Technologia i Automatyzacja Montażu WPROWADZENIE DO PROJEKTOWANIA ELASTYCZNYCH SYSTEMÓW PRODUKCYJNYCH W KONTEKŚCIE ZMIENNOŚCI PRODUKCJI
Jerzy Stamirowski
unpublished
Elastyczna produkcja i niepewności rynku W ostatnim okresie, w wyniku przeprowadzanej przez rywalizujące ze sobą przedsiębiorstwa modernizacji systemów wytwarzania, głębokim zmianom uległy metody produkcji wytwarzanych w dużych ilościach komponentów mechanicznych montowanych w końcowych produktach (np. samochodach, pojazdach przemysłowych itp.). Można zaobserwować następujące tendencje: • • Komponenty strategiczne produkowane są przez przedsiębiorstwa, wytwarzające produkty końcowe. Dla tych
more »
... ponentów firmy określają długoterminowe plany rozwoju, czego konsekwencją jest możliwa do przewidzenia z zadowalającą dokładnością charakterystyka technologiczna wyrobu. • • Komponenty mniej odpowiedzialne produkowane są na zewnątrz. Producenci tych komponentów próbują uzyskać zmniejszenie kosztów przez powiększanie skali produkcji i typizację, specjalizując się w produkcji wybranych typów komponentów. Konkurencyjność produkcji można określić następującymi krytycznymi parametrami: krótki czas produkcji, wysoka jakość, szybka reakcja na częste zmiany wymagań rynku, racjonalne koszty produkcji. W praktyce uzyskanie optymalnej wielkości każdego z tych parametrów może okazać się trudne i staje się przyczyną definiowania przez przedsiębiorstwa celów "pomiędzy" krytycznymi wartościami wymienionych parametrów. Parametry określające wymagania dotyczące obecnej i przyszłej produkcji określają równocześnie wymagania nakładane na zautomatyzowane systemy produkcyjne i wywierają bardzo duży wpływ na działalność projektową. Projektowanie systemów produkcyjnych uwzględniających obecne i przyszłe scenariusze produkcji staje się procesem wysoce złożonym i obarczonym dużym stopniem ryzyka. Dedykowane systemy produkcyjne nie są odpowiednie przy dużych zmianach produkcji, nawet jeśli są one konkurencyjne z punktu widzenia kosztów. Z drugiej jednak strony duża liczba eksploatowanych elastycznych systemów produkcyjnych ma nadmierną, często niewykorzystaną elastyczność zwiększającą zbytnio koszty produkcji. Duża elastyczność produkcji nie zawsze jest więc pożądaną cechą systemu i w pewnych przypadkach może wpływać na zysk firmy. Jednak w firmach, które chcą brać aktywny udział we współzawodnictwie na rynku, elastyczność produkcji może pełnić pozytywną rolę strategiczną [3, 4] . Dla firm projektujących i dostarczających systemy produkcyjne, interesujące staje się więc tworzenie systemów o poziomie elastyczności przystosowanym do bieżących zadań i uwzględniających przyszłe scenariusze produkcji. Należy przy tym pamiętać, że modyfikowanie elastyczności dostarcza ekonomicznych korzyści w sensie zmniejszenia kosztów inwestowania, ale redukuje pewien margines bezpieczeństwa związany ze zmianą produkcji. Obserwacje te stały się przyczyną zracjonalizowania podejścia do projektowania i wytwarzania elastycznych systemów produkcyjnych. Konieczne stały się prace nad opracowaniem metod projektowania, pozwalających uzyskać przy realizacji obecnych i przyszłych zadań produkcyjnych równowagę pomiędzy wymaganiami produkcji dotyczącymi elastyczności i kosztami. Projektowanie systemów o wymaganym poziomie elastyczności wymusza bardzo wnikliwą i ostrożną ocenę potrzeb i ryzyka. Powinno ono uwzględniać wszystkie działania począwszy od zdefiniowania strategii produkcji aż do określenia konfiguracji i potrzebnych rekonfiguracji, co z kolei wiąże się z koniecznością przeprojektowywania i ponownej integracji systemu. Realizacja wymagań, pozwalających uzyskać konkurencyjne rozwiązania, zmusza do stosowania w metodach projektowania kombinacji wiedzy z różnych dziedzin. Elastyczność w zautomatyzowanych systemach produkcyjnych W literaturze można znaleźć opis przemysłowych przypadków pokazujących niezadowalające osiągnięcia elastycznych systemów produkcyjnych [5] . Należą do nich przypadki niewykorzystywania dostępnej elastyczności [6] lub przypadki pokazujące, że kierownictwo widzi elastyczność bardziej jako źródło niepożądanych komplikacji niż źródło potencjalnych korzyści dla firmy. Czasami elastyczność może wydawać się zbędna szczególnie wtedy, kiedy niepewność związana z produkcją ograniczona jest przez zawarte kontrakty. Tradycyjne dedykowane sztywne linie produkcyjne (Dedicated Manufacturing Line -DML) używane do produkcji rodziny części o małej liczbie odmian produkowanych w dużych ilościach, ze względu na małą elastyczność nie stwarzają perspektyw dostosowania do przyszłych potrzeb klientów. W konsekwencji, w wielu sytuacjach DML nie działają na pełnej mocy. Z drugiej strony, elastyczne systemy produkcyjne (FMS) i maszyny równoległe FMS (PM-FMS) projek-
fatcat:yg4w6br7d5gdfk2wol42jdtwu4