چیدمان ماشین آلات و تجهیزات و سیستم های تولیدی

چیدمان ماشین آلات خطوط تولید باید به گونه ای ترکیب و تلفیق شوند که تولید، اقتصادی و مقرون به صرفه باشد. این عمل احتیاج به تحلیل دقیق هدف عملیات، مراحل کار، گردش عملیات و اطلاعات، تسهیلات و محل مورد استفاده و نیز برنامه های بلند مدت (به منظور گسترش و توسعه سازمان) دارد. به علاوه، لازم است کارگاه ها و واحدهای تولیدی در فواصل زمانی معین بررسی شوند و در صورت لزوم در آنها تجدید نظر و اصلاح صورت پذیرد. در این صورت، می توان برنامه های جدید تولیدی و برنامه های توسعه فنی را اجرا کرد.

موقعیت کلی کارخانه و نیز موقعیت ویژه و مشخص آن در انتخاب فرآیندهای مورد استفاده و شکل های استفاده از مکان و نحوه استقرار ماشین آلات موثر است. احتمال دارد که ترکیب عوامل تولید در یک منطقه یا ناحیه با منطقه یا ناحیه بکلی متفاوت باشد. مثلاً ، ممکن است در یک ناحیه عرضه کنندگان مواد اولیه متعددی وجود داشته باشند، حال آنکه در ناحیه دیگر بشمار عرضه کنندگان محدود باشد. محل کارخانه از نظر وسعت و اندازه، شکل، موقعیت جغرافیایی و نقشه آن ، نوع ساختمان و ترتیب کلی استقرار و مکان آن به منظور دریافت، حمل و نقل مواد و بارگیری صحیح – اعم از اینکه به وسیله کامیون انجام شود یا به وسیله راه آهن یا وسایل دیگر – و به منظور جریان صحیح تولید در داخل و خارج کارخانه، موثر است.

فرآیندهای تولید در استقرار ماشین آلات

فرآیندهای ترکیبی و فرآیندهای تحلیلی: فرآیندها را می توان، از نظر نوع و ماهیت، به فرآیندهای ترکیبی، تحلیلی یا تلفیقی از این دو تقسیم کرد.

«فرآیندهای ترکیبی » عبارت از فرآیندی است که در آن ترکیب عناصر مختلف (مثلاً در ساخت دارو، صابون، لوازم شیمیایی و بهداشتی، روغن نباتی ) یا مونتاژ و سوار کردن و به هم پیوندانیدن اجزاء و قطعات مختلف ( مثلاً در ساخت یخچال، اتومبیل، تلویزیون، تراکتور ) در آخرین مرحله به ساخت نهایی می انجامد.

« فرآیند تحلیلی » عبارت از فرآیندی است که از یک ماده اصلی اولیه و خام شروع می شود. این ماده اولیه و خام طی مراحل مختلف تولیدی به شکلها و فرآورده های مختلف و متنوع تبدیل می شود، مانند پلایشگاه نفت، کارخانه شیر پاستوریزه، کارخانه ذوب آهن و کارخانه مس، در فرآیند تحلیلی عملیات خالص سازی، جداسازی و مانند آن انجام می شود. در بعضی کارخانه ها، نظیر ذوب آهنی تقلیلی از عملیات ترکیبی و تحلیلی انجام می گیرد.

فرآیند مداوم 

فرآیند مداوم فرآیندی است که عملیات به طور پیوسته و بدون انقطاع از مواد اولیه تا اتمام محصول ساخته شده در داخل « لوازم و تجهیزات به هم پیوسته » ( یا یک رشته ماشین آلات به هم پیوسته و مرتبط با هم ) با یک گردش و چرخش مشخص انجام می شود؛ مانند کارخانه های قند، آرد، روغن کشی.

فرآیند منقطع

فرآیند منقطع ( متناوب یا نوبتی ) فرآیندی است که کار، طی مراحل مختلف انجام می شود؛ یعنی شامل یک رشته از « ایستگاه های کاری » جدا از هم است که هر یک وظیفه مشخصی دارد و عملیات خاصی را برای ساخت محصول انجام می دهد، نظیر کارخانه های اتومبیل سازی، تلویزیون سازی و دوچرخه سازی.

فرآیندهای تکراری و فرآیند غیرتکراری

فرآیندهای تکراری معمولاً در ساخت محصولات استاندارد و شما به ( ساخت مداوم و تکراری ) مورد استفاده قرار می گیرد، به این معنی که عملیات برای تولید محصول عیناً تکرار می شود. فرآیندهای غیرتکراری ( ساخت منقطع یا متناوب یا سفارشی ) در تولید محصولات غیراستاندارد یا تولید در دسته های کوچک، مثلاً در مورد ساخت وسایل یا ماشین های سفارشی که مطابق مشخصات و سفارش های مشتریان ساخته می شوند، به چشم می خورد. در این قبیل فرآیندها، چون برای کلیه سفارش های ساخت، توالی عملیات به طور یکسان انجام نمی شود، فرآیند غیر تکراری است.

شیوه استقرار ماشین‌آلات و تجهیزات در کارخانه

• الف)استقرار بر مبنای محصول یا خط تولید یا خط مستقیم
• ب) استقرار بر مبنای مراحل و نوع عملیات یا طریقه تولید
• پ) استقرار تلفیق شده یا ترکیبی

استقرار بر مبنای تولید خطی: طبق تفکیک عملیات تولید بر حسب توالی لازم برای ایجاد محصول و تجهیزات و عملیات در یک خط مداوم (که لزوما خط مستقیم نیست بلکه منظور جریان تولید در یک جهت است) قرار می گیرد جریان حرکت مواد به صورت یکنواخت و زنجیری انجام می شود. ضمنآ در این شیوه ی استقرار تنظیم متعادل و متوازن ماشینها با رعایت اصل توازن عامل و قدم اساسی به شمار می رود.

شرایط استقرار بر مبنای محصول:

1) تنوع محصولات محدود ولی به صورت تولید انبوه .در تولید انبوه لازم است تمام واحد ها محصول مشخص و معین ویکسان باشد(مواد غذایی و قوطی کنسرو ها)

2) طرح محصول باید ثابت و از بالاترین درجه معیار برخوردار باشد

3) حجم تولید باید بسیار زیاد و تغییرات تقاضا بسیار اندک و جزئی باشد (معمولا از تکنولوژی سرمایه بر برای استقرار این نوع کارخانه ها استفاده می شود.

شرایط استفاده از استقرار بر مبنای فرایند عملیات :

1)تنوع محصولات زیاد و فرایند ساخت انعطاف پذیر باشد. این گونه استقرار ماشین‌آلات به کارگران ماهر برای اجرای کارها نیاز دارد

2)در جاهای که هیچ گونه معیاری وجود ندارد یا معیارها در سطح پایینی است.

3)حجم سفارش دریافتی از مشتری کم باشد استقرار تلفیق شده یا ترکیبی: به طور کلی در عمل استقرار بر اساس محصول یا بر مبنای عملیات به ندرت به صورت کامل مشاهده می شود. معمولا کارگاه های تولیدی در داخل کارخانه به صورت مراحل عملیات کار می کنند و ماشین هایی که کارهای مشابه انجام میدهند در یک جا متمرکز می شوند آنگاه در داخل هر کارگاه خطوط و مسیر های تولیدی بر مبنای خط یا محصول عمل می کنند.

استقرار محل ثابت: شیوه استقرار ثابت که به آن (ایستگاه ثابت یا طراحی بر اساس ثابت محل )هم گفته می شود طرزی است که محصول در یک محل در وضعیت ثابت است و کلیه عملیات تولیدی در محل استقرار محصول اجرا می شود در مواردی که حمل و نقل محصول مشکل یا به دلیل وزن و حجم زیاد بسیار پر زحمت و پر هزینه است یا به علت شکنندگی محصول حمل و نقل آن چندان ساده نیست استفاده می شود مثل ساختن کشتی و هواپیما احداث سد شرایط استفاده از طرح استقرار در وضعیت ثابت معمولا انتخاب این نوع طرح استقرار به علت پیچیدگی واندازه وسایر ویژگی ها مربوط به عملکرد آن کار خاص طوری است که امکان استفاده از طرحهای دیگر را نمی دهد همچنین برای تعمیرات و نگهداری کارخانه ذوب آهن و نیروگاه برق یا سد سازی نیاز به وسایل و منابعی است که باید در محل اجرا کار مستقر شوند. اهمیت به کار گیری این نوع طرح استقرار به واسطه نیازی است که به برنامه ریزی کار آمد تر و ایجاد هماهنگی و نظارت بهتر در فعالیت های کلیدی و در منابع مورد استفاده در فرایند تولید وجود دارد.

در طراحي استقرار (چیدمان) برای يک سیستم عملیاتي ، همواره به دنبال بهینه سازی تخصیص فضا به عناصر مختلف كار هستیم.به ويژه سعي بر اين است كه امکانات ، وسايل و تجهیزات در سیستم عملیاتي به نحوی مستقر شوند تا بتوان تقاضای پیش بیني شده را از لحاظ كمیت ، كیفیت و زمان مقرر با حداقل هزينه تأمین كرد.وقتي كه به يک فرايند تولید به عنوان جرياني در جهت افزودن ارزش مواد و عوامل تولید نگاه مي كنیم ، مفهوم جريان تولید به عنوان يکي از اساسي ترين مسايل در اين فرآيند تبديل ، مطرح مي شود.روش های استقرار ماشین آلات و تجهیزات به شش دسته كلي محل ثابت ، فرآيندی يا كارگاهي ، محصولي يا خط تولید ، سلولي ، سیستم های تولید انعطاف پذير و خطوط مونتاژ چندگانه تقسیم مي شود.

• سیستم های تولید سری:

در سیستم های تولید سری، عبور مواد از مراحل ابتدايي پردازش تا تولید نهايي ادامه دارندد بده طوري که ورودی هر مرحله،خروجي مرحله قبل است و اين خروجي، وابسته به محصولات خروجي تمام مراحل پردازش قبلي است. از سیستم های تولید سری برای تولید يک قطعه مستقل استفاده مي شود.

• سیستم های تولید غیر سری :

در سیستم های تولیدِ غیر متوالي، محصولات به صورت چندمرحله ایِ غیر متوالي، پردازش مي شوند. به اين صورت كه ممکن است در يک مرحله، محصولاتي دخیل شوند كه خروجيِ مرحله قبلي آن نباشند.در شکل زیر فرايند تولید غیر متوالي نمايش داده شده است. همان طور كه در اين شکل مشاهده مي شود؛ مراحل تولید به صورت پشت سرهم قرار نمي گیرند. در اين شکل ايستگاه های بازرسي در سمت بالاتر يا پايین تر از مرحله i به ترتیب با iu و id نشان داده مي شوند.Viswanadham.et al,1996)

• سیستم تولید مونتاژ:

يک خط مونتاژ، مجموع های از ايستگاه های كاری متوالي است كه بعضاً به وسیله يک سیستم حمل و نقل مواد پیوسته، به هم متصل مي شوند. يک خط مونتاژ، به منظور سرهم كردن اجزاء و قطعات و اجرای عملیات مورد نیاز برای تولید محصول نهايي، طراحي مي شود. در اين راستا، كل فعالیت مونتاژ به عناصر كاری بهر ه ور، مانند جا زدن يک تراشه IC در يک مدار يا نصب گلگیر به بدنه خودرو، تفکیک مي شود. يک عنصر كاری، كوچکترين واحد كار بهره ور است، يعني فعالیتي كه ارزش افزوده ايجاد مي كند و بلافاصله تابع فعالیت ديگری نیست.

• سیستم های تولید موازی :

سیسیتم تولید موازی متشکل از دو يا چند خط تولید سری است كه بصورت موازی قرار گرفته اند.از ويژگي های مهم اين سیستم تولیدی استفاده مشترک از ماشین آلات و فرآيندهای خطوط تولید مي باشد به اينصورت كه محصول تولیدی در يک خط تولید مي تواند از ايستگاه های كاری ساير خطوط استفاده نمايد كه اين خود باعث افزايش قابلیت اطمینان ، جلوگیری از ايجاد گلوگاه در خطوط تولید ، كاهش هزينه های تولید و راه اندازی های وابسته به توالي مي باشد.

يک سیستم تولید موازی همانند يک شبکه تولیدی مي باشد متشکل از چندين خطوط تولید سری كه بصورت موازی قرارگرفته اند. در هريک از اين خطوط تولید ، ماشین ها بصورت سری قرار گرفته اند كه بعد از هر ماشین (فرآيند) يک ايستگاه بازرسي قرار دارد. سیستم تولید موازی دارای تعدادی خط تولید سری مي باشد كه هر كدام از خطوط، m ورودی يکسان برای s خروجي يکسان را استفاده مي كنند.

امروزه برای باقي ماندن و پیروز شدن در محیط رقابتي ، سازمانها اغلب تركیبي از ابزارها را با هدف افزايش رضايت مشتری و فروش بیشتر بکار ميبرند. يکي از راهكارهای موثر برای رسیدن به اهداف ذكر شده، اجرای بازرسي از ايستگاه های تولیدی به عنوان استراتژی تضمین كیفیت است. اين استراتژی برای به حداقل رساندن هزينه كل سیستم با بهینه سازی مشخصه های بازرسي از جمله تکرارهای بازرسي، تعداد كالای مورد بازرسي و تخصیص ايستگاه های بازرسي طراحي شده است تا تضمین كند محصولاتي با كیفیت بالا به دست مشتری خواهد رسید.

نکته جالب در يک استراتژی بازرسي كارآمد، اين است كه وجود ايستگاه های بازرسي نه تنها سرعت تولید را پايین نمي آورد بلکه در صورت انجام پیش بیني های لازم برای نداشتن گلوگاه در ايستگاه های بازرسي، سبب افزايش نرخ تولید هم خواهد شد. در استراتژی بازرسي، بعضي سازمان ها برای كاهش اقلام معیوب مرحله آخر و تضمین تحويل محصول سالم به مشتری، بازه مشخصات پذيرش محصول سالم را تنگتر ميكنند. اما اين موضوع باعث ايجاد هزينه های بالايي در بازرسي، ضايعات و تعمیر ميشود؛بنابراين انتخاب بهینه بازه مشخصات پذيرش محصول از لحاظ صرفه جويي اقتصادی حائز اهمیت مي باشد.

همچنین ظرفیت بازرسي و مکان يابي بازرسي از ديگر پارامترهای كنترل كیفیت مي باشد كه سازمان ها برای به حداقل رساندن هزينه كل و افزايش فروش محصول، توجه ويژه ای دارند. اين دو پارامتر از دو جهت لازم به بررسي مي باشند: از يک جهت سرمايه گذاری بالا بر روی بازرسي كنترل كیفیت (بازرسي بسیار دقیق و نزديک در مراحل تولید) موجب مي شود كه عیب، بسیار زودتر كشف شود و از هزينه های عبور محصول معیوب از مراحل تولید جلوگیری كند و از جهتي، موجودی بالا در تخصیص بازرسي باعث ايجاد گلوگاه در سیستم تولید و كاهش سرعت تولید و افزايش هزينه نگهداری محصول مي شود. بنابراين تعیین ظرفیت بازرسي و تخصیص بهینه ايستگاه های بازرسي در مراحل تولید در انواع سیستم های تولیدی از تصمیم های حساس برای داشتن بهره وری بالا و موجودی در حال پردازش پايین و به دنبال آن كاهش هزينه ها مي باشد.

بازدیدها: 1332