6. WERYFIKACJA OPRACOWANEJ METODYKI
6.5. Projekt gniazda potokowego jako alternatywnej formy organizacji jednostki produkcyjnej
Dla tych samych zestawów projektowych, korzystając z wcześniejszych obliczeń w zakresie rytmu oraz wielkości partii dokonano zaprojektowania 5 jednostek produkcyj-nych typu gniazdo potokowe. Celem tego działania było uzyskanie możliwości porów-nania obu form produkcji.
Do porównania jednostki typu „drzewo” wybrano formę gniazda potokowego zgodnie z wytycznymi zawartymi w tabeli Tab. 3.3. Z tabeli wynika bowiem, że dla takich para-metrów należy przyjąć jednostkę typu gniazdo. Zaproponowana jednostka typu „drzewo”
stanowi jej alternatywę.
Sekwencja projektowania gniazda potokowego została zrealizowana zgodnie z meto-dyką opracowaną przez J. Mazurczaka178.
Kroki projektowania gniazda
W pierwszym kroku należało obliczyć program produkcji dla danych zestawów pro-jektowych, który zawarty był w kartach technologicznych (załącznik 1).
zestaw a) zestaw b) zestaw c)
Detal 32 =11200 [szt./rok] Detal 11= 33400 [szt./rok] Detal 71= 8250 [szt./rok]
Detal 36=23600[szt./rok] Detal 12 =27900 [szt./rok] Detal 72= 6050 [szt./rok]
Detal 38=39000[szt./rok] Detal 13=12200[szt./rok] Detal 77= 11700 [szt./rok]
zestaw d) zestaw e)
Detal 96=17800[szt./rok] Detal 31= 5100 [szt./rok]
Detal 97=12400[szt./rok] Detal 32 =11200 [szt./rok]
Detal 100=8000[szt./rok] Detal 36=23600[szt./rok]
Kolejny krok to sprawdzenie ogólnych warunków możliwości zorganizowania gniazda potokowego. Zgodnie ze wzorem 6.5 obliczono wartości współczynnika podobieństwa technologiczno-organizacyjnego.
=
∑
=
JGS op a
r m
r a
i ri
śr *
ρ 1 (6.5)
178Mazurczak J., Projektowanie struktur… op. cit..
138 zestaw a)
Tab. 6.35. Zestawienie operacji rodzajowych i technologicznych dla zestawu a Nr det Nazwa
detalu JGS m NO
TUD50 TR70Bis FYC26 PHW12 WKA25 32 tuleja
Współczynnik podobieństwa technologiczno-organizacyjnego wynosi 0,73 i zawiera się w przedziale (0,65÷0,85), co wskazuje, że analizowany zbiór detali obciąża w wyma-ganym stopniu te same JGS-y (kolejność operacji nie jest identyczna w poszczególnych JGS-ach). Zatem jest możliwe zorganizowane gniazda potokowego.
zestaw b)
Tab. 6.36. Zestawienie operacji rodzajowych i technologicznych dla zestawu b Nr
Współczynnik podobieństwa technologiczno-organizacyjnego wynosi 0,67 i zawiera się w przedziale (0,65÷0,85), co wskazuje, że analizowany zbiór detali obciąża w wyma-ganym stopniu te same JGS-y (kolejność operacji nie jest identyczna w poszczególnych JGS). Zatem jest możliwe zorganizowane gniazda potokowego.
139 zestaw c)
Tab. 6.37. Zestawienie operacji rodzajowych i technologicznych dla zestawu c Nr
Współczynnik podobieństwa technologiczno-organizacyjnego wynosi 0,57 i nie za-wiera się w przedziale (0,65÷0,85), co wskazuje, że analizowany zbiór detali nie obciąża tych samych JGS-ów w wymaganym zakresie (kolejność operacji nie jest identyczna w poszczególnych JGS). Zgodnie z wytycznymi projektowania nie należy organizować gniazda potokowego, jednak dla celów projektowych jest ono realizowane.
zestaw d)
Tab. 6.38. Zestawienie operacji rodzajowych i technologicznych dla zestawu d
Współczynnik podobieństwa technologiczno-organizacyjnego wynosi 0,53 i nie za-wiera się w przedziale (0,65÷0,85), co wskazuje, że analizowany zbiór detali nie obciąża tych samych JGS-ów w wymaganym zakresie (kolejność operacji nie jest identyczna w poszczególnych JGS). Zgodnie z wytycznymi projektowania nie należy organizować gniazda potokowego, jednak dla celów projektowych jest ono realizowane.
140 zestaw e)
Tab. 6.39. Zestawienie operacji rodzajowych i technologicznych dla zestawu e Nr
Współczynnik podobieństwa technologiczno-organizacyjnego wynosi 0,45 i nie za-wiera się w przedziale (0,65÷0,85), co wskazuje, że analizowany zbiór detali nie obciąża tych samych JGS-ów w wymaganym zakresie (kolejność operacji nie jest identyczna w poszczególnych JGS). Zgodnie z wytycznymi projektowania nie należy organizować gniazda potokowego, jednak dla celów projektowych jest ono realizowane.
Celem zaprojektowania gniazda potokowego dla zestawów d, c i e, gdzie wskaźnik podobieństwa technologiczno-organizacyjnego wynosi poniżej 0,65, jest możliwość po-równania tych jednostek z projektowanym dla tych warunków organizacyjnych drzewem.
Należy również zauważyć, że nie uwzględniono w obliczeniach w poszczególnych przykładach operacji, które są w kooperacji, gdyż badany układ produkcji jest zamknię-ty.
W kolejnym kroku nastąpiło sprawdzenie współczynnika zmienności robót zgodnie ze wzorem 6.6. Jednak w celu ustalenia wartości tego współczynnika najpierw należy obli-czyć wstępną liczbę stanowisk roboczych przewidzianych do zainstalowania w gnieździe według wzoru 6.7.
141
Otrzymany współczynnik zmienności robót dla zestawu a i b jest niski (współczynnik ten powinien się zawierać w granicach 2 ÷ 10). Oznacza to, że zmienność robót na po-szczególnych stanowiskach jest niewielka, a zatem możemy mówić o produkcji stabilnej powtarzalnej, w przyjętym okresie powtarzalności. Zatem można wyciągnąć wniosek, że warunek ten dla jednostki typu gniazdo potokowe jest spełniony z zapasem (jest lepszy niż wymagany). W tym okresie każde stanowisko wykonuje przypadającą mu ilość pracy potrzebnej na wyprodukowanie wszystkich części, detali i ilości wynikającej z przyjętej seryjności.
142
Otrzymany współczynnik zmienności robót dla zestawów c, d i e zawiera się w grani-cach (2 ÷ 10), a więc wartości te odpowiadają przedziałowi przewidzianemu dla gniazda potokowego.
W kolejnym kroku nastąpiło sprawdzenie wartości współczynnika powtarzalności sta-nowisk roboczych zgodnie ze wzorem 6.8.
] /
[ st JGS r
d r
r g r
=
(6.8)
zestaw a) dr=13/5=2,6 [st./JGS] dr≤3 zestaw b) dr=12,43/8=1,55 [st./JGS] dr≤3 zestaw c) dr=8,35/14=0,6 [st./JGS] dr≤3 zestaw d) dr=12,09/17=0,71 [st./JGS] dr≤3 zestaw e) dr=11,75/12=0,98 [st./JGS] dr≤3
W rozpatrywanych 5 zestawach wartość współczynnika powtarzalności stanowisk ro-boczych jest mniejsza od 3, tak więc nie ma możliwości podziału na mniejsze jednostki produkcyjne.
W kolejnym kroku nastąpiło sprawdzenie wartości współczynnika domknięcia układu gniazdowego zgodnie ze wzorem 6.9. Obrazuje on stopień powiązań kooperacyjnych z innymi jednostkami produkcyjnymi.
∑
∑
=
= =
g g
a
i
mczi a
i
czgi
m m e
1 1
(6.9)
zestaw a) e=17/17=1 przedział (0,7÷0,9) zestaw b) e=19/22=0,86 przedział (0,7÷0,9) zestaw c) e=24/28=0,86 przedział (0,7÷0,9) zestaw d) e=31/37=0,84 przedział (0,7÷0,9) zestaw e) e=26/28=0,93 przedział (0,7÷0,9)
Współczynniki z zestawów: b, c i d mieszczą się w zalecanym przedziale, co oznacza, że cykl produkcyjny jest ograniczony (w wymaganym stopniu) do gniazda, które stanowi jednostkę organizacyjną przedmiotowo – zamkniętą. Natomiast w zestawie a oraz e
143
współczynnik nie mieści się w przedziale, co oznacza, że cykl produkcyjny nie jest ogra-niczony do gniazda, w wymaganym zakresie, jednak jest spełniony w stopniu wyższym.
W kolejnym kroku nastąpiło ustalenie wartości ekonomicznej wielkości partii, zgodnie ze wzorami 6.10 oraz 6.11. Jest to najczęściej stosowana formuła obliczeniowa do ustale-nia wielkości partii produkcyjnej.
= ∗
parti ę szt q
T n T
j pz opt
(6.10)
>
<
= parti ę
n szt
nek opt * 0,7; 1,5
(6.11)
zestaw a)
nopt=5,07/2,15x0,05=5,07/0,11=46,1 [szt./partię] <33,26÷69,15> nopt=52 nopt32=2,1/1,18x0,05=2,1/0,06=35 [szt./partię] <24,5÷52,5> nopt32=39 nopt36=1,64/0,56x0,05=1,64/0,03=54,67 [szt./partię] <38,27÷82,01> nopt36=61 nopt38=1,33/0,41x0,05=1,33/0,021=63,33 [szt./partię] <44,33÷94,99> nopt38=70
zestaw b)
nopt=7,33/1,97x0,05=7,33/0,1=73,3 [szt/partię] <51,31÷109,95> nopt=52 nopt11=3,05/0,41x0,05=3,05/0,02=152,5 [szt/partię] <106,75÷228,75> nopt11=168 nopt12=2,45/0,05x0,5=2,45/0,03=81,67 [szt/partię] <57,17÷122,51> nopt12=90 nopt13=1,83/0,05x1,06=1,83/0,06=30,50 [szt/partię] <21,35÷45,75> nopt13=68
zestaw c)
nopt=12,55/5,23x0,05=12,55/0,262=47,9 [szt/partię] <33,53÷71,85> nopt=53 nopt71=3,25/1,61 x0,05=3,25/0,081=40,12 [szt/partię] <28,08÷60,18> nopt71=45 nopt72=5,4/2,2x0,05=5,4/0,11=49,09 [szt/partię] <34,36÷73,64> nopt72=54 nopt77=3,9/1,15x0,05=3,9/0,058=67,24 [szt/partię] <47,07÷100,86> nopt77=74
zestaw d)
nopt=17,32/3,49x0,05=17,32/0,175=98,97 [szt/partię] <69,28÷148,46> nopt=109 nopt96=3,07/0,74x0,05=3,07/0,037=82,97 [szt/partię] <58,08÷124,46> nopt96=92 nopt97=4,25/1,09x0,05=4,25/0,06=70,83 [szt/partię] <49,58÷106,25> nopt97=78 nopt100=10/1,66x0,05=10/0,08=125 [szt/partię] <87,5÷187,5> nopt100=138
144 zestaw e)
nopt=9,24/4,08x0,05=9,24/0,204=45,3 [szt/partię] <31,71÷67,95> nopt=51 nopt31=5,5/2,34x0,05=5,5/0,12=45,83 [szt/partię] <32,08÷68,75> nopt31=51 nopt32=2,1/1,18x0,05=2,1/0,06=35 [szt/partię] <24,5÷52,5> nopt32=39 nopt36=1,64/0,56x0,05=1,64/0,03=54,67 [szt/partię] <38,27÷82,01> nopt36=61
W kolejnym kroku nastąpiło obliczenie tempa produkcji części zgodnie ze wzorem 6.12., co wskazuje ile sztuk danego wyrobu wykonano w określonej jednostce czasu.
] / [ szt gr F
p P
mn
=
cz(6.12) zestaw a)
p32=11200/4032=2,78 [szt./gr.]
p36=23600/4032=5,85 [szt./gr.]
p38=39000/4032=9,67 [szt./gr.]
zestaw b)
p11=33400/4032=8,29 [szt./gr.]
p12=27900/4032=6,92 [szt./gr.]
p13=12200/4032=3,03 [szt./gr.]
zestaw c)
p71=8250/4032=2,05 [szt./gr.]
p72=6050/4032=1,501 [szt./gr.]
p77=11700/4032=2,9 [szt./gr.]
zestaw d)
p96=17800/4032=4,42 [szt./gr.]
p97=12400/4032=3,08 [szt./gr.]
p100=8000/4032=1,99 [szt./gr.]
zestaw e)
p31=5100/4032=1,27 [szt./gr.]
p32=11200/4032=2,78 [szt./gr.]
p36=23600/4032=5,85 [szt./gr.]
145
W kolejnym kroku nastąpiło obliczenie rytmu jednostkowego, zgodnie ze wzorem 6.13, który informuje, ile czasu jest potrzebnego na wyprodukowanie jednej sztuki.
= szt gr R
j1 p
(6.13)
zestaw a) zestaw b) zestaw c) zestaw d) zestaw e) Rj32=0,36 Rj11=0,12 Rj71=0,49 Rj96=0,23 Rj31=0,79 Rj36=0,17 Rj12=0,15 Rj72=0,67 Rj97=0,33 Rj32=0,36 Rj38=0,1 Rj13=0,33 Rj77=0,35 Rj100=0,5 Rj36=0,17
W kolejnym kroku nastąpiło obliczenie rytmu serii zgodnie ze wzorem 6.14.
[ gr partię ]
R n
R
si=
ek⋅
j/
(6.14)zestaw a) zestaw b)
Rs32=39x0,36=14,04 Rs11=167,75x0,12=20,13 Rs36=61x0,17=10,37 Rs12=89,84x0,15=13,48
Rs38=70x0,1=7 Rs13=33,55x0,33=11,08
zestaw c) zestaw d) zestaw c)
Rs71=45x0,49=22,05 Rs96=92x0,23=21,16 Rs31=51x0,79=40,29 Rs72=54x0,67=36,18 Rs97=78x0,33=25,74 Rs32=39x0,36=14,04 Rs77=74x0,35=25,9 Rs100=138x0,5=69 Rs36=61x0,17=10,37
W kolejnym kroku konieczne jest ustalenie okresu powtarzalności pracy jednostki produkcyjnej, który nazywany jest rytmem jednostki. W tym przypadku będzie to rytm gniazda zgodnie ze wzorem 6.16. Aby określić rytm gniazda, trzeba ustalić wartość sko-rygowanych rytmów serii i przyjąć spośród nich maksymalną jako rytm projektowanej jednostki produkcyjnej. Korygując rytmy serii i dobierając rytm gniazda należy zapewnić spełnienie zależności 6.15.
R’s=Rg/Kr [gr/partię] (6.15)
] /
max
[
`
gr parti ę R
R
g=
s (6.16)Dla każdego z zestawów rozpatrywano 3 warianty dla różnych wartości rytmu skory-gowanego. Akceptowany jest ten przypadek, dla którego suma odchyłek pomiędzy kolej-nymi wartościami rytmu serii a rytmem skorygowanym jest najmniejsza. Równocześnie największa wartość R’s w wybranym wariancie staje się rytmem gniazda.
146 zestaw a)
Tab. 6.40. Rozpatrywane 3 warianty do obliczenia rytmu gniazda dla zestawu a
WARIANT I WARIANT II WARIANT III
detal rytm
Tab. 6.41. Rozpatrywane 3 warianty do obliczenia rytmu gniazda dla zestawu b
WARIANT I WARIANT II WARIANT III
detal rytm
147 zestaw c)
Tab. 6.42. Rozpatrywane 3 warianty do obliczenia rytmu gniazda dla zestawu c
WARIANT I WARIANT II WARIANT III
Tab. 6.43. Rozpatrywane 3 warianty do obliczenia rytmu gniazda dla zestawu d
WARIANT I WARIANT II WARIANT III
detal rytm serii
skoryg.
rytm serii odchyłka krotność uruchom
skoryg.
rytm serii odchyłka krot-ność uru-chom.
skoryg.
rytm serii odchyłka
148 zestaw e)
Tab. 6.44. Rozpatrywane 3 warianty do obliczenia rytmu gniazda dla zestawu e
WARIANT I WARIANT II WARIANT III
detal rytm
Wybrany został wariant 2 dla zestawów: a, b i e oraz wariant 3 dla zestawów c i d, po-nieważ odchyłka jest najmniejsza. Poza tym w niektórych przypadkach odchyłka w wa-riantach jest taka sama, ale wybrano ten wariant, dla którego Rg jest najkrótszy.
W kolejnym kroku nastąpiło obliczenie wielkości partii organizacyjnej zgodnie ze wzorem 6.17.
norg32=14x2,78=38,92=39 [szt/partię]
norg36=14x5,85=81,9=82 [szt/partię]
norg38=7x9,67=67,69=68 [szt/partię]
zestaw b)
norg11=20x8,29=165,80=166 [szt/partię]
norg12=10x6,92=69,2=70 [szt/partię]
norg13=10x3,03=30,3=31 [szt/partię]
zestaw c)
norg71=19x2,05=38,95=39 [szt/partię]
norg72=38x1,501=57,04=58 [szt/partię]
norg77=19x2,9=55,1=56 [szt/partię]
149 zestaw d)
norg96=28x4,42=123,76=124 [szt/partię]
norg97=28x3,08=86,24=87 [szt/partię]
norg100=56x1,99=111,44=112 [szt/partię]
zestaw e)
norg31=30x1,27=38,1=39 [szt/partię]
norg32=15x2,78=41,7=42 [szt/partię]
norg36=15x5,85=87,75=88 [szt/partię]
W kolejnym kroku nastąpiło obliczenie wielkości partii transportowych, zgodnie ze wzorem 6.18.
=
partia szt k
n n
tr org
tr kt=3 (6.18)
zestaw a) zestaw b)
ntr32=39/3=13 [szt.] ntr11=166/3=55,33 [szt.]
ntr36=82/3=27,3 [szt.] ntr12=70/3=23,33 [szt.]
ntr38=68/3=22,67 [szt.] ntr13=31/3=10,33 [szt.]
zestaw c) zestaw d)
ntr71=39/3=13 [szt.] ntr96=124/3=41,33 [szt.]
ntr72=57/3=19 [szt.] ntr97=87/3=29 [szt.]
ntr77=56/3=18,67 [szt.] ntr100=112/3=37,33 [szt.]
zestaw e)
ntr31=39/3=13 [szt.]
ntr32=42/3=14 [szt.]
ntr36=88/3=29,3 [szt.]
W kolejnym kroku nastąpiło sprawdzenie dokonanych obliczeń, w celu sprawdzenia, czy przyjęte wartości parametrów rytmiczności zapewnią wykonanie rocznego programu produkcji poszczególnych detali. W odniesieniu wielkości programu produkcji zgodnie ze wzorem 6.19.
czi org
s n
mn
n P
R
F ⋅ ⋅ ≥
`
η
(6.19)150 zestaw a)
Detal 32 (4032/14)x39=11232 11232≥11200 warunek spełniony Detal 36 (4032/14)x82=23616 23616≥23600 warunek spełniony Detal 38 (4032/7)x68=39168 39168≥39000warunek spełniony zestaw b)
Detal11(4032/20)x166=33466 33466≥33400 warunek spełniony Detal12 (4032/10)x70=28224 28224≥27900 warunek spełniony Detal13 (4032/10)x31=12499 12499≥12200 warunek spełniony zestaw c)
Detal 71 (4032/19)x39=8276 8276≥8250warunek spełniony Detal 72 (4032/38)x58=6154 6154≥6050 warunek spełniony Detal 77 (4032/19)x56=11884 11884≥11700 warunek spełniony zestaw d)
Detal96 (4032/28)x124=17856 17856≥17800warunek spełniony Detal97 (4032/28)x87=12528 12528≥12400 warunek spełniony Detal100 (4032/56)x112=8064 8064≥8000 warunek spełniony zestaw e)
Detal31 (4032/30)x39=5242 5242≥5100warunek spełniony Detal32 (4032/15)x42=11290 11290≥11200 warunek spełniony Detal36 (4032/15)x88=23654 23654,4≥23600 warunek spełniony
Na podstawie powyższych obliczeń stwierdzono, że warunki wykonalności są dla każdego detalu spełnione. A zatem wielkość partii organizacyjnej została tak dobrana, by zapewniała wykonanie całości rocznego programu produkcji.
W kolejnym kroku nastąpiło ustalenie liczby stanowisk w JGS-ach według ich obcią-żenia zgodnie ze wzorem 6.20.
×
= +
op st R
) t (n
t
s
j org
pz
rop
(6.20)
Następnie obliczono wskaźnik wykorzystania stanowisk roboczych zgodnie ze wzorem 6.21.
% 100
przyj obl
R r
= r
η (6.21)
151
W kolejnym kroku nastąpiło ustalenie liczby pracowników bezpośrednio produkcyj-nych oraz współczynnika wykorzystania ich czasu pracy zgodnie ze wzorem 6.23.
(6.22)
Obliczenia ułatwia tabelarycznie zestawienie podstawowych parametrów organizacyj-no-produkcyjnych jednostki, które pokazano w poniższych tabelach.
zestaw a)
Tab. 6.45. Zestawienie podstawowych parametrów gniazda potokowego dla zestawu a
Lp. Pcz
Tab. 6.46. Zestawienie podstawowych parametrów gniazda potokowego dla zestawu b
Lp. Pcz
Tab. 6.47. Zestawienie podstawowych parametrów gniazda potokowego dla zestawu c
Lp. Pcz
152 zestaw d)
Tab. 6.48. Zestawienie podstawowych parametrów gniazda potokowego dla zestawu d
Lp. Pcz
Tab. 6.49. Zestawienie podstawowych parametrów gniazda potokowego dla zestawu e
Lp. Pcz
Tab. 6.50. Obliczenie obciążeń stanowisk roboczych według operacji dla zestawu a JGS Detal Nr.
153 zestaw b)
Tab. 6.51. Obliczenie obciążeń stanowisk roboczych według operacji dla zestawu b JGS Detal Nr. op tpz tj norg norg*tj Tw ntr
Tab. 6.52. Obliczenie obciążeń stanowisk roboczych według operacji dla zestawu c
JGS
154
Tab. 6.53. Obliczenie obciążeń stanowisk roboczych według operacji dla zestawu d JGS
155
Tab. 6.54. Obliczenie obciążeń stanowisk roboczych według operacji dla zestawu e JGS Detal Nr.
156
FND25 31 80 0,26 0,31 39 12,09 12,35 4,03 30 0,412
0,412 1 41,2% 2 41,2%
FNS36 31 90 0,26 0,02 39 0,78 1,04 0,26 30 0,035
0,035 1 3,5% 2 3,5%
Ślus. 31 100 0,15 0,02 39 0,78 0,93 0,26 30 0,031 0,031 1 3,1% 2 3,1%
32 40 0,4 0,12 42 5,04 5,44 1,68 15 0,363
FYC26 10 0,3 0,19 88 16,72 17,02 5,57 15 1,135 36 20 0,3 0,05 88 4,4 4,688 1,47 15 0,313 50 0,3 0,07 88 6,16 6,443 2,05 15 0,43
2,241 3 74,7% 6 74,7%
31 120 0,46 0,09 39 3,51 3,97 1,17 30 0,13 SWB25 130 0,46 0,27 39 10,53 10,99 3,51 30 0,366 140 0,46 0,49 39 19,11 19,57 6,37 30 0,652
1,148 2 57,4% 4 57,4%
PHW12 32 50 0,3 0,05 42 2,1 2,385 0,7 15 0,159 36 40 0,3 0,04 88 3,52 3,81 1,17 15 0,254
0,413 1 41,3% 2 41,3%
32 60 0,2 0,08 42 3,36 3,54 1,12 15 0,236 WKA25
36 30 0,24 0,18 88 15,84 16,08 5,28 15 1,072 60 0,2 0,03 88 2,64 2,84 0,88 15 0,189
1,497 2 74,9% 4 74,9%
RAZEM
9,252
19 35,62 3 8 35,62 Opracowanie własne
W powyższych tabelach przedstawiono obliczenia obciążeń stanowisk roboczych oraz ich wymaganej ilości dla analizowanych zestawów. Konstrukcja tabel nr 6.50, 6.51, 6.52, 6.53, 6.54 zapewnia także uzyskanie bezpośrednich danych do opracowania wzor-cowego harmonogramu pracy gniazda.
W następnym kroku, zgodnie z metodyką projektowania, wykonano dla każdego z ze-stawów harmonogram wzorcowy pracy gniazda (patrz załącznik nr 3).
6.6. Określenie mierników i wskaźników oceny wariantów projektowych dla