شما در حال خواندن آشنایی با خط تولید و متوازن‌سازی آن هستید.

این درس متعلق به مجموعه‌ی آشنایی با مهم‌ترین اجزای کارخانه است که برای فاز دوم دوره‌ی طرح‌ریزی کارایی دارد.

بالانس خط تولید

خط تولید (Production Line) مجموعه‌ای از عملیات متوالی برای پردازش یا اتصال قطعات هستند که در سیستم‌های تولید پیوسته، انبوه و دسته‌ای کارایی دارند.

مهم‌ترین خواسته‌ی ما از خطوط تولید آن است که نهایتاً محصول یا محصولات مورد نظر تولید شود اما خواسته‌های دیگری هم داریم، مثلاً همیشه مقدار مشخصی برای تولید در نظر می‌گیریم یا ترجیح می‌دهیم که هزینه‌های تولید به حدأقل برسد یا رقم سرمایه‌گذاری با بودجه‌مان هم‌خوان باشد یا برای تولید قطعات متنوع کارایی داشته باشد و طبیعتاً تحقق هر کدام از این اهداف به بحث‌های جداگانه و احتمالاً مفصّلی نیاز دارد.

از آن‌جایی که در مجموعه‌ی آشنایی با بخش‌های کارخانه روی طرح‌ریزی تمرکز می‌کنیم، تصمیم داریم که در این درس علاوه بر آشنایی با مفاهیم مهم مربوط به خطوط تولید (مثل ایستگاه‌های کاری و زمان چرخه و زمان بی‌کاری) کمی هم در مورد متوازن‌سازی خطوط تولید صحبت کنیم چون روی نحوه‌ی چیدمان اجزای آن‌ها اثر می‌گذارد، اما برای مطالعه‌ی بیشتر توصیه می‌کنیم که به ترتیب اولویت نگاهی هم به مطالب زیر داشته باشید:

درس استقرار محصولی (برای درک ماهیت اصلی خطوط تولید که بر اساس انعطاف‌پذیری کم و مقدار تولید زیاد هستند)

مجموعه‌ی ماشین‌آلات (برای درک بهتر استقرار محصولی و یادگیری انتخاب ماشین‌آلات و محاسبه‌ی تعداد مورد نیازشان)

درس انواع فرایندهای تولید (برای آشنایی با انواع سیستم‌های تولید که در این درس به بخشی از آن‌ها اشاره می‌کنیم)

انواع خط تولید

خطوط تولید را می‌توانیم از نظر تنوع محصولات به چهاردسته تقسیم ‌کنیم:


۱- خطوط تک‌منظوره (Single Model Line)

برای تولید محصولی با ویژگی‌های مشخص هستند، مثل خط تولید شکر یا نوع خاصی از لامپ.

خط تولید تک منظوره


ممکن است در یک بخش عملیاتی از چند خط تولید تک‌منظوره استفاده شود، مثلاً یکی برای محصول A و دیگری برای محصول B باشد:

۲- خطوط دسته‌ای (Batch Line)

برای پیاده‌سازی سیستم‌های دسته‌ای (Batch) هستند که می‌توانند با تغییر تنظیمات برای تولید چند نوع محصول متفاوت اما مشخص استفاده شوند، مثل خط تولید خودکار آبی که با تنظیم مجدد (تغییر جوهر و رزین) می‌تواند خودکار قرمز تولید کند. به تصویر زیر نگاه کنید:

خطوط تولید دسته ای

۳- خطوط ترکیبی برای انبار کردن (Mixed Model Lines for Make-to-Stock)

در این خطوط به‌صورت همزمان چند محصول مختلف اما مشخص تولید می‌شود، مثل خط تولیدی که هم‌زمان خودکارهای آبی و قرمز و مشکی تولید می‌کند و بر خلاف حالت قبلی (خطوط دسته‌ای) نیازی به نوبتی کردن تولید و تنظیمات مجدد برای هر نوبت نیست.

منظور از ساخت برای انبار این است که محصولات سفارشی نیستند بلکه با ویژگی‌های مشخصی تولید و انبار می‌شوند تا به همان شکل در اختیار مشتریان قرار بگیرند.

۴- خطوط ترکیبی بر مبنای سفارش (Mixed Model Lines for Make-to-Order)

در این حالت بخشی از ویژگی‌های محصول متناسب با خواسته و سفارش مشتریان تعیین می‌شود و برای همین مبتنی بر سفارش یا Make to Order نام دارند، مثلاً بعضی از خطوط تولید شرکت DELL می‌توانند بعضی از اجزای داخل لپتاپ، مثل Hard Disk‌، Ram، نوع فن‌ها و کارت گرافیک را مبتنی بر سلایق مشتریان مونتاژ کنند.

این نوع خطوط تولید معمولاً برای کسب‌وکارهایی با الگوی سفارشی‌سازی انبوه کارایی دارند که برای مطالعه‌ی بیشتر می‌توانید از درس‌های زیر استفاده کنید:

پارادایم‌های تولید

الگوهای مدل کسب‌وکار (۲)

آشنایی با مفاهیم ضروری برای بالانس خط تولید

برای درک یک خط تولید و صحبت از متوازن‌سازی آن باید با بعضی مفاهیم بسیار مهم آشنا باشید که در این بخش آن‌ها را به زبانی ساده مرور می‌کنیم.

توجه کنید که ترتیب ارائه‌ی مطالب بسیار مهم است و تمام مطالب به هم وابسته هستند، لذا از پراکنده‌خوانی این درس خودداری فرمائید.

عنصر کاری (Work Element)

برای تولید یک محصول باید کارهای مختلفی انجام شود و اگر آن‌ها را به بخش‌های کوچک‌تر و مستقل تجزیه کنیم، طوری‌که خودشان قابل تجزیه نباشند، به هر کدام یک عنصر کاری (جزء کاری) گفته می‌شود. تجزیه‌ی عملیات به عناصر کاری کمک می‌کند تا اولاً کلیّت کار را بهتر بفهمیم و دوماً زمان مورد نیاز برای عملیات را ساده‌تر تخمین بزنیم و سوماً بتوانیم فعالیت‌های مربوط به آن را گروه‌بندی کنیم.

اما چرا این مفهوم را بررسی می‌کنیم؟ چون در متوازن‌سازی خط تولید باید عملیات را به عناصر کاری تقسیم کنیم و به همین علت در ادامه بعضی نکات مهم را مرور می‌کنیم، اما توجه داشته باشید که مطالعه‌ی دقیق‌تر این موضوعات نیازمند آشنایی با علم کارسنجی و زمان‌سنجی است که نمی‌توانیم در چهارچوب این درس بررسی کنیم.

۱- تمام عملیاتی که توسط خط تولید انجام می‌شود، مثل پردازش و کنترل و مونتاژ قطعات، باید به عناصر کاری کوچک‌تر تقسیم شود.

۲- هر کدام از عناصر کاری باید نقاط شروع و پایان مشخصی داشته باشد که در منابع به آن‌ها Breakpoint می‌گویند.

۳- عناصر کاری باید به‌صورت مستقل قابل انجام باشند، مثلاً نمی‌توانیم عملیات روتراشی را به “باردهی” و “حرکت افقی ابزار” تقسیم کنیم چون مستقل نیستند و با هم انجام می‌شوند.

۴- فعالیّت‌ها باید تا حد امکان به عناصر کوچک‌تر تقسیم شود مگر آن‌هایی که روشن و واضح و حساب‌شده هستند و تجزیه‌شان کمکی نمی‌کند.

۵- باید فعالیت‌های که دستی انجام می‌شود از کارهای ماشینی جدا کنیم تا انعطاف‌پذیری بالاتری در بالانس خط تولید داشته باشیم.

۶- باید کارهایی که زمان انجام آن‌ها ثابت است (مثل بسته‌بندی اتوماتیک) از کارهایی با زمان متغیر (مثل پرینت طرح سفارشی روی محصول) جدا شود تا زمان‌سنجی دقت بیشتری داشته باشد.

زمان انجام عنصر کاری

همانطور که در بخش قبلی اشاره کردیم یکی از اهداف تجزیه‌ی عملیات آن است که زمان انجام کارها را دقیق‌تر پیش‌بینی کنیم و مخصوصاً برای متوازن‌‌سازی خط تولید باید زمان انجام هر عنصر کاری معلوم شود.

در این میان تکلیف کارهایی که در زمانی معین انجام می‌شوند روشن است، مثلا می‌دانیم فعالیت A  همیشه در ۴ ثانیه انجام می‌شود اما اگر زمان متغیر باشد با یک بازه سر و کار داریم، مثلاً شاید کار B  به ۸ تا ۱۲ ثانیه زمان نیاز داشته باشد و در این حالت بنا به شرایط کار می‌توانیم حدأقل یا حدأکثر یا زمان میانگین (ده ثانیه) را در نظر بگیریم.

ضمناً تاکید می‌کنیم که روش‌ها و منابع متفاوتی برای زمان‌سنجی وجود دارد، مثلاً زمان استاندارد بعضی کارها در منابع مربوطه فهرست شده است یا گاهی فعالیت‌ها را شبیه‌سازی می‌کنند یا شاید یک ارزیاب در محل تولید برای زمان‌سنجی حاضر شود و زمان کارها را اندازه بگیرد و حتی گاهی از حدس و گمان استفاده می‌شود اما نهایتاً هر چقدر اطلاعات دقیق‌تری جمع‌آوری شود، بالانس خط تولید (به عنوان هدف این درس) دقیق‌تر خواهد بود.

زمان تولید هر واحد (Unit Time)

گاهی به‌جای “زمان تولید هر واحد” از عبارت “زمان عملیات” استفاده می‌کنند که معادل مجموع زمان تمام فعالیت‌ها است و نشان می‌دهد که برای تولید هر واحد محصول مجموعاً باید چه مدت زمانی صرف شود.

البته خیلی از کارها به‌موازات هم و به‌صورت هم‌زمان انجام می‌شوند که این موضوع را در تعیین زمان تولید هر واحد منظور نمی‌کنیم، مثلاً شاید قطعات A و B هم‌زمان در دو ایستگاه مختلف رنگ می‌شوند (۲ دقیقه) و سپس با مونتاژشان (۳ دقیقه) محصول نهایی ایجاد شود که در این حالت زمان تولید هر واحد از این محصول برابر ۷ دقیقه است که چهار دقیقه‌ی آن برای نقاشی قطعات A و B و سه دقیقه برای مونتاژشان است.

تقدّم و تأخّر (Precedence)

در فرایند تولید باید بعضی کارها زودتر از بقیه انجام شود و اصطلاحاً نسبت به آن‌ها تقدّم دارند، مثلاً نمی‌توانیم یک قطعه‌ی بزرگ را روی تراش معمولی ببندیم و قبل از آن باید برش‌کاری شود، لذا در این حالت برش‌کاری به نسبت تراش‌کاری مقدّم است و تراش‌کاری تأخّر دارد.

البته به‌صورت کلّی تشخیص اولویت‌بندی عناصر دشوار به نظر نمی‌رسد اما زمانی را فرض کنید که ده‌ها عنصر کاری وجود داشته باشد و در این حالت ارزیابی و نظم بخشیدن به اطلاعات دشوار است و باید از ابزارهای کمکی استفاده کنیم.

یکی از پرکاربردترین این ابزارها، نمودار تقدّم و تأخّر (Precedence Diagram) است که اولویت‌بندی عناصر را به تصویر می‌کشد اما چون توسط نرم‌افزارهای ریاضی قابل درک نیست از ابزارهای دیگری مثل ماتریس تقدّم و تاخّر (Precedence Matrix) هم استفاده می‌شود. فرضیات زیر را در نظر بگیرید تا مثالی از نمودار تقدم و تأخر را بررسی کنیم:

فعالیت A پیش‌نیاز انجام کارهای B و C است.

انجام شدن فعالیت‌های B و C پیش‌نیازی برای انجام کارهای D و E است.

فعالیت‌های D و E مستقل هستند و پیش‌نیاز کارهای دیگر نیستند.

این نمودار را باید از چپ به راست بخوانیم و همان‌طور که می‌بینید اول از همه A انجام می‌شود چون پیش‌نیاز کارهای دیگر است و پس از آن باید کارهای B و C انجام شود چون بدون آن‌ها نمی‌توانیم کارها D و E را انجام دهیم اما D و E اولویت خاصی نسبت به هم ندارند و می‌توانند زودتر یا دیرتر از دیگری انجام شوند.

ایستگاه‌کاری (Work Station)

هر ایستگاه کاری (Work Station) به فضا و تجهیزات و نفراتی گفته می‌شود که انجام یک یا چند عنصر کاری به آن‌ها واگذار شده است.

اگر با مفهوم ایستگاه‌ کاری آشنا نیستید، می‌توانید قبل از ادامه‌ی مطالعه به درس “طراحی ایستگاه کاری” مراجعه کنید.

زمان ایستگاه کاری

به زمانی که برای انجام کارهای واگذار شده به یک ایستگاه کاری نیاز است، زمان ایستگاه کاری گفته می‌شود، مثلاً اگر دو عنصر کاری A (10 ثانیه) و B (2 ثانیه) در یک ایستگاه انجام شود، زمان آن ایستگاه ۱۲ ثانیه است.

زمان چرخه موثر (Effective Cycle Time)

زمان چرخه موثر (یا زمان چرخه‌ی واقعی) به فاصله‌ی زمانی تولید یک واحد از محصول تا واحد دیگر گفته می‌شود. برای درک بهتر این مفهوم از مثال استفاده می‌کنیم، در تصویر زیر ایستگاه‌های مختلف یک خط تولید شبیه‌سازی شده است:

زمان سیکل یا چرخه خط تولید

همان‌طور که می‌بینید اولین محصول بعد از ۲۰ ثانیه خارج می‌شود و بعد از آن هر ۱۰ ثانیه یک محصول جدید از خط خارج می‌شود، پس زمان چرخه (C) معادل ده ثانیه است. البته در تصویرسازی فرض کردیم که به محض اتمام هر بازه‌ی زمانی، مواد سریعاً به ایستگاه بعدی منتقل شود.

این مثال به‌سادگی نشان می‌دهد که زمان چرخه‌ی موثر یک خط تولید برابر با زمان کاری ایستگاهی است که بیشترین وقفه را دارد و در این مثال، ایستگاه دوم با ده ثانیه، بیشترین زمان کاری را به خود اختصاص داده است.

زمان مطلوب چرخه (Desired Cycle Time)

وقتی ظرفیت تولید مشخص باشد، که معمولاً هم همین‌طور است، می‌توانیم به‌سادگی زمان چرخه‌ی مطلوب برای تولید را محاسبه کنیم، هر چند که ممکن است نتوانیم زمان چرخه‌ی واقعی را به این مقدار برسانیم.

مثلاً فرض کنید می‌خواهیم یک محصول را روزانه به اندازه‌ی ۶۰۰ واحد تولید کنیم و زمان کاری مفیدمان ۶۰ ساعت است، این یعنی هر شش دقیقه باید یک محصول جدید تولید شود و زمان چرخه باید شش دقیقه باشد.

زمان چرخه مطلوب

نرخ خروجی مطلوب

نرخ خروجی مطلوب نشان می‌دهد که برای رسیدن به ظرفیت تولید مورد نظر باید در واحد زمان چه تعداد قطعه توسط خط تولید ساخته شود:

نرخ خروجی مطلوب خط تولید

بر این اساس اگر بخواهیم ۶۰۰ قطعه را در ۶۰ ساعت تولید کنیم یعنی نرخ خروجی مطلوب برابر با ۱۰ قطعه در ساعت است.

با دقت در دو رابطه‌ی قبلی معلوم می‌شود که با معکوس کردن رابطه‌ی زمان چرخه‌ی مطلوب می‌توانیم مقدار نرخ خروجی مطلوب را محاسبه کنیم:

حدأقل تعداد ایستگاه کاری

این شاخص نشان می‌دهد که در شرایط ایده‌آل باید حدأقل چند ایستگاه کاری در یک خط تولید وجود داشته باشد و معیاری کمکی برای بالانس خط تولید است تا بدانیم که تحت هیچ شرایطی نمی‌توانیم تعداد ایستگاه‌ها را به کمتر از این مقدار برسانیم.

حداقل تعداد ایستگاه کاری در خط تولید

اگر بخواهیم ۶۰۰ قطعه را در ۶۰ ساعت تولید کنیم و مجموع زمان انجام فعالیت‌های مربوط به تولید هر قطعه ۱۶ دقیقه باشد، داریم:

عدد ۶ را کمی بالاتر برای زمان چرخه محاسبه کرده بودیم و حالا مشخص است که این خط تولید به حدأقل ۳ ایستگاه کاری نیاز دارد، هر چند که شاید در عمل به تعداد ماشین‌آلات بیشتری نیاز داشته باشیم.

زمان بیکاری هر ایستگاه

همان‌طور که در بخش زمان چرخه‌ی موثر نشان دادیم، ایستگاه‌هایی که زمان کاری کوتاه‌تری دارند باید منتظر ایستگاه‌هایی با زمان کاری طولانی‌تر بمانند و به همین علت مدتی بی‌کار می‌مانند که زمان بیکاری آن ایستگاه نامیده می‌شود.

مجموع زمان بیکاری خط تولید

اگر زمان‌های بی‌کاری ایستگاه‌های مختلف را جمع کنیم، مجموع زمان بی‌کاری خط تولید محاسبه می‌شود.

برای محاسبه‌ی مجموع زمان بیکاری خط تولید می‌توانیم از رابطه‌ی زیر استفاده کنیم:

گلوگاه (Bottleneck)

اگر زمان کاری یک ایستگاه از زمان چرخه‌ طولانی‌تر باشد، بیشتر باشد، به آن گلوگاه گفته می‌شود.

ضریب کارایی خط تولید (Efficiency Ratio)

به نسبت مجموع زمان کاری ایستگاه‌ها به کل زمانی که در اختیارشان قرار می‌گیرد (ضرب تعداد ایستگاه‌ها در زمان سیکل)  ضریب کارایی خط تولید گفته می‌شود:

شاخص کارایی یا راندمان خط تولید

در این رابطه E همان ضریب کارایی خط تولید است و سایر پارامترها همان مواردی هستند که در بخش‌های قبلی توضیح دادیم؛ ضمناً بدیهی است که اگر ایستگاه‌ها از تمام فرصت‌شان استفاده کنند و زمان بیکاری نداشته باشند، کارایی خط تولید به ۱۰۰ می‌رسد.

در ادامه‌ می‌بینید که می‌توانیم روش‌های مختلف چیدمان خط تولید و گروه‌بندی فعالیت‌ها را با کمک ضریب کارایی ارزیابی کنیم تا بهترین آن‌ها انتخاب شود.

بالانس کردن خط تولید

زمانی یک خط تولید کاملاً متوازن یا بالانس است که زمان کاری تمام ایستگاه‌های آن مساوی باشد و به این ترتیب با حذف زمان بی‌کاری، کارایی یا راندمان به حدأکثر مقدارش می‌رسد اما در عمل معمولاً چنین کاری ممکن نیست.

در این میان روش‌های بالانس کردن خط تولید به مجموعه اقداماتی گفته می‌شود که برای هم‌گام کردن ایستگاه‌ها انجام می‌شود و هر چقدر زمان کاری ایستگاه‌ها به هم نزدیک شود (کارایی خط تولید افزایش یابد) یعنی روش استفاده شده کارآمدتر بوده است.

در ادامه‌ی با روش‌هایی آشنا می‌شوید که مشخص می‌کنند کدام عناصر کاری در کدام ایستگاه‌ها انجام شود تا خط تولید متوازن‌تری داشته باشیم، اما باید توجه کنیم که این روش‌ها نمی‌توانند تناسب نوع کار با ایستگاه را شناسایی کنند و این مسئولیت بر عهده‌ی خودمان است که اگر کاری نمی‌تواند در یک ایستگاه انجام شود برای آن ایستگاه جداگانه‌ای در نظر بگیریم؛ مثلاً اگر ایستگاه اول شامل یک دستگاه تراش است می‌توانیم کارهایی مثل روتراشی یا کف‌تراشی یا رزوه‌زنی قطعات را به آن واگذار کنیم اما مجاز نیستیم که عنصر کاری بسته‌بندی قطعات را به این ایستگاه اختصاص دهیم و قاعدتاً ایستگاهی با تجهیزات دیگر نیاز خواهد داشت.

همچنین تمام این روش‌ها برای خطوط ساده و تک‌منظوره هستند و بر این مبنا نوشته شده‌اند که زمان چرخه‌ی مورد نظر مشخص باشد، ضمناً بخش زیادی از توضیحات مشترک است که برای روش اول کامل توضیح دادیم و برای روش‌های بعدی از تکرار خودداری کردیم، پس ترتیب مطالعه را رعایت فرمایید.

روش Longest-Candidate Rule

برای انجام این روش باید کارهای زیر را به ترتیب انجام دهیم.

قدم اول: تمام عناصر کاری را بر اساس زمان فهرست کنیم، طوری که عناصر بالای لیست آن‌هایی باشند که به زمان بیشتری برای انجام شدن نیاز داشته باشند.

قدم دوم: برای اختصاص دادن عناصر کاری به ایستگاه‌ها از بالای فهرست شروع می‌کنیم و به ترتیب هر عنصری که با ایستگاه اول سازگار باشد در آن قرار می‌دهیم و باید اولویت‌بندی عناصر را رعایت کنیم.

در مورد اولویت‌بندی بدیهی است که اگر فعالیت ۱ پیش‌نیاز فعالیت ۲ باشد، هر دوی آن‌ها می‌توانند در یک ایستگاه باشند، طوری که اول فعالیت ۱ و بعداً فعالیت ۲ انجام می‌شود یا می‌توانند در ایستگاه‌های جداگانه‌ای قرار بگیرند اما به هر حال اول باید فعالیت ۱ انجام شود.

اختصاص دادن عناصر کاری به ایستگاه اول تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که زمان آن پر شود (حدأکثر مساوی با زمان چرخه شود).

اگر با یک بار مرور فعالیت‌ها ایستگاه ۱ کامل نشد، می‌توانیم دوباره از بالای فهرست شروع کنیم و اگر باز هم کامل نشد، عناصر ایستگاه بعدی را تنظیم می‌کنیم.

قدم سوم: مرحله‌ی قبل را برای ایستگاه‌های دیگر اجرا می‌کنیم تا زمانی‌که تمام فعالیت‌ها به ایستگاه‌های کاری سپرده شوند.

مطابق توضیحاتی که بالاتر گفتیم اگر انجام یک عنصر کاری با ماهیت یک ایستگاه هماهنگ نباشد نمی‌توانیم انجامش را به آن ایستگاه واگذار کنیم.

مثال: با توجه به نمودار تقدّم و تأخر زیر و با فرض زمان چرخه‌ی ۲۴ ثانیه از روشی که گفتیم برای تعیین کارهای هر ایستگاه استفاده می‌کنیم.

برای قدم اول داریم:

در قدم دوم می‌خواهیم عناصر کاری مربوط به ایستگاه اول را انتخاب کنیم. عنصر D در اولویت است اما هنوز پیش‌نیاز آن یعنی A انجام نشده است پس بررسی را ادامه دهیم و فقط عناصر B و A با مجموعاً ۱۲ ثانیه زمان در ایستگاه اول قرار می‌گیرند، با این حال چون زمان چرخه ۲۴ ثانیه است مجدداً از بالا بررسی می‌کنیم.

این‌بار چون فعالیت A در ایستگاه یک انجام می‌شود، می‌توانیم فعالیت D را هم به این ایستگاه اضافه کنیم اما در این‌صورت زمان ایستگاه به ۳۰ می‌رسد که بیشتر از زمان چرخه است، پس بررسی را ادامه می‌دهیم و به F با ده‌ثانیه زمان و C با دو ثانیه زمان می‌رسیم.

در قدم سوم مراحل قبلی را برای ایستگاه‌های بعدی تکرار می‌کنیم تا هر فعالیت به ایستگاه مشخصی اختصاص داده شود و  نهایتاً به جدول زیر می‌رسیم:

به این ترتیب، شکل خط تولید شبیه زیر خواهد بود:

مثال: همان مثل قبل را فرض کنید با این تفاوت که یک دستگاه تراش و یک اره نواری داریم. کارهای تراش‌کاری و برش‌کاری باید به این دو ایستگاه اختصاص داده شوند اما محدودیتی برای کارهای عمومی نداریم.

حالا بر اساس جدول زیر، عناصر کاری را به ایستگاه‌ها واگذار می‌کنیم:

اگر مراحل قبل را طی کنیم به نتیجه‌ی زیر می‌رسیم:

روش Kilbridge and Weter یا KWM

در این روش اول عناصری در ایستگاه‌ها قرار می‌گیرند که جایگاه کلیدی‌تری در نمودار تقدّم و تاخّر داشته باشند و بر این اساس مراحل زیر را طی می‌کنیم.

قدم اول: نمودار تقدم و تأخر را رسم می‌کنیم طوری که عناصر کاری زیر هم قرار بگیرند.

قدم دوم: عناصر کاری را به ترتیب ستون‌‌ها از بالا به پایین فهرست می‌کنیم، طوری که عناصر اولین ستون در بالاترین موقعیت جدول قرار بگیرند.

اگر یک عنصر کاری می‌تواند در چند ستون مختلف قرار بگیرد، حالت‌های مختلف را در جدول می‌نویسیم.

قدم سوم: برای انتخاب عناصر کاری ایستگاه اول، بررسی را از بالای جدول شروع می‌کنیم و تمام نکاتی که برای قدم دوم LCR گفتیم در این‌جا هم کارایی دارد.

قدم چهارم: قدم سوم را آنقدر تکرار می‌کنیم تا همه‌ی فعالیت‌ها به ایستگاه‌های کاری مختلف اختصاص داده شود.

مثال: همان مثال قسمت قبلی را این بار با روش KWM حل می‌کنیم.

برای قدم اول نمودار تقدم و تأخر به شکل زیر می‌شود:

البته عملیات F می‌تواند در ستون سوم هم قرار بگیرد:

در قدم دوم جدول زیر را تشکیل می‌دهیم:

ادامه‌ی کار مانند مثال قبل است، فقط ترتیب عناصر کاری عوض شده است. با اختصاص دادن فعالیت‌ها به ایستگاه‌های مختلف داریم:

با توجه به سادگی مثال، نتایج هر دو روش مشابه شد اما در مسائل پیچیده معمولاً نتایج مختلفی از این روش‌ها به‌دست می‌آید.

روش Ranked Positional Weights (RPW)

این روش توسط Helgeson و Birnie در سال ۱۹۶۱ معرفی شده و ترکیبی از روش‌های LCR و KWM است و برای آن باید مراحل زیر را به ترتیب انجام دهیم.

قدم اول: برای هر عنصر کاری، زمان آن را با زمان تمام عناصر دیگری که به صورت مستقیم یا غیرمستقیم به آن وابسته هستند جمع می‌کنیم، به این مقدار RPW گفته می‌شود.

قدم دوم: عناصر کاری را بر اساس مقدار RPW در یک جدول از زیاد به کم فهرست می‌کنیم.

قدم سوم: به ترتیب از بالا به پایین، عناصر کاری را با رعایت اولویت‌بندی به ایستگاه‌ اول اختصاص می‌دهیم، و نکات گفته شده در قدم دوم LCR این‌جا هم کارایی دارد.

قدم چهارم: قدم سوم را برای ایستگاه‌های دیگر تکرار می‌کنیم تا تمام عناصر در ایستگاه‌ها گنجانده شوند.

در ادامه همان مثال قبلی را با روش RPW حل می‌کنیم.

برای قدم اول مقدار RPW برای عنصر کاری A  شامل زمان مربوط به خودش (۴ ثانیه)، المان  C (2 ثانیه)، المان D (18 ثانیه)، کار E (12 ثانیه) و کار G (10 ثانیه) می‌شود، یعنی مجموعاً ۴۶ ثانیه. مقدار RPW برای عنصر کاری F هم معادل ۲۰ ثانیه است که شامل زمان خودش (۱۰ ثانیه) و زمان المان G (10 ثانیه) می‌شود. به همین ترتیب مقدار RPW را برای همه‌ی عناصر کاری محاسبه می‌کنیم.

برای قدم دوم با وارد کردن مقادیر RPW داریم از بزرگ به کوچک داریم:

برای قدم سوم ادامه‌ی کار شبیه روش‌های قبلی است. با اختصاص دادن عناصر کاری به ایستگاه‌ها داریم:

اقداماتی دیگر برای متوازن‌سازی خط تولید

به‌جز تعیین این‌که چه کاری توسط کدام ایستگاه انجام شود، بعضی اقدامات دیگر هستند که به متوازن‌سازی خط تولید کمک می‌کنند و در ادامه مهم‌ترین آن‌ها را بررسی کردیم.

افزایش تعداد کارگران در ایستگاه‌های ناهماهنگ

بعضی فعالیت‌ها به تجهیزات خاصی احتیاج ندارد و می‌توانیم با افزایش تعداد کارگران یک ایستگاه، با همان امکانات یا کمی امکانات بیشتر، سرعت انجام فعالیت‌ها را افزایش دهیم، مثلاً در مثالی که در توضیح زمان چرخه استفاده کردیم، می‌توانستیم تعداد کارگران بیشتری را به ایستگاه دوم اختصاص دهیم تا زمان آن کاهش یابد.

ارتقای تجهیزات یا مهارت کارگران

سرعت انجام کارها وابسته به نوع تجهیزات و مهارت کارگران است، پس گاهی می‌توانیم تجهیزات به کار رفته در یک ایستگاه یا توانمندی کارگران را ارتقا دهیم تا زمان کاری ایستگاه کاهش یافته و با ایستگاه‌های دیگر هماهنگ شود، مثلاً  نرخ تولید دستگاه‌های کنونی ۱۰ قطعه در دقیقه است و آن‌ها را ارتقا می‌دهیم تا ۲۰ قطعه تولید شود.

تغییر فرایندساخت

گاهی متوازن نبودن خط تولید را می‌توانیم به‌صورت ریشه‌ای‌تر حل کنیم، طوری که بخشی از فرایند تولید را تغییر می‌دهیم تا زمان انجام فعالیت‌ها همخوانی بیشتری با زمان چرخه داشته باشد، مثلاً به‌جای تراشکاری رزوه‌ها از نورد سرد استفاده می‌کنیم.

استفاده از ایستگاه‌های موازی

یکی از رایج‌ترین و ساده‌ترین روش‌های حذف گلوگاه استفاده از ایستگاه‌های موازی است. به خط زیر نگاه کنید:

اگر بخواهیم زمان چرخه را به چهار ثانیه برسانیم، می‌توانیم ایستگاه دوم را به سه ایستگاه موازی تبدیل کنیم:

در این حالت ایستگاه ۱ کمی زودتر شروع به کار می‌کند تا تمام ایستگاه‌های مربوط به فعالیت ۲ را تغذیه کند، اما پس از ۱۲ ثانیه، ایستگاه ۲ می‌تواند در زمانی کمتر از ۴ ثانیه مواد را به ایستگاه شماره ۳ تحویل دهد.

با این راهکار می‌توانیم زمان کاری این ایستگاه را به چهار ثانیه برسانیم، اما باید هزینه‌های اضافی برای تجهیزات و کارگران ایستگاه‌های اضافی پرداخت شود.

افزایش شیفت کاری بعضی ایستگاه‌ها

گاهی می‌توانیم زمان کاری یک ایستگاه را بیشتر کنیم، مثلاً ایستگاه کندتر به‌جای روزی ده ساعت، دوازده ساعت کار کند و اقلام تولید شده را به‌صورت میان‌ایستگاهی انبار کنیم تا در زمان شیفت اصلی، ایستگاه‌های بعدی بی‌کار نمانند و زمان چرخه کاهش یابد.

درسی که خواندید برای مجموعه‌ی آشنایی با مهم‌ترین اجزای کارخانه بود، در ادامه می‌توانید یکی از مسیرهای زیر را انتخاب کنید:


بازگشت به مجموعه‌ی آشنایی با اجزای کارخانه

ورود به فاز اول طرح‌ریزی (طرح‌بندی کلیّات)

ورود به فاز دوم طرح‌ریزی (طرح‌بندی جزئیات)

بازگشت به راهنمای دوره‌ی طرح‌ریزی

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.