Әлдеқайда тиімді үшін Зауыттың орналасу құрылымын жобалау

Өндiрiстiк тиiмдiлiкте фабриканың орналасуын жобалаудың стратегиялық рөлі

Зауыттың орналасуын анықтау және оның қазіргі өндірістік ортадағы маңызы

Зауыттың еденінің орналасуы барлық машиналарды, жұмыс орындарын және қойма орындарын барынша тегіс жұмыс істеу үшін орналастыруды білдіреді. Көптеген өндірушілер мұны біледі, себебі өндірістің 47 пайызы материалдарды дұрыс өңдеу институтының 2023 жылғы зерттеуіне сәйкес, нашар материалды пайдаланудан туындаған. Компаниялар кеңістікті оңтайландыруды ойластырған кезде, олар бос қозғалыстарды азайтып, жұмысты баяулататын түйткілдерді жояды. Кейбір жоғары өнімді зауыттар тек жабдықтың процеске қатысты орын алуына байланысты орын алуына көз жеткізіп, өнімді 20%-ға арттыра алды. Өткен жылғы тиімділік көрсеткіштеріне қарап, тағы бір артықшылықты көреміз. Зауыттардың құрылымын нақты деректерге негіздегендері энергияға қатысты есеп-қисапты шамамен 12%-ға төмендетіп, жұмыс орнында да жол апаты аз болды.

Орындау процесінің тиімділігіне, операциялық шығындарға және өнімділікке қалай әсер етеді

Өнімді аймақтар арасындағы кеңістіктік қатынас үш негізгі өлшемге тікелей әсер етеді:

• Жұмыс ағынының үздіксіздігі : Сызықтық немесе U пішінді орналасулар хаотикалық конфигурацияларға қарағанда артқа қарай жүгіруді 35% -ға азайтады
• Еңбек өнімділігі : Эргономикалық қол жетімділік шегінде орналасқан станциялар тапсырма циклдерін бір операцияға 815 секундқа қысқартады
• Қоймадағы тауар айналымы : Орталықтандырылған буферлік сақтау материалдарды іздеу уақытын 22% қысқартады (2024 Lean Operations Report)

Бұл факторлар бірігіп жүйелі жоспарлауды қолданатын өндірушілердің тапсырыстарды орындауға салалық орташа көрсеткіштен 18% жылдамдықпен баратынын түсіндіреді.

Зауыттың құрылымын lean manufacturing және үздіксіз жақсарту мақсаттарына сәйкес келтіру

Қазіргі заманғы макеттерде үш адаптивті ерекшелік арқылы lean қағидалары біріктіріледі:

1. Толық қайта жобалаусыз өнімнің қоспасының өзгеруіне бейімделетін модульдік жұмыс ұяшықтары
2. Реалдық уақыттағы процесті бақылауға мүмкіндік беретін визуалды басқару аймақтары
3. Қуаттылықты ұлғайту кезінде жұмыс ағынының тұтастығын сақтайтын кеңейту дәліздері

Бұл тәсіл қосылған құндылықсыз іс-шараларды 31% азайтады, сонымен қатар қайта құрастырылатын кеңістіктер арқылы Кайзен бастамаларын қолдайды. Бұл философияны қолданатын қондырғылар дәстүрлі қондырғыларға қарағанда 40% қысқа схемалық қайта қарау циклдерін сақтайды.

Кәсіпорынның тиімді құрылымының негізгі қағидалары: ағым, кеңістік және икемділік

Қалдықтарды азайту үшін материалдарды өңдеуді және жұмыс ағынын үнемі жетілдіру

Зауыттың жақсы орналасуы материалдардың зауытта тегіс өтуіне кепілдік береді. Жұмыс орындары өндірістің қалай жүргізіліп жатқанына сәйкес орналастырылған кезде, бәрі жақсырақ өтеді. Бұл негізгі идея материалдардың зауыттарда қалай қозғалатынын зерттейтін зерттеулерде қайта-қайта дәлелденді. Үлкен операциялар үшін, бұл кішкентай тиімділіксіздіктер өте көп. Қарапайым нәрселерді алайық, мысалы, бөлшектер қажет болмай тұрғанда қосымша 10 футқа дейін жүреді. Оны жыл сайын шығарылатын мыңдаған бірлікпен көбейтіп, бірден біз жыл сайын 14 мың долларға жуық жоғалған жұмыс күші мен басқа да шығындар туралы айтамыз.

Шектелгіштігі мен бейімделу қабілетін қамтамасыз ете отырып, кеңістікті барынша пайдалану

Қазіргі кездегі фабрикалардың жобалары жалпы еден аумағының 40 пайызын тұрақты ғимараттарға бөледі, ал қалған 60 пайыздан астам бөлігі жұмыс орындарына арналған. Бұл икемділік зауыттарға өндірісті тез ауыстыруға мүмкіндік береді, бұл өте маңызды, өйткені барлық өндіріс компанияларының төрттен үш бөлігі 2020 жылға қарағанда кем дегенде бес есе көп түрлі өнімдерді өндіреді. Өнеркәсіп орындары жылжымалы жұмыс орындары мен тасымалданатын машиналармен икемді құрылғыларды енгізген кезде, олар өндірістік желілерін дәстүрлі құрылғыларға қарағанда 22 пайызға жылдам ауыстыра алады. Сонымен қатар, бұл заманауи құрылғылар барлық жердегі тік сақтау құрылғыларын жақсы пайдалана отырып, қол жетімді кеңістіктің 95 пайызын пайдаланады.

Қауіпсіздік, эргономика және қызметкерлердің моралын жобалауды жоспарлауға қосу

Қауіпсіздікті алдын ала ықпалдастыру жұмыс орындары NIOSH көтергіш теңдеу стандарттарына сәйкес келсе, OSHA-ға хабарланатын оқиғаларды 64% азайтады. Эргономикалық жобалар 19% жоғары өнімділік пен 92% қызметкерлердің қанағаттануымен байланысты, ол биіктігі реттелетін конвейерлер (5466") және материалды ұсыну бұрыштары ≤30° арқылы жүзеге асырылады. Кем дегенде 48 дюйм ендегі айналым жолдары NFPA 101 талаптарына сәйкес келеді, сонымен қатар қауіпсіздікті және жұмыс ағынының жылдамдығын арттырады.

Жүйелі орналасуды жоспарлау: оңтайландыруға қадамдық тәсіл

1-кезең: Мақсаттарды анықтау және операциялық деректерді жинау

Материалдық ағынды оңтайландыруды бастау үшін алдымен нақты мақсаттар қою керек, әсіресе процесс барысында қалдықтарды азайту. Істелу процесінің қалай жүріп жатқанын көрсететін негізгі сандарды қараңыз - әр өндіріс циклының қанша уақытқа созылатыны, машиналардың жұмыс істеуге қанша уақыт жұмсағаны, және жүйеде қордың қаншалықты жылдам жүретіндігі. АХИМ-нің өндіріс орындарының құрылымын жоспарлау бойынша зерттеулеріне сәйкес, материалдардың қайда қозғалатынын және әр түрлі кезеңдерде қанша өнім шығарылатынын түсіну нормалмен не жақсырақ болатынын анықтауға көмектеседі. Әр түрлі бөлімдерден келген адамдарды біріктіріп, проблемалардың қай жерде орын алатынын анықтаңыз. Олар өнімдер көп рет өңделетін жерлерді немесе шикі уақытта барлық нәрсе қалпына келетін жерлерді байқауы мүмкін.

2-кезең: іс-әрекет қатынасы мен ағын үлгісін талдау

Өнімнің кезеңдері арасындағы өзара тәуелділіктерді қарым-қатынас жиілігін өлшеу үшін қатынас матрицаларын қолдану арқылы карталау. Көлік қашықтығын азайту үшін кластерлі жоғары өзара тәуелділік процестері. Жұмысшылар мен материалдардың қозғалысын бейнелеу үшін спагетти диаграммаларын қолдану, әдеттегі нысандарда ауысым уақытының 1218% -ын қажет ететін артық жолдарды ашу (AIIEM 2023).

3-кезең: Баламалы орналасу конфигурацияларын әзірлеу және бағалау

Ғимараттық шектеулерді сынау үшін CAD бағдарламасын пайдалана отырып, 35 макетті жобалауды құру. Әрқайсысын келесідей негізгі көрсеткіштерге қарай бағалаңыз:

Метрика	Жаңарту мақсаты
Материалдың жүру қашықтығы	25–40% азайту
Ауыстыру уақыты	15–30% азайту
Еден кеңістігін пайдалану	10–20% өсу

Іске асырудың алдында шығару кезіндегі ең жоғары жағдайларда орналасуларды тексеру үшін сандық егіздердің модельдеуін қолданыңыз.

4-кезең: оңтайлы зауыт құрылымын таңдау және бекіту

Атқарылған жұмыстарды тексеру үшін ұшқыштарды шағын топтармен жүргізу. Өнімнің тұрақтылығы және жұмыс орнының бос уақыты сияқты нақты уақыт өлшемдерін бақылау. Симуляциялық болжамдардан 5% кем ауытқуға қол жеткізгенге дейін қайталау арқылы тазарту. SLP-ті іске асыратын автомобиль өнімдерін жеткізушілер желілерді тепе-теңдеуді 19% жылдамдатуды және жұмыс ағынын үзілуді 32% азайтуды хабарлады (AIIEM 2023).

Өндірістік құрылыстың түрлері мен олардың материал ағынына әсерін салыстыру

Процесс, өнім, ұялы, тұрақты және гибридті орналасудың шолуы

Қазіргі кездегі зауыттарда өндірушілер материалдарды тиімді түрде жылжыту үшін шамамен бес түрлі орналасу әдісімен жұмыс істейді. Бірінші түрі - процесті орналастыру, онда ұқсас машиналарды біріктіреді, мысалы, барлық престерді бір жерге топтастырады. Бұл көптеген түрлі өнімдерді жасау кезінде өте жақсы жұмыс істейді, бірақ басқа әдістерге қарағанда 30-40% көбірек жерді алады. Өнімнің орналасуы барлық нәрсені тік сызықта орналастырады, сондықтан материалдар бір стансадан екіншісіне кері қайтусыз жылжый алады. Бұл әдісті қолданатын зауыттарда материалды тасымалдау қашықтығы массалық өндіріс сценарийлерінде шамамен жартыдан төрттен үшке дейін төмендейді. Ұялы орналасу U пішінді жұмыс орындарын біріктірілген машиналармен жасайды, бұл дүкендерге өндірісті тез ауыстыра алу және тауарлар партиялары үшін жақсы тиімділікті сақтау арасындағы екі әлемнің ең жақсысын береді. Кейбір операциялар ұшақтарды салу сияқты ірі жобалар үшін тұрақты орналасуды ұстанып тұрады, онда өнім орнынан тұрып, жұмысшылар оған құралдар әкеледі. Соңында, қабылдау аймақтарындағы процесті орналастырудың аспектілерін нақты құрастыру жұмыстарына арналған өнім стилімен араластыратын гибридтік жүйелер бар.

Орналасу түрі	Материалдық ағынның үлгісі	Оптималды қолдану жағдайы	Негізгі шектеу
Процесс	Ауыспалы, көп жолды	Тауарларға арналған тапсырыстар, шағын партиялар	Жоғары WIP қорлары
Өнім	Сызықтық, бір жолды	Жоғары көлемде өндіру	Құрылыс өзгерістеріне бейімделмеу
Ұялық	Жасушалар ішіндегі шеңберлі	Орта көлемді аралас модельдер	Бастапқы құйылым шығынының жоғары болуы
Тұрақты орын	Радиалды	Ауыр/ірі өнімдер	Ресурстарды үйлестірудің күрделілігі

Процесс пен өнімнің орналасуы: Өндірістің көлемі мен түріне сәйкес келетін орналасу түрі

Таңдау өндіріс ерекшеліктеріне байланысты:

• Процесс орналасуы жылына 500-ден астам SKUs басқаратын операциялар үшін ауысу уақытын 35–50% азайтады, бірақ материалдармен жұмыс істеу құнын 18–22% арттырады.
• Өнім орналасулары стандартталған, жоғары көлемді орталарда (>10 000 бірлік/ай) 85–90% жабдықтарды пайдалануды қамтамасыз етеді, бірақ 70% көлемінен төмен пайдалану кезінде нашар жұмыс істейді.

Жұмыс ағынының тиімділігі мен партиялық өңдеуді жақсарту үшін Ұялы өндіріс

Ұялы орналасулар бөлшектердің орташа жүріс қашықтығын дәстүрлі технологиялық орналасулармен салыстырғанда 1200 футтан 400 футқа дейін қысқартады және өткізу қабілетін 25–35% арттырады. Фрезерлеу, бұранда және тексеруді бірыңғай ұяларға интеграциялау арқылы өндірушілер мыналарға жетеді:

• қасиеттілік циклдерін оңтайландыру арқылы ақауларды 40% жылдам анықтау
• шамадағы экономиканы құрбан етпей отырып, 30% кіші партиялар
• командалық үйлестіру арқылы еңбек өнімділігі 15% жоғары

Дигиталды құралдар және Layout-ты сәтті орындау үшін іске асыру стратегиялары

Зауыттық орналасуды жобалауда CAD, симуляциялық бағдарламалық қамтамасыз ету және цифрлық егіздерді пайдалану

Бүгінгі күндері өндірушілер зауыттың жоспарын іске асырмай-ақ CAD құралдары мен сандық егіз технологияларға сүйенеді. Gartner-дің 2023 жылғы есебіне сәйкес, симуляциялық бағдарламалық жасақтама қағазда жоспарлау әдістерімен салыстырғанда жобалау қателерін шамамен 63% төмендетеді. Бұл инженерлерге материалдардың өндірістік орындар арқылы қозғалуын, машиналардың орналасуын және қызметкерлердің объект бойынша жүретін жолдарын модельдеуге мүмкіндік береді. Сандық егіздердің ерекшелігі – бірнеше сағат ішінде жүзге жуық әртүрлі өндірістік жағдайларға қарсы жинау жолдарын тексеру мүмкіндігінде. Зауыт басшылары бұл мүмкіндікті пайдалы деп санайды, себебі нақты жұмыс барысында жағдайлар өзгерген кезде олардың жүйесі қалай ұсталатынын алдын ала көре алады.

Құнды процестермен жоспарды сәйкестендіру үшін Құндық Ағымын Картаға Түсіруді қолдану

Құндылық ағынын карталастыру немесе VSM материалдар жүйенің басынан соңына дейін қалай қозғалатынын көрсету арқылы компанияларға цех жоспарламасын дұрыс жасауға көмектеседі. Шын мәніндегі күш осы ұтымды әдіс уақыт пен ресурстарды жұмсайтын, пайдасыз қадамдарды анықтағанда көрінеді. Lean Enterprise Institute-тің 2024 жылғы бір салалық зерттеуіне сәйкес, бұл қажетсіз әрекеттер өндірістің шамамен 35% барлық тоқтап қалуларын құрайды. Солтүстік Каролинадағы бір мата компаниясы өздерінің қию аймағын ағымдағы процестің тар орындары туралы VSM нені көрсеткеніне сәйкес қайта орналастырғаннан кейін жұмыс үдерісінің шамамен 30% жұмыс істеуін жақсартты.

Жаңа жоспарламаларды енгізу: Өзгерістерді басқару, KPI және іске қосудан кейінгі бағалау

Сәтті орындау нақты уақыт режиміндегі жабдықтарды бақылау жүйелерімен қолдау көрсетілетін құрылымды өзгерістерді басқаруды талап етеді. Негізгі өнімділік көрсеткіштері мыналарды қамтиды:

• Квадратты футқа шаққандағы өткізу
• Материалды өңдеу уақытының кемуі
• Жұмысшының ең аз жол жүру аралығы

Ұшырылғаннан кейінгі аудит RFID немесе IoT сенсорларын қолдана отырып, болжамды пайданы растайды. 2024 жылғы зерттеулер көрсетіп отырғандай, орналасуды оңтайландыруды цифрлық бақылаумен біріктіретін зауыттар статикалық конфигурацияларға сүйенгендерге қарағанда 19% жоғары өнімділікке қол жеткізді.

Зауыттық дизайн туралы жиі қойылатын сұрақтар

Зауыттық орналасуды жобалау дегеніміз не? Зауыттың орналасуын жобалау - жұмыс ағынын және тиімділігін оңтайландыру үшін өндіріс орнында машиналарды, жұмыс орындарын және қойма аймақтарын ұйымдастыру.

Неліктен зауыттың құрылымын жобалау маңызды? Тиімді орналасуды жобалау өнімділікті арттырады, жұмыс шығындарын азайтады, сондай-ақ қызметкерлердің қауіпсіздігін және қанағаттануын арттырады.

Кәсіпорынның тиімді құрылымын жасаудың қағидалары қандай? Негізгі қағидаларға ағыны оңтайландыру, кеңістікті барынша пайдалану, икемділікті қамтамасыз ету және қауіпсіздік пен эргономиканы біріктіру кіреді.

Цифрлық құралдар зауыттың құрылымын қалай жасауға көмектеседі? CAD және симуляциялық бағдарламалық қамтамасыз ету, цифрлық егіздермен бірге, іске асыру алдында макеттерді бейнелеуге, сынауға және оңтайландыруға көмектеседі, бұл жобалау қателерін азайтады.