Schemat blokowy procesu produkcyjnego - przykład

Przeważnie procesy produkcyjne są zaprojektowane tak dobrze, że nie trzeba prowadzić ich analizy "z lotu ptaka". Jednak zdarzają się przypadki, gdy takie całościowe spojrzenie jest niezbędne. W praktyce bowiem jeśli przebiegają nieprawidłowo, to najczęściej jest to skutek niewłaściwych powiązań podprocesów albo procesu głównego z procesami wspomagającymi. Niniejszy przykład ilustruje zastosowanie całościowej i stosunkowo ogólnej analizy procesu produkcyjnego do rozwiązania zagadnień rozmieszczenia podprocesów w hali produkcyjnej.

Przypadek

Hala produkcyjna jest długa i niedostatecznie szeroka, niewygodna. Połowę zajmują stanowiska do produkcji wytłoczek z tworzywa sztucznego. W drugiej połowie mieści się szereg stanowisk pracy, na których wytłoczki są umieszczane w metalowych kasetonach. Montaż nie ogranicza się to tego, ponieważ produkt wymaga także "uzbrojenia" w instalację elektryczną. Niewiele elementów jest powtarzalnych, gdyż produkty są projektowane i wytwarzane na zamówienie, w seriach po kilka tysięcy sztuk.

Wytłoczki wytwarza się z płyt plastikowych, kasetony z giętych profili, więc oba elementy trzeba dopasować, zanim się je połączy. Robi się to na kilku stanowiskach wyposażonych w takie maszyny, jak piła czy szlifierka. Stanowiska te oraz towarzyszące montażowi stanowiska odkładcze są rozmieszczone "akurat tam, gdzie znalazło się trochę miejsca". Operacje dopasowywania są więc bardzo uciążliwe dla otoczenia (pył, hałas) i utrudniają utrzymanie wysokiej jakości (czystości) montowanych produktów. Jednakże nie każde zamówienie dotyczy produktów z elementami wymagającymi dopasowania, więc marszruty materiału są różne.

Zadaniem analizy całościowej było wyodrębnienie podprocesów o podobnych marszrutach materiału w taki sposób, aby dało się wydzielić funkcjonalną strefę dopasowywania i urządzić ją w miejscu, w którym będzie najmniej uciążliwa, a jednocześnie uzyskać rozmieszczenie stanowisk pracy w sposób jak najlepiej spełniający zasadę procesu zorientowanego na przepływ.

Przebieg analizy

W typowych przypadkach podobne zagadnienia rozwiązuje się kojarząc wyniki analizy produkt-ilość z wynikami badania marszruty każdej części przy pomocy karty analizy przebiegu procesu; rozwiązanie natomiast zmierza na ogół do projektu szeregu gniazd produkcyjnych. Jednakże opisany przypadek jest prosty, występuje w nim niewiele operacji obróbki maszynowej a marszruty są krótkie, więc nie ma uzasadnienia dla stosowania tak zaawansowanych narzędzi. Przeprowadzono analizę łatwiejszą, wykorzystując arkusz analizy przebiegu procesu.

Proces uzbrajania kasetonu wydawał się wspólny dla obu wersji procesu, tzn. wersji z etapem dopasowywania i wersji bez tego etapu. Rozpoczęto więc od zgrubnej analizy tego procesu, aby upewnić się, że rzeczywiście w obu wypadkach przebiega on tak samo oraz aby sprawdzić, co dzieje się na jego końcu (nawiasem mówiąc w praktyce prawie zawsze są jakieś problemy przy zakończeniu podprocesu). Rys. 1 ilustruje tę analizę. Stwierdzono "jałowe" oczekiwanie wynikające z niedokładności synchronizacji podprocesów oraz zakończenie procesu, które nie jest przechowywaniem, lecz rozwidleniem (oznaczono je kółkiem przekreślone na krzyż). Poziomymi liniami odkreślono 2 końcowe fragmenty procesu oraz punkt rozwidlenia, który jest jednocześnie łącznikiem z procesem montażu. Zwrócono uwagę na operację częściowego demontażu kasetonu, aby nie zapomnieć sprawdzić później, czy występuje ona zawsze.

Rys. 1.

Analiza przebiegu procesu uzbrajania kasetonów

Druga analiza dotyczyła obróbki wytłoczki podczas procesu dopasowywania i została poprowadzona nieco dalej, aż do końca procesu montażu. Oprócz arkusza pokazanego na Rys. 2. przeprowadzono także inwentaryzację stanowisk odkładczych niezbędnych w procesie dopasowywania. Dodatkowo zwrócono uwagę na konieczność właściwego oświetlenia ogólnego przy frezowaniu ręcznym, ze względu na warunki pracy i jakość tej operacji.

Rys. 2.

Analiza przebiegu procesu dopasowywania

Wynik

Oprócz powyższej prostej analizy upewniono się, że w procesie bez dopasowywania z kasetonami są łączone wyłącznie formatki, tzn. elementy o standardowych wymiarach, od razu dobrze dopasowane do kasetonów. Zatem schemat blokowy procesu, widziany w kierunku od początku uzbrajania kasetonów do końca, można przedstawić jak na Rys. 3.

Rys. 3

Schemat blokowy procesu produkcyjnego

Na rysunku pominięto oznaczenie pochodzenia formatek i kasetonów, które nie są wytwarzane na badanej hali i dostarczane są bezpośrednio do procesu, więc jest to bez znaczenia dla rozwiązania zagadnienia. Natomiast oddzielono przerywanymi liniami strefy, które są albo muszą być oddzielone na hali.

Dodatkowo stwierdzono na podstawie obserwacji, że zróżnicowanie operacji w podprocesie montażu nie ma istotnego znaczenia dla rozwiązania kwestii rozmieszczenia stanowisk, ponieważ tylko dwa stoły do montażu są wyposażone w stałe przyrządy, a oprócz tego proces nie wymaga żadnych stałych maszyn, pracownice nie "wędrują", całość prac wykonywana jest ręcznie. Nie ma więc żadnych przeszkód, aby całą strefę montażu skupić na niewielkiej powierzchni, a przede wszystkim oddzielić (odizolować) od niej strefę dopasowywania.

Wymogu zorientowania procesu na przepływ nie zrealizowano jedynie na styku procesu wytwarzania wytłoczek i dopasowywania. Wytłoczki są bowiem dostarczane partiami po kilkadziesiąt sztuk z regałów, na których schną i stygną po obróbce cieplnej. Procesy badane zostały natomiast zorientowane na przepływ w prosty sposób - zostały rozmieszczone w trójkącie, jak na poniższym schemacie.

Rys 4

Schemat rozmieszczenia trzech stref

Nie do uniknięcia było jedynie przecinanie się dróg transportowych, wymuszone ciasnotą hali - strefa uzbrajania musiała zostać urządzona po przeciwnej stronie drogi transportowej, niż pozostałe dwie strefy.