2. Организация потока единичных изделий
Любой производственный процесс состоит из операций обработки, контроля, транспортировки и хранения, но только обработка добавляет ценность. Поэтому контроль, транспортировка и особенно хранение, или практика накопления запасов, считаются потерями и устраняются где только возможно.
Для нормального функционирования потока необходимо соблюдение ряда условий:
1. Стабильность в ресурсах – людях, материалах, оборудовании – и их готовность. Сбои в готовности ресурсов – основное препятствие созданию потока.
2. Время рабочего цикла должно соответствовать времени такта.
При организации потока единичных изделий в идеале все процессы должны быть построены таким образом, чтобы обрабатываемая деталь проходила через рабочие стадии в той последовательности, в которой идут производственные процессы. Поскольку часть оборудования слишком велика или тяжела, или имеет многоцелевое назначение, не всегда возможно или практически целесообразно перестраивать оборудование в точном соответствии с потоком выполнения работ.
Способы расстановки станков:
1. Отдельное расположение – один человек, один станок.
2. Размещение по типам станков – один рабочий, два станка.
3. Размещение в соответствии с последовательностью процесса.
4. Становление выровненного потока единичных изделий
Как мы видим, шло совершенствование способа расстановки станков от отдельно расположенных до становления выровненного потока единичных изделий.
Рассмотрим отдельные недостатки и преимущества каждого способа, как они описаны в книги «Канбан и «точно вовремя» на Tоyota».
1. Отдельно расположенный станок, который обслуживает один рабочий – один из простейших вариантов расстановки. Рабочий устанавливал на станок деталь и, пока станок обрабатывал деталь, он либо просто наблюдал за ним, либо смахивал щеткой стружку или смазывал станок. Это приводило к потерям, связанным с ожиданием.
Вставить рисунки!!!!!!!!!!!!!!!
2 Очевидно, что в то время, пока рабочий ожидает, он мог бы обслуживать второй станок, например, устанавливать и снимать детали. При этом станки располагали параллельно друг другу, либо в виде буквы Г. Это стало значительным шагом вперед по сравнению с системой, при которой один рабочий обслуживал один станок. Через некоторое время, когда выяснилось, что у обслуживающего два станка рабочего все равно остается свободное время, он стал обслуживать три, а в дальнейшем и четыре однотипных станка. Это позволило увеличить производительность одного рабочего, но побочным эффектом данного достижения стали излишние запасы заготовок.
3. Проблемы перепроизводства и роста незавершенного производства удалось решить новой компоновкой. Для этого поставили рядом станки, на которых детали обрабатывались по очереди: токарный, сверлильный, фрезерный. Т.е в соответствии с последовательностью процесса. При расстановке станков по 3-4 («буквой П» или «ромбом») сократилось движение рабочего, снизив потери. Однако, с точки зрения производительности всей производственной линии, этот способ привел к возникновению, так называемых «дальних островов Из-за разницы времен цикла синхронизировать работу этих ячеек со всей производственной линией было очень сложно, что приводило к накоплению запаса, хотя и незначительного.
4. Выходом из этой ситуации стало объединение нескольких производственных линий (ячеек) в одну. Этому способствовало внедрение одного из инструментов бережливого производства «SMED», значительно сократив время, требующееся на переналадку, что позволило выпускать различную номенклатуру изделий в одном потоке и выровнить загрузку операторов на линии. При этом наиболее оптимальным решением компоновки рабочих ячеек являюся U, L, C и S – образные, а также расположение оборудования в ряд.
Решением проблемы организации потока единичных изделий может служить разработка компоновки рабочих ячеек и ее последовательное совершенствование в зависимости от характера выполняемых работ. Примеры компоновки U, L, C и S образных ячеек приведены на рис.10.1.
Рис.10.1. Компоновки рабочих ячеек U, L, C и S
Компоновка ячеек – расположение оборудования при организации потока единичных изделий.
Как обеспечивается снижение задержек процесса? Задержки процесса возникают, когда вся партия ожидает обработки. Для сокращения цикла производства намного эффективнее ликвидировать задержки процесса, чем стремиться к уменьшению времени обработки. Как правило, соотношение времени обработки и времени хранения находится в пределах от 2:3 до 1:4. Во многих случаях сокращение задержек процесса наполовину приведет к сокращению времени производства на 60 %, а полное устранение задержек может сократить производственный цикл на 80 %.
Для достижения таких результатов нужно выровнять объемы производства и возможности обработки на всех процессах, а также синхронизовать поток работы по всему предприятию. При любом размере партии — будь то 3000, 300, 3 изделия или только одно — если время обработки на каждом процессе одинаково, процессы можно синхронизовать для устранения задержек.
Если время обработки разное, то необходимо организовать работу по-другому. Например, если станок способен резать заготовки со скоростью 10 сек/шт., а показатель времени такта составляет 4 минуты, то необходимо организовать работу таким образом, чтобы одна заготовка изготавливалась каждые 4 минуты, время резки при этом останется прежним 10 секунд, но остальные 3 минуты 50 секунд станок должен простаивать.
Далее сравним организацию производства традиционным способом – работа партиями с потоком единичных изделий. Для примера рассмотрим процесс сборки компьютера. Он состоит из системного блока и монитора. Для простоты возьмем время цикла на каждой стадии равным 1 мин. Традиционно этим занимаются разные участки. Пусть изготавливается партия из 10 компьютеров. Первый участок собирает системные блоки, далее транспортировка, второй - присоединяет мониторы, далее снова транспортировка, третий проводит контроль и тестирование. Наконец, отгрузка заказчику. Графически процесс показан на рис.2.
Рис.10.2 Производства традиционным способом – работа партиями
Посмотрим на показатели процесса:
Время полной обработки партии из 10 компьютеров – 30 минут.
Время готовности первого компьютера (ВПЦ – время производственного цикла) – 21 минута.
Количество изделий, одновременно находящихся в процессе сборки и тестирования – 30 штук.
Теперь рассмотрим вариант создания ячейки единичного потока, когда на одном участке размещается оборудование и для сборки системных блоков и для присоединения мониторов и для тестирования и контроля. Процесс будет выглядеть, как показано на рис.3 и передача между операциями будет происходить по одному изделию.
Рис.10.3 Создание рабочих ячеек
Графически процесс сборки в этом случае показан на рис.4.
Рис.10.4 Поток единичных изделий
Показатели процесса потоком единичных изделий:
Время полной обработки партии из 10 компьютеров – 12 минут.
ВПЦ – 3 минуты.
Количество изделий, одновременно находящихся в процессе сборки и тестирования – 3 штуки.
Мы видим, что время готовности первого изделия по сравнению с работой партиями сокращается в 7 раз.
Разбивка производства на небольшие партии также может резко сократить циклы производства. Производство мелкими партиями сокращает производственный цикл за счет увеличения количества транспортируемых партий. Размер обрабатываемой партии, в свою очередь, определяется временем, необходимым для переналадки и установки инструментов.
В потоке единичных изделий каждая транспортируемая партия эквивалентна одному изделию. Это, как было показано выше, значительно сокращает производственный цикл. Но чтобы добиться такого снижения, размещение оборудования должно способствовать удобной и быстрой транспортировке продукции от одного процесса к другому.