Bài giảng thiết kế hệ thống sản xuất chương 3 biểu đồ sản xuất và hệ thống sản xuất

Chương 3 BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT uá trình sản xuất là quá trình chuyển một bản vẽ thiết kế sản phẩm trên giấy thành một sản phẩm thực. Quá trình này bao gồm các công đoạn gia công cơ khí được thực hiện bởi nhóm công nhân có trình độ tay nghề và thực hiện tại một nhà máy hay phân xưởng sản xuất. Để lựa chọn được phương án sản xuất kinh tế nhất và khả thi nhất trong điều kiện thực tế của nhà máy, người kỹ sư cần phải phân tích nhiều phương án sản xuất khác nhau dựa trên kiến thức về đặc trưng các phương pháp gia công. Có nhiều yếu tố cần phải được xem xét ví dụ: nhà máy phải sản xuất một loại hay nhiều loại sản phẩm? Sản lượng mỗi loại là bao nhiêu? Yêu cầu trình độ tay nghề công nhân như thế nào? Độ linh hoạt trong sản xuất khi sản phẩm sản xuất thay đổi hay khi cần sản xuất tổ hợp nhiều sản phẩm khác nhau? Chương 3 sẽ giới thiệu các công cụ giúp người kỹ sư xây dựng những phương pháp sản xuất từ các ý tưởng thiết kế trên lý thuyết. Chương này gồm ba phần: Phần 1 sẽ giới thiệu biểu đồ sản xuất. Những biểu đồ sản xuất này là xương sống trong việc lập kế hoạch sản xuất và cải thiện hoạt động sản xuất. Tiếp theo, các hệ thống sản xuất sẽ dẫn chúng ta đến các loại hình tổ chức sản xuất khác nhau, ưu điểm và nhược điểm của mỗi loại. Phần tiếp theo sẽ trình bày về kỹ thuật làm thế nào để nhóm các máy công cụ lại và tạo thành các ô làm việc một cách hiệu quả. Cuối cùng là phần minh họa các mô hình để lập Kế hoạch lao động cải thiện hiệu quả làm việc

Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT trình chuyển Quámộttrìnhbảnsảnvẽ xuất thiết kế sản phẩm giấy thành sản phẩm thực Quá trình bao gồm cơng đoạn gia cơng khí thực nhóm cơng nhân có trình độ tay nghề thực nhà máy hay phân xưởng sản xuất Để lựa chọn phương án sản xuất kinh tế khả thi điều kiện thực tế nhà máy, người kỹ sư cần phải phân tích nhiều phương án sản xuất khác dựa kiến thức đặc trưng phương pháp gia cơng Có nhiều yếu tố cần phải xem xét - ví dụ: nhà máy phải sản xuất loại hay nhiều loại sản phẩm? Sản lượng loại bao nhiêu? Yêu cầu trình độ tay nghề công nhân nào? Độ linh hoạt sản xuất sản phẩm sản xuất thay đổi hay cần sản xuất tổ hợp nhiều sản phẩm khác nhau? Chương giới thiệu công cụ giúp người kỹ sư xây dựng phương pháp sản xuất từ ý tưởng thiết kế lý thuyết Chương gồm ba phần: Phần giới thiệu biểu đồ sản xuất Những biểu đồ sản xuất xương sống việc lập kế hoạch sản xuất cải thiện hoạt động sản xuất Tiếp theo, hệ thống sản xuất dẫn đến loại hình tổ chức sản xuất khác nhau, ưu điểm nhược điểm loại Phần trình bày kỹ thuật làm để nhóm máy công cụ lại tạo thành ô làm việc cách hiệu Cuối phần minh họa mơ hình để lập Kế hoạch lao động cải thiện hiệu làm việc Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT 3.1 BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT Để minh họa hoạt động liên quan tới trình sản xuất sản phẩm, người ta thường sử dụng biểu đồ Phương pháp biểu đồ giúp người kỹ sư nắm bắt bước tiến hành sản xuất sản phẩm Chúng giúp giải nhiều vấn đề liên quan đến khâu thiết kế mặt bố trí sản xuất Sơ đồ lắp ráp, biểu đồ tiến trình sản xuất biểu đồ sản xuất xây dựng cách sử dụng ký hiệu tiêu chuẩn hóa Hiệp Hội Các Kỹ Sư Cơ Khí Hoa Kỳ - American Society of Mechanical Engineers năm 1947 3.1.1 CÁC KÝ HIỆU VÀ MÔ TẢ Các ký hiệu đại diện cho năm hoạt động sản xuất là:  O: Operation Nguyên công Đây hành động làm thay đổi đặc tính chi tiết, vật liệu hay sản phẩm Ví dụ: tiện trục máy làm thay đổi đường kính trục, uốn cong làm thay đổi hình dạng sắt, khoan lỗ chi tiết máy  →: Transportation Vận chuyển Sự dịch chuyển công nhân, vật liệu hay thiết bị  □: Inspection Kiểm tra Kiểm tra chất lượng, số lượng sản phẩm  D: Delay Trì hỗn  ▼: Storage Lưu kho Chi tiết, vật liệu nhập xuất kho cách có kiểm sốt 3.1.2 SƠ ĐỒ LẮP RÁP VÀ SƠ ĐỒ TIẾN TRÌNH SẢN XUẤT Khi thiết kế hệ thống sản xuất dựa vẽ thiết kế sản phẩm sẵn có, chưa có vẽ bố trí mặt trang thiết bị Ở bước này, hình dung đầu ngun cơng cần thiết trình tự ngun cơng để gia cơng sản phẩm Sơ đồ lắp ráp sơ đồ tiến trình sản xuất phương pháp giúp thể trình tự ngun cơng cách trực quan Sơ đồ lắp ráp đưa tranh tổng thể trình tập hợp chi tiết riêng lẻ lại lắp ráp thành sản phẩm hoàn chỉnh Hoặc ngược lại, làm sản phẩm hồn chỉnh tháo rời thành chi tiết đơn lẻ Hình 3.1 minh họa sơ đồ lắp ráp ấm nước Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Hình 3.1 Sơ đồ lắp ráp ấm nước Một ứng dụng quan trọng khác sơ đồ lắp ráp lập kế hoạch sản xuất, đặc biệt sản xuất đơn Hình 3.2 vẽ với tỉ lệ phù hợp kèm theo đơn vị thời gian Trong đó, Subassembly: cụm lắp ráp Final assembly and inspection: lắp ráp hồn thiện kiểm tra Sơ đồ gồm có nhiều thanh, thể thời điểm bắt đầu thời điểm kết thúc việc sản xuất lắp đặt sản phẩm Nếu biết thời hạn cuối phải hồn thành sản phẩm, truy ngược lại để xác định khoảng thời gian sản xuất phận Hình 3.2 Sơ đồ lắp ráp cho lập kế hoạch sản xuất Trở lại ví dụ ấm nước, hình 3.3 thể sơ đồ tiến trình sản xuất cho ấm nước Sơ đồ thể nguyên công gia công kiểm tra cho Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT chi tiết trình chuyển đổi từ vật liệu thơ đến hồn thành lắp ráp Việc chuẩn bị sơ đồ góp phần chi tiết hóa sơ đồ lắp ráp (Hình 3.1) 3.1.3 LƯỢNG THỜIsản GIAN Hình 3.3ƯỚC Sơ đồ tiến trình xuất ấm nước Với nguyên công (gia công hay kiểm tra) sơ đồ tiến trình sản xuất, cần ước lượng khoảng thời gian cần để hồn thành cơng việc Đây nhiệm vụ phức tạp thời gian để hồn thành cơng việc phụ thuộc vào nhiều yếu tố máy móc, dụng cụ, đồ gá Máy điều khiển tự động, ví dụ, tốn thời gian để hồn thành cơng việc với máy điều khiển tay Tiếp theo, tốc độ cắt tốc độ ăn dao ảnh hưởng thời gian gia cơng Việc ước lượng thời gian dựa vào kinh nghiệm hồ sơ liệu q trình sản xuất Đối với cơng ty liệu có sẵn Khi phải tham khảo Bảng hệ số công việc, Bảng thời gian gia công, v.v Các bảng chủ yếu đưa số liệu gia cơng thủ cơng Một cách khác để tính toán thời gian sử dụng đồng hồ đo thời gian cho thao tác lập thành bảng Hình 3.4 Thời gian gia cơng cịn xác định theo cơng thức tính tốn lấy từ Sổ tay công nghệ Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Hình 3.4 Bảng thời gian gia cơng Ngồi thời gian gia cơng, cần ước lượng thời gian công việc khác, ví dụ, thời gian kiểm tra Dĩ nhiên, người kỹ sư yêu cầu cập nhật giá trị thời gian hay thiết kế lại công việc trình sản xuất bắt đầu 3.1.4 PHIẾU QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ Bước lập kế hoạch sản xuất thiết lập Phiếu quy trình cơng nghệ thể thơng tin như: chế tạo chi tiết nào, loại máy móc cần thiết, sử dụng dụng cụ cắt nào, ước lượng thời gian cài đặt máy, thời gian sản xuất Hình 3.5 thể Phiếu quy trình cơng nghệ Phiếu quy trình lập cho chi tiết cấu thành sản phẩm Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Hình 3.5 Phiếu quy trình cơng nghệ Sản phẩm: ấm nấu nước Phần số: Chuẩn bị bởi: Chong Ngày: 28 tháng 01 Q trình hoạt động Máy STT Mơ tả 10 Q trình đúc 20 Cắt bên ngồi chi tiết 30 Khoan lỗ trục 40 Kiểm tra Đúc áp lực Thiết bị phụ trợ Số tờ: Thời gian Giờ/chi cài đặt tiết (giờ) 0.05 Máy cắt cầm tay Máy khoan 0.02 Chi tiết/giờ 0.02 50 phần phận 0.002 500 0.0035 285 0.0017 580 Thông tin tổng hợp từ phiếu quy trình cơng nghệ quan trọng sử dụng nhiều công đoạn việc lập kế hoạch sản xuất Chúng ta thấy chương thông tin dùng để tính tốn số lượng máy móc xác định chủng loại máy móc cần mua để đạt số lượng sản phẩm định, để tính tốn số lượng cơng nhân xác định kỹ tay nghề công nhân, xác định hệ thống sản xuất sử dụng, tất nhiên thiết lập vẽ bố trí mặt tồn nhà máy Phiếu quy trình cơng nghệ danh mục vật liệu tạo thành liệu cho việc thiết kế hệ thống sản xuất 3.1.5 CÁC BIỂU ĐỒ KHÁC Biểu Đồ Tay Trái – Tay Phải: Biểu đồ tay trái-tay phải liệt kê công việc hoàn thành lúc tay trái tay phải người công nhân vị trí làm việc cố định Sơ đồ có hai cột, cột tương ứng với tay, liệt kê trình tự cơng việc u cầu Vịng trịn nhỏ thể việc di chuyển chi tiết hay di chuyển tay, vòng tròn lớn thể Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT nguyên công, chẳng hạn cầm, nắm, định vị, tháo rời chi tiết v.v… Hình 3.6 minh họa phần nhỏ Sơ đồ tay trái – tay phải cho nguyên công lắp ráp bulơng vào đai ốc Mục đích xây dựng biểu đồ để thiết kế trạm làm việc thiết kế trình tự cơng việc cho hai tay người công nhân sử dụng tối đa vào cơng việc thay làm việc suất cầm nắm, vận chuyển trì hỗn Hình 3.6 Biểu đồ tay trái – tay phải Biểu Đồ Theo Nhóm: Biểu đồ theo nhóm mơ tả hoạt động đồng thời tất thành viên nhóm hay đội làm việc, mô tả hoạt động hoàn thành kết hợp nhiều người với nhiều đối tượng Ví du, nhiều người – nhiều máy móc, người - máy móc Mục đích biều đồ giúp người kỹ sư hình dung chi tiết cơng việc hồn thành nhóm Từ giảm thiểu yếu tố khơng mang tính sản xuất cá nhân nhóm, đạt Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT cân công việc thành viên nhóm Hình 3.7 biểu đồ theo nhóm mơ tả bước thực nhiệm vụ hồn thành nhóm có ba thành viên Hình 3.7 Biểu đồ theo nhóm Biểu Đồ Gantt Trong biểu đồ Gantt, trục nằm ngang thể thời gian dự kiến (có thể thời gian thực) hồn thành cơng việc hay nhiệm vụ Thời gian rút ngắn tăng thêm nguồn tài nguyên, chẳng hạn nhân lực máy móc, thực dự án Mục tiêu biểu đồ Gantt giúp phân bổ nguồn tài nguyên hữu hạn cho tất hoạt động khác cho tổng thời gian hồn thành nhỏ Hình 3.8a trình bày biểu đồ Gantt cho bốn công việc liên quan đến việc thực hợp đồng Đường đứt đoạn thể cho trượt, trượt dịch chuyển theo phương ngang đến thời điểm để giúp so sánh tiến độ dự án với tiến độ thời điểm Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Tiến độ thực mổi công việc đánh dấu trượt, thể hình chấm đen Như ví dụ trên, nhiệm vụ B D chậm tiến độ Hình 3.8b phiên khác biểu đồ Gantt Các phòng ban thể kèm theo nhiệm vụ họ phải thực xếp theo trình tự Chiều dài thể thời gian dự kiến hoàn thành công việc, phần tô đậm thể tiến độ thực tế Hình 3.8 Biểu đồ Gantt 10 Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT 3.1.6 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT Sơ đồ quy trình sản xuất cơng cụ quan trọng khác để phân tích quy trình sản xuất hữu Sơ đồ thể trực quan công đoạn trình sản xuất sản phẩm, vật liệu thơ đến sản phẩm hồn thành Tất hoạt động gia cơng, vận chuyển, trì hỗn, kiểm tra, lưu kho ghi ký hiệu sơ đồ Mục đích đầy để tìm phương thức sản xuất có ký hiệu sơ đồ Ví dụ, số bước gia cơng kết hợp với loại bỏ bớt, giảm thời gian vận chuyển cách bố trí lại máy móc thiết bị tìm chu trình vận chuyển khác, giảm thời gian trì hỗn cách lên kế hoạch sản xuất hợp lý Người kỹ sư phải đặt câu hỏi What? Why? When? Who? Where? How? cơng đoạn nhằm cải thiện hoạt động tồn nhà máy Sơ đồ quy trình sản xuất lập để theo dõi quy trình sản xuất sản phẩm quy trình hoạt động người đồng thời theo dõi hai việc Hình 3.9 minh họa sơ đồ quy trình sản xuất Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Bảng 3.7 Bảng phân bố công việc 3.3.2 THIẾT KẾ MẶT BẰNG SẢN XUẤT THEO Ô Các lô hàng sản xuất cỡ nhỏ trung bình (từ đến 200 đơn vị) chế tạo với thay đổi cài đặt máy Chúng ta tập hợp từ đến 15 máy lại bố trí theo dạng hình chữ U, Hình 3.11 Những máy đa máy chuyên dùng Bố trí máy theo dạng hình chữ U có nhiều ưu điểm Đầu tiên số lượng cơng nhân dễ dàng tăng giảm tùy thuộc vào khối lượng công việc phân bổ cho Tiếp theo, cơng nhân điều khiển nhiều máy Và tiếp xúc gần gũi hợp tác công nhân sơ đồ chữ U giúp nâng cao suất làm việc cách giảm thời gian chờ, giảm số lượng sản phẩm chất lượng giảm tồn kho sản xuất Sản xuất linh hoạt sản xuất theo hình thức tự động hóa cao Các ô bố trí máy điều khiển kỹ thuật số CNC, robot, hệ thống băng chuyền điều khiển máy tính để sản xuất số lượng sản phẩm lớn thời gian ngắn hiệu Ơ có dạng hình chữ U đường thẳng Bố trí theo đường thẳng giúp nâng cao hiệu suất di chuyển vật liệu 25 26 Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Hệ thống sản xuất sử dụng chủ yếu để sản xuất họ sản phẩm với lô từ 200 đến 1000 sản phẩm, máy CNC địi hỏi thay đổi việc cài đặt sản xuất sản phẩm họ Tự động hóa cao đồng nghĩa với suất cao địi hỏi nhân cơng Chúng ta gặp dây chuyền sản xuất có hai cơng nhân điều khiển Hình 3.11 Bố trí mặt theo dạng chữ U 3.4 PHÂN BỔ CÔNG NHÂN Chúng ta xem xét hai loại mặt sản xuất phổ biến số lượng cơng nhân làm việc thay đổi phụ thuộc vào tổng mức sản xuất phân bổ đến trạm làm việc Đó là: dây chuyền sản xuất, chủ yếu xếp sản xuất theo lô Và dây chuyền lắp ráp sản phẩm sản xuất với nhịp không đổi 3.4.1 PHÂN BỔ CÔNG NHÂN TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT Dây chuyền sản xuất khác biệt với dây chuyền lắp ráp chủ yếu nhịp sản xuất Sản phẩm xử lý qua nhiều trạm sản xuất khác Trong dây chuyền sản xuất, trạm gồm máy và/ cơng nhân, tồn phịng ban, nhóm máy sản xuất người điều khiển, nhóm cơng nhân làm việc thủ cơng để hoàn thành nhiệm vụ cụ thể Nhịp sản xuất trạm phụ thuộc vào loại công việc phân bổ thường thay đổi theo trạm Nhịp sản xuất kiểm sốt cách phân bổ công nhân, nhiều công nhân phân bổ cho trạm sản xuất, làm tăng nhịp sản xuất Trước trạm sản xuất, tồn lại số lượng chi tiết hoàn thành trạm sản xuất trước, gọi tồn kho Vấn đề cần phải Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT xác định số lượng công nhân cần thiết trạm sản xuất để đạt hiệu suất định Ví dụ sau minh họa cho tiến trình Hình 3.12: Dây chuyền sản xuất Xem xét dây chuyền sản xuất Hình 3.12 Dây chuyền gồm 20 trạm sản xuất Mỗi trạm đánh số thứ tự từ trái qua phải theo hướng vận chuyển vật liệu Cụm lắp ráp kết hợp trạm số Trạm số trạm đầu vào cho ba nhánh song song 6-9, 7-10, 8-11 Bởi số lượng cơng nhân làm việc trạm, thiết bị máy móc khơng gian làm việc bị giới hạn, phải bố trí ba nhánh làm việc song song Chi tiết trải qua gia cơng từ ba nhánh – là, từ trạm số 9, 10, 11 – lưu trữ kho chung, từ trạm số 12 13 lấy Tại trạm số 17, hai cụm lắp ráp kết hợp với tỉ lệ 2:5 Cuối cùng, trạm số 18 cung cấp chi tiết cho trạm số 19 20, kết thúc trình xử lý Hình 3.12 thể số lượng chi tiết đầu vào/ đầu yêu cầu cho công nhân trạm; ví dụ, trạm số 18 công nhân cần 16 chi tiết đầu vào tạo 12 chi tiết khác Bảng 3.8 thể bảng tính Dữ liệu cột số 1, 2, 3, 4, 10 xác định trước cho sản phẩm Xem xét trạm số 17, sản lượng 27 28 Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT đầu công nhân trạm chi tiết, trạm trạm số 18 cần 16 chi tiết đầu vào cho công nhân Số lượng công nhân tối đa phân bổ cho trạm 17 Bảng 3.8 Bảng kế hoạch sản xuất Tiếp tục phân tích, ta thấy trạm số 18 cung cấp chi tiết đầu vào cho hai trạm, 19 20 Trong bảng 3.8, cột số cho trạm 18 liệt kê số lượng chi tiết đầu vào cần thiết cho trạm (19 20) Trạm số 9, 10, 11 cung cấp chi tiết đầu vào cho kho lưu trữ Trạm số 12 13 tạo thành nhóm tương tự Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Trạm số 17 trạm hai trạm 16 14 Tuy nhiên, số chi tiết yêu cầu đầu vào trạm 17 hai trạm 16 14 khác Số lượng chi tiết yêu cầu đầu vào trạm thể cột Trong ví dụ này, số lượng sản phẩm đầu trạm 20 16 trạm 19 18 sản phẩm Sau thống kê số lượng chi tiết tồn kho ban đầu điền vào cột 2, thực q trình tính tốn cách truy ngược từ trạm làm việc cuối (trạm 20) đến trạm điền vào tất cột giá trị trạm Ví dụ, trạm số 17 số lượng công nhân phân bổ cho trạm – tức trạm 18- Do số lượng chi tiết đầu vào yêu cầu 16 x = 64 (Cột = cột x cột 5) Bởi số lượng hàng tồn kho ban đầu 7, sản lượng ròng phải 64 – 7= 57 (Cột = cột - cột 2) Số lượng công nhân cần thiết tính cách lấy sản lượng rịng chia cho nhịp sản xuất công nhân trạm (Cột = cột 8:cột 3) Số lượng công nhân phải số thực dương, giá trị nhỏ zero, phải làm tròn đến số nguyên lớn Đối với trạm 17, cần tối thiểu cơng nhân để vận hành máy móc, số lượng tối đa công nhân phân bổ cho trạm 17 (cột 10) Giả thiết người quản lý sản xuất định phân bổ công nhân (cột 11) Tổng sản lượng đầu trạm x = 63 chi tiết (cột 12 = cột x cột 11) Số lượng hàng tồn kho cuối = số lượng sản xuất – số lượng cần (Cột 13 = cột 12 – cột 8) Đối với trạm 18, cột thể số công nhân phân bổ cho trạm 19 20 Và cột thể tổng sản phẩm đầu mà trạm 18 phải cung cấp cho hai trạm 19 20 Đối với nhóm gồm trạm 9, 10 11 trạm xử lý trạm 12 13 Hai trạm yêu cầu chi tiết đầu vào cho trạm Như vậy, tổng sản phẩm đầu mà trạm 9, 10, 11 phải cung cấp cho trạm 12 13 48 sản phẩm Mỗi công nhân trạm 9, 10, 11 sản xuất sản phẩm Như cần tối thiểu 48:3 = 16 công nhân (cột 9) Số công nhân phân bổ cho trạm 9, 10, 11 theo số lượng 5, 5, tương ứng Việc phân tích kết thúc điền vào bảng tồn thơng tin trạm Trong ví dụ này, trạm số trạm cuối 29 30 Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT điền thông tin Khi kết thúc việc phân tích, biết số lượng công nhân cần phân bổ số lượng hàng tồn kho cuối cho trạm Kế hoạch lao động: Thông thường, trạm sản xuất đại diện cho bước trình sản xuất Và với số lượng công nhân giới hạn, khơng thể bố trí họ làm việc tồn bước đồng thời lúc Chúng ta cần phải lập bảng Kế hoạch lao động thể trạm số nhận công nhân khoảng thời gian Một phương pháp đơn giản hồn thành xong cơng việc trạm trước chuyển đến làm việc trạm theo trình tự Phương pháp đơn giản tạo lượng hàng tồn kho sản xuất nhiều Một phương pháp khác trạm xử lý chi tiết di chuyển công nhân đến trạm Việc dẫn đến khó khăn thực tế công nhân nhiều thời gian để di chuyển qua lại trạm để làm việc Một phương pháp lập Kế hoạch lao động khác tuân theo quy tắc sau: Di chuyển công nhân từ trạm qua trạm khác hết khoảng thời gian (ví dụ ngày) Chỉ phân bổ công nhân cho trạm sản xuất dây chuyền số lượng chi tiết đầu vào yêu cầu trạm thỏa mãn mục tiêu sản xuất 3.4.2 CÂN BẰNG DÂY CHUYỀN LẮP RẮP Dây chuyền lắp ráp hình thức sản xuất chi tiết lắp ráp lại với trạm sản xuất để tạo thành sản phẩm hoàn chỉnh Để cân dây chuyền lắp ráp địi hỏi phải có kế hoạch logic liên quan đến việc phân phối công việc trạm cho tất trạm hồn thành nhiệm vụ với thời gian xấp xỉ Nếu dây chuyền cân cách hồn hảo, thời gian gia cơng trạm đồng Tuy nhiên, thực tế khó mà đạt thời gian gia công dài trạm gọi chu kỳ sản xuất toàn dây chuyền lắp ráp Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Có nhiều kỹ thuật để xây dựng dây chuyền lắp ráp, chúng có chung nguyên tắc: chia nhỏ công việc tổng thành nhiệm vụ nhỏ xác định mối quan hệ chúng, định nhiệm vụ phải hoàn thành trước nhiệm vụ khác bắt đầu, nhiệm vụ thực đồng thời song song Ví dụ, sản xuất bàn chải quét sơn, keo phải đổ vào vòng kẹp trước cho lơng bàn chải vào Tuy nhiên, lúc người (hay máy) đánh bóng dán nhãn tay cầm bàn chải Nguyên tắc xác định thời gian gia công cần thiết cho nhiệm vụ Các phương pháp toán học sử dụng để cân dây chuyền sản xuất chủ yếu ứng dụng kỹ thuật tối ưu hóa, chẳng hạn phương pháp lập trình số nguyên phân nhánh giới hạn Tuy phương pháp cho kết xác áp dụng cho dây chuyền lắp ráp có nhiều nhiệm vụ việc tính tốn nặng nề mệt mỏi Ở giới thiệu hai phương pháp sử dụng rộng rãi tính đơn giản chúng Các Phương Pháp Cân Bằng: Chúng ta tìm hiểu phương pháp cách xem xét chúng kèm ví dụ cụ thể Hình 3.13 thể nhiệm vụ phải thực dây chuyền sản xuất, chúng kí hiệu vịng trịn (nốt) Trình tự thực nhiệm vụ thể mũi tên liên kết nốt Trên nốt thời gian hồn thành nhiệm vụ Tổng thời gian để hoàn thành tất nhiệm vụ 5.31 (phút) Hình 3.13 Biểu đồ quan hệ trước sau Phương Pháp I – Nguyên tắc công việc lớn nhất: Phương pháp xác định số lượng trạm làm việc tối thiểu để đạt chu kỳ sản xuất xác định trước 31 32 Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Chu kỳ sản xuất = ổ ố ượ hờ ả ả hẩ ấ ê ầ Mục đích phương pháp phân phối khối lượng cơng việc trạm Trình tự thực sau: Liệt kê nhiệm vụ theo thứ tự giảm dần thời gian hoàn thành, nhiệm vụ có thời gian hồn thành lớn xếp Đồng thời liệt kê nhiệm vụ trước nhiệm vụ xét Chỉ định trạm bước trạm số đánh số trạm theo thứ tự Bảng 3.9 Bảng liệt kê nhiệm vụ Bắt đầu với nhiệm vụ cùng, phân bổ nhiệm vụ “khả thi” cho trạm xét Một nhiệm vụ gọi khả thi khơng có nhiệm vụ trước, tất nhiệm vụ trước bị xóa Nhiệm vụ khả thi phân bổ cho trạm thời gian hoàn thành nhỏ chu kỳ sản xuất Điều kiện kiểm tra cách so sánh thời gian lũy kế tất công việc phân bổ cho trạm, bao gồm nhiệm vụ xem xét, với chu kỳ sản xuất Nếu thời gian lũy kế lớn chu kỳ sản xuất, nhiệm vụ xem xét phân bổ cho trạm Nếu khơng có nhiệm vụ khả thi, đến bước số Một nhiệm vụ phân bổ cho trạm xong, xóa bỏ tất thông tin liên quan đến nhiệm vụ khỏi bảng Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Xóa bỏ nhiệm vụ phân bổ khỏi cột bàng Nếu bảng liệt kê trống, đến bước 6; không, trở lại bước Tạo trạm làm việc cách tăng số trạm lên đơn vị Trở lại bước Khi tất nhiệm vụ phân bổ, số lượng trạm làm việc lúc phản ánh số lượng trạm cần thiết Phương pháp cho biết số lượng nhiệm vụ phân bổ cho trạm Thời gian lũy kế lớn trạm riêng lẽ chu kỳ sản xuất thực Chúng ta giải thích ứng dụng bước tính tốn cho ví dụ thể hình 5.13 bảng 5.12 Giả sử ngày có 400 phút làm việc, nhịp sản xuất 400 sản phẩm/ ngày Như vậy, chu kỳ sản xuất phút/ sản phẩm Bước liệt kê danh sách nhiệm vụ theo thứ tự giảm dần thời gian hoàn thành (bảng 3.10) Chúng ta liệt kê nhiệm vụ trước nhiệm vụ xét Thông tin sử dụng bước Bảng 3.10 Bảng liệt kê nhiệm vụ theo thời gian Bắt đầu với hàng bảng, nhiệm vụ số 10 Thời gian lũy kế thời gian hồn thành nhiệm vụ 10, 0.08 giây Thời gian lũy kế nhỏ chu kỳ sản xuất (1 phút), 10 có hai nhiệm vụ trước nó: nhiệm vụ số nên 10 nhiệm vụ “khả thi” Tiếp theo, nhiệm vụ số 11 bảng có kết tương tự Chỉ có nhiệm vụ số khả thi, phân bổ cho trạm số 33 34 Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Sau nhiệm vụ số phân bổ cho trạm số 1, xóa bỏ thơng tin liên quan đến khỏi bảng Kết thể bảng 3.11 Bảng 3.11 Bảng liệt kê nhiệm vụ sau phân bổ nhiệm vụ số Tiếp tục, trở lại với hàng bảng, 10 11… Nhiệm vụ số lúc trở thành nhiệm vụ “khả thi” Thời gian lũy kế = 0.22 + 0.70 = 0.82 Thời gian lũy kế nhỏ chu kỳ sản xuất (1 phút) nên phân bổ nhiệm vụ vào trạm số Chúng ta tiếp tục phân bổ nhiệm vụ vào trạm với điều kiện thời gian lũy kế không lớn chu kỳ sản xuất Nhiệm vụ số lúc trở thành khả thi thời gian hồn thành nhỏ chu kỳ sản xuất, phân bổ vào trạm sản xuất số Quy trình tiếp tục toàn nhiệm vụ dây chuyền phân bổ hết Kết cuối thể bảng 3.12 Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Bảng 3.12 Bảng phân bổ nhiệm vụ cuối Chúng ta cần bảy trạm sản xuất chu kỳ sản xuất thực 0.92 giây, thời gian hoàn thành trạm số Hiệu suất dây chuyền tính toán sau: E = (1 – p) x 100 Trong đó: p= Giả sử trạm có công nhân làm việc, vậy: e =1- [ – ] x 100 = 82.5 % Phương Pháp – Phân loại tầm ảnh hưởng: Trong phương pháp trước, nhiệm vụ liệt kê theo thứ tự giảm dần thời gian hoàn thành Trong phương pháp nhiệm vụ phân loại dựa vào tầm quan trọng hoàn thành tất nhiệm vụ phụ thuộc vào chúng Tầm quan trọng đo lường số RPW (Ranked Positional Weight) RPW nhiệm vụ xác định sau: RPW = Tổng thời gian tất nhiệm vụ theo sau sơ đồ dây chuyền sản xuất + Thời gian hồn thành nhiệm vụ 35 36 Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT Ví dụ, nhiệm vụ số có RPW = tổng thời gian nhiệm vụ 6, 7, 9, 10 11 + thời gian nhiệm vụ Tức là, 0.12 + 0.63 + 0.34 + 0.80 + 0.70 + 0.48 = 3.07 Bảng 3.13 thể tất nhiệm vụ phân loại theo thứ tự giảm dần RPW Từ trình tính tốn giống hồn tồn với q trình tính tốn phương pháp I (từ bước đến bước 6) Bảng 3.13 Bảng phân loại tầm ảnh hưởng Thực bước – phương pháp có kết cuối thể bàng 3.14 Bảng 3.14 Bảng kết tính tốn Chúng ta cần trạm làm việc chu kỳ sản xuất tăng đến 0.98 giây, thời gian lũy kế trạm Hiệu suất dây chuyền là: Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT e =1- [ – ] x 100 = 77.4 % Nhịp sản xuất lúc 400/0.98 ≈ 408 sản phẩm/ngày Lưu ý phương pháp dẫn đến kết khơng thực thõa mãn, chẳng hạn trường hợp hiệu suất 77.4% Chúng ta làm tăng hiệu suất cách thử lại q trình tính tốn với chu kỳ sản xuất khác Ví dụ, chu kỳ sản xuất 0.9 phút có bảng phân bổ nhiệm vụ bảng 3.15 Với hiệu suất 88%, nhịp sản xuất lúc tăng lên 400/0.86 ≈ 465 sản phẩm/ngày Bảng 3.15 Bảng kết tính tốn với chu kỳ sản xuất 0.9 phút 3.4.3 TẠO NHÓM SONG SONG CÁC TRẠM SẢN XUẤT Trong vài trường hợp đòi hỏi có nhịp sản xuất làm cho chu kỳ sản xuất nhỏ thời gian hoàn thành nhiệm vụ Ví dụ, trường hợp trước, nhịp sản xuất tăng lên 800 sản phẩm/ngày chu kỳ sản xuất lúc 400/800 = 0.50 phút Như vậy, nhiệm vụ 10, 11, 2, 7, cần nhiều thời gian để hoàn thành Trong trường hợp này, trạm làm việc bố trí nối tiếp ví dụ trước phải hiệu chỉnh cho việc cài đặt song song Khi hai nhiều trạm làm việc song song nhau, tất chúng phân bổ nhiệm vụ thời gian cho phép để hoàn thành nhiệm vụ trạm lớn chu kỳ sản xuất Ví dụ, giả sử có hai trạm bố trí song song hình 3.14a, trạm cần t thời gian để hoàn thành nhiệm vụ; có hai sản phẩm sản xuất 37 38 Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT thời gian t Các trạm nối tiếp khác dây chuyền vận hành với chu kỳ sản xuất t/2 Tương tự, có n trạm song song với nhau, chu kỳ sản xuất cho cho trạm lại t/n Một câu hỏi đặt cho ví dụ tính tốn là: Tại khơng bố trí sáu trạm sản xuất song song, trạm thực toàn nhiệm vụ trạm có cơng nhân làm việc? Như giảm số cơng nhân làm việc từ bày người xuống sáu người Hơn nhịp sản xuất tốt phút/ sản phẩm đề yêu cầu Hình 3.14 Các trạm sản xuất song song Có số lý giải thích sau: Một nhiệm vụ phân bổ cho trạm sản xuất đồng nghĩa với việc đầu tư loại máy móc, dụng cụ cần thiết cho trạm Như vậy, với sáu trạm sản xuất bố trí song song trạm thực toàn nhiệm vụ số tiền đầu tư cao đến mức chấp nhận Hơn nữa, thời gian hồn thành nhiệm vụ tăng lên tương ứng diện tích làm việc cơng nhân tăng lên, công nhân phải di chuyển xa để làm việc Công nhân cần Chương BIỂU ĐỒ SẢN XUẤT VÀ HỆ THỐNG SẢN XUẤT phải huấn luyện nhiều phải có nhiều kinh nghiệm để hồn thành nhiều nhiệm vụ Lưu ý dây chuyền lắp ráp thực tế, hai trạm làm việc song song không thiết phải song song mặt vật lý Chúng có thể, ví dụ, hai trạm cung cấp vật liệu từ băng chuyền 39