Dołącz do czytelników
Brak wyników

„U – shape” dla ustawienia maszyn produkcyjnych

Artykuł | 7 stycznia 2021 | NR 1
0 111

Ustawienie maszyn w kształt litery U wymaga odpowiedniego ich zestawienia i przystosowania do warunków pracy. Zastosowanie narzędzi Kaizen i w wyniku tego eliminacja strat w ruchu operatora i maszyn, przepływie surowca i produktu oraz często pierwotnych dla tych strat nierównomierności pracy i okresowych przeciążeń nią pozwalają na samodzielną modyfikację maszyn do postaci wymaganej przez U – shape.

 

Uformowanie linii produkcyjnej w kształt „U” (U – shape)

„U – shape”, czyli kształt „U”, ustawienia maszyn produkcyjnych to sprawdzony sposób na wysoką produktywność linii produkcyjnej, minimalizację zapasu zaangażowanego w produkcję i ciągłą bieżącą kontrolę jakości produkcji. Polega na ustawieniu grupy kolejno następujących po sobie maszyn (gniazd produkcyjnych) w kształt zbliżony na planie hali produkcyjnej do litery „U”. Przetwarzany produkt przechodzi przez kolejne gniazda produkcyjne, w których poddawany jest następującym po sobie operacjom, aż do uzyskania pożądanej postaci finalnej. Operator (zazwyczaj jeden) porusza się wewnątrz zespołu maszyn, podążając za kolejnymi operacjami produkcyjnymi. Zewnętrzna przestrzeń „U” przeznaczona jest dla dostawy surowców (komponentów). W jednym cyklu powstaje zwykle jedna sztuka wyrobu gotowego.

Załóżmy, że mamy produkt wykonywany na 3 stanowiskach M1, M2, M3 wymagających obsługi operatora, w ilości wymaganej 450 szt./zmianę, czyli z czasem taktu (okres dostawy pojedynczej sztuki produktu finalnego, wymagany przez klienta) TT = 1 min, przy założeniu OEE = 100% i czasie pracy po odliczeniu przerw wynoszącym 450 min/zmianę. Czasy wykonywania operacji (czasy cyklu CT) na poszczególnych maszynach wynoszą odpowiednio: 30, 10 i 20 s.

 

Rys.1. Przykłady organizacji pracy na trzech stanowiskach ręcznych. Fioletowym kolorem zaznaczono przepływ materiału

 

Produkcję można zorganizować na kilka sposobów:

a) Trzech operatorów pracujących równocześnie na 3 stanowiskach (rys. 1, wersja A):

Zlecenie produkcyjne zostanie wykonane wcześniej, po 225 min, ale większym nakładem (0,5 operatora) wynikającym z sumy bezczynności na M2 i M3. Po wykonaniu zlecenia produkcyjnego powstanie problem zagospodarowania 3 operatorów przez pół zmiany. Równocześnie przeciążony operator na M1 stanie się zasadniczym ograniczeniem dla linii.

b) Jeden operator wykonujący całość partii na pierwszym stanowisku i następnie przechodzący na kolejne maszyny (rys. 1,
wersja B):

Należy utworzyć odpowiednio bufory na półprodukt za każdym ze stanowisk pośrednich M1 i 2 (już samo określenie „bufor za stanowiskiem”, a nie „przed” powinno uruchomić sygnał ostrzegawczy). Wadami są duża liczba półproduktów i brak niezwłocznego wykrywania potencjalnych braków (w skrajnym przypadku po ich stwierdzeniu może dojść do odrzucenia całej partii produkcyjnej).

c) Jeden operator podążający wraz z jedną sztuką produktu przez kolejne stanowiska (rys. 1, wersja C):

Ta realizacja jest najbardziej efektywna. Nie wymaga nadmiaru operatorów, buforów dla produkcji w toku, ułatwia przepływ materiału i szybką identyfikację możliwych braków. Należy ją odpowiednio „wesprzeć”, by była maksymalnie efektywna.

Służyć temu mogą działania Kaizen, w szczególności kształt U  ustawienia maszyn produkcyjnych. Przy czym nie chodzi tylko o sam plan rozmieszczenia maszyn.

 

Architektura U – shape

Na U – shape należy spojrzeć nie jak na zlepek poszczególnych stanowisk pracy, lecz całościowo, jak na szczególny rodzaj linii produkcyjnej. Hybrydowego połączenia maszyn, ludzi i organizacji pracy. Ustawienie maszyn w kształt U pozwala na optymalizację przepływu produktu w procesie przetwarzania, zaopatrzenia w surowce, odbioru wyrobu gotowego i ruchu operatora. Na rys. 2 przedstawiono zasadę działania linii produkcyjnej U – shape. Maszyny (stanowiska robocze) ustawione są ściśle w kolejności wykonywanych operacji i na planie o kształcie zbliżonym do U. Operator porusza się w polu wewnętrznym wzdłuż maszyn, przy czym ostatnia w cyklu maszyna znajduje się blisko pierwszej, przez co zredukowana zostaje strata na chodzenie operatora. Zaopatrzenie w surowce odbywa się po zewnętrznym obwodzie tak ukształtowanej linii produkcyjnej, a wyrób gotowy odbierany jest z jednego miejsca na końcu linii.

 

Rys. 2. Zasada działania linii U – shape

 

Dostosowanie maszyn do U – shape

Architektura i logistyka całości U – shape są ważne, ale dział UR związany jest bardziej z działalnością służb technicznych niż zarządzaniem produkcją. Stąd w dalszej części artykułu temat zostanie zawężony do zadań technicznych związanych z dostosowaniem maszyn.

U – shape montowane są na ogół z maszyn już istniejących, często starych i obsługiwanych ręcznie. Nie ma na rynku maszyn gotowych, zbudowanych od razu z przeznaczeniem do takiego zastosowania. Z kolei nowe inwestycje lokowane są zazwyczaj w maszyny zautomatyzowane. Dlatego zbudowanie U – shape wiąże się z przystosowaniem maszyn już posiadanych. Trzeba spojrzeć na maszyny w ujęciu całościowym jako linię produkcyjną i zarazem analizować każdą maszynę z osobna. Należy zapewnić:

  • przepływ produktu,
  • zasilanie w surowce (komponenty),
  • współpracę maszyn z operatorem (czyli uwzględnić właściwości człowieka).

Ustawienie i budowa maszyn muszą zapewnić krótką drogę chodzenia dla operatora. Maszyny mogą więc być głębokie, ale nie szerokie. Odstępy między nimi muszą być możliwie małe. Konstrukcje powinny być na tyle niskie, by nie zasłaniały otoczenia i komunikacji z nim.

1. Przepływ produktu

Praktyka wykazała, że właściwy jest kierunek przepływu produktu od strony prawej do lewej. Wynika to z faktu, że zdecydowana większość pracowników jest praworęczna i pracują oni efektywniej przy ruchu w lewo, gdy maszyny znajdują się po ich prawej stronie. Jest to więc wynik dostosowania linii i w konsekwencji jej maszyn składowych do właściwości człowieka. Przetwarzane sztuki produktu są umieszczane przez operatora w kolejnych maszynach linii. Czyli są pobierane, przenoszone do kolejnej maszyny i do niej wkładane. Właściwie działające maszyny U – shape nie wymagają podtrzymywania obrabianego detalu podczas operacji w maszynie. Operator może przejść do kolejnego stan...

Dalsza część jest dostępna dla użytkowników z wykupionym planem

Przypisy