Produkcja przepływowa czy warsztatowa?

Można zaobserwować, że firmy z produkcją warsztatową coraz częściej przechodzą także na produkcję przepływową.

• Czy produkcja warsztatowa się przeżyła, czy to tylko wpływ branży motoryzacyjnej i zakorzenionej tam filozofii Lean Production?
• Czy firmy bez produkcji przepływowej mogą w ogóle jeszcze utrzymać się na rynku?

W tym artykule chcę odpowiedzieć na te pytania, a przy okazji dać krótki przegląd pojęć i podstaw merytorycznych.

Jakim typem produkcji jesteś?

Aby odpowiedzieć na to zadane z przymrużeniem oka pytanie, potrzeba kilku danych. Ale bez obaw – nakład na ich pozyskanie jest niewielki. A sposób ustalenia Twojego typu produkcji jest stosunkowo prosty:

Podstawą są marszruty technologiczne, które masz w systemie ERP. Odwzorowują one procesy technologiczne dla poszczególnych produktów. Te z kolei w decydującym stopniu określają strukturę produkcji, czyli tzw. typ produkcji (typ struktury).

Sposób ustalania typu produkcji najlepiej prześledzić na prostym przykładzie. Teoria opiera się na pracach Schmigalli (Schmigalla, H.: Methoden zur optimalen Maschinenanordnung. Berlin: Verl. Technik, 1970).

Krok 1: graf procesów lub macierz połączeń

Jako przykład posłuży nam bardzo przejrzysty obszar produkcyjny, w którym różne produkty są obrabiane na maszynach od A do F. Zamiast maszyn można przyjąć dowolne zasoby – od stanowisk roboczych po całe działy. Ważne jest tylko, aby wszystkie zasoby należały do tego samego poziomu hierarchii w modelu fabryki.

Najprostszą, poglądową formą opisu jest graf procesów, w którym węzłami są zasoby. Alternatywnie można to opisać nieco bardziej formalnie – i być może automatycznie na podstawie danych z systemu ERP – w macierzy połączeń.

Tworzenie grafu procesów zaczynamy od marszruty pierwszego produktu o kolejności obróbki (A -> B -> D). Połączenia rysujesz po prostu jako strzałki w grafie procesów albo wpisujesz jako 1 do macierzy połączeń (wiersz -> kolumna). Przy drugim produkcie, o kolejności obróbki (A -> E -> F -> C -> D), postępujesz analogicznie. Gdy zrobisz to dla wszystkich produktów, powstaje przedstawiony graf procesów lub macierz połączeń ze wszystkimi niezbędnymi relacjami między zasobami.

Krok 2: wyznaczenie stopnia kooperacji

Zestawienie relacji technologicznych między zasobami wykorzystuje się w drugim kroku do wyznaczenia stopnia kooperacji ƞ_K analizowanego systemu. W tym celu dla każdego zasobu zlicza się połączenia z innymi zasobami, sumuje je, a następnie dzieli tę liczbę przez łączną liczbę zasobów:

W naszym małym przykładzie stopień kooperacji wynosi 4. Na podstawie tej wartości (4) i łącznej liczby zasobów (6) można już w następnym kroku wyznaczyć typ struktury.

Krok 3: wyznaczenie typu struktury

Wystarczy przenieść wartości na opracowany przez Schmigallę wykres i odczytać odpowiedni typ struktury.

W tym przypadku to zdecydowanie struktura warsztatowa, a więc produkcja warsztatowa.

Co kryje się za typami produkcji i strukturami?

Według Schmigalli istnieją cztery typy struktur; sięgając głębiej do literatury, pod różnymi nazwami można ich znaleźć znacznie więcej. W tym miejscu chcę tylko z grubsza opisać, co kryje się za poszczególnymi typami struktur, gdzie znajdują zastosowanie oraz jakie mają zalety i wady.

Struktura jednostanowiskowa – produkcja stacjonarna

Przez strukturę jednostanowiskową rozumie się na ogół produkcję stacjonarną. Oznacza to, że produkt jest wytwarzany lub montowany w jednym miejscu, a nie transportowany między wieloma stanowiskami.

Struktura rzędowa – produkcja przepływowa (zorientowana na przepływ)

Struktura rzędowa oznacza przede wszystkim rozmieszczenie stanowisk w rzędzie lub linii, przez którą produkty przechodzą zasadniczo w jednym kierunku. Często stoi za tym zamiar automatycznego połączenia stacji techniką przenośnikową i taktowania kroków pracy w czasie. Mówimy wtedy o produkcji przepływowej albo – nawiązując do Henry’ego Forda – o produkcji taśmowej.

Struktura gniazdowa – produkcja gniazdowa (zorientowana na grupy)

Struktura gniazdowa to połączenie struktury zorientowanej na przepływ i na technologię. Poszczególne odcinki produkcji łączy się w komórkę produkcyjną, aby wykonywać takie same prace na wielu produktach w jednym obszarze. Typowe wdrożenia to np. gniazdo produkcyjne albo tzw. elastyczne gniazdo obróbcze (obróbka mechaniczna).

Struktura warsztatowa – produkcja warsztatowa (zorientowana na technologię)

Produkcję warsztatową cechuje silnie technologiczna struktura, w której podobne technologie wytwarzania grupuje się razem. Produkty przechodzą przez te grupy zasobów zgodnie z wymaganym przebiegiem technologicznym. Z reguły różni się on mocno w zależności od produktu.

Jak łatwo zauważyć przy opisie czterech typów struktur, są one silnie powiązane z liczbą produkowanych wyrobów. Decydującą rolę odgrywa więc to, czy chodzi o produkcję jednostkową, czy masową.

Co określa typ produkcji?

Na poniższym rysunku chcę zobrazować zależność między programem produkcji a strukturą produkcji.

Oczywiście między strukturami istnieją pola manewru, zwłaszcza między strukturą gniazdową a rzędową. Ale zasadnicze przyporządkowanie typu produkcji jest z góry określone. A z nim wiąże się odpowiedź na pytanie o idealny layout fabryki czy produkcji. Produkcja przepływowa czy warsztatowa nie jest więc decyzją projektową w planowaniu struktury i layoutu ani tym bardziej kwestią trendów. To pytanie sięga – poprzez zmienność zleceń produkcyjnych – aż do rozwoju produktu.

Jeśli więc produkty wytwarzane dotąd w produkcji warsztatowej mają powstawać szybciej i w większych ilościach, trzeba wpłynąć na to już na etapie konstrukcji i technologii wytwarzania. Oznacza to zajęcie się tematami tworzenia podzespołów i standaryzacji, aby zwiększyć powtarzalność procesów pracy i zmniejszyć zmienność kroków obróbki.

Może też zdarzyć się sytuacja odwrotna: produkty wytwarzane dotąd w produkcji przepływowej nie pokrywają już spektrum wymagań klientów, a produkcja jest zbyt ociężała i mało elastyczna wobec zmian. Klienci chcą bardziej indywidualnych produktów, a może i szybciej nowych funkcji. Również wtedy już w procesie konstruowania produktów należy przeprowadzić modularyzację i standaryzację, aby móc odpowiednio ukształtować procesy wytwarzania. Komponenty bazowe produktów mogłyby wtedy powstawać w produkcji przepływowej, a funkcje realizowane na indywidualne zamówienie – w wyspecjalizowanych gniazdach produkcyjnych.

Powiązane tematy:

• Wszystko, co musisz wiedzieć o planowaniu fabryki