شما در حال خواندن درس اصول حمل‌ونقل مواد (Material Handling Principles) از مجموعه‌ی حمل‌ونقل مواد هستید که بخشی از دوره‌ی طرح‌ریزی کارخانه محسوب می‌شود.
اصول حمل‌ونقل مواد (Material Handling Principles) اولین بار توسط استوکر منتشر شدند و بعداً متخصصان دیگری مثل فوتلیک و کارل، دی و هال آن‌ها را کامل‌تر کردند و به همین علت اگر به منابع مختلف رجوع کنید، احتمالاً با نسخه‌های متفاوتی روبه‌رو می‌شوید؛ اما به‌صورت کلّی منظور از اصول حمل‌ونقل مواد چیست و آشنایی با آن‌ها چه فایده‌ای دارد؟
کلمه‌ی Principle یا اصل به حقایق یا نظریاتی اشاره دارد که به‌عنوان مبانی مورد پذیرش متخصصان و صاحب‌نظران یک حوزه هستند، لذا منظور از اصول حمل‌ونقل (Material Handling Principles) نظریاتی است که اکثر متخصصان این حوزه قبول دارند اما یک روش سیستماتیک برای طراحی راهکارهای حمل‌ونقل به حساب نمی‌آیند، بلکه مجموعه‌ی آن‌ها یک دستورالعمل و راهنمای کلی است که به طراحی موثرتر و دقیق‌تر راهکارهای حمل‌ونقل کمک می‌کند.
در اکثر منابع فارسی به اصول بیست‌گانه‌ی آقای هال (Hall) اشاره می‌شود که در سال ۱۹۶۵ منتشر شده‌اند اما در این درس اصولی را بررسی می‌کنیم که توسط MHI (صنعت حمل‌ونقل مواد آمریکا) منتشر شده‌اند و نسبتاً به‌روزتر هستند؛ در صورت تمایل می‌توانید نسخه‌ی اصلی این اصول را از لینک زیر دانلود کنید:
دانلود اصول حمل‌ونقل مواد از سایت MHI (انگلیسی)
البته مطابق رویه‌ی همیشگی ویکی‌تولید، متن این درس را مستقیماً ترجمه نکردیم و برداشت خودمان را به‌صورت مفهومی نوشتیم؛ لذا در صورت تمایل به استفاده از مطالب برای پژوهش‌های دانشگاهی حتماً به منبع اصلی مراجعه کنید.
مروری بر اصول ۲۰ گانه‌ی Hall در مورد حمل‌ونقل مواد
همانطور که گفتیم در اکثر منابع به اصول بیست‌گانه‌ی Hall اشاره می‌شود که عناوین آن را در تصویر زیر می‌بینید.
اصول ده‌گانه‌ی حمل‌ونقل مواد
در تصویر زیر اصول ده‌گانه‌ای که MHI منتشر کرده است را مشاهده می‌کنید.
در ادامه هر یک از این اصول را به تفکیک بررسی می‌کنیم.
۱- اصل طرح‌ریزی (Planning Principle)
اصل طرح‌ریزی (یا اصل برنامه‌ریزی) به این معناست که راهکارهای حمل‌ونقل مواد باید بر اساس یک طرح و برنامه‌ی حساب شده پیاده‌سازی شوند.
در درس اول گفتیم که ارکان حمل‌ونقل عبارتند از مواد و حرکات و روش‌ها و روشن است که یک طرح حمل‌ونقل، باید بر اساس تجزیه‌وتحلیل این ارکان تهیه شود، همچنین باید اهداف و وظایف سیستم‌ها و اجزای مختلف آن‌ها مشخص شود و با اهداف استراتژیک کارخانه انطباق داشته باشند.
در یک طرح کارآمد و منطقی باید روش‌ها و مسائل موجود حمل‌ونقل و محدودیت‌های اقتصادی و فیزیکی و نیازها و اهداف آینده در نظر گرفته شوند و این دستاورد مستلزم مشورت با تمام ذی‌نفعان و افرادی است که از مجموعه‌ی حمل‌ونقل استفاده می‌کنند و چه بسا موفقیت در پروژه‌های بزرگ نیازمند هم‌فکری با تأمین‌کنندگان، مشاوران (در صورت نیاز) و متخصصانی در حوزه‌های مدیریت، مهندسی، کامپیوتر، فناوری اطلاعات، مالی و عملیاتی است.
سیستم‌های حمل‌ونقل نمی‌توانند جدا از مهندسی محصول و فرایندها و چیدمان کارخانه باشند و در یک طرح مناسب باید ارتقای سطح کیفی همه‌ی این موضوعات لحاظ شود.
۲- اصل استانداردسازی (Standardization Principle)
روش‌ها و تجهیزات و نظارت‌ها و نرم‌افزارهای حمل‌ونقل باید استانداردسازی شوند اما تا حدی که مانع از تحقق اهداف اجرایی نشود و انعطاف‌پذیری و توان عملیاتی و مدولاریتی مورد نیاز برقرار بماند.
منظور از مدولاریتی، قابلیت اضافه یا حذف کردن بعضی از اجزای سیستم‌های حمل‌ونقل است و برای درک ساده‌تر آن می‌توانیم از برد کامپیوتر مثال بزنیم که قطعاتی مثل کارت حافظه و کارت گرافیک و پردازنده به سادگی مونتاژ یا دمونتاژ می‌شوند.
همچنین منظور از استانداردسازی حمل‌ونقل این است که مقررات و قوانین مشخصی در مورد آن وضع شود، مثلاً جعبه‌ها و سطل‌های متنوعی در بازار وجود دارد اما بر اساس اصل استانداردسازی باید انواع و ابعاد مشخصی از آن‌ها را انتخاب و استفاده کنیم یا مواد را با رویه‌ی خاصی شماره‌گذاری کنیم یا فرایندهای مشخصی برای بازرسی مواد داشته باشیم یا تجهیزات و قطعات را از شرکت‌های خاصی تهیه کنیم.
این رویکرد مزایای زیادی دارد. مثلاً وقتی انجام کارها با روش‌های مشخصی باشد به تبع آن آموزش کارکنان ساده‌تر می‌شود یا با استانداردسازی حامل‌ها، هماهنگی بیشتری میان بخش‌های ارسال و تحویل و بسته‌بندی و انبارها به‌وجود می‌آید یا وقتی تجهیزات از برندهای مشخصی باشند، مدیریت برنامه‌های تعمیرات و نگهداری تسهیل می‌شود یا استفاده از نرم‌افزارهای هماهنگ کمک می‌کند تا فرایندهای کدگذاری قطعات و ثبت و انتقال و بایگانی اطلاعات با چالش‌های کمتری انجام شود.
البته همه‌ی این اقدامات نیازمند دقت و توجه و بررسی مزایا و معایب است، چون با افزایش استانداردسازی از انعطاف‌پذیری مجموعه‌ی حمل‌ونقل و انطباق آن با نیازها و اهداف آینده‌ی کارخانه کاسته می‌شود.
۳- اصل کار (Work Principle)
کاری که برای حمل‌ونقل مواد انجام می‌شود باید به حداقل برسد طوری که باعث کاهش بهره‌روی و آسیب فعالیت‌های عملیاتی کارخانه نشود.
با این‌که قبلاً اشاره کردیم (در درس ارزیابی طرح بر اساس حمل‌ونقل) لازم به یادآوری است که برای محاسبه‌ی مقدار کاری که جهت حمل‌ونقل مواد بین دو نقطه انجام می‌شود، باید شدت جریان مواد را در مسافت بین دو نقطه ضرب کنیم، مثلاً اگر در هر ساعت ۱۰۰۰ کیلوگرم بار از نقطه‌ی الف به نقطه‌ی ب منتقل شود و فاصله ۲ متر باشد، در هر ساعت ۲۰۰۰ (کیلوگرم متر) کار برای جابه‌جایی مواد بین این نقاط انجام می‌شود.
با در نظر داشتن این رابطه، اصل سوم به این موضوع اشاره می‌کند که کار حمل‌ونقل باید حداقل شود اما خللی در عملیات تولید ایجاد نکند، مثلاً می‌توانیم ظرفیت تولید را کم کنیم تا شدت جریان مواد کاهش یافته و کار کمتری برای حمل‌نقل انجام شود اما چنین راهکاری منطقی نیست، چون اصولا حمل‌ونقل باید در خدمت اهداف عملیاتی باشد.
برای این‌که ذهنیت دقیق‌تری از این اصل داشته باشیم و به راهکارهای کاربردی برسیم باید توجه داشته باشیم که کار حمل‌ونقل به جابه‌جایی مواد در صفحه‌ی افقی محدود نیست، بلکه بلند کردن و پایین گذاشتن مواد (مثلاً بلند کردن جعبه برای قرارگرفتن روی نوار نقاله) یا استفاده و عدم استفاده از انبارها روی میزان کار انجام شده تأثیر می‌گذارند.
اما با همه‌ی این توضیحات بالاخره چه راهکاری می‌تواند باعث کاهش مقدار کار شود و به بهره‌وری آسیب نرساند؟
پاسخ این سؤال تا حد زیادی به خلاقیت تحلیل‌گر بستگی دارد و جالب است که در منبع اصلی این درس روش‌هایی پیشنهاد می‌شوند که یادآور قوانین خلاقیت (SCAMPER) هستند.
در میان تمام روش‌های موجود، یکی از ابتدایی‌ترین و کارآمدترین رویکردها برای پیاده‌سازی اصل کار این است که تمام حرکات غیرضروری را شناسایی و حذف کنیم؛ مثلاً شاید مواد در انبار بارگیری و در ناحیه‌ای نزدیک به خط تولید مستقر می‌شوند تا در زمان مقتضی به ایستگاه‌های کاری وارد شوند اما با حذف استقرار موقت می‌توانیم مواد را مستقیماً از انبارها به ایستگاه‌های کاری منتقل کنیم و به این ترتیب کار حمل‌نقل کاهش میابد. (تکنیک Eliminate در اسکمپر)
همچنین می‌توانیم حرکات را ترکیب کنیم تا کار کمتری انجام شود، مثلاً شاید قرار باشد که دو جعبه حاوی پیچ و مهره از نقطه‌ی الف به نقطه‌ی ب منتقل شوند اما اگر هر دوی آن‌ها را در یک جعبه‌ی بزرگ‌تر قرار دهیم می‌توانند همزمان این فاصله را طی کنند و یک حرکت اضافی حذف می‌شود. (تکنیک Combine در اسکمپر)
همچنین گاهی با تغییر ترتیب انجام کارها یا چیدمان بخش‌های کارخانه می‌توانیم فواصل جابه‌جایی یا شدت جریان مواد را کاهش دهیم که این راهکار نیازمند تغییراتی در طرح کارخانه یا توالی فرایندهای عملیاتی است.
البته همانطور که می‌دانید در طراحی کارخانه با تجزیه‌وتحلیل جریان مواد تلاش می‌کنیم که بخش‌های مختلف در موقعیت مناسبی نسبت به هم قرار بگیرند اما با این حال ممکن است در حین طراحی سیستم‌های حمل‌ونقل به راهکارها و ایده‌های جدیدی برسیم و لازم بدانیم تغییراتی در طرح کارخانه یا فرایندهای عملیاتی اعمال شود.
راهکار دیگر استفاده از نیروهای ارزان قیمت یا مجانی برای انجام کارها است که مقدار کار را کاهش نمی‌دهد اما از هزینه‌های انجام کار می‌کاهد، مثلاً نیروی جاذبه رایگان است و می‌تواند برای جابه‌جایی‌های عمودی استفاده شود.
۴- اصل ارگونومی (Ergonomic Principle)
برای طراحی تجهیزات حمل‌ونقل مواد و تعیین وظایف کارگران باید به توانمندی‌ها و محدودیت‌های انسانی توجه شود تا عملیات حمل‌ونقل با وجود کارآمد بودن از ایمنی مناسب برخوردار باشد.
قبلاً در درس طراحی ایستگاه کاری از ضرورت هماهنگی شرایط کار با توانایی‌های جسمی و روحی کارگران صحبت کردیم و گفتیم که امروزه مقررات زیادی در این خصوص وجود دارد که عدم رعایت آن‌ها می‌تواند باعث تعطیلی موقت کارگاه (بنا به گزارش بازرسان کار و بهداشت) یا مسئولیت‌های حقوقی کارفرما (در خصوص آسیب کارگران) شود.
در این درس فرصت پرداختن به مقررات و آیین‌نامه‌های ایمنی و بهداشت را نداریم، اما به‌عنوان نمونه می‌توانیم به آیین‌نامه‌ی حمل دستی بار اشاره کنیم که حداکثر نیروی مجاز برای بلند کردن، فشار دادن، کشیدن، نگه‌داشتن و چرخاندن را مشخص کرده است و باید در طراحی تجهیزات و ایستگاه‌های کاری رعایت شود.
۵- اصل بار واحد (Unit Load Principle)
اندازه و پیکربندی بارهای واحد (Unit Load) باید با سطح موجودی و جریان مواد مورد نیاز در مراحل مختلف زنجیره‌ی تأمین هم‌خوانی داشته باشد.
وقتی صد عدد خودکار را در یک جعبه قرار می‌دهیم، مجموعه‌ی آن‌ها یک بار واحد (Unit Load) را تشکیل می‌دهد که فارغ از محتویاتش، جداگانه جابه‌جا یا انبار می‌شود و به همین ترتیب شاید صد جعبه خودکار را در یک جعبه‌ی بزرگ‌تر قرار دهیم که آن‌هم یک بار واحد است یا اگر ده جعبه‌ی بزرگ خودکار و چهار سیلندر گاز را روی یک پالت قرار دهیم مجموعاً یک بار واحد هستند.
اصل پنجم به این موضوع اشاره دارد که اندازه‌ی بار واحد (مثلاً ابعاد یک جعبه یا پالت یا کیسه یا سبد یا ظرف) و ترکیب آن باید با نیازهای مراحل مختلف زنجیره‌ی تأمین مثل دریافت مواد از تأمین‌کنندگان یا ذخیره در انبار یا عملیات تولید یا ارسال محصولات به مشتریان، تناسب داشته باشد، مثلاً وقتی سیستم Just in Time را پیاده‌سازی می‌کنیم به بارهای واحد کوچک‌تری نیاز داریم چون علاقمندیم سطح موجودی‌ها حدأقل شود یا در سیستم‌های مبتنی بر سفارشی‌سازی (Customization) بارهای واحد احتمالاً ترکیبی از اقلام مختلف هستند، همچنین در تولید انبوه معمولاً بارهای واحدی که به خط تولید ارسال می‌شوند شامل مواد یکسانی هستند (مثلاً ۱۰۰۰ عدد پیچ M12) تا نیازی به جداسازی محتویات آن نباشد. (این یک قاعده‌ی همیشگی نیست و جنبه‌ی مثال دارد)
توجه کنید که استفاده از بارهای واحد به جابه‌جایی ساده‌تر و ارزان‌تر مواد کمک می‌کند، اما یکپارچه کردن اقلام مختلف (مثلاً قراردادن آن‌ها در یک جعبه) و جدایش مجدد آن‌ها مستلزم صرف زمان و هزینه است یا هر چقدر بار واحد بزرگ‌تر باشد به تجهیزات قوی‌تری برای جابه‌جایی آن‌ها نیاز است و وزن و حجم زیاد حامل‌های خالی موجب دشواری سامان‌دهی آن‌ها می‌شود؛ لذا استفاده از بارهای واحد نیازمند تجزیه‌وتحلیل است تا بهترین ترکیب و ابعاد انتخاب شود.
۶- اصل به‌کارگیری فضا (Space Utilization Principle)
از فضای موجود باید به‌طور مؤثر و کارآمد استفاده شود.
فضای بزرگ باعث افزایش هزینه‌ها می‌شود و این اصل به همین نکته‌ی ساده اشاره دارد که باید تا حد امکان از فضای موجود به نحو احسن استفاده کنیم اما نکته‌ای که معمولا به آن توجه نمی‌شود سه‌بعدی بودن فضاست، یعنی همانطور که برای استفاده‌ی بهینه‌تر از فضا باید نواحی به هم ریخته و راهروهای مسدود را حذف کنیم، برای استفاده‌ی بهتر از فضای سه‌بعدی هم باید استفاده از کانوایرهای بالاسری و جرثقیل‌ها و بافرهای معلق و نیم‌طبقه‌ها را به گزینه‌هایمان اضافه کنیم.
البته استفاده‌ی متراکم از فضا تا حدی توجیه‌پذیر است و نباید موجب ناکارآمدی شود، مثلاً شناسایی مواد و دسترسی به آن‌ها در یک انبار شلوغ و متراکم دشوار است یا یک ایستگاه کاری کوچک باعث کاهش بهره‌روی کارگران و افزایش احتمال بروز حوادث می‌شود یا توسعه‌ی کارخانه و ارتقای تجهیزات به فضای اضافه نیاز خواهد داشت که باید چنین مواردی را هم در نظر داشته باشیم.
۷- اصل سیستم (System Principle)
فعالیت‌های مربوط به جابه‌جایی و ذخیره‌ی مواد باید کاملاً ادغام شوند تا سیستمی هماهنگ و عملیاتی متشکل از بخش‌های دریافت، بازرسی، انبار، تولید، مونتاژ، بسته‌بندی، گزینش، ارسال، حمل‌ونقل و جابه‌جایی مرجوعی‌ها شکل بگیرد.
این اصل روی یکپارچه‌سازی و هماهنگی سیستم‌ها و فعالیت‌های مختلف حمل‌ونقل مواد تأکید دارد؛ به عنوان مثالی ساده فرض کنید که اگر تمام جابه‌جایی‌های یک کارخانه توسط جعبه‌هایی با اندازه‌ی مشخص انجام شود (استانداردسازی بارهای واحد) آن‌وقت تمام تجهیزات انتقال مثل لیفتراک‌ها و نوار نقاله‌ها می‌توانند با ابعاد و وزن جعبه‌ها هماهنگ شوند و رک‌ها و قفسه‌های انبار هم متناسب با آن‌ها طراحی می‌شود که نشان از یکپارچگی حمل‌ونقل در بخش‌های مختلف کارخانه است و در صورتی که تأمین‌کنندگان، مواد اولیه را با جعبه‌های مورد نظر کارخانه ارسال کنند و از همان جعبه‌ها برای ارسال کالا به مشتریان استفاده شود میان سیستم‌های حمل‌ونقل از تامین‌کنندگان تا خریداران هماهنگی و ادغام صورت گرفته است.
در مثالی دیگر فرض کنید که با یکپارچه‌سازی فعالیت‌های حمل‌ونقل و ادغام جریان مواد با جریان اطلاعات بتوانیم موقعیت مکانی و وضعیت مواد در زنجیره‌ی نأمین را شناسایی کنیم، مثلاً مشخص باشد که پروفیل‌های آهن هم‌اکنون کجا هستند (مثلاً در اتوبان تهران ساوه یا در بخش ارسال کارخانه‌ی تأمین‌کننده) و چه زمانی به کارخانه می‌رسند یا وضعیت موجودی‌های انبار به‌صورت لحظه‌ای مشخص باشد و سفارش‌دهی مجدد به صورت خودکار انجام شود یا ورود مواد به انبارها به‌صورت اتوماتیک ثبت شود (با کمک تگ‌های RFID) و چنین هماهنگی به مدیریت بهتر حمل‌ونقل مواد، پایین نگه‌داشتن موجودی‌ها و نهایتاً کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند.
هر دو مثالی که گفتیم نوعی ادغام در مراحل مختلف حمل‌ونقل محسوب می‌شوند و اصل هفتم به چنین اقداماتی اشاره دارد.
۸- اصل اتوماسیون (Automation Principle)
برای افزایش پاسخگویی و ارتقای بهره‌وری و پایداری، در مواردی که امکان‌پذیر است باید حمل‌ونقل مواد به‌صورت مکانیزه یا خودکار انجام شود.
مکانیزاسیون و اتوماسیون فعالیت‌های حمل‌ونقل مواد می‌تواند در سطوح مختلفی انجام شود، مثلاً ممکن است برای قرارگرفتن جعبه‌ها روی نوار نقاله از یک جک هیدرولیکی یا قرقره استفاده شود یا عملیاتی مثل جابه‌جایی مواد، بارگیری ماشین‌آلات، بسته‌بندی محصولات، خروج مواد از حامل‌ها، تنظیم سرعت نوار نقاله‌ها، شمارش مقدار مواد یا فراخوانی مواد از انبارها به‌صورت خودکار انجام شود و اصل هشتم به این موضوع تاکید می‌کند که تا حد امکان باید عملیات حمل‌ونقل خودکار یا مکانیزه شود اما چنین تغییراتی نباید از بهره‌وری بکاهد.
۹- اصل محیط زیست (Environmental Principle)
عامل محیط زیست و مصرف انرژی باید به عنوان یکی از معیارهای طراحی سیستم‌ها و انتخاب روش‌ها و تجهیزات حمل‌ونقل مواد باشد.
امروزه مسأله‌ی محیط زیست یکی از دغدغه‌های جدی کشورهاست و مقررات داخلی و بین‌المللی متفاوتی در مورد آن‌ها وضع شده است که کارخانجات مستلزم به رعایت آن‌ها هستند و در بحث حمل‌ونقل مواد می‌توانیم به موضوعاتی مثل نوع و میزان انرژی مصرفی، جنس حامل‌ها از نظر قابل بازیافت و زیست‌تخریب‌پذیر بودن، قابلیت استفاده‌ی چند باره از حامل‌ها و جلوگیری از انتشار مواد آلوده در حین حمل‌ونقل اشاره کنیم.
۱۰- اصل هزینه‌ی چرخه‌ی عمر (Life Cycle Cost Principle)
تمام چرخه‌ی عمر تجهیزات و سیستم‌های حمل‌ونقل باید مورد تجزیه‌وتحلیل اقتصادی قرار بگیرد.
بر این اساس، مطالعه‌ی اقتصادی طرح‌های حمل‌ونقل نباید محدود به هزینه‌های سرمایه‌گذاری بماند، بلکه تمام هزینه‌هایی که از لحظه‌ی نخست تا جایگزینی کامل طرح پرداخت می‌شوند باید در نظر گرفته شوند که علاوه بر هزینه‌های سرمایه‌گذاری (مثل خرید ماشین‌آلات) مهم‌ترین آن‌ها شامل مواردی مثل نصب و برنامه‌ریزی تجهیزات، آموزش کارکنان، آزمایش سیستم، تعمیرات و نگهداری، استهلاک، دفع ضایعات و هزینه‌های عملیاتی مثل دستمزد کارگران و مصرف انرژی است.
در حقیقت تجربه‌ی متخصصان حمل‌ونقل نشان می‌دهد که مطالعات اقتصادی نباید با رویکرد کوتاه‌مدت انجام شوند و بی‌توجهی به موضوعاتی مثل هزینه‌های نگهداری و تأمین قطعات یدکی یا هزینه‌های مورد نیاز برای جایگزینی تجهیزات می‌تواند زمینه‌ساز مشکلات آینده شود یا به کلی توجیه‌پذیری اقتصادی طرح را زیر سوال ببرد.
درسی که خواندید از مجموعه‌ی حمل‌ونقل مواد بود؛ این مجموعه بخشی از دوره‌ی طرح‌ریزی کارخانه است.
درسی که در این برگه مطالعه کردید: اصول حمل‌ونقل مواد (Material Handling Principles)
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.