LAYOUT

W produkcji, układ obiektu polega na skonfigurowaniu terenu zakładu z liniami, budynkami, głównymi obiektami, obszarami roboczymi, przejściami i innymi istotnymi cechami, takimi jak granice działów. Chociaż układ obiektu dla usług może być podobny do układu dla produkcji, może być również nieco inny – tak jak w przypadku biur, sklepów i magazynów. Ze względu na swoją względną trwałość, układ obiektu jest prawdopodobnie jednym z najbardziej kluczowych elementów wpływających na efektywność. Efektywny układ może ograniczyć niepotrzebne przenoszenie materiałów, pomóc utrzymać koszty na niskim poziomie i utrzymać przepływ produktów przez obiekt.

Firmy znajdujące się w lewym górnym rogu macierzy produktowo-procesowej mają strukturę procesową znaną jako potrzaskany przepływ lub rozłączony lub przerywany przepływ liniowy. Firmy znajdujące się w lewym górnym rogu mają zazwyczaj układ procesu. Firmy znajdujące się w prawym dolnym rogu macierzy produkt-proces mogą mieć przepływ liniowy lub ciągły. Firmy znajdujące się w prawej dolnej części macierzy mają zazwyczaj układ produktowy. Inne rodzaje układów obejmują układy stałopozycyjne, kombinowane, komórkowe i niektóre rodzaje układów usługowych.

układy procesowe

układy procesowe występują przede wszystkim w warsztatach, czyli firmach produkujących niestandardowe, niskonakładowe produkty, które mogą wymagać różnych wymagań dotyczących przetwarzania i sekwencji operacji. Układy procesów są konfiguracjami obiektów, w których operacje o podobnym charakterze lub funkcji są zgrupowane razem. Jako takie, czasami są one określane jako układy funkcjonalne. Ich celem jest przetwarzanie towarów lub świadczenie usług, które wymagają różnorodnych procesów. Przykładem produkcji może być warsztat maszynowy. Obrabiarnia ma zazwyczaj oddzielne działy, w których maszyny ogólnego przeznaczenia są pogrupowane według funkcji (np. frezarki, szlifierki, wiertarki, prasy hydrauliczne i tokarki). Dlatego obiekty, które są skonfigurowane zgodnie z poszczególnymi funkcjami lub procesami, mają układ procesowy. Ten typ układu daje firmie elastyczność potrzebną do obsługi różnorodnych tras i wymagań procesowych. Usługi, które wykorzystują układy procesowe, obejmują szpitale, banki, warsztaty samochodowe, biblioteki i uniwersytety.

Ulepszanie układów procesów polega na minimalizacji kosztów transportu, odległości lub czasu. Aby to osiągnąć, niektóre firmy używają tego, co jest znane jako siatka Muthera, gdzie subiektywne informacje są podsumowywane na siatce wyświetlającej różne kombinacje działów, grup roboczych lub par maszyn. Każdej kombinacji (parze), reprezentowanej przez przecięcie na siatce, przypisana jest litera wskazująca znaczenie bliskości tych dwóch elementów (A = absolutnie konieczna; E = bardzo ważna; I = ważna; O = zwyczajnie ważna; U = nieistotna; X = niepożądana). Znaczenie zazwyczaj opiera się na wspólnym użytkowaniu obiektów, sprzętu, pracowników lub dokumentacji, przepływu pracy, wymagań komunikacyjnych lub wymagań bezpieczeństwa. Działy i inne elementy są następnie przypisywane do klastrów w kolejności ich ważności.

Zalety układów procesów obejmują:

• Elastyczność. Firma ma możliwość obsługi różnorodnych wymagań dotyczących przetwarzania.
• Koszt. Czasami, ogólnego zastosowania sprzętu wykorzystywanego może być mniej kosztowne w zakupie i mniej kosztowne i łatwiejsze do utrzymania niż specjalistycznego sprzętu.
• Motywacja. Pracownicy w tego typu układzie będą prawdopodobnie w stanie wykonywać różnorodne zadania na wielu maszynach, w przeciwieństwie do nudy związanej z wykonywaniem powtarzalnych zadań na linii montażowej. Układ procesowy pozwala również pracodawcy na zastosowanie pewnego rodzaju indywidualnego systemu motywacyjnego.
• Ochrona systemu. Ponieważ dostępnych jest wiele maszyn, układy procesowe nie są szczególnie narażone na awarie sprzętu.

Wady układów procesowych obejmują:

• Utylizację. Wskaźniki wykorzystania wyposażenia w układach procesowych są często bardzo niskie, ponieważ wykorzystanie maszyn zależy od różnych wymagań wyjściowych.
• Koszt. Jeśli przetwarzanie partii jest używany, koszty zapasów w procesie mogą być wysokie. Niższa objętość oznacza wyższe koszty jednostkowe. Więcej specjalistycznej uwagi jest konieczne zarówno dla produktów i klientów. Konfiguracje są częstsze, stąd wyższe koszty konfiguracji. Obsługa materiałów jest wolniejsza i bardziej nieefektywna. Zakres nadzoru jest mały ze względu na złożoność pracy (trasowanie, ustawianie, itp.), więc koszty nadzoru są wyższe. Dodatkowo, w tego typu układzie księgowość, kontrola zapasów i zakupy są zwykle bardzo zaangażowane.
• Zamieszanie. Ciągle zmieniające się harmonogramy i trasy sprawiają, że żonglowanie wymaganiami procesu trudniejsze.

UKŁADY PRODUKTOWE

Układy produktowe występują w sklepach przepływowych (powtarzalny montaż i proces lub branże o ciągłym przepływie). Sklepy przepływowe produkują duże ilości, wysoce znormalizowane produkty, które wymagają wysoce znormalizowanych, powtarzalnych procesów. W układzie produktu zasoby są rozmieszczone sekwencyjnie, na podstawie przebiegu produktów. W teorii, taki sekwencyjny układ pozwala na ułożenie całego procesu w linii prostej, która czasami może być całkowicie przeznaczona do produkcji tylko jednego produktu lub jego wersji. Przepływ linii może być następnie podzielony tak, że praca i sprzęt są wykorzystywane płynnie w całej operacji.

Dwa rodzaje linii są używane w układach produktów: przyspieszone i nie przyspieszone. Linie przyspieszone mogą wykorzystywać pewien rodzaj przenośnika, który przesuwa produkcję w ciągłym tempie, dzięki czemu pracownicy mogą wykonywać operacje na produkcie, gdy przechodzi on obok. W przypadku dłuższych czasów pracy, pracownik może być zmuszony do chodzenia obok produktu, dopóki nie skończy i nie będzie mógł wrócić do stanowiska pracy, aby rozpocząć pracę nad inną częścią (tak zasadniczo działa produkcja samochodów).

Na linii bezprądowej pracownicy tworzą kolejki pomiędzy stanowiskami roboczymi, aby umożliwić zmienne tempo pracy. Jednak ten typ linii nie sprawdza się w przypadku dużych, nieporęcznych produktów, ponieważ może być wymagana zbyt duża przestrzeń magazynowa. Ponadto, trudno jest zrównoważyć skrajnie różne tempo produkcji bez znaczącego czasu bezczynności. Technika znana jako równoważenie linii montażowej może być użyta do pogrupowania poszczególnych zadań wykonywanych na stanowiskach pracy tak, aby istniała rozsądna równowaga pracy pomiędzy stanowiskami.

Wydajność układu produktu jest często zwiększana poprzez zastosowanie równoważenia linii. Równoważenie linii polega na przydzielaniu zadań do stacji roboczych w taki sposób, aby stacje robocze miały w przybliżeniu równe wymagania czasowe. Minimalizuje to ilość czasu, w którym niektóre stanowiska są bezczynne, ze względu na oczekiwanie na części z procesu poprzedzającego lub w celu uniknięcia tworzenia kolejki zapasów przed procesem następującym po nim.

Zalety układów produktów obejmują:

• Wyjście. Układy produktów mogą generować duże ilości produktów w krótkim czasie.
• Koszt. Koszt jednostkowy jest niski w wyniku dużej objętości. Specjalizacja pracy powoduje zmniejszenie czasu szkolenia i kosztów. Szerszy zakres nadzoru zmniejsza również koszty pracy. Rachunkowość, zakupy i kontrola zapasów są rutynowe. Ponieważ routing jest ustalona, mniej uwagi jest wymagane.
• Wykorzystanie. Istnieje wysoki stopień wykorzystania siły roboczej i sprzętu.

Wady układów produktów obejmują:

• Motywacja. System nieodłączny podział pracy może spowodować nudne, powtarzające się prace, które mogą okazać się dość stresujące. Ponadto, układy linii montażowych sprawiają, że bardzo trudno jest zarządzać indywidualnymi planami motywacyjnymi.
• Elastyczność. Układy produktów są nieelastyczne i nie mogą łatwo reagować na wymagane zmiany w systemie – zwłaszcza zmiany w projekcie produktu lub procesu.
• Ochrona systemu. System jest narażony na ryzyko związane z awarią sprzętu, absencją i przestojami z powodu konserwacji zapobiegawczej.

UKŁAD STAŁEJ POZYCJI

Układ stałej pozycji jest odpowiedni dla produktu, który jest zbyt duży lub zbyt ciężki, aby go przemieszczać. Na przykład, pancerniki nie są produkowane na linii montażowej. W przypadku usług, inne powody mogą dyktować stałą pozycję (np. szpitalna sala operacyjna, gdzie lekarze, pielęgniarki i sprzęt medyczny są doprowadzane do pacjenta). Inne przykłady układów o stałej pozycji obejmują budownictwo (np. budynki, tamy, elektrownie elektryczne lub jądrowe), budowę statków, samolotów, lotnictwo i kosmonautykę, rolnictwo, wiercenie w poszukiwaniu ropy naftowej, naprawy domowe i zautomatyzowane myjnie samochodowe. Aby to zadziałało, wymagane zasoby muszą być przenośne, tak aby można je było zabrać do pracy w celu wykonania „na miejscu”.

Ze względu na charakter produktu, użytkownik ma niewielki wybór w korzystaniu z układu o stałej pozycji. Wady obejmują:

• Przestrzeń. W przypadku wielu układów z pozycją stałą obszar roboczy może być zatłoczony, tak że dostępna jest niewielka przestrzeń do przechowywania. Może to również powodować problemy z obsługą materiałów.
• Administracja. Często obciążenia administracyjne są większe w przypadku układów ze stałą pozycją. Zakres kontroli może być wąski, a koordynacja trudna.

UKŁADY KOMBINACYJNE

Wiele sytuacji wymaga połączenia trzech głównych typów układów. Mieszanki te są powszechnie nazywane układami kombinowanymi lub hybrydowymi. Na przykład, jedna firma może wykorzystać układ procesowy dla większości swoich procesów wraz z montażem w jednym obszarze. Alternatywnie, firma może wykorzystywać układ ze stałą pozycją do montażu produktu końcowego, ale używać linii montażowych do produkcji komponentów i podzespołów, które tworzą produkt końcowy (np. samolot).

PROJEKTOWANIE KOMÓRKOWE

Produkcja komórkowa jest rodzajem układu, w którym maszyny są pogrupowane zgodnie z wymaganiami procesu dla zbioru podobnych przedmiotów (rodzin części), które wymagają podobnego przetwarzania. Grupy te nazywane są komórkami. Dlatego też układ komórkowy to układ wyposażenia skonfigurowany tak, aby wspierać produkcję komórkową.

Procesy są grupowane w komórki przy użyciu techniki znanej jako technologia grupowa (GT). Technologia grupowa obejmuje identyfikację części o podobnych cechach konstrukcyjnych (rozmiar, kształt i funkcja) oraz podobnych cechach procesowych (rodzaj wymaganego przetwarzania, dostępne maszyny wykonujące ten rodzaj procesu oraz sekwencja przetwarzania).

Pracowników w układach komórkowych szkoli się w taki sposób, aby mogli obsługiwać wszystkie urządzenia w obrębie komórki i brać odpowiedzialność za jej wyniki. Czasami komórki zasilają linię montażową, która wytwarza produkt końcowy. W niektórych przypadkach komórka jest tworzona poprzez dedykowanie pewnego sprzętu do produkcji rodziny części bez faktycznego przeniesienia sprzętu do fizycznej komórki (są to tak zwane komórki wirtualne lub nominalne). W ten sposób firma unika obciążenia związanego z rearanżacją obecnego układu. Komórki fizyczne są jednak bardziej powszechne.

Zautomatyzowaną wersją produkcji komórkowej jest elastyczny system produkcyjny (FMS). W systemie FMS komputer kontroluje przekazywanie części do różnych procesów, umożliwiając producentom osiągnięcie niektórych korzyści wynikających z układu produktów przy zachowaniu elastyczności produkcji małoseryjnej.

Niektóre z zalet produkcji komórkowej obejmują:

• Koszt. Produkcja komórkowa zapewnia szybszy czas przetwarzania, mniejszą obsługę materiałów, mniej zapasów w toku oraz krótszy czas konfiguracji, co obniża koszty.
• Elastyczność. Produkcja komórkowa pozwala na wytwarzanie małych partii, co zapewnia pewien stopień zwiększonej elastyczności. Ten aspekt jest znacznie wzmocniony dzięki systemom FMS.
• Motywacja. Ponieważ pracownicy są przeszkoleni do obsługi każdej maszyny w komórce, nuda jest mniejszym czynnikiem. Ponadto, ponieważ pracownicy są odpowiedzialni za wydajność swoich komórek, mają więcej autonomii i poczucia odpowiedzialności za pracę.

INNE UKŁADY

Oprócz wyżej wymienionych układów istnieją inne, które są bardziej odpowiednie do stosowania w organizacjach usługowych. Należą do nich układy magazynu/składu, układy sprzedaży detalicznej i układy biurowe.

W przypadku układów magazynowych/składowych kluczowym czynnikiem jest częstotliwość zamówień. Przedmioty zamawiane często powinny być umieszczone blisko siebie, w pobliżu wejścia do obiektu, natomiast te zamawiane rzadziej pozostają w tylnej części obiektu. Analiza Pareto jest doskonałą metodą określania, które pozycje należy umieścić w pobliżu wejścia. Ponieważ 20 procent pozycji stanowi zazwyczaj 80 procent zamawianych pozycji, nietrudno jest określić, które 20 procent należy umieścić w najbardziej dogodnym miejscu. W ten sposób kompletacja zamówień staje się bardziej efektywna.

Chociaż projektowanie układu jest znacznie prostsze w przypadku małych placówek detalicznych (naprawa obuwia, pralnia chemiczna itp.), sklepy detaliczne, w przeciwieństwie do producentów, muszą brać pod uwagę obecność klientów i towarzyszące jej możliwości wpływania na sprzedaż i postawy klientów. Na przykład, supermarkety umieszczają produkty mleczne blisko tylnej części sklepu, tak że klienci, którzy wpadają do sklepu po szybki galon mleka, muszą przejść przez inne sekcje sklepu. Zwiększa to szansę, że klient zobaczy interesujący go produkt i dokona zakupu pod wpływem impulsu. Dodatkowo drogie artykuły, takie jak mięso, są często umieszczane w taki sposób, aby klient często je widział (np. mijał je na końcu każdego korytarza). Sieci handlowe mogą korzystać ze standardowych układów, które dają klientowi większą znajomość sklepu podczas zakupów w nowej lokalizacji.

Układy biurowe muszą być tak skonfigurowane, aby zoptymalizować fizyczny transfer informacji (praca papierkowa). Komunikację można również usprawnić poprzez zastosowanie niskich ścianek działowych i szklanych.

Liczba zmian zachodzących w produkcji ma bezpośredni wpływ na układ obiektów. Jednym z widocznych trendów w produkcji jest budowanie mniejszych i bardziej kompaktowych obiektów z większą ilością automatyki i robotyki. W takich sytuacjach maszyny muszą być ustawione bliżej siebie, aby ograniczyć transport materiałów. Innym trendem jest wzrost wykorzystania zautomatyzowanych systemów obsługi materiałów, w tym zautomatyzowanych systemów magazynowania i pobierania (AS/AR) oraz zautomatyzowanych pojazdów kierowanych (AGV). Obserwuje się również tendencję do stosowania linii w kształcie litery U, które umożliwiają pracownikom, osobom odpowiedzialnym za transport materiałów i kierownikom łatwy wgląd w całą linię i sprawne przemieszczanie się pomiędzy stanowiskami pracy. Aby nie zasłaniać widoku, w układzie uwzględnia się mniejszą liczbę ścian i ścianek działowych. Wreszcie, dzięki odchudzonej produkcji i produkcji just-in-time, w całym układzie potrzeba mniej miejsca na przechowywanie zapasów.