III. PREDSIĘBIORSTWO

1. Lokalizacja przedsiębiorstwa i plan generalny zagospodarowania terenu

Systemy zaopatrzenia i dystrybucji

Ważną cechą systemu przetwórczego jest sprawność, z jaką jego produkt trafia do odbiorców.

Sposób pozyskiwania zasileń i dystrybucji ma wpływ na:

1. całkowity koszt wyrobu/usługi;

2. liczbę klientów, do których można dotrzeć;

3. lokalizację organizacji i jej jednostek;

4. sposób zaprojektowania zakładów produkcyjnych.

Każdy potencjalnie dostępny zakład musi być traktowany jako element systemu dostaw materiałów i dystrybucji wyrobów po to, by strategia pozyskiwania właściwych materiałów wejściowych i osiągania pożądanych efektów została optymalnie wyznaczona.

Strategia lokalizacji

Należy zróżnicować problem wyboru lokalizacji ogólnej od wyboru lokalizacji szczegółowej:

lokalizacja ogólna - wybór terenu czy regionu,

lokalizacja szczegółowa - wskazanie miejsca, działki czy parceli usytuowanej na jego obszarze.

Najpierw określa się region, a następnie przeprowadza się badania szczegółowe w celu znalezienia potencjalnych działek.

Niektóre czynniki wpływające na wybór lokalizacji:

1. Bliskość rynku zbytu. Zwłaszcza dla usług.

2. Integracja z innymi jednostkami danej organizacji.

3. Dostępność siły roboczej o odpowiednich kwalifikacjach. Na ogół staje się przed wyborem pomiędzy lokalizacją, gdzie istnieje odpowiednio wykwalifikowana siła robocza, a lokalizacją, gdzie łatwo pozyskać można pracowników niewykwalifikowanych.

4. Dostępność udogodnień infrastruktury socjalnej: transport pasażerski i kolejowy itp.

5. Dostępność dróg transportowych.

6. Dostępność uzbrojenia terenu. Należy rozpatrzyć dostępność sześciu głównych rodzajów uzbrojenia terenu:

1. doprowadzenie gazu,

2. doprowadzenie energii elektrycznej,

3. zaopatrzenie w wodę,

4. odprowadzenie ścieków,

5. usuwanie odpadów,

6. system łączności.

7. Dogodność warunków klimatycznych i właściwości terenu.

8. Przepisy lokalne. Należy sprawdzić, czy nie narusza się jakichkolwiek przepisów lokalnych (odpady ciekłe, dzierżawa terenu itp.)

9. Miejsce na rozbudowę.

10. Wymagania bezpieczeństwa. Dla urządzeń lub instalacji tworzących potencjalne zagrożenie zaleca się lokalizację w miejscach odosobnionych.

11. Koszty parceli. Są najwcześniej ponoszone. Mają swoją wagę; choć osiągnięcie natychmiastowych korzyści nie powinno przesłaniać powodzenia planów długoterminowych.

12. Sytuacja polityczna, kulturalna i ekonomiczna.

13. Dotacje specjalne, podatki lokalne i bariery eksportowo-importowe. Lokalizacja fabryk za granicą w celu uniknięcia trudności towarzyszących eksportowi znajduje wielu zwolenników. Niektóre firmy stosują z powodzeniem tę metodę na całym świecie.

Metody oceny miejsca lokalizacji

Po zidentyfikowaniu kluczowych czynników, kończy się faza określenia lokalizacji ogólnej, a zaczyna się szczegółowy wybór jednej z kilku parceli.

Zaleca się technika oceny, polegającą na szeregowaniu ważonych czynników lokalizacji.

Zasady ogólne:

1. Przeanalizować różne czynniki wyboru lokalizacji i przydzielić im wagi odzwierciedlające ich znaczenie w rozpatrywanej sytuacji. Najmniej istotnemu czynnikowi można przydzielić wagę 1, wszystkim innym czynnikom przyporządkować wielokrotność tej jednostki.

2. Przeanalizować każde z miejsc lokalizacji oceniając je z punktu widzenia każdego z czynników.

3. Przydzieloną ocenę mnożymy następnie przez odpowiedni współczynnik wagowy, a iloczyny sumujemy dla każdego z możliwych miejsc lokalizacji.

Sumy wskazują na stopień atrakcyjności możliwych miejsc.

Rezultaty analizy hipotetycznej sytuacji przedstawia poniższa tabela.

Czynnik	Współ­czynnik wagowy	Ocena miejsca lokalizacji zakładu
				A	B	C	D	E
Bliskość	6	3 18	3 18	2 12	5 30	1 6
Integracja	0	- 0	- 0	- 0	- 0	- 0
Siła robocza	9	1 9	5 45	4 36	2 18	3 27
Infrastruktura socjalna	6	1 6	2 12	4 24	5 30	3 18
Transport	4	5 20	4 16	3 12	2 8	1 4
Zasilenia	4	4 16	1 4	2 8	3 12	5 20
Uzbrojenie	5	1 5	2 10	2 10	5 25	4 20
Warunki terenowe i klimatycz.	2	4 8	2 4	5 10	3 6	1 2
Przepisy lokalne	8	5 40	2 16	4 32	3 24	1 8
Możliwość rozwoju	2	3 6	4 8	2 4	5 10	1 2
Bezpieczeństwo	0	- 0	- 0	- 0	- 0	- 0
Koszt	1	5 5	1 1	2 2	3 3	4 4
Polityka, kultura	0	- 0	- 0	- 0	- 0	- 0
Dotacje specjalne, itp.	2	2 4	1 2	5 10	4 8	3 6
RAZEM		137	136	160	174	117

Problem wyboru miejsca lokalizacji cechuje się znaczną liczbą wzajemnie powiązanych ze sobą czynników, dających się ocenić jedynie w sposób jakościowy.

Programowanie matematyczne w tym zagadnienie transportowe wspomagają ocenę i wybór miejsca usytuowania zakładu produkcyjnego/usługowego.

Metoda środka ciężkości

Do problemów, które często rozwiązuje się przy wyborze alokacji środków zaliczyć można zagadnienia związane z lokalizacją centrów dystrybucyjnych, magazynów centralnych, punktów przeładunkowych itp.

Metoda środka ciężkości uwzględnia czynnik przestrzeni (odległość). Metoda korzysta z koncepcji odległości euklidesowej. Szukając optymalnej lokalizacji „magazynu”, obliczamy jego współrzędne [X;Y] posługując się wzorami:

,

,

gdzie:

St_n - stawka transportowa,

M_n - masa towarowa,

X_n , Y_n - współrzędne podmiotów, które są brane pod uwagę.

Jeśli stawki transportowe jednaki wówczas

,

.

Czynniki, które trzeba uwzględnić przy projektowaniu obiektów i pomieszczeń pracy

Szczegółowy projekt obiektów lub pomieszczeń przemysłowych powinien być sporządzany przez zespół odpowiedzialny za zarządzanie produkcją i architekta. Zespół pracuje według dokumentu, w którym wymienia się następujące założenia:

1. Wymagane obiekty i pomieszczenia, dostępne aktualnie i potencjalnie w przyszłości.

2. Najpóźniejszy termin ukończenia budowy.

3. Okres eksploatacji zakładu lub obiektu.

4. Proponowana lokalizacja szczegółowa (działka).

5. Maksymalny koszt.

Założenia szczegółowego projektowania poszczególnych obiektów powinny zawierać wytyczne dotyczące:

• wielkości obiektu,

• liczby kondygnacji,

• dostępu do obiektu,

• uzbrojenia w instalacje,

• wolnej przestrzeni nad głową,

• przenoszonych obciążeń mechanicznych,

• oświetlenia,

• ogrzewania i wentylacji,

• usuwania odpadów

• specjalnych wymagań procesu technologicznego.

2. Rozmieszczanie obiektów

Strategiczne aspekty rozmieszczania obiektów

Rozmieszczenie

określenie struktury przestrzennej zakładów i ich części (może dotyczyć tak rozlokowania maszyn i urządzeń w wydziale, jak i rozmieszczania wydziałów na terenie zakładu).

Ma istotny wpływ na sposób zorganizowania obiektów realizujących proces technologiczny oraz na przepływ strumienia produkcji wewnątrz nich.

Stanowi problem o fundamentalnym znaczeniu dla każdej organizacji.

Należy zapewnić, aby wszelkie decyzje strategiczne dotyczące organizacji, metod i kolejności realizacji zadań zostały podjęte zanim rozmieści się obiekty.

Rodzaje rozmieszczenia

Istnieją dwa rodzaje rozmieszczenia:

• struktura przedmiotowa - z punktu widzenia potrzeb wyrobu/usługi,

• struktura technologiczna - z punktu widzenia wymagań procesu technologicznego.

Zazwyczaj na początku swego istnienia organizacje mają strukturę przedmiotową, a w miarę rozwoju zmieniają ją na technologiczną. Podstawą tych zmian jest przekonanie, że struktura technologiczna pozwoli na lepsze wykorzystanie zasobów.

Kryteria dobrego rozmieszczenia obiektów

Nie można podać precyzyjnie definicji „dobrego rozmieszczenia".

Istnieje natomiast szereg kryteriów, które mogą być spełnione przez daną strukturę przestrzenną.

1. Maksimum elastyczności. Dobra struktura przestrzenna to taka, która da się łatwo zmodyfikować (uzbrojenie obiektu w sprawne i łatwo dostępne instalacje).

2. Maksimum współzależności. Procesy dostaw i odbioru powinny być tak zorganizowane, aby zapewnić maksimum zaspokojenia potrzeb współpracujących wydziałów.

3. Maksimum wykorzystania przestrzeni. Zasada ta jest szczególnie przydatna w projektowaniu magazynów (wielopoziomowe składowanie).

4. Maksimum przejrzystości. Należy zapewnić możliwość ciągłej optycznej kontroli całego personelu i wszelkich materiałów: nie można dopuścić do utworzenia jakichkolwiek „kryjówek", w których informacje lub materiały mogłyby się „zapodziać".

5. Maksimum dostępności. Wszelkie punkty usługowe lub miejsca obsługi eksploatacyjnej powinny być łatwo dostępne.

6. Minimum odległości. Wszelkie przemieszczenia powinny być dokonane dopiero wtedy, gdy jest to konieczne i odbywać się na krótkie odległości.

7. Minimum przeładunków lub przetwarzania. Najlepszy sposób przeładowywania materiałów i przetwarzania informacji to taki, w którym czynności te nie występują. Jeśli nie da się przeładunków lub przetwarzania uniknąć, to należy zredukować ich zakres do niezbędnego minimum przez zastosowanie odpowiednich urządzeń.

8. Minimum niewygody. Przeciągi, złe oświetlenie, nadmierne nasłonecznienie, upał, hałas, wibracje, zapachy — tym czynnikom należy przeciwdziałać i minimalizować ich wpływ na człowieka. Przepisy wykonawcze do kodeksu pracy zawierają odpowiednie wytyczne branżowe.

9. Nieodłączne bezpieczeństwo. Bezpieczeństwo powinno być nieodłączną cechą wszelkich budynków i pomieszczeń pracy: nikt nie może być narażony na jakiekolwiek zagrożenie (przepisy prawne, zasady moralne).

10. Maksimum zabezpieczeń. Zabezpieczenia przeciwpożarowe, przeciwzawilgoceniowe, przeciwwłamaniowe itp. powinny być przewidziane w projekcie rozmieszczenia z możliwie dużym wyprzedzeniem.

11. Efektywne przebiegi procesów. Przepływy strumieni ładunków i osób nie powinny się nigdy krzyżować. Należy zapewnić możliwie jednokierunkowy przepływ materiałów i dokumentów.

12. Identyfikacja z miejscem pracy. Gdziekolwiek jest to możliwe, należy przydzielić grupom pracowników ich „własną" przestrzeń pracy. Poczucie wyodrębnionego „terytorium" należy do pierwotnych potrzeb ludzi.

Planowanie rozmieszczenia

Informacje niezbędne przed rozpoczęciem planowania rozmieszczenia:

1. Struktura organizacyjna przedsiębiorstwa.

2. Rodzaj zastosowanego systemu produkcyjnego/usługowego.

3. Liczba załogi i struktura jej kwalifikacji.

4. Zwymiarowany szkic dostępnej przestrzeni. Należy także wskazać występowanie wszelkich instalacji lub konstrukcji trwałych oraz rozlokowanie istniejących pomieszczeń biurowych czy sanitarnych.

5. Ilość pracy lub produkcji, która ma być wykonywana (teraz i w przyszłości).

6. Rodzaj wykonywanych operacji (opis, kolejność i normatywne czasy wykonania). Należy wskazać wszelkie operacje o niebezpiecznym lub specjalnym charakterze, wytwarzające hałas, pył czy dym.

7. Wykaz wyposażenia przewidzianego do wykonywania operacji wraz z wykazem towarzyszących wymagań specjalnych, takich jak szczególnie mocne podłoże, konieczne urządzenia lub zestawy naprawcze, urządzenia zabezpieczające itp.

8. Liczba przemieszczeń materiału pomiędzy stanowiskami pracy w reprezentatywnym okresie.

Informację tę wygodnie jest zaprezentować w postaci „ukierunkowanej macierzy powiązań transportowych" (rys. 12.1).

Z	DO
			A	B	C	D	E	F	G	H	J	K	L	M
		A		10
		B			10	4			4					3
		C				6	1
		D						4	7
		E							2
		F				3				3	4			2
		G						2		6	4
		H						6			6
		J										12		3
		K											10
		L												4
		M						2

Rys. 12.1. Ukierunkowana macierz powiązań transportowych

9. Wszelkie czasy oczekiwania, starzenia, stabilizacji bądź magazynowania w czasie procesu technologicznego.

10. Ilość materiału lub rozmiary zapasu technologicznego na każdym stanowisku pracy.

11. Rozmiary magazynów głównych lub magazynów wyrobów gotowych. Wymienić należy wszelkie specjalne urządzenia magazynowe.

12. Wymagane linie łączności i wyjścia pożarowe.

13. Wszelkie wymagania specjalne, na przykład przeciwwłamaniowe systemy alarmowe, stawiane przez władze lokalne czy towarzystwa ubezpieczeniowe.

14. Specjalne wymagania dozoru technicznego.

15. Wymagania o charakterze geograficznym, które muszą być spełnione, na przykład szczegółowa lokalizacja centrum sprzedaży.

16. Zapasowe urządzenia lub pomieszczenia, które muszą się znaleźć na rozplanowywanym terenie.

Struktura technologiczna

Istnieją dwie fazy rozmieszczania obiektów:

• rozmieszczenie wydziałów na planie zagospodarowania terenu,

• rozmieszczeniu składników wyposażenia wewnątrz poszczególnych wydziałów.

Rozmieszczenie wydziałów: analiza kolejności operacji

Podczas przygotowywania projektu rozmieszczenia należy spełnić szereg, często wzajemnie sprzecznych wymagań. Z tego powodu dla planistycznej wygody przyjmuje się tylko jedno kryterium oceny roz­mieszczenia, na przykład minimum kosztów realizacji przemieszczeń:

koszt minimalny =
,

gdzie:

n - liczba obiektów;

x_ij - liczba jednostek, ładunków lub osób przemieszczanych pomiędzy obiektami i i j;

C_ij - koszt jednego przemieszczenia (odległość) pomiędzy obiektami i a j.

Jeśli powiązania transportowe pomiędzy wydziałami są znane lub możliwe do oszacowania, to do określenia rozmieszczenia wstępnego, stanowiącego podstawę dalszego rozplanowania struktury przestrzennej obiektu, można zastosować metodę analizy kolejności przebiegu operacji. Dla zilustrowania tej metody omówmy prosty przykład.

Zidentyfikowano dwanaście „jednostek organizacyjnych" A, B, C, ..., M oraz pewną liczbę przemieszczeń pomiędzy nimi (na podstawie obserwacji bezpośredniej lub analizy odpowiednich dokumentów lub oszacowano).

Ukierunkowane powiązania transportowe „z" i „do" na rys. 12.1 podano jako wielokrotności przemieszczenia „z C do E".

Z	DO
			A	B	C	D	E	F	G	H	J	K	L	M
		A		10
		B			10	4			4					3
		C				6	1
		D						4	7
		E							2
		F				3				3	4			2
		G						2		6	4
		H						6			6
		J										12		3
		K											10
		L												4
		M						2

Analiza wykazuje, że na niektórych trasach (np. D - F) powinien być zapewniony ruch dwukierunkowy. Powoduje to zakłócenia. Istniejąca organizacja pracy powinna zostać przebadana z punktu widzenia możliwości eliminacji takiego ruchu. Polega to na przebadaniu mniej wypełnionej połowy macierzy powiązań transportowych (połowa leżąca poniżej głównej przekątnej) w celu sprawdzenia, czy nie można zmienić w jakikolwiek sposób tras przebiegu tak, aby zapewnić jednokierunkowy przebieg powiązań.

Dlatego macierz ukierunkowaną powiązań transportowych przekształca się w macierz nie ukierunkowaną (rys. 12.2).

Z	DO
			A	B	C	D	E	F	G	H	J	K	L	M
		A		10
		B			10	4			4					3
		C				6	1
		D						7	7
		E							2
		F							2	9	4			2
		G								6	4
		H									6
		J										12		3
		K											10
		L												4
		M

Rys. 12.2. Nie ukierunkowana macierz powiązań transportowych

Rys. 12.3. Sieć powiązań transportowych

Analiza sieci zidentyfikuje najbardziej obciążoną ścieżkę (ścieżkę krytyczną). Obiekty położone na tej ścieżce powinny być umiejscowione jeden po drugim i jak najbliżej siebie (kolejność A—B—C—D—F—H—J—K—L—M).

Następnie dla każdego z obiektów określa się wymaganą powierzchnię, a jeśli to konieczne, to również i jej kształt. Potem sporządza się makietki obiektów, które następnie umieszcza się na wyrysowanym w odpowiedniej skali szkicu rozplanowywanej powierzchni i lokuje zgodnie z siecią powiązań transportowych.

Tak jak w innych technikach rozmieszczania, nie powstaje tu jedno jedyne z możliwych rozwiązanie — należy szczególnie silnie zwracać uwagę na rzeczywiste parametry rozplanowywanej przestrzeni.

Rozplanowanie stanowisk pracy

Nie istnieją ogólne techniki rozwiązywania tego rodzaju zadań.

Jeśli marszruty technologiczne są w miarę stałe, a macierze powiązań transportowych nietrudne do przewidzenia, to można zastosować metodę analizy kolejności przebiegu operacji.

Proces rozmieszczania stanowisk pracy ma charakter szeregu prób i błędów. Dlatego należy najpierw planować rozmieszczenie za pomocą modeli, a nie dokonywać tego od razu w warunkach rzeczywistych zakładu.

Po wyborze rodzaju modelu należy powtórnie przeanalizować kolejność operacji produkcyjnych lub czynności usługowych. Na ogół okazuje się, że umiejscowienie jednej lub dwóch z nich o kluczowym charakterze zależy od określonych czynników zewnętrznych.

Kolejne kroki procedury planowania są następujące:

1. Rozmieścić „kluczowe" czynności na planie.

2. Rozmieścić główne przejścia lub korytarze: będzie lepiej, gdy przebiegną one wzdłuż głównych ścian, a nie w poprzek przestrzeni pracy. Zwykle jest także wygodniej, gdy te ciągi komunikacyjne zaczynają się i kończą przy zewnętrznych drzwiach wejściowych lub przejściach do innych pomieszczeń. Ponadto powinny one spełniać wszelkie wymagania dotyczące pobierania i dostarczania materiałów/dokumentów.

3. Rozmieścić pozostałe miejsca pracy tak, aby przepływ strumienia pracy, materiałów lub ludzi pomiędzy „kluczowymi" czynnościami odbywał się w sposób naturalny. W tym kroku nie ma potrzeby szczegółowego rozmieszczania składników wyposażenia, lecz należy tylko zarezerwować stałe miejsca przeznaczone pod określone rodzaje sprzętu, tj. powierzchnie oddziałów bądź sekcji.

4. Rozmieścić pomocnicze przejścia i korytarze.

5. Rozmieścić szczegółowo wyposażenie wewnątrz oddziałów bądź sekcji.

6. Uzupełnić plan rozmieszczenia przez rozlokowanie wszelkiego rodzaju wyposażenia pomocniczego — koszy na śmieci, telefonów itp.

7. Sprawdzić poprawność planu, korzystając z uprzednio omówionych kryteriów dobrego rozmieszczenia. W celu ustalenia długości dróg transportowych użyteczne może być zastosowanie techniki wykresu sznurkowego.

8. Jeżeli rozmieszczenie wydaje się satysfakcjonujące, należy dokonać, jeżeli to możliwe, wizji lokalnej rzeczywistych pomieszczeń. Należy sobie wyobrazić proponowane rozmieszczenie, przemierzyć projektowane ciągi piesze, sprawdzić instalację. Często okazuje się, że czas spędzony na takich badaniach jest tego wart: odkrywa się bowiem wtedy istotne szczegóły, nie występujące na modelach i w planach.

9. Skonfrontować rozmieszczenie ostateczne z ogólnymi wytycznymi i strategią funkcjonowania organizacji.

Struktura przedmiotowa

Projektowanie linii potokowych do wytwarzania specyficznych wyrobów lub świadczenia usług jest zadaniem bardzo złożonym, wymagającym współpracy technologów, konstruktorów, menedżerów i specjalistów nauk społecznych. Rozpatrzmy zagadnienie równoważenia linii (czasowego skoordynowania funkcjonowania różnorodnych, zorganizowanych w linię stanowisk roboczych).

Wyróżnia się trzy typy linii potokowych:

1. linie stałe - wytwarza się jeden rodzaj produktu lub usługi;

2. linie zmienne - wytwarza się jednocześnie więcej niż jeden rodzaj produktu bądź usługi;

3. linie złożone - wprowadza się co pewien czas seryjne wytwarzanie różnych wyrobów lub usług.

Główne oznaczenia

Zapotrzebowanie

Wymagana ilość produkcji, w jednostkach (Q) w okresie planistycznym (T).

Operacja

Zidentyfikowana część procesu, wyodrębniona często dla wygody obserwacji lub pomiaru.

E_i - czas wykonania operacji i.

Stanowisko robocze

Miejsce w linii potokowej, na którym wykonuje się operacje. N - liczba stanowisk.

Pracochłonność

Suma normatywnych czasów wykonania wszystkich operacji.

Takt

Czas, w którym każde stanowisko musi wykonać przydzieloną mu operację (C).

Takt wynika z zapotrzebowania: C = T/Q.

Czas zajęcia stanowiska

Czas niezbędny do wykonania operacji przyporządkowanych do stanowiska j (S_j),

.

Czas przerw

Czas przerw (D_j) na stanowisku j to różnica pomiędzy taktem (C) a czasem zajęcia stanowiska (S_j),
. Dla całej linii
.

Względny czas przerw

Względny czas przerw L_j na stanowisku j to czas przerw D_j wyrażony jako procent taktu C

.

Dla całej linii średni względny czas przerw L wyraża się wzorem:

.

Ograniczenia agregacji

Ograniczenia które wykluczają grupowanie określonych operacji na tym samym stanowisku roboczym (ograniczenia negatywne), albo wymagają zgrupowania operacji na tym samym stanowisku (ograniczenia pozytywne).

Mając dane o wymaganej ilości produkcji, operacjach, ich czasach wykonania oraz inne ograniczenia, należy tak przydzielić operacje do stanowisk, aby:

1. zminimalizować liczbę stanowisk roboczych,

2. nie naruszyć postawionych ograniczeń,

3. zminimalizować względny czas przerw,

4. równomiernie rozdzielić czas przerw pomiędzy stanowiska.

Metoda równoważenia linii

Przykład.

Prognoza zapotrzebowania na wyroby o nazwie ROWER określa możliwość sprzedaży na 10 000 sztuk rocznie. Proces technologiczny wyrobu składa się z 16 operacji (tabl. 12.1)

Tablica 12.1. Operacje procesu produkcji wyrobu ROWER

Operacja	Czas wykonania (min)	Poprzedza
A	3,6	E
B	2,5	F
C	2,7	G
D	2,6	H, J
E	1,6	K
F	1,4	K
G	2,4	L
H	3,3	M
J	1,7	N
K	3,4	S
L	2,8	P
M	1,9	R
N	2,4	R
P	3,6	S
R	2,8	S
S	1,3	M

Względy techniczne przemawiają za tym, aby operacje E i F nie byty wykonywane jednocześnie na tym samym stanowisku, podobnie operacje H i L. Przy założeniu, że zwykły tydzień pracy trwa 35 godzin, a w roku są 44 tygodnie, wymagane uporządkowanie stanowisk roboczych osiągnąć można w następujących krokach:

Krok 1: Narysować graf kolejnościowy

Zależności wynikające ze specyfiki procesu produkcji wyrobu ROWER mogą wyglądać jak na rys. 12.4.

Rys. 12.4. Graf kolejnościowy wyrobu ROWER

Krok 2: Obliczyć takt C i minimalną liczbę stanowisk roboczych (N_nin)

Zapotrzebowanie = 10000 sztuk rocznie.

Jednostka czasu = l minuta.

l rok = 44•35•60 = 92 400 minut.

Obliczamy Q = 10 000/92 400 sztuk na minutę.

Takt C = 92400/10000 minut = 9,2 minuty.

Pracochłonność =
.

Obliczamy

N_min = 5 (najbliższa większa liczba całkowita).

Krok 3: Obliczyć i uszeregować wagi pozycyjne

Technika rang wag pozycyjnych (RWP) jest szybkim heurystycznym sposobem pozwalającym na otrzymanie akceptowalnych rozwiązań problemu równoważenia linii. Wagę pozycyjną (WP) operacji x można wyznaczyć wprost z grafu kolejnościowego przez zsumowanie czasów wykonania wszystkich operacji leżących na drogach łączących operację tworzącą gotowy wyrób z operacją x. Tak na przykład, WP operacji D na rys. 12.4 wynosi:

W ten sposób skalkulowano wartości pozostałych wag pozycyjnych. Wyniki obliczeń pokazano na rys. 12.5.

Operacje są szeregowane następnie według wag pozycyjnych nierosnąco; stanowi to miarę „rangi" operacji i jej usytuowania w kolejności procesu. Ranga wag RWP wskazuje na kolejność przydziału operacji do stanowisk.

Rys. 12.5. Wagi pozycyjne WP operacji wyrobu ROWER

Krok 4: Przydzielić operacje do stanowisk

Początek projektu linii potokowej o 5 stanowiskach roboczych (tj. 5), działającej w takcie 9,2 minuty, nie naruszającej ani ograniczeń pierwszeństwa ani agregacji, polega na przydziale operacji do stanowisk z uwzględnieniem stałego obniżania się wartości RWP.

Operacja D, z największą RWP, przydzielana jest jako pierwsza do stanowiska ST1 (tabl. 12.2). Następnie przydziela się operację C, kolejną według RWP. Tu również nie naruszone są ograniczenia pierwszeństwa i agregacji oraz występuje odpowiedni zapas czasu. Przydzielanie operacji do stanowiska ST1 kończy się na operacji G, trzeciej w kolejności według RWP. Procedurę tę powtarza się dla pozostałych stanowisk roboczych. Przydziału dokonuje się według RWP, jeżeli nie narusza to ograniczeń pierwszeństwa, agregacji czy taktu linii.

Tabela 12.2 Przydział operacji dla taktu równego 9.2 min

Numer stanowiska (ST)	Operacja i (ograniczenie agregacji)	Waga pozycyjna	Operacja poprzedzająca	Czas wykonania Ej	Skumulowany czas zajęcia Sj	Zapas
1 2 3 4 5	D C G A H(-L) J B L(-H) N F(-E) E(-F) M P K R S	16.0 12.8 10.1 9.9 9.3 8.2 8.6 7.7 6.5 6.1 6.3 6.0 4.9 4.7 4.1 1.3	- - C - D D - G J B A H L E,F M,N K,P,R	2.6 2.7 2.4 3.6 3.3 1.7 2.5 2.8 2.4 1.4 1.6 1.9 3.6 3.4 2.8 1.3	2,6 5.3 7.7 3.6 6.9 8.6 2.5 5.3 7.7 9.1 1.6 3.5 7.1 3.4 6.2 7.5	6.6 3.9 1.5 5.6 2.3 0.6 6.7 3.9 1.5 0.1 7.6 5.7 2.1 5.8 3.0 1.7

Krok 5: Obliczyć czas przerw i względny czas przerw dla linii

Doskonałe zrównoważenie linii produkcyjnych w projektowaniu zdarza się bardzo rzadko: takt C nie równa się we wszystkich przypadkach czasom zajęcia stanowiska S_j. W przykładzie nie zrównoważono (rys. 12.6) ani wartości czasów zajęcia stanowiska, ani największy z tych czasów nie jest równy pożądanemu taktowi linii. Czas przerw dla całej linii wynosi:

a średni względny czas przerw:

12.11.2011 3 rok zaoczne

Rys. 12.6. Bilans linii potokowej wyrobu ROWER

Wskazuje to na znaczne niewykorzystanie stanowisk. Takt może być obniżony do 9,1 minut, co spowoduje zwiększenie rocznej wydajności linii oraz obniżenie względnego czasu przerw do 12.1%.

Techniki rozmieszczania

Po sporządzeniu planu rozmieszczenia należy dokument ten wprowadzić w życie. Wymaga do podjęcia dwóch odrębnych i w istocie różnych działań:

1. zaplanowania przedsięwzięcia, jakim jest wdrożenie nowego rozmieszczenia obiektów;

2. nadzorowania realizacji zaplanowanego przedsięwzięcia.

Do zastosowania w obu wypadkach nadaje się idealnie technika planowania znana pod nazwą analizy ścieżki krytycznej.

Wykorzystanie komputerów do rozmieszczania obiektów

Występowanie znacznej liczby kryteriów uniemożliwia określenie rozmieszczenia optymalnego.

Istnieją cztery znane programy komputerowe, wspomagające przygotowanie planu rozmieszczenia:

CRAFT (Computerized Relative Allocation of Facilities Technique) - bierze on za kryterium minimalizację całkowitych kosztów przeładunków.

CORELAP (Computerized Relationship Layout Planning),

ALDEP (Automated Layout Design Program)

RMA Comp l (Richard Mather and Associates) stosują pewną postać kryterium zbliżenia, starając się zgromadzić rozplanowywane zasoby w taki sposób, aby obiekty, które muszą być blisko siebie, faktycznie zostały tak rozmieszczone.

15.11.2011 dz 3 rok

3. Wybór wyposażenia produkcyjnego

Motywem zakupu wyposażenia mogą być sytuacje

1. Nowy sprzęt potrzebny jest do produkcji nowych wyrobów lub do świadczenia nowych usług.

2. Wzrost wolumenu sprzedaży wymaga powiększenia zdolności produkcyjnych.

3. Istniejące wyposażenie zestarzało się. W celu utrzymania konkurencyjności wymaga się zmian w technologii wytwarzania.

4. Istniejące wyposażenie weszło w fazę nadmiernego zużycia.

Rozeznanie o zakupie dogodnie jest wykonywać w dwóch fazach:

• analiza techniczno-technologiczna (analiza celu wykorzystania),

• analiza kosztowa (analiza ekonomiczna).

Wybór techniki

Poniższe rozważania dotyczą specyfikacji technicznej wyposażenia.

1. Zdolność produkcyjna wyposażenia musi być wystarczająca w stosunku do zamierzeń w dającej się przewidzieć przyszłości.

2. Kompatybilność. Nowy sprzęt powinien być identyczny lub bardzo podobny do istniejącego już wyposażenia (jeżeli jest to możliwe).

3. Dostępność wyposażenia towarzyszącego. Większość z nowego wyposażenia można w pełni spożytkować jedynie wtedy, gdy zainstaluje się szeroki zestaw wyposażenia towarzyszącego, którego dostępność może czasami dyktować wybór całego zestawu sprzętu.

4. Niezawodność i obsługa posprzedażna.

5. Łatwość obsługi eksploatacyjnej. Koszty obsługi eksploatacyjnej powinny być tak niskie, jak to tylko możliwe.

6. Łatwość nauki obsługi. Szybkość, z jaką nowy sprzęt może być spożytkowany, zależy od tego, jak łatwo można nauczyć się go obsługiwać.

7. Łatwość przygotowania do pracy. Czas pomocniczy (ustawianie, rozbrajanie i czyszczenie) jest drogi i skraca czas efektywnej pracy urządzeń.

8. Bezpieczeństwo. Urządzenia muszą być bezpieczne. (Choć obecnie jest trudno znaleźć na rynku urządzenia pracujące niebezpiecznie, badanie bezpieczeństwa się opłaca).

9. Łatwość instalacji.

10. Dostawa. Skontrolowanie wiarygodności dostawcy jest warte zachodu.

11. Dojrzałość. Nowo zaprojektowane wyposażenie wprowadzane jest czasami na rynek, zanim jego koncepcja się sfinalizuje i ustabilizuje.

12. Oddziaływanie na istniejącą organizację. Niektóre rodzaje sprzętu po zainstalowaniu wymagają zmian istniejącej organizacji pracy (zrobotyzowane obrabiarki).

Przydatnym narzędziem dalszej analizy jest macierz podobna do tej, którą opisano podczas omawiania wyboru lokalizacji.

Koncepcje oceny ekonomicznej

Celem analizy jest ocena kosztów produkcji przy wykorzystaniu danego składnika wyposażenia.

Przyjmuje się, że koszt ten składa się z dwóch części:

1. kosztu stałego - koszt ponoszony w przypadku, gdy wyposażenie jest zainstalowane i gotowe do użytku, ale pozostające w bezczynności;

2. kosztu zmiennego - odzwierciedla koszty eksploatacji wyposażenia zaangażowanego w wytwarzanie wyrobów/usług.

Koszt stały

W kalkulacji kosztu stałego trzeba podjąć decyzje kierownicze, w tym:

• jakie przyjąć odpisy amortyzacyjne,

• jaki jest oczekiwany zwrot zainwestowanego kapitału,

• jaka jest wysokość podatków, ubezpieczeń i innych opłat,

• jaki jest czynsz za zajmowaną powierzchnię.

Powyższe zasady dotyczą sytuacji, w której kupno odbyło się na warunkach natychmiastowej dostawy i zapłaty.

Istnieją inne sposoby pozyskania wyposażenia:

1. Sprzedaż ratalna.

2. Leasing. Korzystanie ze sprzętu jest dla użytkownika ważniejsze niż posiadanie prawa własności.

3. Wynajem. Właściwie jest to dzierżawa, zwykle jednak zawiera się dodatkowe umowy.

Wszystkie te rodzaje umów powinny być wzięte pod rozwagę, gdyż mogą mieć istotne zalety.

Koszt zmienny

Przeciętny koszt zmienny uzyskuje się po zsumowaniu:

• kosztów energii i paliw,

• bezpośrednich kosztów produkcji,

• kosztów prac pomocniczych

• kosztów konserwacji i remontów

obliczonych na podstawie oczekiwanej wielkości produkcji rocznej.

Istotne jest tu posiadanie dobrych prognoz.

• Dla urządzeń wytwarzających wyroby na magazyn tę informację można uzyskać względnie łatwo z prognoz sprzedaży.

• W wypadku maszyn i urządzeń wytwarzających wyroby lub świad­czących usługi całkowicie na zamówienie lub według wymagań klienta wielkość produkcji nie może być przewidywana z taką dokładnością.

Koszt roczny (suma kosztów stałych i zmiennych) powinien być skalkulowany dla każdego z proponowanych rodzajów.

Zużycie ekonomiczne i moralne

Od chwili zainstalowania maszyny i urządzenia natychmiast zaczynają tracić na wartości.

Wynika to z:

1. zużycie ekonomiczne - zmniejszenie faktycznej wartości wskutek eksploatacji i upływu czasu;

jest to rezultat normalnej eksploatacji, złego obchodzenia się, niewłaściwej konserwacji i remontów, wypadków bądź zużycia wskutek działania chorób lub czynników chemicznych;

2. zużycie moralne - zmniejszenie faktycznej wartości wskutek potrzeby jego zastąpienia;

jest to rezultat skurczenia się rynku na produkt/usługę, do której świadczenia urządzenie jest przeznaczone, oraz zmiany w projekcie urządzenia lub zmian w systemie prawnym.

Zużycie ekonomiczne i zużycie moralne powodują utratę wartości maszyn i urządzeń. Nakład na ich zakup i instalację musi zostać odzyskany z wpływów przedsiębiorstwa.

Amortyzacja urządzeń uwzględniana jest w rachunku zysków i strat, obniża też wartość aktywów w bilansie.

Ze względu na znaczne trudności w przewidywaniu długości eksploatacji maszyn stosuje się politykę arbitralnych metod odpisów amortyzacyjnych. Mogą one być realizowane odmiennie w różnych organizacjach, jednakże w każdej z nich z osobna powinny pozostać takie same.

Okres użytkowania maszyn i urządzeń

Pomocne jest rozróżnienie następujących okresów użytkowania maszyn i urządzeń:

1. Okres fizyczny. To czas, w którym wyposażenie może być użytecznie i ekonomicznie eksploatowane.

Długość okresu zależy od wielkości kosztów obsługi eksploatacyjnej i awaryjnego zużycia, które stają się nadmierne pod koniec fizycznego okresu użytkowania.

2. Okres techniczny. To czas upływający z dniem pojawienia się nowych typów urządzeń sprawiających, że istniejące modele stają się przestarzałe.

3. Okres rynkowy zależny od produkowanego wyrobu/usługi. Wyznaczony jest on przez moment, w którym na produkowane przez dane urządzenie wyroby/usługi ustaje zapotrzebowanie na rynku. Może być on znacznie krótszy od okresu fizycznego.

4. Okres księgowy. To czas, w którym wyposażenie się zamortyzuje. Wyznacza się go z punktu widzenia minimalizacji podatku, z uwzględnieniem ograniczeń nałożonych przez prawo.

5. Okres ekonomiczny. Jest najkrótszym w stosunku do trzech pierwszych okresów. Jeśli stoi on w konflikcie z okresem księgowym, należy znaleźć kompromis pomiędzy finansowym a księgowym punktem widzenia.

Badanie parametrów technicznych lub użytkowych może wykazać, że istnieje kilka typów maszyn czy urządzeń, które nadawałyby się do zastosowania przy realizacji danego przedsięwzięcia. Wtedy wybór pomiędzy nimi trzeba oprzeć na kryteriach ekonomicznych lub kosztowych.

Wytwarzanie zintegrowane komputerowo

Idealne warunki komputerowo zintegrowanego wytwarzania (CIM) występują w sytuacji, w której tworzenie koncepcji i projektów, przetworzenie tych projektów w instrukcje robocze, a następnie bieżąca realizacja produkcji według tych instrukcji odbywa się komputerowo.

Osią struktury CIM jest komputerowo wspomagane projektowanie i wytwarzanie (CAD/CAM).

CAD pozwala na sprawdzanie właściwości projektowanych wyrobów bez potrzeby wykonywania kosztownych prototypów.

Oprogramowanie CAM pozwala na przetworzenie projektu wygenerowanego przez CAD na „gotowy” wyrób.

4. Obsługa eksploatacyjna obiektów i wyposażenia produkcyjnego

Strategie obsługi eksploatacyjnej

W celu osiągnięcia efektywnego działania obiektów i wyposażenia produkcyjnego istotne jest utrzymywanie ich w dobrym stanie technicznym. Koszty awarii systemu mogą być bardzo wysokie.

Cele obsługi eksploatacyjnej:

1. Umożliwienie osiągnięcia pożądanej jakości wyrobów/usług oraz zadowolenia klientów.

2. Maksymalizacja ekonomicznego okresu użytkowania wyposażenia produkcyjnego.

3. Utrzymywanie warunków bezpiecznej eksploatacji sprzętu i zapobieganie rozwojowi zagrożeń.

4. Minimalizacja kosztów produkcji lub kosztów własnych bezpośrednio związanych z obsługą i naprawą urządzeń.

5. Minimalizacja częstotliwości i rozległości przerw w procesie produkcji.

6. Maksymalizacja zdolności produkcyjnych obiektów i wyposażenia

Uszkodzenie

Niezdolność do poprawnego świadczenia pracy.

Przegląd (profilaktyka remontową)

Obsługa wykonana przed uszkodzeniem.

Naprawy awaryjne lub remonty kapitalne

Obsługa po wystąpieniu uszkodzenia.

Rys. 14.1

W celu określenia najbardziej satysfakcjonującej strategii obsługi eksploatacyjnej należy przeanalizować funkcję kosztów całkowitych (trzeba systematycznie zbierać i analizować odpowiednie dane).

Rys.14.2. Całkowity koszt obsługi eksploatacyjnej

Historycznie „planowanie obsługi eksploatacyjnej" było ograniczane do planowania przeglądów (profilaktyki).

Istnieje wiele sytuacji, w których najlepszą strategią obsługi jest dopuszczenie do uszkodzenia, zanim przystąpi się do prac remontowych (wymiana żarówek).

Zapotrzebowanie na dane

Kompleksowa obsługa profilaktyczna

W warunkach potokowego przepływu produkcji znormalizowanych wyrobów, kiedy zapasy produkcji w toku są niewielkie (jeżeli w ogóle występują), zatrzymanie wykonywania jakiejkolwiek operacji spowoduje prawie natychmiastowe zatrzymanie następnych z nich. Program prewencji ma duże znaczenie dla zmniejszenia częstotliwości i rozległości skutków przerw w toku pracy.

W zautomatyzowanym środowisku produkcyjnym programy prewencji remontowych muszą być składnikiem strategii zarządzania produkcją.

Rozpowszechnianie się metod „Just-in-Time" wymaga perfekcyjnej obsługi eksploatacyjnej urządzeń. Awarie muszą zostać wyeliminowane wskutek efektywnej strategii prewencji.

W miarę rozszerzania się zakresu zautomatyzowanych operacji powstaje potrzeba zmniejszenia liczby robotników bezpośrednio produkcyjnych, a zwiększenia liczebności załóg wydziałów remontowych.

Wydział remontowy

Obowiązki

Za najlepsze rozwiązanie uznaje się włączenie wydziału remontowego do zakresu odpowiedzialności dyrektora ds. produkcji.

Do obowiązków wydziału remontowego należą:

• dozór nad zakładem, budynkami i wyposażeniem produkcyjnym,

• instalacja nowych maszyn i urządzeń,

• nadzór nad nowymi inwestycjami.

Ogólne zasady organizacji remontów

Zaleca się wprowadzenie i przestrzeganie następujących zasad:

1. Wszelkie zgłoszenia potrzeb na prace remontowe muszą być kierowane do centralnego punktu dyspozycji prac.

2. Magazyny wydziału remontowego muszą być tak samo starannie kontrolowane jak wszelkie pozostałe magazyny w przedsiębiorstwie.

3. Należy przechowywać, wraz z wykazem zużytych materiałów, protokoły wszystkich wykonanych prac (mogą pomóc w ustaleniu racjonalnych strategii obsługi eksploatacyjnej, strategii wymiany i amortyzacji wyposażenia).

Planowanie

Typowy program prac remontowych:

1. Sporządzić listę wszelkich prac, które należy przeprowadzać przez instytucje zewnętrzne.

2. Sporządzać z odpowiednią częstotliwością listę zgłaszanych prac przez poszczególnych kierowników w przedsiębiorstwie.

3. Przygotować znormalizowaną dokumentację i instrukcje przepro­wadzania czynności obsługowych dla każdej pozycji z tych list.

4. Sporządzić plan pracy obejmujący okres co najmniej 12 miesięcy w ten sposób, aby żaden z oddziałów nie był przeciążony (wykres Gantta).

5. Na podstawie planu wydawać w miarę potrzeb polecenia odpowiednim brygadom.

6. Po wykonaniu prac przeprowadzić kontrolę w celu zweryfikowania czasu przydzielonego na realizację poszczególnych zadań oraz w celu zebrania informacji dla określania przyszłych strategii remontowych.

Pracownicy wydziału remontowego podejmują decyzje o tym, kiedy należy naprawić lub wymienić elementy, oraz o tym, kiedy wykonać planowane czynności obsługowe.

Charakterystyka niezawodnościowa może dostarczyć tu wiele pomocnych informacji.

Rys.14.3. Krzywa intensywności uszkodzeń (krzywa wannowa)

Parametr kształtu wykresu Weibulla β ma duże znaczenie dla wyboru odpowiedniej strategii remontowej.

Punkt A: Uszkodzenia początkowe (β < 1)

Całkowita wymiana urządzenia w punkcie A nie ma uzasadnienia. Poprawa intensywności uszkodzeń może nastąpić na drodze podwyższenia jakości projektu, bardziej starannego rozruchu i regulacji urządzeń podczas przekazywania ich do eksploatacji.

Punkt B: Stałe prawdopodobieństwo uszkodzeń (β = 1)

Przypadkowe uszkodzenia zdarzają się w wyniku rozmaitych kombinacji okoliczności. Aby obniżyć poziom intensywności uszkodzeń w tym okresie, konieczne jest sprawdzenie projektu i sposobu działania danego urządzenia. Często przeprowadza się naprawy poawaryjne, gdyż dokonanie wymiany wprowadzi na nowo uszkodzenia początkowe.

Punkt C: Uszkodzenia na skutek zużycia (β > 1)

Obiekt wchodzi w okres, w którym intensywność ta wzrasta. W tym okresie można przewidzieć zależność pomiędzy wiekiem a intensywnością uszkodzeń obiektu, a także skwantyfikować czynności prewencyjne.

Ważnym parametrem do wyznaczenia jest przedział czasu pomiędzy czynnościami obsługiwania prewencyjnego.

Średni (oczekiwany) czas poprawnej pracy urządzeń wyznaczamy według wzoru:

gdzie R(T) niezawodność

Przykład.

Wyniki pracy 10 identycznych urządzeń w ciągu poprzednich 50 tygodni przedstawiono niżej

Czas (tyg.)	8	12	16	19	23	26	30	35	42
Skumulowana liczba uszkodzeń	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Niezawodność R(T)	0.9	0.8	0.7	0.6	0.5	0.4	0.3	0.2	0.1

Jeżeli przedsiębiorstwo rozważa wprowadzenie strategii remontów zapobiegawczych (SRZ), zakładając obsługiwanie co T tygodni, to E(T) może zostać wyznaczone za pomocą pomiaru pola pod krzywą w okresie 0 — T.

β = 1,8.

Bardziej dokładne oszacowanie można osiągnąć po wygładzeniu krzywej (zastąpieniu obserwowanych wartości niezawodności wartościami pochodzącymi z rozkładu Weibulla).

Rys. 14.7. Krzywa niezawodności (dane z przykładu)

Korzystamy z równania
.

W wyniku analizy otrzymujemy:

• oczekiwany czas poprawnej pracy E(T),

• procent urządzeń uszkodzonych 1 — R(T);

• procent urządzeń, które muszą zostać poddane przeglądowi.

R(T)/E(T) to remonty zapobiegawcze,

[1 — R(T)/E(T)] to remonty poawaryjne.

W celu wyznaczenia optymalnej wartości okresu międzyremontowego T należy się bliżej przyjrzeć ponoszonym kosztom.

Oznaczenia

C_m - koszt obsługiwania zapobiegawczego,

C_F - koszt awarii.

Koszt spowodowany przez uszkodzenie urządzenia w jednostce czasu

Koszt działań prewencyjnych na jednostkę czasu

Średni koszt wszelkich obsług eksploatacyjnych w jednostce czasu wynosi:

Optymalna strategia to ta, która daje najmniejszą wartość K(T).

Naprawa i wymiana

Limit kosztu naprawy

Naprawa — wymiana uszkodzonych, zniszczonych lub zużytych części, jest elementem profilaktyki remontowej.

Niezbędne jest rozważenie, czy bardziej ekonomiczna byłaby wymiana obiektu czy jego naprawa.

Należy ustalić górny limit kosztu naprawy.

Jeśli szacowany koszt naprawy przekracza limit, to dany obiekt kwalifikowany jest do wymiany. Łatwo dostępne, tanie elementy wymienia się automatycznie, podczas gdy wymiana drogich czy trudno dostępnych zawsze będzie przedmiotem rozważań.

Określanie wielkości limitu jest funkcją złożoną, zależną od wieku obiektu, możliwości wymiany, przewidywanych strat w produkcji i jego wartości likwidacyjnej.

Wymiana grupowa

Gdy niezbędne jest utrzymywanie grupy obiektów w stanie zdatności, czasami bardziej opłaca się wymienić całą grupę, nawet wtedy gdy niektóre z jej elementów nadal działają poprawnie, niż wymieniać poszczególne obiekty po stwierdzeniu ich uszkodzenia. Taka sytuacja może powstać wtedy, gdy koszt indywidualnej wymiany elementu jest większy od kosztu jego wymiany jako jednego z grupy.

Aspekty nowoczesnej obsługi eksploatacyjnej

Złożoność techniki rośnie, a elektronika, robotyka i sterowanie komputerowe wpływają na nasze życie na każdym kroku.

Specjalistyczną wiedzę i umiejętności techniczne często bardziej opłaca się mieć „na telefon" niż organizować w tym celu wewnątrzzakładowy zespół.

Rozwinęły się wyspecjalizowane organizacje świadczące usługi w zakresie konserwacji i remontów — na zasadzie zlecania prac (komputery).

---