استقرار فرایندی یا عملکردی (Process Layout)

استقرار فرایندی چیست؟

به استقرار فرایندی (Process Layout)، استقرار عملکردی (Functional Layout) یا استقرار کارگاهی (Job Shop Layout) هم گفته می‌شود.

در این چیدمان،‌ فرایندهای مشابه در بخش‌های مشترکی انجام می‌شوند، مثل یک واحد تولیدی که شامل بخش‌های ریخته‌گری و پرس‌کاری و برش‌کاری است و هر عملیات به بخش مربوطه ارجاع داده می‌شود. تصویر زیر، جریان مواد برای ساخت یک محصول را نشان می‌دهد که چطور بین واحدهای مختلف حرکت می‌کند:

ضمناً تفکیک بخش‌ها الزاماً در قالب دیوارکشی و نشانه‌های آشکار نیست، یک کارگاه می‌تواند هیچ اتاق و سوله‌ و ساختمان جداگانه‌ای نداشته باشد اما تجهیزات آن، به‌صورت انفرادی یا گروهی، بخش‌هایی با کارکرد مشخص را تشکیل دهند.

در تصویر بالا، بخش تراش‌کاری می‌تواند شامل یک یا چند دستگاه تراش باشد یا بخش برش‌کاری می‌تواند شامل یک یا چند اره‌لنگ و دستگاه واترجت و اره‌نواری باشد و این مجموعه‌ها تماماً بر اساس نوع فرایند هستند.

لازم به یادآوری است که در چیدمان محصولی همه چیز بر مبنای محصول بود، یعنی شاید تجهیزاتی با کارکردهای مختلف، متناسب با فرایند تولید محصول، به توالی کنار هم چیده می‌شدند اما در استقرار فرایندی، تجهیزات بر مبنای عملکردشان (نوع فرایند) در کنار هم قرار می‌گیرند.

به این نکته هم توجه کنید که خیلی اوقات فرایندهای مشابه به چند بخش مختلف تقسیم می‌شوند، مثلاً تراش‌کاری سنتی (دستگاه‌تراش) و دقیق (CNC) از هم جدا می‌شوند یا چند بخش مختلف برای ریخته‌گری در نظر می‌گیریم اما این مسأله فراتر از موضوع درس‌مان است و آن را در درس معیارهای جداسازی یا ترکیب بخش‌ها بررسی خواهیم کرد.

چه زمانی از این استقرار استفاده می‌کنیم؟

پرواضح است که استقرار فرایندی برای تولید انبوه مناسب نیست چون روش بهینه‌تری مثل خط تولید وجود دارد، اما در عوض می‌تواند طیف بسیار وسیع‌تری از محصولات را تولید کند.

اگر چیدمان محصولی را مبنای مقایسه قرار دهیم، یک خط تولید پیچ فقط همان را تولید می‌کند اما یک کارگاه‌ ماشین‌کاری می‌تواند قطعات نامحدودی مثل انواع شفت‌های مختلف، دیسک، پیستون، بادامک و … تولید کند.

به‌صورت کلّی استقرار فرایندی زمانی استفاده می‌شود که بخواهیم محصولات متنوعی را در تیراژ پایین تولید کنیم، مثل قالب‌سازی، تولید مانتوهای مختلف در تیراژ پایین، تولید پیچ‌های سفارشی، تولید ماشین‌آلات سفارشی و … اما هزینه‌ی تولید زیاد می‌شود و برای محصولات استاندارد، قابل رقابت با چیدمان محصولی نیست.

ویژگی‌های استقرار فرایندی

در بخش قبل به مهم‌ترین ویژگی استقرار فرایندی که تولید محصولات متنوع است اشاره کردیم اما ویژگی‌های دیگری هست که مرورشان برای تکمیل درس‌مان ضرورت دارد.

باید توجه کنیم که خیلی از این ویژگی‌ها نهایتاً روی هزینه‌ی تولید اثر می‌گذارند و موکّد این گزینه هستند که در “هزینه‌ی تولید در استقرار فرایندی بیشتر از محصولی است”.

مهارت کارگران

با وجود این‌که استراتژی‌های هنری فورد متعلق به پارادایم‌های قدیمی تولید است و جوابگوی امروز نیست، اما هنوز هم گفتارش در مورد “کارگرانی برای باز و بسته‌کردن پیچ” مصداق دارد.

فورد تلاش کرد که با خط تولید مکانیزه، مسئولیت کارگران را به حدأقل برساند و هنوز هم می‌توان ادعا کرد که کارگران خطوط تولید به مهارت کمتری نسبت به محیط‌های کارگاهی نیاز دارند.

زمانی که از سیستم‌های تکراری استفاده می‌کنیم، محصولات یکسان هستند و کم‌تر تغییر می‌کنند، پس فرایند ساخت‌‌شان هم تکراری است و شرایط مساعدتری برای بهینه‌سازی تجهیزات و مکانیزاسیون وجود دارد.

اهمیت اتوماسیون و مکانیزاسیون امروزه بر کسی پوشیده نیست، همه می‌دانیم که هر چقدر نقش ماشین‌آلات و تجهیزات پررنگ‌تر می‌شود، کیفیت و تکرارپذیری محصولات افزایش می‌یابد، خطاهای انسانی تأثیر کمتری می‌گذارند، هزینه‌ی تولید پایین‌ میاید و نظارت آسان‌تر می‌شود.

اما در استقرار فرایندی کارها متنوع هستند و یک فرایند همیشگی و مشخص نداریم، پس عملاً سفارشی کردن تجهیزات و مکانیزاسیون سطح بالا وجود ندارد و این مهارت صنعت‌گر است که نتیجه‌ی کار را تعیین می‌کند.

می‌توانیم این موضوع را به‌عنوان یک قاعده‌ی کلی بپذیریم که در استقرار فرایندی به کارگرانی با سطح مهارتی بالاتر نیاز داریم که هزینه‌ی استخدام‌شان بیشتر است و جایگزین کردن آن‌ها چالش بیشتری دارد.

نوع ماشین‌آلات و تجهیزات

برای این‌که امکان ساخت محصولات متنوع وجود داشته باشد،‌ در استقرار عملکردی از تجهیزات عمومی و تجهیزات انعطاف‌پذیر استفاده می‌شود. این در حالی‌است که در خط تولید معمولاً ماشین‌آلات کاملاً سفارشی هستند و برای کار دقیق و مشخصی طراحی شده‌اند.

دستگاه‌های تراش، فرز، مته، ماشین‌های پرس، اره‌های دستی و سیار، دستگاه‌های برش لیزر و پلاسما، واترجت، وایرکات، دستگاه‌های سنگ‌زنی، دستگاه‌های جوش سیار و … نمونه‌هایی از تجهیزات عمومی هستند.

هزینه‌های تعمیرات و نگهداری

تعمیرکاران بیشتری برای تجهیزات عمومی وجود دارد، قطعات مصرفی‌شان هم ساده‌تر تأمین می‌شود، برای همین به‌صورت کلّی می‌توان گفت که هزینه‌های تعمیرات و نگهداری برای استقرار فرایندی کمتر از استقرار محصولی است.

ارزش اسقاطی ماشین‌آلات

به‌صورت کلّی ارزش تجهیزات عمومی بیشتر حفظ می‌شود و سریع‌تر و ساده‌تر فروخته می‌شوند، به همین علت سرمایه‌گذاری روی این تجهیزات ریسک کمتری دارد.

جابجایی مواد

در استقرار فرایندی، تجهیزات مشابه کنار هم قرار گرفتند و چیدمان آن‌ها متناسب با محصولات متنوعی که می‌سازند نیست، برای همین مواد بارها در بخش‌های مختلف جابجا می‌شوند و هزینه‌های حمل‌ونقل افزایش میابد.

کیفیت محصولات نهایی

واحد کارگاهی معمولاً قادر نیست که یک محصول استاندارد را به خوبی کارخانجات تولید انبوه بسازد، چون آن‌ها تمام جوانب را می‌سنجند و تجهیزات‌شان را متناسب با محصول بهینه‌سازی می‌کنند.

تأثیر خرابی تجهیزات

پیوستگی خطوط تولید باعث می‌شود که خرابی یک دستگاه روی عملیات بعدی (عملیات وابسته) اثر بگذارد و گاهی هم خط را به‌کلّی متوقف کند، این موضوع را در درس بالانس خط تولید بررسی خواهیم کرد.

خرابی ماشین‌آلات در چیدمان فرایندی هم یک عامل آسیب‌زا است اما ساده‌تر مدیریت می‌شود، مثلاً می‌توانیم بخش مربوطه را تعطیل کنیم اما بخش‌های دیگر به کارشان ادامه دهند، یا بار کاری تجهیزات دیگر را اضافه کنیم، یا موقتاً بخشی از امور را به کارگاه‌ها و کارخانجات دیگر بسپاریم (برون‌سپاری).

برنامه‌ریزی و مدیریت پروژه‌ها

بدیهی است که هر چقدر شرایط بیشتر قابل پیش‌بینی باشد، برنامه‌ریزی آسان‌تر است.

در استقرار فرایندی، نوع پروژه‌های آینده، حجم کاری واحدهای مختلف، میزان مصرف ابزار و مواد اولیه، خواسته‌های مشتریان و … تا حد زیادی غیرقابل پیش‌بینی است و این باعث می‌شود که برنامه‌ریزی و مدیریت آن چالش‌های خاصی را داشته باشد.

انعطاف‌پذیری

تغییر دادن استقرار محصولی برای اضافه کردن محصولات جدید و تغییر محصولات قبلی ساده نیست، بلکه شاید نیازمند تغییرات اساسی در ساختار تجهیزات و صرف هزینه و زمان زیادی باشد، اما در استقرار فرایندی معمولاً با اضافه کردن چند دستگاه و کارگر جدید قابل انجام خواهد بود.