba detali (zespołów) wykonywanych w ścisłej kolejności przy jednorazowym nakładzie czasu na każda operację w procesie technologicznym ◦ Partie transportowe

23 Żródło: Wróbel, FlexSIm wyklady

24  Marszruta technologiczna: kierunki przepływu materiałów/części do poszczególnych oddziałów/ stanowisk produkcyjnych ◦ wskazują, które jednostki produkcyjne są zaangażowane w wytwarzanie którego wyrobu i służą do planowania mocy produkcyjnych w systemie MRP  Cykl wytwarzania - czas niezbędny do wykonania wszystkich operacji w procesie produkcyjnym wyrobu łącznie z czasem wszystkich niezbędnych przerw  Trzy podstawowe warianty organizacji cyklu wytwarzania : ◦ Szeregowy ◦ Równoległy ◦ Szeregowo - równoległy

25  Wariant szeregowy polega na rozpoczynaniu następnej operacji po wykonaniu poprzedniej operacji Żródło: Wróbel, FlexSIm wyklady

26  Wariant równoległy składa się z partii obróbczych i mniejszych partii transportowych. Możliwe są przerwy w pracy stanowisk roboczych po wykonaniu każdej kolejnej operacji z wyjątkiem tych operacji, których pracochłonność jest maksymalna Żródło: Wróbel, FlexSIm wyklady

27  Wariant szeregowo – równoległy jest kombinacja elementów szeregowego i równoległego cyklu wytwarzania. Umożliwia skrócenie cyklu w stosunku do wariantu szeregowego o czasy, w których poszczególne operacje wykonywane są równolegle. Skumulowanie przerw z cyklu równoległego umożliwia lepsze wykorzystanie czasu pracy maszyn i urządzeń Żródło: Wróbel, FlexSIm wyklady

28  Formy organizacji określają sposób przepływu materiałów miedzy stanowiskami roboczymi ◦ Gniazdowe lub liniowe ◦ Potokowe lub nie-potokowe  Gniazdowa forma organizacji ◦ Gniazda technologiczne grupujące podobne środki produkcji (np, tokarki) ◦ Gniazda przedmiotowe grupujące podobne wytwarzane produkty i Stanowska są rozmieszczone według faz procesu technologicznego lub komórkowo ◦ Rozmieszczenie stanowisk w gniazdach technologicznych: funkcjonalne lub modułowe

29 Żródło: Pająk, Rys 3.67

30 Żródło: Pająk, Rys 3.68

31  Liniowa struktura stanowisk produkcyjnych – specjalizacja przedmiotowa ◦ Takt linii: średni czas miedzy wykonaniem dwóch kolejnych produktów ◦ Balansowanie linii: synchronizacja operacji (często wymaga magazynowania miedzy operacjami)  Potokowa forma organizacji produkcji: ciągły przepływ materiału  Nie-potokowa forma organizacji produkcji: przerywany przepływ materiału  Stacjonarna forma produkcji: wszystkie kolejne fazy na jednym stanowisku (od a do z)

32  Operacje wykonywane są w sposób ciągły, bez przerw związanych z okresami oczekiwania na kolejną operacje  Czas poszczególnych operacji powinien być bardzo (np, powinien być jednakową długość)  Cechy produkcji potokowej : ◦ płynniejszy przepływ materiałów i przebieg prac ◦ wysoki stopień podziału pracy (kwalifikacje operatorów nie musza być wysokie), ◦ szybsze tempo operacji ◦ szybszy przyrost wartości dodanej

33 Linia produkcyjna Żródło: Wróbel, FlexSIm wyklady, za doc. dr inż. Piotr Cyplik, CEL

34  Podział procesu na poszczególne operacje/zadania  Wykonywanie każdej operacji na całej partii wyrobów co często wymaga macierzowej organizacji produkcji  Cechy formy nie-potokowej: ◦ Możliwe przestoje między operacjami ◦ Możliwość niepłynnego przepływu prac ◦ Powolny przyrost wartości dodanej ◦ Niski stopień specjalizacji w podziale pracy (koncentracja kwalifikacji, wielofunkcyjność i szerokie kwalifikacje). ◦ Wymaga samodyscypliny bo trudno monitorować operatorów ◦ Trudności w osiągnięciu wysokiego stopnia wykorzystania potencjału środków produkcji (np, maszyn)

35 Żródło: Pająk, Rys 3.72

36 Żródło: Pająk, Rys 3.71

37  Projektowanie procesów produkcyjnych wymaga pewnych zasad synergii czy jedności ◦ Podobieństwo produktów w sensie pozycji rynkowej (nie mieszanie produkcji jedwabiu z produkcja węgla) ◦ Porównywalne serie/ilości produktów ◦ Porównywalna złożoność produktów (nie mieszanie budowy reaktorów atomowych i produkcji białego sera)  Grupowanie przedmiotów technologicznie podobnych tak aby: ◦ Skrócić cykl produkcji ◦ Zwiększyć wykorzystanie mocy/możliwości produkcyjnych ◦ Zmniejszyć koszty transportu materiałów i części ◦ Zmniejszyć czas przestojów miedzy operacjami  Jednym zdaniem, aby obniżyć koszt jednostkowy produktu i/lub poprawić jego jakość

38 Żródło: Pająk, Rys 3. 74

39 Żródło: Pająk, Rys 3. 75

40

41 Żródło: Pająk, Rys 3. 81

42  Metoda obiektowa (Object-oriented analysis and design – OOAD) integruje różne sposoby podejścia/opcje budowy procesów i systemów produkcyjnych i pozwala na tworzenie różnych wariantów procesu  Dwa podstawowe obszary: ◦ Struktura obiektu i jego stan ◦ Zachowanie obiektu podczas zmiany stanu (zmiany struktury, operacje)  Trojka pojęciowa: ◦ Pojęcie (typ obiektu) ◦ Intencja – definicja pojęcia danego obiektu ◦ Ekstensja – zbiór obiektów do którego odnosi się to pojęcie, uszczegółowienie pojęcia (np, dziedzina)

43 Żródło: Pająk, Rys 3. 83

44 Żródło: Pająk, Rys 3. 84

45 Żródło: Pająk, Rys 3. 87

46  Metody obiektowe mogą generować różne warianty procesów produkcyjnych, których ocenę (i zatem wybór) dokonuje się przy pomocy metod sieciowych  Z kolei wykresy Ganntta służą do wyznaczenia zasobów/środków potrzebnych do wykonania wybranego procesu  Metody prezentacji procesów w formie sieciowej: ◦ AON (Activity on Node) operacje dokonują się na węzłach siatki ◦ AOA (Activity on Arrow) operacje dokonują się na liniach siatki  Techniki takie jak PERT czy ścieżka krytyczna (CP) pozwalają na ocenę i wybór najefektywniejszego wariantu procesu

47  Projektowanie elementów procesów wspierających produkcje usługami logistycznymi jest podobne do powyższego opisu  Takie elementy procesu jak środki transportu czy magazynowania można grupować i oceniać używając podobnej logiki do tej pokazanej w kontekście procesów wytwórczych


Pobierz ppt "W3. Projektowanie i optymalizacja procesów produkcyjnych Prof Stefan Markowski WYŻSZA SZKOŁA INFORMATYKI I ZARZĄDZANIA z siedzibą w Rzeszowie Maj 2015."

Podobne prezentacje


Reklamy Google