Производственная ячейка. Формирование производственных ячеек. Типичный конвейер — это последовательность станков, в которой сырье превращается в готовую продукцию


Данная книга посвящена производству в U-образных ячейках и потоку единичных изделий. Такая организация производственного процесса позволит компаниям сократить издержки и занимаемую площадь, избавиться от ненужных перемещений деталей и продукции, уменьшить объем брака, повысить производительность труда и качество выпускаемой продукции. Книга будет полезна всем, кто интересуется вопросами совершенствования производства.


Выходные данные книги:

Cellular Manufacturing One-piece Flow for Workteams / Created by The Productivity Press Development Team / Productivity Press - New York

Производство в ячейках для рабочих / Пер. с англ. - М.: Институт комплексных стратегических исследований, 2009. - 96 с.

УДК 65.0 (07), ББК 65.290-2я7, П801, ISBN (англ.) 978-1563272134, ISBN (рус) 978-5-903148-29-5

Перевод с англ. Александра Рыжкова, Ответственный редактор Александр Нижельский, Научное редактирование Вячеслав Болтрукевич, Литературный редактор Лариса Павлова, Корректура Галины Кулик, Ольги Павловской, Технический редактор Андрей Соболев, Верстка Андрея Соболева, Дизайн обложки Андрея Соболева.

Подписано в печать 24.10.2008 г. Формат 60x90/16. Бумага офсетная № 1. Печать офсетная. Объем 6 п.л. Тираж 2000 экз. Заказ № 2901. Отпечатано в ОАО ИПК «Звезда».

Глава 2. Работа в производственной ячейке

  • Работа в U-образной ячейке
  • Многостаночное обслуживание
    • Освоение смежных специальностей
    • Передвижения во время выполнения операций
  • Использование небольших универсальных станков
  • Автономизация
  • В заключение
    • Выводы
    • Время подумать

Глава 3. Базовые элементы ячейки

  • Этап 1. Оцените текущее состояние производственных процессов
    • Соберите данные о продукции и производстве
    • Отобразите на бумаге текущее расположение оборудования и производственный поток
    • Проведите хронометраж производственного процесса
    • Вычислите производственную мощность и время такта
    • Используйте сводные таблицы стандартизированной работы
  • Этап 2. Расположите оборудование в соответствии с последовательностью операций
    • Оцените производственные элементы
    • Разработайте план ячейки
    • Передвиньте оборудование
    • Отобразите на бумаге новый технологический процесс
    • Проведите испытание производственной ячейки
  • Этап 3. Постоянно улучшайте производственный процесс
    • Сократите время производственного цикла
    • Сократите время переналадки оборудования
    • Избавьтесь от дефектов
    • Сократите сбои оборудования
  • В заключение
    • Выводы
    • Время подумать

Глава 4. Решения для бригад при производстве в ячейках

  • Работайте в бригадах
  • Используйте систему 5S
  • Используйте визуальное управление для производственного контроля и техники безопасности
  • Применяйте автономное обслуживание оборудования
  • Используйте информационные стенды и точечные уроки
  • В заключение
    • Выводы
    • Время подумать

Предисловие оригинального издателя

Производство в ячейках как один из методов бережливого производства позволяет избежать различных потерь в процессе производства и делает компанию более конкурентоспособной. Этот метод предлагает создание производственных ячеек, где все оборудование размещается в соответствии с последовательностью операций в отдельно взятом процессе. Такой тип производства обеспечивает равномерный поток выпуска продукции и сокращает производственный цикл. Кроме того, данный метод позволяет реализовать «беззапасное» производство широкого ассортимента продукции.

Переход от традиционного серийного производства к бережливому производству требует также взглянуть по-новому на все действия, которые действительно добавляют изделию ценность. Конечно же, выбор, какой концепции придерживаться в производстве, находится в руках руководства компании. Но следует признать, что ключевую роль во внедрении любой концепции играют рабочие и мастера. В этой книге вы найдете полезную информацию, которую сможете эффективно использовать по мере внедрения в вашей компании принципов производства в ячейках и других методов бережливого производства.

Эта книга хорошо дополняет книгу «Точно вовремя для рабочих», опубликованную также в серии «Производство без потерь». Информация, изложенная там, носит более справочный характер: вы узнаете, что такое время такта, выровненное производство, «канбан» и т.д. А в нашей новой книге главным образом рассказывается о самом процессе создания производственной ячейки и роли рабочих в этом процессе.

Читая эту книгу, вы должны понимать, что в ней представлены лишь обобщенные знания. Чтобы реализовать на практике и успешно применять производство в ячейках, несомненно, требуются глубокие знания и понимание всего производственного процесса и его нюансов. Если вы решили внедрить в вашей компании принципы производства в ячейках, лучше всего обратиться к опытным консультантам и тренерам.

Освоить материал этой книги вам удастся без особого труда. Каждая глава начинается с оглавления. В книге много иллюстраций и примеров. Всю важную информацию и понятия мы выделили специальными графическими символами на полях. Вопросы, которые встречаются в тексте, позволят вам контролировать усвоение материала.

Начало работы

Цель этой книги

Книга «Производство в ячейках» написана для того, чтобы наиболее полно изложить информацию, необходимую для внедрения в вашей компании этого важного подхода, применяемого в бережливом производстве. На работе вами дорожат как ценным специалистом, ваши знания, советы и действенное участие необходимы для успеха многих начинаний.

Вы можете читать эту книгу потому, что вас попросил об этом один из руководителей. Однако вы можете читать ее и потому, что хотите почерпнуть в ней знания, полезные для дальнейшей работы. Прочитав введение до конца, вы яснее поймете, как сведения, содержащиеся в данной книге, помогут вам устранить потери и лучше удовлетворять потребности потребителей.

Что положено в основу этой книги

В этой книге рассказывается о том, как организовать рабочее место таким образом, чтобы обрабатывать изделия с минимальными задержками и потерями. Методы и решения, описанные в этой книге, берут свое начало из системы бережливого производства, разработанной компанией Toyota. Сегодня ведущие мировые компании используют принципы бережливого производства и добиваются колоссальных успехов. Главная цель этой книги - изложить в простой и доступной форме главные идеи и принципы концепции производства в ячейках и потока единичных изделий.

Рис.1 Два способа освоения материала.

Два способа освоения материала

Предлагаемый материал можно осваива двумя способами:

1) в группе;

2) индивидуально.

Ваша компания может разработать собственный учебный процесс, взяв за основу эту книгу. Также вы можете приобрести ее или одолжить у кого-то, чтобы заниматься самостоятельно. В любом случае вы узнаете много ценного и сможете применять в работе идеи и методы, с которыми познакомились благодаря нашему пособию.

Обзор глав

Начало работы

Это введение, которое вы сейчас читаете. В нем объясняется, какова цель книги и как она была написана. Здесь приведены советы, которые позволят вам получить максимальную пользу от прочитанного. Также во введении кратко рассказывается о содержании всех глав.


Глава 1. Общие сведения о производстве в ячейках.

В этой главе вы узнаете о методе производства в ячейках и его преимуществах для компаний и их сотрудников. Здесь вы найдете определения таких ключевых понятий, как процессы и операции.


Глава 2. Работа в производственной ячейке.

Во второй главе описываются основные особенности производства в ячейках. Сюда относятся расположение оборудования в соответствии с последовательностью операций, освоение рабочими смежных специальностей и многостаночное обслуживание, использование небольших универсальных станков и автономизация (дзидока).


Глава 3. Базовые элементы ячейки.

В третьей главе вы найдете подробное описание трех базовых этапов перехода на производство в ячейках: оценка текущего состояния производственного процесса, непосредственно создание ячейки и постоянное совершенствование производства. Рассматриваются разнообразные методы и инструменты для анализа производственного процесса.


Глава 4. Решения для бригад при производстве в ячейках.

В последней главе этой книги вы узнаете о методах и решениях, специально предназначенных для рабочих, объединенных в бригады, и позволяющих оптимально организовать рабочее место. В число этих методов входит система 5S, визуальный менеджмент и автономное обслуживание. Вы узнаете о таких инструментах публикации информации, как информационные стенды и точечные уроки.

Глава 1. Общие сведения о производстве в ячейках.

Рис 1-1. Потери в производственном процессе

Типы Примеры
Дефекты Утилизация, переработка, инспекционный контроль
Ожидание Отсутствие ресурсов, задержки партии, простой оборудования, скапливание продукции
Обработка Ненужная или неправильная обработка
Перепроизводство Производство изделий, на которые отсутствует спрос
Перемещения Ненужные и утомительные перемещения людей
Запасы Переизбыток материалов, незавершенного производства или готовых изделий
Транспортировка Перемещение незавершенного производства на большие расстояния, неэффективные средства транспортировки
Неиспользованный потенциал рабочих Потерянное время, нереализованные идеи, улучшения

Что такое производство в ячейках?

Производство в ячейках - это один из методов бережливого производства, который позволяет компаниям производить с наименьшими потерями определенный ассортимент изделий для своих заказчиков. При организации производства в ячейках оборудование и рабочие станции располагаются в такой последовательности, чтобы обеспечить

дельных шагов или целого сегмента производственного процесса; при этом оборудование располагается в порядке, соответствующем последовательности обработки материала. Например, если процесс обработки изделия требует сначала отрезки заготовки, затем сверления и только потом чистовой обработки, в производственную ячейку следует включить оборудование для выполнения всех этих действий, причем его нужно расположить в последовательности, точно повторяющей последовательность этих действий.

ритмичность потока материалов и компонентов в производственном процессе с минимальными задержками на их транспортировку или обработку.

Производство в ячейках - это важный элемент бережливого производства. Бережливое производство позволяет сократить потери, которые обычно ведут к дополнительным издержкам и удлинению производственного цикла. Под потерями подразумевается любой элемент производственного процесса, который увеличивает стоимость изделия, не добавляя ему ценности. На рис. 1-1 перечислены восемь типов потерь, которых помогает избежать бережливое производство.

Ячейка - ключевое слово для понимания того, что обозначает «производство в ячейках». Производственная ячейка включает в себя персонал и оборудование или рабочие станции, необходимые для выполнения отдельных шагов или целого сегмента производственного процесса; при этом оборудование располагается в порядке, соответствующем последовательности обработки материала. Например, если процесс обработки изделия требует сначала отрезки заготовки, затем сверления и только потом чистовой обработки, в производственную ячейку следует включить оборудование для выполнения всех этих действий, причем его нужно расположить в последовательности, точно повторяющей последовательность этих действий.

Размещение оборудования и персонала в производственных ячейках позволяет компаниям достичь двух важных целей бережливого производства - потока единичных изделий и производства широкого ассортимента изделий.

Группа разработчиков издательства Productivity Press

Издательство Productivity Press выпускает книги о лучших в мире методах совершенствования производства с 1981 года. «Сердцем» издательства является группа разработчиков - редакторов, писателей и опытных экспертов в различных сферах деятельности, которые неустанно трудятся, чтобы донести до своих читателей самую актуальную и нужную информацию. Они читают новые книги, уз нают новые термины и следят за новыми тенденциями в производстве и издательском бизнесе. Они постоянно учатся сами и делают все для того, чтобы выпускаемые их издательством книги и другие обучающие материалы были полезными и отвечали запросам читателей.

Особенности компоновки.

ГПЯ для токарной обработки, для сверлильно-фрезерной и расточной обработки призматических деталей являются унифицированными и замкнутыми в себе высокопроизводительными

производственными системами. Их отличительная особенность в том, что несколько однородных, могущих полностью заменять друг друга обрабатывающих центров связаны в одну общую систему посредством общего автоматического снабжения заготовками и инструментами, а также интегрированного управления от ЭВМ (см. рис.5.2.1.1 . и рис. 5.2.1.2.).

Рис. 5.2.1.1.

Управляемая с помощью ЭВМ гибкая производственная ячейка «ГПС 500-4» фирмы Вернер с 4 обрабатывающими центрами и автоматическим снабжением заготовками и инструментами


Рис.5.2.1.2. Гибкая производственная ячейка.

Автоматическая обработка изделий на нескольких однотипных взаимно заменя­ющихся станках при гибком соединении потока материала, снабжении инструмен­тами и интегрированном управлении при помощи ЭВМ

Таким образом, ГПЯ представляют собой автономные, практически независимые от других устройств обработки системы. Интегрированные составные части системы согласованы как по своей конструкции, так и по функциям. Этими компонентами являются обрабатывающие центры, система накопления и транспортировки деталей, система снабжения инструментами, управление системой, а также в качестве дополнительных

устройств: машины для мойки и координатно-измерительная машина, станок для подготовки технологических баз, прибор для измерения инструмента.

Независимость обслуживающего персонала от такта работы станков, обусловлена наличием накопителя паллет с зажатыми в приспособлениях заготовками и готовыми изделиями. В стандартных исполнениях палеты для изделий хранятся на местах ожидания, расположенных вдоль линейного пути перемещения транспортных тележек. Количество мест ожидания, а также временем обработки всех деталей, закрепленных на палетах в местах ожидания, определяется временем в течение которого установка может работать без обслуживающего персонала. Например, если такт линии составляет одна деталь в час и в 3-ю смену ГПС работает в малолюдном режиме, то необходимо иметь как минимум девять палет с зажатыми заготовками плюс одно пустое палетоместо для приема обрабатываемой детали.

Области использования ГПЯ.

ГПЯ находят применение в особенности при обработке мелко- и среднесерийных деталей. Целью их применения является изготовление широкого спектра деталей. Производятся партии изделий наибольших размеров, в соответствии с потребностью и условиями наладки и ритмичности производства. Это обусловливает постоянно изменяющуюся последовательность заготовок.

Для структуры и работы ячейки характерны:

Одновременное управление большим количеством производственных нарядов (заданий) (синхронная работа).

Непосредственная передача программ ЧПУ и данных по инструменту между управлением ячеек и управлениями станка (УЧПУ).

Автоматическая и своевременная смена инструмента на станках с ЧПУ в полезное машинное время.

При этом преследуется цель перехода на партию обработки новых деталей без дополнительной подналадки и непрерывном производственном процессе обработки деталей. Это достигается за счет своевременной и целенаправленной смены инструмента. Заблаговременно, до истечения периода стойкости инструмента или перед сменой новой партии других изделий из магазина станка с ЧПУ забираются только те инструменты (автоматически), которые износились и не понадобятся для обработки новой партии других деталей. На смену этому циклу вводятся вновь понадобившиеся инструменты в рамках очередности их применения.

Это все происходит в реальном масштабе времени, что позволяет непосредственно учитывать актуальные в данный момент циклы. Такая смена инструмента производится одновременно с параллельно протекающим процессом обработки, не приводя, как правило, к остановке в работе. Способ смены инструмента роботом со склада имеет большое преимущество в том, что значительно уменьшает инструментальные фонды и существенный недостаток – система сложна и дорога.

Большое количество работающих на этой основе уже реализованных ГПС показала, что:

Автоматизация в малодоступной для рационализации области производства мелких и средних серий стала возможной и успешно реализуется;

Применение ячеек лишь с двумя обрабатывающими центрами экономичнее по сравнению с отдельными станками;

Ячейки с оптимальным расширением до шести обрабатывающих центров зарекомендовали себя в работе как хорошо функционирующие, надежные и рентабельные;

На практике удалось достичь максимального использования времени загруженности, причем наряду с названными критериями значительную роль сыграло производство с малым числом обслуживающего персонала в третью смену, а также продолжение работы во время перерывов.

Типичными пользователями ГПЯ являются приборо- и аппаратостроение, станкостроение, а также электромашиностроение, транспортное машиностроение, производство двигателей. Ассортимент деталей охватывает все виды рычагов, крышек, фланцев, корпусов коробок передач и двигателей, которые автоматически изготавливаются обрабатывающими центрами в мелко- и среднесерийном производстве. Как правило, объем наряда (задания) составляет от 5-100 деталей, которые повторяются в разных вариантах. Для полной обработки некоторые детали приходится перезакреплять по два или даже три раза.

Поскольку благодаря автоматическому, управляемому от ЭВМ снабжению инструментами стала возможна смена обработки партий деталей без подготовительного времени, имеется возможность рентабельно производить партии изделий минимальных размеров, что позволяет

значительно повысить ритмичность производства, уменьшить объемы незавершенного производства на 20%.

Кроме того, выявляются и другие преимущества, например значительное снижение организационных помех, более рациональное использование оборудования, а также повышение качества производства. По сравнению с использованием не связанных между собой машин экономия, достигаемая за счет сокращения издержек производства, достигает 20-30%.

На основании материалов «Cellular Manufacturing with Kanbans Optimization in Bosch Production System»Pedro Salgado, Leonilde R. Varela, 2010


Изучение существующей практики производства выявило ряд узких мест, нуждающихся в устранении. Во-первых, чрезмерные затраты - в частности, на приобретение двенадцати лазерных установок для печати кодов на платах. Во-вторых, существующей производственной системе недостает гибкости - она оказалась неспособной быстро адаптироваться к изменениям спроса, потребовавшим соответственных изменений в дизайне продукта и в технологических требованиях. В-третьих, нередки простои оборудования, поскольку выход из строя одной машины часто может вызвать остановку всего производственного цикла.

В данной статье предлагается модифицировать производственную систему через создание производственных ячеек, что позволит выполнять производственные операции в четкой последовательности без перерывов за счет компоновки различных типов оборудования на одном участке. В случае Bosch Car Multimedia Portugal, S.A. перераспределение оборудования позволяет сократить число линий с двенадцати до семи, сократив таким образом и число требуемых лазерных установок. Учитывая, что три установки на производстве уже имеется, компании нужно приобрести всего четыре новых в дополнение к имеющимся, чтобы полностью решить проблему маркировки плат в зоне автоматической сборки. Подобное решение позволить компании сэкономить значительную сумму.

Предлагаемый сценарий включает создание ячеек, организованных по принципу «точно в срок» (JITC) и ячеек, организованных по методу быстрого реагирования (QRC). Первые во всем следуют принципам JIT, направлены на достижение тех же ключевых целей (ноль дефектов, нулевое время установки, ноль запасов, ноль лишних манипуляций, ноль поломок оборудования) и применяют унифицированные канбан-контейнеры. Вторые позволяют существенно сократить товарные запасы, так как запас, обеспечивающий непрерывность производственного процесса между очередными поставками, не превышает величины, расходуемой за время, в течение которого размещается и выполняется заказ.

Логистический принцип «точно в срок» все чаще используется при организации ячеек, поскольку делает производственную систему более гибкой и адаптивной к изменениям в производстве семейств продуктов, а в современной экономической среде это является важным конкурентным преимуществом. Этот фактор имеет большое значение для Bosch Production System, поскольку производимые платы принадлежат к одному семейству продуктов и потому разделяют некоторые характеристики в отношении требований к производству и манипуляциям, включая сходства в конструкции и материалах.

Когда Bosch столкнулась с необходимостью удовлетворения более широкого спектра требований к спецификации продукта, руководство пришло к пониманию того, насколько большое значение сегодня имеет возможность быстро адаптировать производственную систему и ключевые процессы, и именно гибкость и быстрое реагирование стали самыми важными характеристиками производственных ячеек. Кроме того, производство в ячейках позволяет достичь более высоких показателей качества продукции при поддержании эффективности процессов на высоком уровне и минимизации складских запасов и перемещений товара, материалов и сотрудников в процессе работы. На рис. 1 отображено рекомендуемая планировка ячеек.

Такая производственная среда обладает рядом преимуществ и во взаимоотношениях с клиентами, поскольку производственные ячейки ориентированы на быстрые темпы производства, позволяющие удовлетворить требования клиента в кратчайшие кроки.

Внутренние поставки планируется организовать по принципу молочника. Забирая контейнер из хранилища в зоне автоматической сборки, рабочие зоны финальной сборки оставляют на месте полного пустой контейнер. Это служит сигналом начала нового цикла, и как только контейнер с материалами уходит в зону финальной сборки, карточки канбан возвращаются на доску.

Соответственно, когда в зоне автоматической сборки возникает необходимость в материалах, рабочие забирают полный контейнер из супермаркета - точки хранения минимально необходимого запаса. Всякий раз, когда карточка канбан возвращается на доску, она служит сигналом о необходимости создания новой партии продукта. Когда необходимый объем производства достигнут, карточки помещаются в буфер, откуда они выходят по принципу FIFO (первым пришел - первым ушел).

Из буфера карточки отправляются в сектор планирования, размещенный в самом низу доски. Здесь на основании данных, представленных на карточках, осуществляется производственное планирование на три рабочих периода. Затем карточки проходят через всю линию, прикрепляются к контейнеру и направляются в супермаркет, где материалы хранятся до тех пор, пока не понадобятся в зоне автоматической или ручной сборки.

Для более наглядного сравнения существующего и альтернативного сценариев используем уже разобранный пример с производством плат (рис. 2) и ту же формулу расчета:

В предлагаемом сценарии отличаются лишь показатели эффективного производственного времени (NPT) и времени восполнения продукции (RT loop). Это связано с тем, что производство в ячейках позволяет сократить время подготовки и переналадки оборудования и продолжительность обработки. Таким образом, эффективное производственное время возрастает, сокращаются время обработки продукта (25 минут) и время цикла (9 секунд).

Табл. 1. Расчет параметров производства при альтернативном сценарии

Продукт Типа I

PR - спрос в единицу времени [единицы/время];

SNP - стандартное число деталей в канбан-контейнере;

WA - объем отбираемой продукции [единицы/время];

NPT - эффективное производственное время [мин./период];

RT loop - время восполнения продукции [мин.];

LS - объем партии [единицы];

ST - «страховочное» время (часы).

С помощью этих величин мы можем рассчитать соответственно показатели совокупного времени пополнения запаса (RE), совокупного объема партии (LO), совокупного пика «забора» продукции (WI), совокупных простоев (TI), совокупного «страховочного» времени (SA) - см. таблицу 2.

Табл. 2. Расчет параметров производства при альтернативном сценарии

Продукт Типа I

RE - совокупное время пополнения запаса;

LO - совокупный объем партии;

WI - совокупный пик «забора» продукции;

TI - совокупные простои;

SA - совокупное «страховочное» время;

Как следует из подсчетов, организация производственных ячеек позволяет сократить число канбан-контейнеров с 35 до 30. Учитывая темпы производства, это означает экономию в 5 контейнеров в день, 100 - в месяц (при 20 рабочих днях) при полном удовлетворении всего объема спроса. Таким образом, за полгода мы сэкономим 600 контейнеров, что является весьма существенным показателем.

Сокращение числа контейнеров происходит за счет увеличения эффективного производственного времени, с одной стороны, и сокращения времени пополнения запаса, с другой.

Тайити Оно отмечал, что сокращение числа канбан-контейнеров приводит к сокращению объемов промежуточных и финальных запасов, позволяя компании лучше адаптироваться к колебаниям спроса. А Сигео Синго также зафиксировал, что исключение лишних запасов позволяет сократить трудовые затраты на 40%.

На основании имеющихся данных о продукте и спросе был сделан прогноз потребности в продукции компании на шесть месяцев вперед для альтернативного производственного сценария (рис. 3).

Согласно подсчетам, к концу выделенного периода количество контейнеров составит 2581.

Сравнив результаты расчетов, мы обнаружим, что при переходе к производственным ячейкам мы значительно сократим общее число канбан-контейнеров. За полгода работы вместо 2936 контейнеров при существующем сценарии мы получим 2581 контейнер (на 355 меньше). Таким образом, экономия за полгода поставит 12%.

Ожидается, что спрос на протяжении месяцев будет переживать определенные колебания. В момент возрастания спроса, число контейнеров будет соответственно увеличиваться для удовлетворения потребностей клиентов и наоборот. Тайити Оно на основании своего опыта свидетельствовал о том, что колебаниями в пределах 10-30% можно легко управлять без увеличения числа контейнеров. Тем не менее, стоит помнить, что самым надежным индикатором является практика - каждая компания имеет свою стратегию реагирования на изменения спроса.

С другой стороны, по мнению Дж. Т. Блэка, главное преимущество производства в ячейках состоит даже не в сокращении числа канбан-контейнеров в производственной цепочке, а в повышении гибкости производства, в его повышенной способности быстро реагировать на изменения, вызванные как внешними факторами (чаще всего изменениями спроса), так и внутренними (касающимися изменений в дизайне продукта или расширения производственной линейки).

Преимущества производственных ячеек по сравнению с традиционными моделями производства в отношении эффективности широко обсуждались Роджером Эскиным и Нануа Сингхом. Преимущества были установлены в результате имитационного моделирования, аналитических исследований, практической реализации и сводятся к следующему:

  • Сокращение времени переналадки . Производственная ячейка организована для обращения с деталями сходной формы и размера, поэтому для их удержания могут использоваться схожие зажимные приспособления. Для семейства товаров могут быть разработаны общие приспособления, что существенно сокращает время, необходимое для смены креплений или инструментов.
  • Сокращение объема партии . При сокращении времени переналадки, становится возможным использовать меньшие объемы партий, что позволяет сделать производственный процесс более согласованным и сократить затраты.
  • Сокращение запасов готовой продукции и продукции, находящей в процессе обработки, за счет меньших объемов партий и сокращения времени переналадки. Эскин указывал на возможность сокращения продукции, находящей в процессе обработки, на 50% при 50%-ном сокращении времени переналадки. Помимо этого существенно сокращаются объемы хранящейся готовой продукции, поскольку вместо производства на склад изготовляются более мелкие партии и по принципу «точно в срок».
  • Сокращение времени производственного цикла - за счет сокращения сроков переналадки и времени, которое тратится на операции с сырьем и материалами.
  • Сокращение индивидуальных требований к инструментам . Детали производятся в ячейках и имеют сходные форму, размеры и структуру. Часто они имеют и схожие требования.
  • Сокращение общего времени производственного цикла . В традиционной производственной системе детали перемещаются между стадиями производственного процесса партиями. В ячейках готовая деталь сразу переходит на следующую ступень обработки, что позволяет значительно сократить время ожидания.

В результате вышеупомянутых факторов возрастает и качество продукции, поскольку из-за того, что каждая деталь транспортируется с одной стадии на другую индивидуально, укрепляется обратная связь, а процесс может быть остановлен сразу при обнаружении дефекта.

Подводя итоги анализа существующей логистической системы на Bosch Car Multimedia Portugal, S.A. и предложенной ей альтернативы, мы можем сделать вывод, что переход к производственным ячейкам способен заметно снизить затраты предприятия, усовершенствовать ее Производственную систему и управление производственными задачами. Кроме того, это шаг к упрощению обращения с материалами.

В завершение хотелось бы отметить, что достичь зафиксированных здесь результатов можно, всего лишь изменив планировку производства и создав ячейки. Усовершенствовав некоторые другие аспекты - как то: производственное планирование, поток товаро-материальных ценностей, управленческий контроль и пр. - можно достичь еще более выдающихся результатов.

Как и многие другие методологии и практики Lean, производственные ячейки начали применяться благодаря производственной системе Toyota в конце 1950-х годов. Они являются частью концепции : движение товаров, материалов и услуг происходит только тогда, когда оно необходимо для рабочего процесса.

Ячейка сотрудников в офисе — это группа тренированных специалистов, которые подготовлены для быстрого решения ряда задач или работы с определенными клиентами.

Разница между традиционным конвейером и U-образной ячейкой

Типичный конвейер — это последовательность станков, в которой сырье превращается в готовую продукцию.

Материал находится некоторое время у станка, пока совершается ряд задач. Операторы закреплены за определенной рабочей станцией или несколькими. Обычно станки на конвейере размещены в виде прямой линии. Сырье прибывает с одного конца и в виде готовой продукции покидает конвейер с другого конца.

U-образные ячейки являются более гибкими при изменениях спроса и уровня производства в сравнении с традиционными конвейерами.

На рисунке ниже мы видим, как при очень высоком спросе оператор прикреплен к каждому станку. С уменьшением спроса (высокий, средний и низкий) можно сокращать и количество работников до 5, затем 3 и вовсе до 1.



На рисунке видно, как трое рабочих А, В и С заняты на 5 рабочих станциях при U-образном размещении конвейера.

Часто используется японский принцип Чаку-Чаку . Он является компромиссом между полностью ручным производством и автоматизацией. Оператор запускает один из станков, который производит деталь и сам ее выгружает, забирает деталь и загружает ее в другой станок.

Согласно , который исследовал 114 компаний в США и Японии в 2001 году, в среднем их U-образные ячейки состояли из 10,2 рабочих станций и 3,4 операторов. В компаниях, где ранее использовали традиционные конвейеры, продуктивность в среднем выросла на 76%; время, необходимое на совершение главных операций, снизилось на 86%; количество брака упало на 83%.

Принцип работы U-образных ячеек

Преимущества

  1. Для работы требуется меньшее количество операторов, чем для традиционного конвейера
  2. Работники благодаря навыкам работы на нескольких станках являются более гибкими, поэтому можно быстро менять задания для них
  3. Если оператор имеет чрезмерную нагрузку, либо занят не все время, это легко выявить
  4. Больше пространства в рабочей зоне
  5. Улучшается безопасность труда благодаря отсутствию неудобных или статических поз
  6. Нет дополнительных затрат — достаточно расположить оборудование в нужном порядке

При размещении U-образной ячейки ответьте на такие вопросы:

Предусмотрите безопасность труда при размещении U-образной ячейки

Чтобы составить план для размещения U-образной ячейки, требуются:

  • диаграмма перемещений оператора, она же диаграмма Спагетти .


Вот пример для отделения банка, в котором фиксировали перемещения клиентов
  • перечень выполняемых операций, с разбивкой на автоматические и выполняемые вручную
  • критерии качества
  • специальные навыки
  • техника безопасности

После составления плана ведите хронометраж для каждой операции в соответствии с диаграммой Спагетти. Эти данные потребуются для составления диаграммы Ямадзуми. Она показывает загрузку операторов, которую можно сбалансировать под время такта в случае неравномерного распределения.

Время такта — это срок, через который клиент хочет получить первую единицу готовой продукции. Оно рассчитывается как соотношение всего доступного рабочего времени в этот интервал к потребности заказчика — необходимому количеству изделий.



При балансировке нагрузок можно перераспределить операции между работниками, по-разному расположить станки или использовать их в другом количестве.

Вердикт

U-образные ячейки обеспечивают ритмичность потока и помогают создавать продукты и услуги в установленный срок и без перепроизводства. Концепция не требует дополнительных затрат, достаточно лишь сгруппировать и разместить имеющееся оборудование.

Однако для эффективной работы U-ячеек нужны умелые операторы, которые готовы к операциям на нескольких или даже всех станках. Многофункциональность работников обеспечивает гибкость решения: в зависимости от колебаний спроса можно менять и число операторов.

По определению производственная ячейка – это расположение оборудования и рабочих мест в такой последовательности, чтобы обеспечить ритмичность материалов, комплектующих и прочих компонентов в производственном процессе с минимальными , в частности задержками на их транспортировку.

Можно сказать, что выстраивание ячейки – это расстановка станков в соответствии с последовательностью операций, когда некрупное и недорогое оборудование выделяется исключительно под какой-либо определённый продукт.
Исходя из вышеизложенного, производственная ячейка требует совмещения профессий, т.к. рабочий или несколько в ячейке должны уметь работать на разных видах оборудования (возможно на всех), входящих в состав ячейки. Необходимо определить и чётко прописать , планировать количество и периодичность движения .

По видам построения различают L-образные, T-образные, V-образные, I-образные и прочие, зависящие от технологии, планировки участка их расположения и прочих факторов. Наиболее популярными являются U-образные производственные ячейки.
При любом варианте компоновка ячейки должна быть организована таким образом, чтобы оборудование, инструменты, материалы, стандарты были под рукой, а их расположение обеспечивало безопасное выполнение работ.

Алгоритм формирования производственной ячейки достаточно прост (см. рисунок).

Для начала необходимо провести выбор ассортимента . Несмотря на схожесть с , здесь акцент ставится не на целях, а на массовости продукта, так как формирование ячейки предполагает физическое изменение определённого участка (перемещение рабочих мест и оборудования). Это должна быть наиболее массовая номенклатура, выбранная по принципам АВС анализа и визуализированная при помощи д. Парето, охватывающая наибольшее количество операций потока, т.е. с наиболее продолжительной технологической цепочкой. Если вы уже на стадии выбора продукта для рассматриваете такое изделие, то вы на правильном пути. В противном случае необходимо рассмотреть возможность организации ячейки в свете иного множества номенклатур различных изделий.

Позволяют ли мощности и целесообразно ли формирование ячейки?
Возможно ли формирование производственной ячейки на другой номенклатуре или на нескольких видах сразу?
После выбора ассортимента формируется план текущего состояния , который состоит из планировки участка с указанием технологического оборудования, диаграммы передвижений работника в процессе преобразования выбранного изделия, и возможных необходимых указаний, например, контроль качества, необходимость в специальном навыке, особое внимание технике безопасности и т.п. Составление плана даёт нам понять текущее состояние, увидеть и начать генерировать идеи по улучшению. Здесь же необходимо вести выполнения каждой операции (на соответствующей единице оборудования) согласно диаграмме Спагетти, т.е. указать время, затрачиваемое на каждое действие рабочих.

Как правило, текущее состояние отражает технологическую последовательность преобразования какого-либо изделия, проходящую через несколько видов оборудования и несколько операторов, т.е. операций, на входе и выходе которых находится некоторое количество незавершённого производства. Данные хронометража необходимы для построения диаграммы и оборудования, группируемого в ячейку под требуемый . Балансировка под – следующий шаг формирования ячейки. Здесь можно воспользоваться не только перераспределением действий и ликвидацией , но и поэкспериментировать с различными вариантами расположения и количеством оборудования. Операции, которые по каким-либо причинам не могут быть сбалансированы, не включаются в состав ячейки.

Исходя из результатов балансировки, требуемого времени такта и возможностей перемещения оборудования формируется план производственной ячейки целевого состояния , т.е. как мы хотим. План включает в себя диаграмму с необходимым вариантом расположения оборудования в виде ячейки и минимальным количеством работников, а также сводную таблицу , содержащую перечень выполняемых в производственной ячейке действий, с разбивкой на автоматическую работу оборудования и непосредственные действия самого рабочего (в том числе передвижения, съём и установку изделий и т.п.). Наглядней сводную таблицу стандартизованной работы в виде циклограммы.

Например, при организации ячейки на операции сборки велосипеда, если знать последовательность и продолжительность каждой операции, а также необходимый , таблица стандартизированной работы может выглядеть следующим образом (см. таблицу):

Данные для расчёта:

№

Наименование операции

Продолжительность, сек

Установка заднего колеса

Установка переднего колеса

Подсборка руля

Установка руля

Подсборка сиденья

Установка сиденья

Подсборка ходовой

Установка ходовой

Установка крыльев

Упаковка

Суммарное время = 2190 секунд без учёта передвижений работников. В данном случае мы заведомо упрощаем пример, округляя в большую сторону время выполнения каждой операции до целых минут, тем самым учитывая перемещение продукта и возможные потери.
В приведённом примере работа ячейки рассчитывалась под такт 600 секунд (10 минут).
Таким образом, для выполнения работ под такт потребовалось 2190/600=4 оператора сборщика.