Células de producción u s v t. Villa de esclavos de productos básicos como la principal célula de producción. Organización de la economía. El principio de funcionamiento de las células en forma de U.

Basado en Fabricación Celular con Optimización Kanbans en Sistema de Producción Bosch, Pedro Salgado, Leonilde R. Varela, 2010

Un estudio de las prácticas de producción existentes ha identificado una serie de cuellos de botella que deben abordarse. Primero, costos excesivos, en particular, la compra de doce máquinas láser para imprimir códigos en placas de circuitos. En segundo lugar, los existentes sistema de producción carece de flexibilidad: ha demostrado ser incapaz de adaptarse rápidamente a los cambios en la demanda, lo que requiere cambios correspondientes en el diseño del producto y los requisitos tecnológicos. En tercer lugar, el tiempo de inactividad del equipo no es raro, ya que la falla de una máquina a menudo puede detener todo el ciclo de producción.

Este artículo propone modificar el sistema de producción a través de la creación de celdas de producción, que permitirán que las operaciones de producción se realicen en una secuencia clara y sin interrupciones debido al diseño. varios tipos equipo en un área. En el caso de Bosch Car Multimedia Portugal, S.A. la redistribución de equipos reduce el número de líneas de doce a siete, reduciendo así el número de sistemas láser requeridos. Con tres máquinas ya en producción, la empresa solo necesita comprar cuatro nuevas además de las existentes para resolver por completo el problema del etiquetado de tableros en el área de ensamblaje automatizado. Tal decisión permitirá a la empresa ahorrar una cantidad significativa.

El escenario propuesto incluye el establecimiento de Celdas Just-In-Time (JITC) y Celdas de Respuesta Rápida (QRC). Los primeros siguen los principios de JIT en todo, apuntan a lograr los mismos objetivos clave (cero defectos, cero tiempo de instalación, cero inventario, cero manipulaciones innecesarias, cero averías en los equipos) y utilizan contenedores kanban unificados. Estos últimos permiten reducir significativamente el inventario, ya que el stock que asegura la continuidad del proceso productivo entre entregas sucesivas no supera el gastado durante el tiempo en que se realiza y ejecuta un pedido.

La logística justo a tiempo se utiliza cada vez más en la organización celular, ya que hace que el sistema de fabricación sea más flexible y adaptable a los cambios en la producción de familias de productos, lo cual es esencial en el entorno económico actual. ventaja competitiva. Este factor es de gran importancia para el Sistema de Producción de Bosch, ya que los tableros producidos pertenecen a la misma familia de productos y, por lo tanto, comparten ciertas características en términos de requisitos de fabricación y manejo, incluidas similitudes en diseño y materiales.

Cuando Bosch se enfrentó a la necesidad de conocer más una amplia gama requisitos de especificación del producto, la gerencia llegó a comprender cuán importante es hoy en día poder adaptar rápidamente el sistema de producción y los procesos clave, y la flexibilidad y la capacidad de respuesta se han convertido en los más caracteristicas importantes células de producción. Además, la producción en células le permite lograr más alto rendimiento la calidad del producto manteniendo la eficiencia del proceso en nivel alto y minimización stock de almacén y movimiento de bienes, materiales y empleados en el curso del trabajo. En la fig. 1 muestra el diseño de celda recomendado.

Dicho entorno de producción también tiene una serie de ventajas en las relaciones con los clientes, ya que las células de producción se centran en tasas de producción rápidas para cumplir con los requisitos del cliente en el menor tiempo posible.

Se planea organizar las entregas nacionales de acuerdo con el principio de un lechero. Al retirar el contenedor del almacén en la zona de montaje automático, las áreas de trabajo de montaje final dejan el contenedor vacío en lugar del lleno. Esto marca el comienzo de un nuevo ciclo, y tan pronto como el contenedor de materiales sale hacia el área de ensamblaje final, las tarjetas kanban se devuelven al tablero.

En consecuencia, cuando hay necesidad de materiales en el área de ensamblaje automático, los trabajadores recogen un contenedor completo del supermercado, un punto de almacenamiento para el stock mínimo requerido. Cada vez que se devuelve una tarjeta kanban al tablero, sirve como señal para crear un nuevo lote de producto. Cuando se alcanza el volumen de producción requerido, las tarjetas se colocan en un búfer, desde donde salen en una base FIFO (primero en entrar, primero en salir).

Desde el búfer, las tarjetas se envían al sector de planificación, ubicado en la parte inferior del tablero. Aquí, en base a los datos presentados en las tarjetas, planeación de producción durante tres periodos de trabajo. Luego, las tarjetas pasan por toda la línea, se adhieren a un contenedor y se envían al supermercado, donde se almacenan los materiales hasta que se necesiten en el área de ensamblaje automático o manual.

Para una comparación más visual de los escenarios existentes y alternativos, utilizamos el ejemplo ya analizado con la producción de tableros (Fig. 2) y la misma fórmula de cálculo:

En el escenario propuesto, solo difieren el tiempo efectivo de producción (NPT) y el tiempo de reabastecimiento (bucle RT). Esto se debe a que la producción en celdas le permite reducir el tiempo de preparación y cambio de equipo y la duración del procesamiento. Así, se aumenta el tiempo efectivo de producción, se reduce el tiempo de procesamiento del producto (25 minutos) y el tiempo de ciclo (9 segundos).

Pestaña. 1. Cálculo de parámetros de producción bajo un escenario alternativo

PR - demanda por unidad de tiempo [unidades/tiempo];

SNP: número estándar de piezas en un contenedor kanban;

WA - volumen de productos seleccionados [unidades/tiempo];

TNP - tiempo efectivo de producción [min./período];

Bucle RT - tiempo de reabastecimiento de producción [min.];

LS - tamaño del lote [unidades];

ST - tiempo de "seguridad" (horas).

Con estos valores, podemos calcular el tiempo de reabastecimiento acumulativo (RE), el volumen de lote acumulativo (LO), el pico de recolección acumulativo (WI), el tiempo de inactividad acumulativo (TI), el tiempo de seguridad acumulativo (SA), respectivamente; consulte la tabla 2.

Pestaña. 2. Cálculo de parámetros de producción bajo un escenario alternativo

RE - tiempo de reabastecimiento acumulativo;

LO es el volumen total del lote;

WI - pico acumulativo de "cerca" de producción;

TI - tiempo de inactividad acumulativo;

SA - tiempo de "seguridad" acumulativo;

Como se desprende de los cálculos, la organización de celdas de producción permite reducir el número de contenedores kanban de 35 a 30. Dado el ritmo de producción, esto significa un ahorro de 5 contenedores por día, 100 por mes (con 20 días hábiles ) con plena satisfacción de todo el volumen de demanda. Así, en medio año ahorraremos 600 contenedores, que es un indicador muy significativo.

La reducción del número de envases se debe a un aumento del tiempo efectivo de producción, por un lado, ya una reducción del tiempo de reposición, por otro.

Taiichi Ohno señaló que reducir la cantidad de contenedores kanban reduce la cantidad de inventario intermedio y final, lo que permite que la empresa se adapte mejor a las fluctuaciones de la demanda. Y Shigeo Shingo también descubrió que eliminar el exceso de inventario puede reducir los costos laborales en un 40 %.

Con base en los datos disponibles de producto y demanda, se pronosticó la necesidad de los productos de la empresa a seis meses para un escenario alternativo de producción (Fig. 3).

Según estimaciones, al final del período asignado, la cantidad de contenedores será de 2581.

Al comparar los resultados de los cálculos, encontramos que cuando pasamos a las celdas de producción, reduciremos significativamente la cantidad total de contenedores kanban. Durante medio año de trabajo, en lugar de los 2936 contenedores del escenario actual, obtendremos 2581 contenedores (355 menos). Así, el ahorro para seis meses será del 12%.

Se espera que la demanda fluctúe a lo largo de los meses. En el momento de aumento de la demanda, la cantidad de contenedores aumentará en consecuencia para satisfacer las necesidades de los clientes y viceversa. Taiichi Ohno ha demostrado por experiencia que las fluctuaciones entre el 10 % y el 30 % se pueden gestionar fácilmente sin aumentar el número de contenedores. Sin embargo, vale la pena recordar que el indicador más confiable es la práctica: cada empresa tiene su propia estrategia para responder a los cambios en la demanda.

Por otro lado, según JT Black, la principal ventaja de la producción celular no es ni siquiera la reducción del número de contenedores kanban en la cadena de producción, sino el aumento de la flexibilidad de la producción, en su mayor capacidad para responder rápidamente a los cambios provocados por ambos factores externos(la mayoría de las veces cambios en la demanda) e internos (relacionados con cambios en el diseño del producto o la expansión de la línea de productos).

Roger Eskin y Nanua Singh han discutido ampliamente las ventajas de eficiencia de las celdas de producción sobre los modelos de producción tradicionales. Los beneficios se han establecido como resultado de modelos de simulación, estudios analíticos, implementación práctica y se resumen a continuación:

• Reducción de los tiempos de cambio. La celda de producción está organizada para manejar piezas de forma y tamaño similares, por lo que se pueden usar accesorios similares para sujetarlas. Se pueden desarrollar accesorios comunes para una familia de productos, lo que reduce en gran medida el tiempo necesario para cambiar accesorios o herramientas.
• Reducción del tamaño de lote. Al reducir los tiempos de cambio, es posible utilizar tamaños de lote más pequeños, lo que da como resultado un proceso de producción más consistente y costos más bajos.
• Reducción de stocks de productos terminados y productos en proceso a través de tamaños de lote más pequeños y tiempos de preparación reducidos. Eskin señaló la posibilidad de reducir los productos en el proceso en un 50 % con una reducción del 50 % en el tiempo de cambio. Además, los volúmenes de productos terminados almacenados se reducen significativamente, ya que se fabrican lotes más pequeños en lugar de producción en stock y sobre una base justo a tiempo.
• Plazo de entrega reducido- reduciendo el tiempo de cambio y el tiempo dedicado a las operaciones con materias primas.
• Reducción de los requisitos de herramientas individuales. Las piezas se producen en celdas y tienen una forma, tamaño y estructura similares. A menudo tienen requisitos similares.
• Tiempo de entrega total reducido. En un sistema de fabricación tradicional, las piezas se mueven entre etapas del proceso de fabricación en lotes. En las celdas, la pieza terminada pasa inmediatamente a la siguiente etapa de procesamiento, lo que puede reducir significativamente el tiempo de espera.

Como resultado de los factores anteriores, la calidad del producto también aumenta, porque debido al hecho de que cada parte se transporta de una etapa a otra individualmente, se fortalece la retroalimentación y el proceso se puede detener de inmediato cuando se detecta un defecto.

Resumiendo el análisis de los existentes sistema logístico en Bosch Car Multimedia Portugal, S.A. y la alternativa propuesta por el mismo, podemos concluir que la transición a células de producción puede reducir significativamente los costos de la empresa, mejorar su sistema productivo y administrar las tareas de producción. Además, este es un paso hacia la simplificación del manejo de materiales.

En conclusión, me gustaría señalar que es posible lograr los resultados registrados aquí simplemente cambiando el diseño de producción y creando celdas. Habiendo mejorado algunos otros aspectos, tales como: planificación de la producción, flujo de inventario, control gerencial y así sucesivamente, puede lograr resultados aún más sobresalientes.

Por definición, una celda de producción es la disposición de equipos y estaciones de trabajo en una secuencia tal que asegure el ritmo de materiales, componentes y otros componentes en proceso de manufactura con retrasos mínimos, en particular, en su transporte.

Podemos decir que la alineación de la celda es la disposición de las máquinas de acuerdo con la secuencia de operaciones, cuando se asignan equipos medianos y económicos exclusivamente para cualquier producto en particular.
Con base en lo anterior, la célula de producción requiere una combinación de profesiones, porque un trabajador o varios en una celda deben poder trabajar en diferentes tipos equipos (posiblemente todos) que componen la célula. Es necesario definir y prescribir claramente, planificar el número y la frecuencia del movimiento.

Según los tipos de construcción, hay en forma de L, en forma de T, en forma de V, en forma de I y otros, según la tecnología, el diseño del sitio de su ubicación y otros factores. Las más populares son las celdas de producción en forma de U.
En todo caso, la disposición de la celda debe organizarse de tal forma que se tenga a mano los equipos, herramientas, materiales, normas y su ubicación garantice la realización segura de los trabajos.

Algoritmo para la formación de una celda de producción. bastante simple (ver figura).

Para empezar, necesitas selección de surtido. A pesar de la similitud con, aquí el énfasis no está en las metas, sino en el carácter masivo del producto, ya que la formación de una célula implica un cambio físico en un área determinada (movimiento de puestos de trabajo y equipos). Esta debería ser la nomenclatura más masiva, seleccionada de acuerdo con los principios del análisis ABC y visualizada usando D. Pareto, cubriendo el numero mas grande operaciones de flujo, es decir con la cadena tecnológica más larga. Si ya está en la etapa de elegir un producto para considerar dicho producto, entonces está en la direccion correcta. De lo contrario, se debe considerar la posibilidad de organizar la celda a la luz de un conjunto diferente de diferentes gamas de productos.

¿Las capacidades permiten y es recomendable formar una célula?
¿Es posible formar una célula de producción sobre otro artículo o sobre varios tipos a la vez?
Después de elegir un surtido, un plan de estado actual, que consiste en un diseño del sitio que indica el equipo de procesamiento, un diagrama de los movimientos del trabajador en el proceso de conversión del producto seleccionado y las posibles instrucciones necesarias, por ejemplo, control de calidad, la necesidad de una habilidad especial, especial atención a la seguridad, etc. Hacer un plan nos permite entender el estado actual, ver y empezar a generar ideas de mejora. Aquí también es necesario realizar la ejecución de cada operación (en el equipo correspondiente) según el diagrama de Espagueti, es decir indicar el tiempo dedicado a cada acción de los trabajadores.

Como regla general, el estado actual refleja la secuencia tecnológica de la transformación de cualquier producto, pasando por varios tipos de equipos y varios operadores, es decir. operaciones, en cuya entrada y salida hay una cierta cantidad de trabajo en curso. Se necesitan datos de tiempo para trazar el gráfico y equipos agrupados en una celda bajo el requerido. Equilibrar bajo es el siguiente paso en la formación de células. Aquí puede aprovechar no solo la redistribución de acciones y la eliminación, sino también experimentar con diferentes opciones para la ubicación y la cantidad de equipos. Las operaciones que por alguna razón no se pueden equilibrar no se incluyen en la celda.

Basado en resultados de balanceo, tiempo takt requerido y capacidades de reubicación de equipos se forma el plan de la célula de producción del estado objetivo, es decir. como queremos El plan incluye un diagrama con la disposición requerida del equipo en forma de celda y el número mínimo de trabajadores, así como una tabla resumen que contiene una lista de acciones realizadas en la celda de producción, desglosadas en funcionamiento automático del equipo y las acciones directas del propio trabajador (incluido el movimiento, retiro e instalación de productos, etc.). Más claramente la tabla resumen del trabajo estandarizado en forma de ciclograma.

Por ejemplo, al organizar una celda para una operación de ensamblaje de bicicletas, si conoce la secuencia y la duración de cada operación, así como la requerida, la tabla de trabajo estandarizada puede verse así (ver tabla):

Datos para el cálculo:

Tiempo total = 2190 segundos sin tener en cuenta los movimientos de los trabajadores. En este caso, simplificamos deliberadamente el ejemplo redondeando el tiempo de ejecución de cada operación a minutos enteros, teniendo en cuenta así el movimiento del producto y las posibles pérdidas.
En el ejemplo anterior, se calculó el funcionamiento de la celda para un ciclo de 600 segundos (10 minutos).
Por lo tanto, se necesitaron 2190/600 = 4 operadores ensambladores para realizar el trabajo al ritmo.

Como muchas otras metodologías y prácticas Lean, las células de producción fueron introducidas por el Sistema de Producción de Toyota a fines de la década de 1950. Son parte del concepto: el movimiento de bienes, materiales y servicios ocurre solo cuando es necesario para el flujo de trabajo.

Una célula de empleados en una oficina es un grupo de profesionales capacitados que están preparados para resolver rápidamente una serie de tareas o trabajar con determinados clientes.

Diferencia entre el transportador tradicional y la celda en U

Un transportador típico es una secuencia de máquinas que convierte las materias primas en productos terminados.

El material permanece en la máquina durante algún tiempo mientras se realizan varias tareas. Los operadores se asignan a un determinado puesto de trabajo o varios. Por lo general, las máquinas en el transportador se colocan en línea recta. Las materias primas llegan por un extremo y salen del transportador como productos terminados por el otro extremo.

Las celdas en forma de U son más flexibles con los cambios en la demanda y los niveles de producción en comparación con los transportadores tradicionales.

En la imagen de abajo, vemos como, con una demanda muy alta, se asigna un operador a cada máquina. Con una disminución de la demanda (alta, media y baja), también puede reducir el número de empleados a 5, luego a 3 e incluso a 1.

La figura muestra cómo tres trabajadores A, B y C están ocupados en 5 estaciones de trabajo con una ubicación del transportador en forma de U.

Japonés de uso común principio chaku-chaku. Es un compromiso entre completamente producción manual y automatización. El operador pone en marcha una de las máquinas, que produce la pieza y la descarga él mismo, recoge la pieza y la carga en otra máquina.

Según , que encuestó a 114 empresas en los EE. UU. y Japón en 2001, en promedio sus celdas U constaban de 10,2 estaciones de trabajo y 3,4 operadores. En empresas que anteriormente utilizaban transportadores tradicionales, la productividad aumentó en un promedio de 76%; el tiempo requerido para completar las principales operaciones se redujo en un 86%; el número de matrimonios se redujo en un 83%.

El principio de funcionamiento de las células en forma de U.

Ventajas

1. Requiere menos operadores para operar que una tubería tradicional
2. Los trabajadores con habilidades para varias máquinas son más flexibles, por lo que puede cambiar rápidamente las tareas por ellos.
3. Si el operador tiene una carga excesiva o no está ocupado todo el tiempo, esto es fácil de identificar
4. Más espacio en el área de trabajo
5. Mejora la seguridad en el trabajo por la ausencia de posturas incómodas o estáticas
6. Sin costos adicionales, simplemente organice el equipo en el orden correcto

Al colocar una celda en forma de U, responda las siguientes preguntas:

Tenga en cuenta la seguridad laboral al colocar la celda U

Para elaborar un plan para colocar una celda en forma de U, se requiere lo siguiente:

• diagrama de viaje del operador tabla de espagueti.

Aquí hay un ejemplo de una sucursal bancaria que registró el movimiento de clientes

• lista de operaciones realizadas, desglosadas en automáticas y manuales

• criterios de calidad
• Habilidades especiales
• precauciones de seguridad

Después de hacer un plan, momento para cada operación según el diagrama de Spaghetti. Estos datos serán necesarios para crear Gráficos de Yamazumi. Muestra la carga de operadores, que se pueden equilibrar bajo tiempo tactico en caso de distribución desigual.

Takt time es el período después del cual el cliente desea recibir la primera unidad de producto terminado. Se calcula como la relación entre todo el tiempo de trabajo disponible en este intervalo y las necesidades del cliente: cantidad requerida productos

Al equilibrar las cargas, puede redistribuir las operaciones entre los trabajadores, organizar las máquinas de manera diferente o usarlas en un número diferente.

Veredicto

Las celdas en forma de U brindan un flujo rítmico y ayudan a crear productos y servicios a tiempo y sin sobreproducción. El concepto no requiere costos adicionales, basta con agrupar y colocar los equipos existentes.

Sin embargo, para una operación eficiente de las celdas U se necesitan operadores calificados que estén listos para operar en varias o incluso en todas las máquinas. La versatilidad de los trabajadores asegura la flexibilidad de la solución: dependiendo de las fluctuaciones de la demanda, también se puede cambiar el número de operadores.

La transición de la organización de la producción y colocación de equipos, enfocada en proceso tecnológico, a la organización de la producción sobre el principio de la tecnología de grupo implica tres etapas.

1. Agrupar componentes de productos en familias que tengan pasos de procesamiento comunes. Esta etapa requiere el desarrollo de un sistema computarizado de clasificación y codificación de piezas. Este suele ser el paso más costoso, aunque muchas empresas han desarrollado procedimientos breves para identificar y generar familias de piezas.

2. Determinar la estructura de los flujos dominantes de familias de componentes, a partir de los cuales se ubican o redistribuyen los procesos tecnológicos.

3. Agrupación física de equipos y procesos tecnológicos en células. En esta etapa, a veces algunos componentes no se pueden incluir en ninguna familia, y el equipo especializado no se puede colocar en una de las celdas debido al hecho de que a menudo es

Se utiliza para realizar trabajos relacionados con diferentes células. Dichos componentes no agrupables del producto y equipo se colocan en una celda separada de "residuos".

El esquema de la fig. 10.13 ilustra el proceso de desarrollo de 1 células tecnológicas, que se utiliza en la empresa Rockwell Telecomunicación División – fabricante de componentes de guía de ondas.

en partes A arroz. 10.13 muestra la colocación original, orientada al proceso; sobre el V- un plan de redespliegue de operaciones tecnológicas basado en la comunidad de las etapas de procesamiento de los componentes del producto, unidos en familias; en C - colocación de equipos y operaciones en una celda tecnológica en la que se realizan todas las operaciones, excepto la última. La organización de una célula tecnológica en este caso es la más adecuada, ya que:

había familias separadas de componentes de productos;

había varias máquinas de cada tipo, por lo que la eliminación de cualquier máquina de la celda no reducía su producción;

Los centros de trabajo eran máquinas independientes fácilmente móviles, pesadas, pero sencillamente fijadas en el suelo.

Estas tres características de la producción deben guiar siempre la decisión sobre la conveniencia de crear células.

Célula de proceso "virtual"

Si el equipo no es tan fácil de mover, no se incluye en un conjunto de equipos homogéneos al formar una célula tecnológica. Si, además, se producen familias homogéneas de componentes durante un período breve, por ejemplo, dos meses, se forman celdas condicionales ("virtuales") temporales de tecnología grupal, que consisten, por ejemplo, en una máquina perforadora en la sección de perforación, tres fresadoras en la sección de fresado y una línea de montaje en el lugar de montaje. Al mismo tiempo, de acuerdo con el principio de tecnología de grupo, todo el trabajo con una familia específica de componentes de productos debe realizarse en una celda específica.

4. Colocación de equipos según el principio de dar servicio a un objeto fijo

La colocación de equipos de acuerdo con el principio de dar servicio a un objeto fijo se utiliza con un número relativamente pequeño de unidades de productos fabricados, pero, por regla general, de gran tamaño y complejo. Al diseñar la colocación de equipos para la producción de un producto fijo, puede imaginarlo mentalmente como un cubo de rueda con materiales y equipos ubicados concéntricamente alrededor del punto de producción en el orden de su uso y la necesidad de moverlos. Por ejemplo, en la construcción naval, los remaches utilizados en toda la estructura de un producto deben colocarse cerca o directamente en el casco. Las partes pesadas del motor, traídas al casco una sola vez, pueden colocarse a mayor distancia, y grúas, dado que se usan constantemente, deben colocarse cerca del cuerpo.

Para organizar la producción de un producto fijo, es necesario establecer el orden de trabajo, que está determinado por las etapas de producción. La colocación de equipos y componentes alrededor de un objeto fijo debe diseñarse para agrupar materiales según su prioridad tecnológica. Este principio se utiliza cuando se instalan equipos de gran tamaño, como una prensa de estampado, trabajo de instalación que se lleva a cabo en estricta secuencia. El mismo principio se sigue al ensamblar productos, cuando comienza desde la base misma del producto y luego se le agregan componentes en forma de bloques de construcción.

Con respecto al uso de métodos cuantitativos al colocar equipos alrededor de un objeto fijo, se ha prestado poca atención a este problema en la literatura relevante, aunque el principio de colocación se ha utilizado durante cientos de años. Sin embargo, para situaciones específicas, es posible definir criterios objetivos y desarrollar la colocación de equipos alrededor de un objeto estacionario usando métodos cuantitativos. Por ejemplo, si el costo de transportar materiales es significativo y el sitio de construcción permite más o menos movimiento de materiales en línea recta, entonces se puede aplicar el método CRAFT.

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