شما در حال خواندن طرحریزی ایستگاه کاری هستید. این درس مربوط به مجموعه طرحریزی است.
در فازهای اول و دوم از نواحی کلی مثل سایتهای تولیدی و سولهها و ساختمانها شروع کردیم و طرحریزی را برای دپارتمانها و جزئیاتشان ادامه دادیم و در آخر به ایستگاههای کاری میرسیم که کوچکترین مجموعههای کارخانه هستند، اما منظور از ایستگاه کاری چیست؟
هر ایستگاه کاری فضایی است که برای انجام بعضی وظایف مشخص طراحی میشود، مثلاً ممکن است یک ماشین سه ایستگاه کاری برای ورود مواد، کنترل دستگاه و جمعآوری محصولات داشته باشد یا فضایی که هر کارمند در آن مستقر میشود به همراه میز و صندلی و ابزارهای مورد نیازش یک ایستگاه کاری است یا یک تراشکار برای کار با ماشینتراش در یک ایستگاه کاری مستقر میشود که شامل ابزارهایی مثل کولیس و آچار و رندههای مختلف و فضایی برای قرار دادن مواد خام و محصولات است.
در این درس با انواع ایستگاههای کاری و جنبههای مختلف طراحی آنها آشنا میشوید که بعضی مطالب مستقیما به طرحریزی مربوط نمیشوند اما حسب ضرورتشان طرح کردیم.
ایستگاه کاری به عنوان سیستم
ایستگاه کاری سیستمی است که ورودی آن میتواند عناصری مثل مواد اولیه، قطعات نیمساخته، قطعات آمادهی مونتاژ، روغنها، روانکارها، گازهای محافظ، آب، برق، نقشههای فنّی و دستورالعملها باشد.
درون این سیستم افراد با کمک ورودیها و تسهیلات و فضایی که در اختیارشان قرار میگیرد (مثل فضای انبار موقت بعضی مواد) کار میکنند و در نتیجه خروجیهای سیستم ایجاد میشوند که شامل اطلاعات (مثلا گزارشها و مستندات)، محصولات، ضایعات و احتمالاً مواد آلاینده (مثل دود، زباله، صدا) هستند.
در این میان شرایط محیطی مثل دما یا رطوبت یا استحکام سازهی ساختمان یا سیاستهای کارخانه و عملکرد بخشهای دیگر روی عملکرد سیستم (ایستگاه کاری) اثر میگذارند و از آنجایی که هر ایستگاه بخشی از زنجیرهی فرایند تولید یا ارائهی خدمات محسوب میشود باید با جریان کلی مواد و انرژی و اطلاعات محیط اطرافش ادغام شود تا به شکلی مطلوب در خدمت کارخانه باشد.
چند نوع ایستگاه کاری وجود دارد؟
از آنجایی که اصلیترین وظیفهی ایستگاه کاری انجام کار است بهترین مبنای طبقهبندی آنها کاری است که انجام میدهند و بر این اساس میتوانیم آنها را به ایستگاههای اداری و تولیدی و پشتیبانی تقسیم کنیم.
در درسهای مختلف مجموعهی آشنایی با اجزای کارخانه با انواع ایستگاههای اداری (مثل ایستگاههای برگزاری جلسات و پذیرش و سرپرستی و کارمندی) و ایستگاههای پشتیبانی (مثلا ایستگاههای واحد ارسال و تحویل) آشنا میشوید اما در مورد ایستگاههای عملیاتی میتوانیم تمام آنها را از نظر عملکرد به سه گروه زیر تقسیم کنیم:
ایستگاههای ماشینی که در آنها کار اصلی توسط ماشینآلات و تجهیزات انجام میشود و نقش اپراتور کمرنگتر است، مثل ایستگاه تراشکاری یا پرسکاری اتوماتیک یا تزریق یا ایستگاههای مربوط به ماشینآلات تمام اتوماتیک که برای برنامهریزی یا نظارت روی عملکرد ماشین (یا ماشینها) طراحی شدهاند.
ایستگاههایی مثل بستهبندی دستی محصولات که در آنها نقش افراد پررنگتر است و تجهیزات صرفا نقش تسهیلکننده (نه انجامدهنده) کارها را دارند.
ایستگاههای مونتاژ که در آن کارگران کنار خط مونتاژ مستقر میشوند و همزمان با عبور مواد، بعضی از آنها را به هم متصل میکنند یا روی آنها عملیات انجام میدهند یا بعضی پارامترها را کنترل میکنند.
اهداف و محدودیتهای طراحی ایستگاههای کاری
ایستگاهها برای انجام کار هستند و در نگاه اول (با کمی بیدقتی) از چنین سیستمی انتظار میرود که بیشترین کار را با کمترین هزینه انجام دهد اما به دلایلی که میگوییم چنین خواستهای منطقی نیست و باید اهداف متعادلتری انتخاب کنیم.
از جنبهی انسانی توانایی فیزیکی و روحی کارکنان محدود است و کار بیش از اندازه تاثیرات نامطلوبی روی سلامتی آنها میگذارد و در نتیجه به مرور زمان، قوانین حمایتی مختلفی به نفع کارگران (در معنای حقوقی) وضع شده است که کارفرمایان مکلف به رعایت آنها هستند. (در دورهی حقوق کار این موضوع را بررسی کردیم)
از جنبهی مدیریتی، شرایط نامطلوب کار موجب نارضایتی و کاهش وفاداری و بیانگیزگی کارکنان میشود که در نتیجه از بهرهوری آنها کاسته میشود و باید شرایطی را فراهم کنیم که انگیزهی بیشتری برای مشارکت در کارها داشته باشند.
پیرو توضیحاتی که دادیم، اهداف ایستگاههای کاری باید به گونهای تنظیم شود که علاوه بر انتظارات کارفرمایان با ویژگیهای جسمی و روانی و خواستههای کارکنان سازگار باشد و چهار هدفی که در تصویر مشخص کردیم این انتظارات را برآورده میکنند.
اهدافی که مشخص کردیم الزاما در محدودهی طرحریزی و اختیارات طراحان کارخانه نیستند اما برای عملکرد مطلوب ایستگاههای کاری ضرورت دارند.
اولین هدف، یعنی عملکرد مناسب فنی و اقتصادی به این معناست که اولا ایستگاهها توانایی انجام وظایفشان را داشته باشد و دوما کارها را با هزینهای منطقی به انجام برسانند.
همچنین توجه به ملاحظات ایمنی و سلامت علاوه بر جنبهی انسانی یک تکلیف و ضرورت قانونی است که عدم رعایت آن آثار حقوقی دارد و باید ضوابط و آییننامههای مربوطه (مصوبات شورای ایمنی و سلامت) را در طراحی ایستگاه کاری رعایت کنیم.
هدف سوم یا توجه به جهتگیریهای اجتماعی شامل ملاحظاتی است که شاید در قوانین و آییننامهها به آنها اشاره نشده باشد اما تحت تاثیرعرف و خواستههای اجتماعی به بخشی از انتظارات کارکنان تبدیل شدهاند و رعایتشان باعث افزایش رضایتمندی و بهرهروی میشود، مثلا دسترسی به چای یک الزام قانونی نیست اما خیلی از کارکنان انتظار دارند که تمهیداتی برای آن در نظر گرفته شده باشد.
همچنین فراهم کردن شرایط رشد فردی کارکنان موضوع دیگری است که هنوز بسیاری از مدیران به آن توجهی ندارند، در حالیکه یکی از بهترین و اقتصادیترین راهکارهای ارتقای انگیزههای کارکنان است تا شرایط را برای ارتقای شغلی و یادگیری و حقوق بیشتر مناسب ببینند و تلاش بیشتری کنند.
جنبههای طراحی ایستگاههای کاری عملیاتی
از آنجایی که در طرحریزی تمرکز اصلی روی ایستگاههای کاری عملیاتی است، باید در نظر داشته باشیم که برای تحقق اهداف تعیین شده در بخش قبلی باید برای طراحی ایستگاهها به چهار جنبهی اساسی توجه داشته باشیم.
طبیعتاً توجه به دو جنبهی تکنولوژی و تسهیلات باعث میشود که ایستگاه کاری عملکرد فنی بهتر و بازدهی اقتصادی بالاتری داشته باشد (هدف اول) و توجه به ملاحظات ایمنی و سیاستهای سازمان باعث بهرهوری ببشتر منابع انسانی میشود؛ در ادامه هر کدام از این موارد را بررسی میکنیم.
طراحی ایستگاه کاری از جنبهی سازمانی
روش تقسیم کار و و نحوهی پرداخت دستمزدها و ساعات کار و شیفتها و مکانیزمهای تشویق و امکانات رفاهی و برنامههای آموزشی همگی در چهارچوب سیاستهای سازمانی هستند و روی عملکرد کارکنان، بهعنوان بخش مهمی از سیستم ایستگاه کاری، تأثیر میگذارند.
طراحان کارخانه معمولاً در سیاستهای کارخانه نقشی ندارند و نهایتاً بعضی نظرات مشورتی خود را در اختیار کارفرمایان قرار میدهند اما در سوی دیگر برنامهها و تصمیمهای مدیران روی نحوهی طراحی ایستگاههای کاری اثر میگذارد. مثلاً اگر دستمزد کارگران بر اساس مقدار کارشان پرداخت شود (کارگران کارمزد) باید شرایط و تسهیلاتی برای اندازهگیری مقدار کارشان وجود داشته باشد یا اگر ایستگاهی در ساعات شبانه هم به فعالیت خود ادامه میدهد باید در دسترس نبودن نور طبیعی یا دمای کمتر هوا را در نظر بگیریم یا اگر ساعات کار طولانی است باید فضای بزرگتر و راحتتری طراحی کنیم یا تصمیمگیری در مورد بعضی امکانات رفاهی (مثلاً اتاق سیگار یا تلویزیون) ممکن است با مقررات سازمان مغایرت داشته باشد و باید در موردشان با مدیران به توافق برسیم.
همچنین برنامههای استخدامی سازمان هم میتواند عامل مهمی در طراحی ایستگاههای کاری باشد، چون اولاً کارها باید با توانمندی تخصصی افراد هماهنگ باشد و دوماً جنسیت و سن و نژاد افراد روی قدرت فیزیکی و جثهی آنها اثر میگذارد و به این ترتیب ایستگاهی که برای بانوان طراحی میشود احتمالاً تفاوتهایی با ایستگاههای مردانه دارد تا با ویژگیهای فیزیکیشان همخوانی بیشتری داشته باشد؛ این موضوع کاملاً در مباحث مربوط به ارگونومی (بخش ایمنی و سلامت) بررسی میشود.
ایمنی و سلامت
ایستگاههای کاری باید ایمن باشند تا از خطراتی مثل برقگرفتگی و آتشسوزی و سقوط اشیای سنگین و برخورد اشیای متحرک با کارگران و استنشاق بخارات سمی جلوگیری شود، همچنین محل قرارگیری دکمهها و پنلها یا ارتفاع و ابعاد میزها، نیروی مورد نیاز برای باز و بسته کردن گیرهها، دقت مورد نیاز برای کنترل دستگاه، نور و دما و رطوبت محیط و مجموعهای از عوامل دیگر باید متناسب با ویژگیها و تواناییهای کارکنان تنظیم شود که بخش زیادی از این ملاحظات در قالب آییننامههای ایمنی و سلامت ابلاغ شدهاند.
مرکز تحقیقات و تعلیمات حفاظت فنی و بهداشت کار (وزارت تعاون، کار و رفاه اجتماعی) دستورالعملهای متفاوتی برای موضوعات مختلف ارائه کرده است که از لینک زیر میتوانید به آنها دسترسی داشته باشید و متناسب با نوع کارتان ملاحظات مربوطه را در طراحی ایستگاههای کاری لحاظ کنید:
https://crtosh.mcls.gov.ir/fa/aeennamehful
بهعنوان یک قاعدهی کلی باید در نظر داشته باشیم که کارگران نباید خودشان را با محیط کار وفق دهند بلکه تا حد امکان ایستگاه کاری باید با شرایط جسمی و روحی آنها سازگار باشد که بخش زیادی از این ملاحظات در قالب اصول ارگونومی مورد مطالعه قرار میگیرند؛ در حقیقت ارگونومی دانش پیشگیری از آسیب عضلات و اسکلت بدن انسان در طراحی محل کار است و راهنمای کاربردی و ارزشمندی برای بهکارگیری اصول آن توسط مرکز سلامت محیط و کار وزارت بهداشت تدوین شده است که از لینک زیر (شبکه بهداشت و درمان شمیرانات) میتوانید دانلود کنید:
دانلود راهنمای طراحی ایستگاههای کاری ارگونومیک
همچنین راهنمای دیگری با تلاش مدیریت بهداشت، ایمنی و محیط زیست شرکت ملی نفت ایران تدوین شده است که روی اصول ارگونومی در طراحی ایستگاههای اداری تمرکز دارد و آن را هم میتوانید از لینک زیر دانلود کنید:
دانلود راهنمای ملاحظات ارگونومی محیطهای اداری
تکنولوژی
تکنولوژی به مجموعهای از روشها و مهارتها و راهکارها و فرایندها برای دستیابی به بعضی اهداف مشخص گفته میشود و عملکرد ایستگاه کاری باید مبتنی بر تکنولوژی باشد که انتظاراتمان را برآورده کند، مثلاً میتوانیم از تراش سنتی، CNC یا نورد برای رزوهزنی یا از پرس و پرچ و جوشکاری برای اتصال قطعات یا از نوار نقالهها، گاریها، لیفتراک یا جرثقیل برای جابهجایی مواد استفاده کنیم که هر کدام مبتنی بر مهارتها و روشها و فرایندها (یا تکنولوژی) متمایزی هستند.
به ترتیبی که مثال زدیم، تکنولوژیهای مورد نیاز ایستگاههای عملیاتی را میتوانیم به سه گروه تکنولوژیهای تولید، مونتاژ، و انتقال و ذخیرهی مواد تقسیم کنیم که باید قبل از طراحی ایستگاههای کاری در موردشان تصمیمگیری شود.
قبلاً در درس انتخاب ماشینآلات از ملاحظات تکنولوژی گفتیم و همچنین یکی از موضوعات مهم تحلیل PESTEL تحلیل تکنولوژی بود که در درس تحلیل محیط کسبوکار (بخش PESTEL) بررسی کردیم.
البته تصمیمگیری در مورد روشهای تولید و مونتاژ معمولاً قبل از طرحریزی و در مراحل طراحی محصولات و فرایندهای تولید انجام میشود اما طراحی سیستم انتقال مواد در حیطهی طرحریزی قرار میگیرد که در مجموعههای جریان مواد و انتقال مواد و بعضی درسهای مجموعهی آشنایی با مهمترین اجزای کارخانه (مثل درسهای انبار و واحدهای ارسال و دریافت) در مورد آن صحبت کردیم.
توجه داشته باشید که برنامهریزی برای تکنولوژی و تسهیلات (جنبهی بعدی) زمانی ضرورت دارد که بخواهیم از روشهای جدید استفاده کنیم یا محصولات جدید تولید کنیم، وگرنه برای تکرار روشهای قبلی نیاز چندانی به مطالعهی تکنولوژی نداریم و ایستگاهها را مطابق برنامههای قبلی طرحریزی میکنیم.
تسهیلات
صرفاً آگاهی از روشها و فرایندها برای تحقق اهداف ایستگاه کاری کافی نیست، بلکه باید امکانات و تسهیلات مورد نیاز آن هم فراهم شده باشد، مثلاً اگر قصد داریم برای انتقال مواد از کانوایرها استفاده کنیم باید تعداد و مشخصات و ابعاد و ویژگی دقیقشان را بدانیم یا اگر به میز کار و کامپیوتر نیاز است باید نوع و ابعاد و شکل آنها مشخص شود یا برای آهنگری یک قطعهکار باید تصمیمگیری کنیم که دقیقاً از چه تجهیزات و گیرهبندی استفاده شود یا باید مکانی برای قرارگیری مواد ورودی در نظر گرفته باشیم که همهی این موارد به برنامهریزی تسهیلات مربوط میشوند.
برنامهریزیهای مربوط به تسهیلات با کمک دانش طرحریزی انجام میشوند که در درسهای فاز اول (و توضیحات فاز دوم) به تفصیل از آنها سخن گفتیم و میدانید که علاوه بر نوع و تعدادشان، شیوهی موقعیتدهی آنها تأثیر زیادی روی عملکرد ایستگاههای کاری خواهد داشت.
با وجود اینکه قبلاً تکنیکهای طرحریزی را یاد گرفتهاید اما در ادامهی درس مروری روی مهمترین ملاحظات آنها در طراحی ایستگاههای کاری خواهیم داشت.
سه تصویری که برای تعریف سیستمی و محدودیتها و اهداف و جنبههای طراحی ایستگاه کاری مشاهده کردید همگی از کتاب Handbook Factory Planning and Design ترجمه و تصویرسازی شدهاند.
آیا در طراحی ایستگاههای کار باید از تکنیکهای طرحریزی استفاده کنیم؟
یکی از اصلیترین اهداف طرحریزی آرایش بهتر اجزا و استفادهی بهتر از فضا است و طبیعتاً وقتی از تکنیکهای اصولی استفاده میکنیم به نتایج بهتری میرسیم، اما چون زمان و بودجهی طرحریزی محدود است باید وقت و انرژیمان را صرف نواحی مهمتر کنیم که شامل بسیاری از ایستگاههای کاری نمیشود.
اگر درسها را خوانده باشید در جریان هستید که در طرحریزی فرقی نمیکند برای ساختمانها و سولهها و دپارتمانها برنامهریزی کنیم یا بخشهای کوچکتری مثل انبارها و واحدهای ارسال و تحویل و دفاتر اداری، بلکه در هر حال مجبوریم اقدامات طرحریزی را از انتخاب بخشها تا تعیین جریان و ارتباط میان آنها تکرار کنیم و از نظر رویهی طرحریزی، تنظیم ناحیهی کوچکی مثل ایستگاههای کار، فرقی با طرحریزی تمام کارخانه نمیکند، به همین علت طراحان کارخانه معمولاً چنین برنامهریزی دقیقی را برای ایستگاهها انجام نمیدهند مگر در حالتهای خاصی که فهرست کردیم:
ایستگاههایی که تعداد زیادی از آنها وجود دارد و طراحی مناسب آنها تأثیر زیادی روی هزینهها داشته باشد، نمونهای از این وضعیت را کمی پایینتر در قالب تصویر میبینید.
ایستگاههای گرانقیمتی که انعطافپذیر نباشند، چون خیلی از ایستگاهها به مرور زمان تغییر میکنند و اصلاح میشوند اما وقتی انعطافپذیر نباشند چنین تغییراتی ممکن نیست و باید از اول طرح اصولیتری برای آنها انتخاب کنیم.
ایستگاههایی که تجهیزات مورد نیازشان بهصورت سفارشی ساخته میشوند، چون اصلاح مجدد آنها به زمان بیشتری نیاز دارد و شامل هزینههای بیشتری میشود.
زمانی که محدودیت فضا داشته باشیم یا قیمت زمین زیاد باشد و نتوانیم فضای اضافی برای تغییرات بعدی در نظر بگیریم و در نتیجه اصولی نبودن طرح ایستگاه میتواند به کلی موجب ناکارآمدی آن باشد.
ایستگاههای ناکارآمدی که از قبل وجود داشتند و با گذر زمان نتوانستهاند به وضعیت بهتری برسند یا ایستگاههایی که طراحی غیراصولی آنها موجب آسیب دیدن افراد یا تجهیزات شده است.
در تصویر زیر یک ایستگاه کاری را میبینید که ۱۸ بار استفاده شده است و وضعیت نامناسب آن تاثیر زیادی روی افزایش هزینهها دارد پس منطقیتر است که از همان ابتدا یک طرح اصولی برای آن انتخاب کنیم.
طراحی ایستگاه کار در چه مرحلهای از طرحریزی انجام میشود؟
طرحریزی ایستگاههای کار میتواند در آخرین مراحل فاز دوم و قبل از تهیهی طراح نهایی انجام شود و حتی تصمیمگیری در مورد ایستگاههای انعطافپذیر که تجهیزات سبک و ارزانقیمتی دارند (مثلاً بعضی ایستگاههای اداری) میتواند همزمان با اجرای طرح (تأسیس کارخانه) باشد اما ایستگاههای کلیدی و مهم میتوانند بهعنوان نواحی اصلی کارخانه در همان فاز اول طراحی شوند.
همچنین برای بالانس کردن خطوط تولید باید ترتیب و توالی ایستگاههای کاری مربوط به آنها مشخص شود و گاهی منطقی به نظر میرسد که همزمان ایستگاهها را طراحی کنیم که این اقدامات به فاز دوم مربوط میشوند.
طرحریزی ایستگاههای کاری چگونه انجام میشود؟
برای طرحریزی ایستگاههای کاری میتوانیم از همان رویهی فاز اول SLP استفاده کنیم، یعنی ابتدا بخشهای مورد نیاز آن مثل اپراتور (یا اپراتورها) و میز کار و کامپیوتر و نوار نقاله و پنلهای دستگاه و سطلها و ابزارهای اندازهگیری را تعیین و سپس با مطالعهی جریان مواد و جدول ارتباط آنها در مورد موقعیت قرار گرفتن آنها تصمیمگیری کنیم.
البته در طرحریزی ایستگاههای کاری، ارتفاع قرارگیری تسهیلات مهم است و میتواند تنها تفاوت میان طرحهای پیشنهادی باشد، به همین علت معمولاً در دیاگرام ارتباط ارتفاع قرارگیری بخشهای مهم را با کمک بعضی علائم نشان میدهند که در تصویر زیر مشاهده میکنید (جدول Elevation Code)، همچنین دایرهی شمارهی ۱۸ اپراتور را نشان میدهد.
خروجی گرفتن از طرح ایستگاه کاری
تمام طرحهایی که در درس خروجی گرفتن از پروژهی طرحریزی بررسی کردیم میتوانند برای تجسم ایستگاههای کاری مورد استفاده قرار بگیرند و معمولاً موارد زیر در طرحها نشان داده میشود:
میزهای کار، ماشینها و تسهیلات
موادی که وارد ایستگاه میشوند (حامل مواد و تعدادشان باید در نظر گرفته شود)
موادی که از ایستگاه خارج میشوند
فضای اپراتور و دسترسی او به تجهیزات
مکان قرارگیری قطعات مرجوعی و ضایعات
ابزارها و فیکسچرها
مسیر جابهجایی اجزای متحرک مثل درب قفسهها یا بازوها
در ادامه دو تصویر زیر را از کتاب طراحی کارخانه ویندال انتخاب کردیم:
تصاویر زیر خروجیهای دوبعدی از ایستگاههای کاری مختلف هستند که از کتاب طرحریزی استفن و میرز انتخاب شدهاند:
در تصویر زیر خروج دیگری از طرحریزی ایستگاههای کاری را مشاهده میکنید که در قالب یک مدل سهبعدی، اجزای مختلف ایستگاه کار را نشان میدهد:
در آخر نقشهی دو بعدی استاندارد از یک ایستگاه کاری را مشاهده میکنید که میتواند برای نصب تجهیزات مورد استفاده قرار بگیرد:
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)
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.