انواع مدل های تولید

انواع مدل های تولید

اگر می خواهید تمام مقاله های مربوط به برنامه ریزی تولید را یکجا ببنید اینجا کلیک کنید.

اگر می خواهید به صورت کامل و به صورت ویدیویی و دسترسی به تمام فایل ها برنامه ریزی تولید را آموزش ببینید، وارد سایت شغل من بشوید و دوره آموزشی شغل من را تهیه کنید.

تقسیم بندی انواع مدل های تولید

تمام مواردی که در زیر به آن اشاره می شود ماهیت تئوری دارند اگر بخواهید به صورت اجرایی آموزش ببنید باید فایل ویدیویی،فایل اکسل، فایل ویزیو و …. آن را به همراه داشته باشید. این فاایل ها در دوره آموزشی شغل من وجود دارد.

حالت های مختلف تولید را می توان بر اساس ماهیت محصول و یا الگوی چیدمان دسته بندی کرد. اما سعی بر آن دارم تا یک دسته بندی جامع بر مبنای حجم تولید و تنوع ارائه دهم تا تمام حالت ها را پوشش دهد.

مدل هایی که در این مقاله بررسی می کنیم: (تمام مدل ها را به همراه فایل اکسل،ورد، ویزیو، ام اس پی و …. در دوره آموزشی شغل من بررسی میکنیم.)

• سیستم پروژه ای
• سیستم های تولید کارگاهی یا فرآیندی یا عملکردی
• سیستم تولید دسته ای
• سیستم تکنولوژی گروهیGT
• سیستم تولید بهنگام و ناب JIT
• سیستم تولید چابک FMS
• سیستم محصولی یا تولید انبوه
• سیستم های تولید پیوسته

1. سیستم پروژه ای : در این سیستم ماهیت تولید به صورت پروژه ای است. همانند ساختمان سازی، هواپیما سازی، کشتی سازی و ……….. برای برنامه ریزی در این نوع از تولید می توانیم از نرم افزارهای MSP ، Primavera و یا نرم افزارهای مشابه کمک بگیریم. برای گزارش گیری هم می توانیم از این نرم افزارها و یا حتی از Excel استفاده کنیم. ( نرم افزار MSP و Excel را کامل آموزش دادم)
2. سیستم های تولید کارگاهی یا فرآیندی یا عملکردی1870-1905 مشخصه این نوع تولید آن است که ماشین آلات مخصوص انجام هر نوع عملیات در یک جا جمع شده اند و محصولات بر اساس یک سری مسیرهای عملیاتی بین کارگاه ها جابجا می شوند. مشخص است که این نوع استقرار در سیستم های تولید سفارشی و تا حدودی در سیستم های تولید دسته ای مناسب و معمول است. به دلیل بالا بودن تنوع کاری، سطح تخصص و مهارت کارکنان بالا است. با توجه به تنوع سفارشات برنامه ریزی و کنترل تولید و مواد پیچیده است و همچنین راه اندازی های مکرر هزینه ها را افزایش می دهد. تجهیزات و نیروی انسانی انعطاف پذیر هستند. سرعت حمل و نقل پایین است، حجم تولید پایین است. زمان انجام عملیات متغییر می باشد.
3. سیستم تولید دسته ای Batch processes ( در این روش ادوات تولید برای تولید محصولات مختلف ساخته شده اند ولی ماشین باید برای تولید هر محصول جدید تنظیم و آماده سازی شود همانند کارخانجات تولید محصولات داروئی)
4. سیستم تولید  (Group Technology )GT یا تکنولوژی گروهی  در سیستم GT، برای هر یک از سلول های ساخت یک سری قطعات که داری نوعی اشتراک خصوصیت هستند تعیین می شود. اشتراک خصوصیت می تواند در شکل قطعه، اندازه قطعه، نوع عملیات ماشین کاری و ساخت و نظیر اینها باشد. در چنین شرایطی که قطعات نسبتا مشابه برای محصولات نهایی مختلف در یک سلول تولید می شوند، به دلیل بالا بودن حجم قطعات نسبتا مشابه، سیستم تولید از مزایای اقتصاد تولید انبوهی برخوردار است. هم چنین اگر قطعات تولید شده در یک سلول GT بر روی یک محصول متفاوت نصب شوند، سیستم تولید از مزایای تنوع محصول برخوردار خواهد بود. در نتیجه سیستم GT از دیدگاه فرآیندی در موقعیتی مابین فرآیندهای انبوهی و دسته ای قرار می گیرد. در این سیستم محصولات به دسته های گوناگونی به نام خانواده محصول (part family) تقسیم بندی می شوند. Part family همان محصولاتی هستند که از لحاظ تولید و طراحی به هم شبیه هستند. از جمله مزیت های سیستم GT می توان کاهش زمان مدت زمان تحویل، کاهش حجم کار در هنگام عملیات، کاهش استفاده از ابزار، کاهش زمان جابجایی، حذف صف، کوتاه شدن زمان انجام کار، نیاز به فضای کمتر،زمان بندی راحت تر،کاهش دوباره کاری و ضایعات، کاهش زمان راه اندازی، کاهش زمان دستور تحویل، بهبود ارتباطات انسانی و کاهش کاغذ بازی را نام برد. یکی از اصول GT تقسیم کردن امکانات و تجهیزات تولید به گروه های کوچک یا سلول های ماشین آلات می باشد که هر یک از تیم سلول ها اختصاص به مجموعه مشخصی از قطعات دارد. یک سلول اغلب از یک گروه کوچک با یک یا دو ماشین تشکیل می شود و به ندرت بیش از پنج ماشین را شامل می شود. یک سلول در بیشتر مواقع شامل یک مرکز کنترل تولید روی  ماشین، ابزارآلات و انبار، یک روبات و سخت افزار مورد نیاز آن می باشد. با توجه به اینکه قطعات درون یک سلول فرآیند یکسانی را طی نمی کنند، متوازن کردن فعالیت ها بین سلول ها کار بسیار مشکلی است.گاهی ممکن است یک سلول حجم زیادی از قطعات را پردازش کند درحالی که سلول دیگر بیکار است.

برای گروه بندی ماشین آلات می توانیم از الگوریتم دودویی و یک الگوریتم دیگر استفاده کنیم که آموزش آن به همراه فایل اکسل در دوره آموزشی شغل من وجود دارد.

فرآیند تکنولوژی گروهی شامل سه مرحله می باشد: ( رمزگذاری، طبقه بندی، چیدمان)

• • رمزگذاری: رمزگذاری شامل ویژگی های متمرکز بر تشابهات بین قطعات می باشد. اغلب رمزگذاری شامل تخصیص توصیف های عددی و نشانه ای بر روی قطعات بر مبنای ویژگی های ساخت و طراحی می باشد. رمز ها معمولا به صورت سلسله مراتبی( تک رمز: معنی و مفهوم یک رقم در کد بستگی به ارزش رقم های قبلی دارد، به عبارتی یک عدد ممکن است در کد های مختلف معانی متفاوتی داشته باشد)، زنجیره ای(چند رمزی: هر عدد مفهوم ثابت و همیشگی دارد بنابراین این روش کارایی کمتری دارد) و شبکه ای یا دو قسمتی( قسمتی از رمز زنجیره ای است و قسمتی هم از حروف) تقسیم بندی می شوند. نکته : در طراحی رمز باید مهندسین طراحی، تولید و رایانه به صورت گروهی عمل کنند.
  • طبقه بندی: به استفاده از رمز های قطعات و دیگر اطلاعات مربوط به خانواده قطعات مشابه اطلاق می شود. خانواده قطعات مشابه به مجموعه گروه و ماشین آلات مورد نیاز ساخت آن قطعات گفته می شود. برای طبقه بندی یا گروه بندی ماشین آلات می توانیم از روش هایی همچون( تحلیل گروهی، الگوریتم مرتب سازی دودویی، الگوریتم انرژی پیوستگی) استفاده کنیم. در مورد دیگر مباحث گروه بندی همچون( روش حل مسائل GT بر اساس هزینه، روش مکاشفه ای تک مسیر، ضرایب مشابه، تقسیم بندی به صورت گراف، تخصیص قطعات به ماشین ها)، می توانیم به منابع رجوع کنیم.
  • چیدمان: سه حالت مختلف از چیدمان گروهی داریم. الف) خط جریان فن آوری گروهی: هنگامی مورد استفاده قرار میگیرد که در آن تمامی قطعات مربوط به گروه به ترتیب ماشین آلات شکل می گیرند و تقریبا به فاصله زمانی یکسان روی هر یک از ماشین آلات نیازمند هستند. خط جریان GT به صورت سیستم خط مونتاژ محصول ترکیبی عمل می کند و در مواردی ممکن است مکانیسم انتقال خودکار در بین گروه ها مورد استفاده قرار بگیرد. ب) سلول GT قطعات از ماشینی به ماشین دیگر به راحتی حرکت داده می شوند. گرچه حرکت قطعات یک سویه نیست ولی ماشین آلات در نزدیکی یکدیگر نصب شده اند. ج)روش مرکز GT ماشین آلات ممکن است به صورت طرح نهایی تولید در کنار یکدیگر قرار گیرند اما هر ماشین تنها مختص به تولید گروه خانواده خاص می باشد. مرکزGT در محیط هایی که ماشین آلات عظیم نصب شده اند و قابل انتقال نیستند مفید می باشد و یا در مواقعی که تولیدات مختلف و یا فعال که نیازمند طراحی های متعدد هستند کاربرد دارد.

5. سیستم تولید بهنگام و ناب ( JIT : Just in time)1950….. ( این شیوه تولید بر مبنای اندیشه بهبود مستمر بنا نهاده شده و کار گروهی عامل تعیین کننده در این سیستم است. در رویکرد ناب هر فعالیتی که ارزش افزوده به محصول اضافه نکند حذف می شود. این سیستم به دنبال به حداقل رساندن ضایعات و به صفر رساندن موجودی انبار و انجام به موقع تولید و ایجاد تنوع زیاد در محصولات است).  برخی از عناصر کلیدی در تولید بهنگام و ناب به شرح زیر است:

مدل JIT را در دوره آموزشی شغل من یک بار با فایل EXCEL و یک بار با فایل MSP بررسی می کنیم.

برنامه تولید ثابت و یکنواخت در افق زمانی مشخص، حداقل کردن موجودی، کوچک کردن دسته های تولیدی، راه اندازی مجدد با کمترین زمان و هزینه  ( یکی از تکنیک های مورد استفاده در این بخش SMED  (signal minute exchange of die) یا تکنیک راه اندازی قالب در چند دقیقه است، استقرار ماشین آلات بر اساس تکنولوژی گروهی در این سیستم تولید متداول است، سرویس های پیشگیرانه و تعمیرات TPM total production maintenance، کارکنان متخصص و چند منظوره، بالا بردن سطح کیفیت از طریق (استاندارد سازی محصولات و شیوه انجام کار، بالا بردن کیفیت مواد اولیه از طریق فشار آورن به تامین کنندگان، خود کنترلی، استفاده از روش های کنترل بصری مثل کارت های کانبان، پوکا یوک و تخته ابزار، بهبود مستمر، نمودارهای جریان عملیات و ….)، روحیه همکاری و مشارکت، استفاده از سیستم کششی و یا مبتنی بر تقاضا در فرآیند تولید

• • کانبان: در سیستم کششی هم چون سیستم تولید بهنگام و ناب یکی از ایزارهای مورد استفاده کارت کانبان است. ماهیت سیستم کانبان به این شکل است که از یک ظرف استاندارد به همراه یک کارت متصل شده به آن تشکیل شده که این کارت سیگنالی را از یک مرکز کاری جهت دریافت قطعات ( یا مواد) به فرآیند قبلی یا تامین کننده ارسال می کند. سیستم کانبان تولید قطعه را زمانی آغاز می کند که برای آن تقاضا وجود داشته باشد. در سیستم کششی یا مبتنی بر سفارش کارت کانبان جایگزین سفارش های تولید در سیستم فشاری می شود. در کانبان نوع کالا، تعداد کالا، مدت زمان تولید کالا و دیگر آیتم های مورد نیاز برحسب نیاز می تواند قرار گیرد. کانبان می تواند یک کارتی یا دو کارتی ( کارت جابجایی و کارت تولید) باشد، می تواند یک کانتینر یا ظرف قابل جایگزین باشد، می تواند دایره ای یا مربعی بر روی زمین باشد و یا حتی می تواند برچسب باشد. کانبان مربعی این روش بریا تنظیم جریان مواد در یک خط مونتاژ یا سلول کاری استفاده می شود. اپراتورهای A و B به ترتیب در یک خط تولید قرار دارند و بین آنها بر روی زمین یا روی میز کار، یک مربع رنگ شده است. اپراتور A فقط زمانی تولید می کند که اپراتور B کالا را از مربع بین آنها برداشته و  مربع خالی باشد. سپس اپراتور A کالای بعدی را تولید کرده و در مربع رنگ شده قرار می دهد و کار به این ترتیب تکرار می شود. نتیجه این روش آن است که اگر اپراتوری به هر دلیلی کار را متوقف کند، کل خط تولید متوقف خواهد شد، بنابراین کالایی که باعث افرایش موجودی درخط تولید یا مراکز کاری گردد تولید نمی شود. کانبان تک کارتی این یک روش بسیار ساده برای جایگزینی کالای مصرف شده است. مراکز کاری، کارت یا کانتینر خالی را در ازای کانتینر پر تعویض می کنند. در این روش، مرکز کاری بالادست یک ظرف خالی به همراه یک کارت که در آن تعداد مورد نیاز مشخص شده را به مرکز کاری پایین دست جهت تولید ارسال می کند. کانتینر خالی مجوز تولید می باشد و اگر کارت کانبان در خواست ده عدد کالا را کرده باشد، باید ده عدد تولید شده و به همراه کارت تحویل گردد. کانبان دوکارتی این روش زمانی استفاده می شود که مراکز تولیدی، یک کارخانه مونتاژ را تغذیه میکند و هر دوطرف دارای محل مشخصی برای دریافت و ارسال کانتینر هستند. کارت جابجایی، بین محل ارسال کننده و محل دریافت کننده در گردش بوده و کارت ها به کانتینر های قطعاتی که در حال جابجایی هستند متصل شده است. کارت جابجایی، در زمان مصرف اقلام داخل کانتینر، در محل دریافت کننده از کانتینر جدا شده و با یک کانتینر خالی دیگر به تامین کننده برگشت داده می شود. کارت تولید اجازه تولید برای جایگزینی کانتینری که از محل ارسال تامین کننده حرکت کرده است را می دهد. همچنین کارت تولید نشان می دهد که از کجا باید مواد مورد نیاز را دریافت کرد. زمانی که کارت جابجایی به محل تامین کننده برای مجوز حرکت یک کانتینر ارسال می گردد، کارت تولید از آن کانتینر جدا می شود که به معنی اجازه تولید یک کانتینر دیگر است. در برخی از سازمان ها از کانبان سیگنال استفاده می شود. این سیستم بر اساس رعایت قانون حداقل میزان اقتصادی سفارشات بوده، بدین صورت که برای آن با توجه به مدت زمان تحویل، ذخیره اطمینان و نقطه سفارش تعیین می شود و به محض اینکه موجودی به یک مقدار مشخصی رسید کانبان به صورت اتوماتیک سفارشی برای تولید صادر می کند.

نکته : اگر مقدار سفارش صادر شده برای تولید دقیقا مبتنی بر مقدار تقاضا باشد در این حالت کانبان سیگنال ها را مبتنی بر مقدار تقاضا فعال می کند ولی اگر قرار باشد سرعت کار بالاتر برود( به شرطی که هزینه های نگهداری کالا زیاد نباشد) آنگاه مجبوریم در هر ایستگاه مقداری کالا ذخیره کنیم و نقطه سفارش برای آن تعیین کنیم. در این حالت همانطور که در بالا به آن اشاره شد هنگامی که موجودی به سطح مشخصی رسید، کانبان دستور تولید را صادر می کند. با این کار از منطق JIT فاصله می گیریم. اینکه در این حالت کانبان چه مقدار تولید کالا یا مواد را در دستور کار قرار می دهد بسته به نوع و شرایط تولید و مدت زمان تحویل کالا می تواند متفاوت باشد. بر اساس ظرفیت ایستگاه های مختلف و مدت زمانی که طول می کشد تا ایستگاه ها همدیگر را پوشش دهند می توانید نقطه سفارش های مختلفی را برای ایستگاه های مختلف در نظر بگیرید.

6. سیستم تولید چابک یا  (Flexible Manufacturing System ) FMS 2006. .به بعد ( در واقع این شیوه میزان انعطاف پذیری و قدرت پاسخگویی به تغییرات در نیازها و خواسته های مشتریان را در دنیای رقابتی امروزی مشخص می کند. هر چقدر میزان انعطاف پذیری و قدرت پاسخگویی بیشتر باشد میزان چابکی بیشتر است.) به عبارتی دیگر، یک یا چند سلول ( یا محفظه یا سالن کوچک) تولید می باشند که در کنار یکدیگر قرار گرفتند و در هر یک از این سلول ها یک مجموعه خاص از قطعات قابل تولید است. ماشین های یک سیستم FMS توسط یک کامپیوتر مرکزی کنترل می شوند. به این مفهوم که حرکت قطعات بین ماشین ها، سوار کردن قطعه بر روی ماشین، سوار کردن ابزار لازم بر روی ماشین، عمل تولید توسط ماشین و پیاده سازی قطعه از ماشین همگی تحت کنترل یک سیستم مرکزی است. و نیروی انسانی نقش بسیار محدودی دارد. ماشین ها به نحوی طراحی شده اند که دارای انعطاف پذیری لازم برای پذیرش انواع قطعات و انواع عملیات ماشینکاری هستند و زمان مصرفی برای تعویض قطعه و تنظیم ماشین برای کار روی یک قطعه جدید ( که به صورت خودکار انجام می شود) بسیار کوتاه است. انعطاف پذیری این سیستم در این است که می تواند به صورت هم زمان قطعات متفاوتی را تولید کند.این سیستم برای حجم متوسط در نظر گرفته می شود. طبق مطالعات  hannam و talavage  10 ماشین FMS معادل با 25 ماشین CNC است. و هم چنین 70 درصد هزینه های آن را دارد. فضای مورد نیاز تا یک سوم کاهش می یابد. قابلیت تغییر برنامه ها به طور آنی و تولید به موقع امکان پذیر است. هزینه نیروی کار مستقیم کاهش می یابد. WIP کاهش می یابد. رقابت پذیری و کیفیت را افزایش می دهد. برای شناسایی اجزاء سیستم FMS و الگوریتم کنترل FMS می توانید به منابع رجوع کنید. مشخصه اصلی این سیستم شامل موارد زیر است:

• • • چندین ایستگاه کاری که می تواند شامل cnc و ربات باشد.
    • یک سیستم حمل و نقل برای حرکت دادن مواد و قطعات بین ایستگاه ها
    • ایستگاه هایی برای بارگیری و تخلیه
    • تمام موارد فوق توسط کامپیوتر برنامه ریزی و مدیریت می شود.

نحوه طراحی محصول در سیستم های چابک: محصول باید مشتری گرا و مطابق با نیاز مشتری در بازارهای کوچک باشد، قابلیت ارتقا داشته باشد، از طریق تغییرات کوچک بتوانیم محصول را منحصر به فرد کنیم به طوری که برای این تغییر کوچک نیازی نباشد هزینه زیادی صرف کنیم، سلولی بودن محصول مد نظر قرار گیرد به عبارتی محصول باید دارای قطعات در اندازه های کوچک باشد تا برای طراحی مجدد نیاز نباشد کل محصول را تغییر دهیم، تغییرات مکرر در مدل ها اضافه شود حتی زمانی که در بهترین شرایط فروش قرار دارید، ایجاد پایگاه هایی برای ارائه خدمات و اطلاعات

7. سیستم های محصولی یا تولید انبوه1905-1950 (تولید عظیم که در طول یک دوره طولانی انجام می گیرد به عنوان تولید انبوه در نظر گرفته می شود به عنوان مثال می توان کارخانه های اتومبیل سازی و لوازم خانگی همانند یخچال را نام برد)، در این نوع تولید، ماشین آلات بر اساس ترتیب عملیاتی که لازم است از زمان ورود مواد اولیه تا زمان ساخته شدن فرآورده نهایی روی کالا انجام شود در کارگاه قرار گرفته اند. این نوع تولید گرچه امکانات ساخت تعداد متنوعی از محصولات را کم می کند، ولی در مقابل باعث خواهد شد که هزینه و فعالیت لازم جهت نقل و انتقال کالا به حداقل برسد.( البته برای رفع انعطاف پذیری می توان از روبات ها استفاده کرد). از خصوصیات این تولید، تولید انبوه با تنوع کم است. به سرمایه گذاری بالایی نیاز دارد. برنامه تولید روزانه تغییر نمی کند و گاهی این تغییر ماهیانه صورت می گیرد. نیاز به بکارگیری افراد با مهارت بالا نیست. سرعت انتقال مواد و قطعات در بخش های مختلف بالاست. به دلیل تنوع کم برنامه ریزی تولید پیچیده نیست. خراب شدن یک ایستگاه باعث توقف خط تولید می شود.

8. سیستم های تولید پیوسته 1905-1950 Continuous processes ( حجم بالای تولید، مشخص کردن استانداردها برای محصول، صرف هزینه زیاد برای تغییر محصول زیرا ماشین آلات طراحی شده تخصصی بوده و انعطاف پذیری پایینی داشتند همانند پتروشیمی، تولید فلزات، صنایع شیمیایی و ….)

عواملی که در انتخاب انواع مدل های تولید تاثیر دارد :

 حجم (مقدار) تولید یک محصول خاص، میزان دخالت دهی نظریات مشتری در طرح و خصوصیات محصول، سطح تنوع محصولات کارخانه، نیاز به کارکرد پیوسته کارخانه به صورت 24 ساعته در کل روزهای سال یا امکان انقطاع عملیات تولید، نسبت هزینه ماشین آلات به هزینه های نیروی انسانی برای تولید محصول، میزان انعطاف پذیری ماشین آلات و مهارت های انسانی برای تولید محصولات متنوع