Technická univerzita v Liberci Fakulta strojní
Akmalova Irina.
Optimalizace layoutu a materiálového toku na procesu
CON Sub-assembly.
Diplomová práce
2012
Technická Univerzita v Liberci
Fakulta strojní Katedra výrobních systémů
Obor: Výrobní systémy
Zaměření: Pružné výrobní systémy ve strojírenství
Optimalizace layoutu a materiálového toku na procesu CON Sub-assembly.
KVS – VS – 229
Akmalova Irina
Vedoucí diplomové práce: doc. Ing. František Manlig, CSc.
Konzultant diplomové práce: Ing. Jan Vavruška
Počet stran: 66
Počet příloh: 1
Počet obrázků: 30
Počet tabulek: 5
Počet grafů: 0
Počet modelů 0
nebo jiných příloh: 0 v Liberci
Diplomová práce KVS – VS – 226
TÉMA: OPTIMALIZACE LAYOUTU A MATERIÁLOVÉHO TOKU NA PROCESU CON SUB-ASSEMBLY.
ANOTACE:
Práce se zabývá problematikou materiálového toku. Hlavním zaměřením je optimalizace interního skladu na procesu CON Sub-assembly. V rámcích optimalizace je navrhnut nový systém zaplňování skladu a vytvořen simulační program. Pomocí programu je ověřen stav skladu při nových podmínkách. A to jak v případě současného plánování tak i při zavedeni speciálního plánování na CON Sub-assembly
THEME: OPTIMIZATION OF LAYOUT AND MATERIAL FLOW ON THE PROCESS CON SUB-ASSEMBLY.
ANNOTATION:
The diploma paper deals with range of material flow problems. The main focus is optimization internal warehouse on the process CON Sub-assembly. Within the bounds of optimization was created new warehouse filling system and new simulation program.
Thanks to that program changes was tested and verified for both actual and new planning.
Desetinné třídění:
Klíčová slova: optimalizace, materiálový tok, pevná lokace, chaotické skladování Keywords: optimization, material flow, fixed location, chaotic storage
Zpracovatel: TU v Liberci, Katedra výrobních systémů
Dokončení: 2012
Archivní označení zprávy:
Počet stran: 66
Počet příloh: 1
Počet obrázků: 30
Počet tabulek: 5
Počet grafů: 0
nebo jiných příloh: 0
Prohlášení
Byl(a) jsem seznámen(a) s tím, že na mou diplomovou práci se plně vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.
Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé diplomové práce pro vnitřní potřebu TUL.
Užiji-li diplomovou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědom povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.
Diplomovou práci jsem vypracoval(a) samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím diplomové práce a konzultantem.
V Liberci, dne 21. 12. 2012 Irina Akmalova
Poděkování
Na tomto místě bych chtěla poděkovat všem, kdo mi pomoh v napsání této diplomové práce. Je to vedoucímu práce Doc. Dr. Ing Františku Manligovi a konzultantovi Ing. Janu Vavruškovi. Také moc děkují společnost Denso Manufacturing Czech s.r.o. za poskytnuté téma a všechny potřebné podklady. Dále bych chtěla poděkovat pracovníkům DMCZ za jejích čas a pozornost k mojí práci. Zejména Ing.
Miroslavu Fidrikovi a Ing. Krištofu Brodeckému za poskytnuté rady a připomínky.
Obsah
Seznam použitých zkratek a symbolů ... 9
1. Úvod. ... 10
2. Teoretická část. ... 11
2.1 Štíhlá výroba. ... 11
2.1.1 Podstata štíhlé výroby. ... 11
2.1.2 Cíle štíhlé výroby. ... 11
2.2 7 druhů plýtvání. ... 13
2.3 ABC analýza. ... 15
2.3.1 Podstata analýzy. ... 15
2.3.3 Implementace výsledků. ... 16
2.4 VSM. ... 17
2.4.1 Příprava informace pro VSM. ... 18
2.4.2 Bloky VSM. ... 18
2.6 Metoda FIFO. ... 22
2.7 Skladování. ... 23
2.7.1 Pevná lokace (Skladování na vyhrazeném místě). ... 23
2.7.2 Chaotické skladování (Náhodné skladování). ... 24
3. Praktická část. ... 26
3.1 O firmě DENSO MANUFACTURING CZECH s.r.o. (DMCZ)... 26
3.2 Definování (Define). ... 26
3.2.1 Definování planu optimalizace. ... 27
3.2.3 Definování budoucího dosaženého zlepšení. ... 27
3.3 Měřeni a Analýza (Measure and Analyze)... 28
3.3.1 Popis současného stavu ... 28
3.3.2 Projekty s kterými se pracuje na procesu. ... 30
3.3.3 Spaghetti diagram. ... 31
3.3.4 ABC analýza. ... 32
3.3.5 VSM. ... 33
3.3.6 Analýza skladu č 3. ... 36
3.3.7 Propočty skladu. ... 39
3.3.8 Analýza využiti skladu. ... 41
3.3.9 Analýza synchronizovanosti výroby mezi CON Sub-assembly a Brazingem.44 3.3.10 Hodnoceni analýzy materiálového toku. ... 45
3.4 Zlepšeni (Improve). ... 46
3.4.1 Výběr systému skladování. ... 47
3.4.2 Nový systém skladování. ... 48
3.4.3 Propočty efektivností nové metody skladování. ... 50
3.5 Posouzení návrhu ... 54
3.6 Řízení (Control) ... 57
4. Závěr. ... 59
Seznam použité literatury. ... 61
Seznam obrázků ... 63
Seznam tabulek ... 64
Seznam příloh ... 65
Seznam použitých zkratek a symbolů
VSM – “Value Stream Mapping”, mapování hodnotového toku CT – “Cycle Time”, čas cyklu
C/O – “Changeover time“ čas přetypování
OEE – “Overall Equipment Effectiveness”, ukazatel efektivity využití stroje VA index – “Value Added Index Time”, index přidané hodnoty.
DMAIC – “Define Measure Analyze Improve Control”, metoda Definovaní Měření Analyza Zlepšení Kontrola.
FIFO – “First In First Out”, metoda první dovnitř, první ven.
DCIx – “Diana Containerships Inc”, firma, zabývající navrhováním softwaru WMS – “Warehouse Management Systems”, systémy pro řízení skladu CON – “Condenser”, kondenzátor
TCC – “Tank Cap Crimping”, temování víček a tanků.
1. Úvod
My všichni žijeme v době vysokých rychlostí a moderních technologií. Zákazník chce dostávat přesně to, co si přeje v nejkratším čase a za co nejmíň peněz. Na jinou stranu firmy chtějí více vydělávat a vykonávat jenom ty činnosti, které přináší hodnotu.
To znamená dělat jen to, za co zákazník bude ochotný zaplatit. Z těchto dvou podmínek plyne filosofie neustálého zlepšování LEAN. V češtině je známa pod pojmem štíhlá výroba. Některé z metod štíhlé výroby budou podrobně popsaný v teoretické části dané diplomové práce.
Tato diplomová práce si bere za cíl optimalizovat materiálový tok. Pod pojmem materiálový tok se rozumí všechny pohyby materiálů, buď to polotovary, suroviny nebo hotové výrobky. Správně organizovaný materiálový tok je klíčovou podmínkou pro úspěch celého podniku. Organizace materiálového toku zahrnuje určené frekvence objednávání surovin, výběr tipu skladu, výběr velikosti obalu pro skladování, výběr míst pro rozmístění materiálu a způsobu transportování mezi operacemi atd. Tato diplomová práce bude řešit problémy v materiálovém toku pomoci zaměření na konkrétní sklad a na způsob jeho zaplňování.
Teoretická část diplomové práce seznamuje s nástroji štíhlé výroby nutnými pro stanovení současného stavu a odhalení problémů v materiálovém toku. Uvedení do problematiky pomůže informace o štíhlé výrobě, jejich cílech a úkolech. Stručný popis sedmi základních druhů plýtvání je také nezbytný pro pochopení změn, navržených v dané práci. Pote, v rámcích praktické části budou popsané metody, které se budou používat v praktické části a společné pomůžou k dosažení navržených cílů.
V části praktické bude podrobně rozebrán materiálový tok na procesu CON Sub- assembly a stanovený konkrétní problémy které tam jsou. Postupné pomocí nástrojů štíhlé výroby bude určen současný stav materiálového toku a vytvářená VS mapa. Tato mapa představuje pomoci speciálních ikonek jak protéká materiálový a informační tok.
Tato práce bude zaměřena na odstranění jednoho ze zjištěných problému, který má největší vliv na celkový proces - a to je stav skladu, který je mezi dvěma procesy.
K jeho optimalizace bude využit speciálně navřený program, který pomůže provést simulace. Výstupy z tohoto programu pomůžou udělat posouzeni celé optimalizace. A budou podrobně rozebraný v závěrečné části práce.
2. Teoretická část
V dané části práce bude podrobnější popsaná podstata Štíhlé výroby, její cíle a metody. Seznámení s touto informace je nezbytné pro správně pochopení problémů a zpracovaní praktické části.
V této části jsou uvedeny jak základní metody štíhlé výroby tak i zaměření na konkrétní problém. Z toho důvodu, že téma diplomové práce leží v oblasti materiálového toku, větší pozornost bude věnovaná metodám v této oblasti. Stručně budou popsány i dvě metody skladování, které jsou důležité pro pochopení změn, uvedených v praktické časti.
2.1. Štíhlá výroba
2.1.1. Podstata štíhlé výroby
Pojem štíhlá výroba neznamená konkrétní metodu, ale spíše název pro daný pohled a nebo systém hodnocení procesu. Je to filozofie neustálého zlepšování. Štíhlá výroba je výroba bez zbytečných nákladů, čekáni, zmetků a dalších projevu neefektivního managementu. Základní myšlenkou je rozděleni činnosti ve výrobě na ty, které přináší hodnotu a na ty, které nepřináší. Pod pojmem hodnota se rozumí to za co zákazník je ochoten zaplatit
Filozofie štíhlé výroby vznikla v automobilovém průmyslu, ale se dá použít skoro v každé oblasti. Tato filozofie má velký sortiment nástrojů k odhalení a odstranění plýtvání, některé z těchto nástrojů budou podrobnější popsaný a použité dále v diplomové práci.
2.1.2. Cíle štíhlé výroby
Zvýšení kvality.
Vysoká kvalita výrobku je ukazatelem na kvalitu uspořádání celého procesu.
Odstraněni zmetku je odstraněni plýtvání materiálem, a odstraněni oprav strojů dává úsporu času. Zvýšení kvality pomáhá efektivnímu využití firemních zdrojů.
Sníženi nákladů.
Proces fungování každého podniku je založen na přidělení vstupních nákladu na produkty požadované zákazníkem. Zvýšení efektivity podniku může být dosáhnuto snížením hodnoty vstupních nákladu na výrobu stejného počtu produktu anebo naopak zvýšením počtu produktu na stejnou hodnotu nákladu
Zkrácení výrobního cyklu.
Výrobní cyklus je doba, za kterou se vrátí vložené peníze do jedné zakázky. To znamená období od obdržení zakázky, objednání materiálu, přes výrobu, dodání zákazníkovi až po obdržení platby za vykonanou práci. Při zkráceni tohoto cyklu může dojit k zvýšení počtu výrobků za stejnou dobu. Díky tomu je podnik schopen rychleji reagovat na požadavky zákazníka.
[1][2]
2.1.3. Metoda DMAIC
DMAIC je jedním z nástrojů štíhlé výroby a slouží k zavedení nových opatření do současného procesu. Skládá se z pěti fází.
D – Definovat – (Define)
První etapa je definování problému, na který bude zaměřená optimalizace. Na dané etapě je důležité stanovit hranice optimalizovaného procesu, uvědomit si, který výsledek je očekávaný od procesu zlepšení.
M – Měřit – (Measure)
Druhá etapa je měření parametrů procesu. Tato etapa pomáhá ohodnotit současný stav a získat potřebné data pro další opatření.
A – Analyzovat – (Analyze)
Třetí etapa je analýza shromážděných dat a jejích posuzování. Zda tato analýza potvrzuje hodnoty zjištěné v předchozím kroku.
I – Zlepšovat – (Improve)
Čtvrtá etapa je samotné zlepšení problému, označeného v první části metody. V rámci zlepšení se používají různé metody štíhlé výroby. Navržená opatření se ověřuje na pilotním projektu.
C – Řízení – (Control)
Pátá a poslední etapa. Má za cíl zajistit dlouhodobost zlepšení. Zahrnuje školení personálů, kontrolu dodržování stanovených změn.
[3][4]
2.1.4. 7 druhů plýtvání
Úloha zeštíhlení výroby je přímo spojena s odstraněním plýtvání. Plýtvání jsou všechny činnosti, které nepřináší hodnotu. Existuje sedům základních druhů plýtvání.
1. Nadprodukce.
Jestli výroba vyrábí víc produktů než je schopná realizovat, vzniká nadprodukce.
Větší objemy výroby mohou vyplývat ze snahy maximálního využití výrobních kapacit.
Jedním ze záporných účinků nadvýroby je zvýšení nákladů na skladováni, dopravu a administrativu.
2. Zbytečné zásoby.
V procese výroby materiálový tok neprotéká plynule a zastavuje se před různými procesy, tím se vytváří zásoby polotovarů a hotových výrobků. Čím víc se materiálový tok zastavuje, tím větší jsou zásoby. Zbytečné zásoby vyvolají náklady a doplňkové zdroje na jejích obsluhování.
3. Opravy a zmetky.
Vznik zmetku vyvolává doplňkové zdroje na jejích opravu. Což znamená zvýšení nákladu za stejný počet výrobků. Ideální uspořádaný výrobní proces neprodukuje zmetky.
4. Zbytečné pohyby.
Za pracovní dobu pracovník výkonová hodně činností, ale jenom malá část přináší hodnotu výrobku. K odstranění zbytečných pohybu štíhlá výroba používá různé metody, např. MOST, snímek pracovního dne a další.
5. Špatné technologické postupy.
Plýtvání muže byt i v špatné uspořádaném technologickém procesu. Například jestli linka je v špatném místě a to vede ke křížení materiálového toku.
6. Čekání.
Vzniká, když není možné pokračování ve výrobě kvůli čekaní, buď to na dodání materiálů, poruchy strojů nebo administrativu.
7. Špatná doprava.
V podniku materiál, který vstupuje do výroby, než se stane hotovým výrobkem, prochází přes několik operaci. Přemísťování materiálu mezi operací nepřináší hodnotu výrobku. Zbytečné přemisťování znamená doplňkovou stratu času, náklady na vysokozdvižné vozíky, dopravní pasy atd.
Všichni uvedené výše druhy plýtvání jsou navzájem propojené a občas je těžko říct kde konči jeden a začíná druhy. Proto odstranění jednoho z druhu plýtvání vede k zmenšení ostatních druhů. Však úplné odstranění plýtvání ve výrobě je nedosažitelné a proto cílem štíhlé výroby je ho maximální snížení.
[5]
2.2. ABC analýza
2.2.1. Podstata analýzy
ABC analýza je jednoduchým a velmi užitečným nástrojem štíhlé výroby. Taky je známá jako Paretova analýza.
Vilfred Frederic Damas Pareto byl italský mikro- a socio ekonomem a ve své práci zjistil, že distribuce bohatství nikdy a nikde nebyla rovnoměrná. V jakékoliv zemi v jakoukoliv dobu většina bohatství byla soustředěná do rukou malého počtu lidi.
Vilfred Pareto zpracoval velkou řadu historických dat a mohl zhrnout, že přibližně 20 % populace vlastní 80 % bohatství. Světovou popularitu Paretovému Pravidlu dal Joseph M. Juran, když v roce 1941 aplikoval ho do oblasti řízení kvality.
A přeformuloval ho, tak jak je známo teď 20 % příčin způsobuje 80 % následků.
[6]
Paretovo pravidlo se rozvedlo do ABC analýzy. Hlavní princip analýzy spočívá v rozdělení položek na tři skupiny podle procentního podílu na celek. Tato analýza pomáhá firmám se soustředit na to důležité, co přináší víc hodnot. ABC analýzu můžeme aplikovat na jakoukoliv oblast života, ale ve firmě se hlavně používá při analýze skladu. ABC analýza nám říká jak často a v jakých dávkách máme objednávat každou skupinu výrobku. Tato analýza pomáhá rozdělit úsilí tak, aby to umožnilo získat co největší přinos pro firmu.
2.2.2. Postup Analýzy
K provádění ABC analýzy je třeba mít seznam položek které se budou analyzovat. Dále je třeba rozhodnout podle kterého bude analýza prováděná. To může byt množství, průměrná zásoba, velikost výdajů, datum posledního výdaje atd.
Parametr se vybírá podle cílů analýzy po případě analýza může byt provedená podle několika parametrů.
Pak následuje výpočet procent podílu jednotlivé položky na celkovém množství.
K tomu se nejlépe používá tabulkový procesor např. Excel.
Dále následuje seřazení položek tabulky podle počtů procent sledovaného parametru.
Na základě zpracované tabulky se vytváří graf, který po ose x bude mít procenta podíl na celkovém počtu prvků a na ose y procenta podíl na celkové hodnotě parametru.
Dalším krokem je rozdělení položek do skupin A, B a C (viz obrázek 1).
Pravidlem je, že skupina
A tvoří 70- 80% sledovaného parametru a 10 až 15 % podíl na celkovém počtu prvků,
B kolem 15 až 20% sledovaného parametru a tvoři 15 - 20% podíl na celkovém počtu prvků
C kolem 5 až 10 % sledovaného parametru a tvoři 60- 80% podíl na celkovém počtu prvků.
Ale tyto hodnoty nejsou přesné a dány spíš pro orientaci.
[7]
Obrázek 1 - Rozdělení položek do skupin ABC [7]
2.2.3. Implementace výsledků
Samotná znalost že 20% položek dělají 80 % sledovaného parametru, nepřináší výhodu pro podnik. Pro každou kategorii je nutné stanovit řídící pravidla, jak s těmito skupinami zacházet.
Skupina A.
To jsou významné produkty, které přináší většinu sledovaného parametru, kolem 70 – 80%. Proto je třeba věnovat jim nejvíc pozornosti. Sledování objednávek,
nákup materiálů, skladování u těchto produktu by mělo byt každodenní. Objednávat produkty doporučeno často a v malých dávkách. Sníženi skladovacích ploch u produktu skupiny A má velkou úsporu nákladů.
Skupina B.
Skupinu B tvoří méně významné produkty 15-20% sledovaného parametru.
Zásobovaní těchto druhu produktů dělá kompromis mezi malou hodnotou průměrné zásoby a nízkým objemem práce spojené se skladováním materiálů. Sledování položek probíhá podobně jako u skupiny A, ale není tak častý. Položky teto skupiny se objednávají ve větších cyklech, protože vzhledem k jejich množství nákladů na skladování není tak výrazně jak u položek skupiny A.
Skupina C.
Jenom 5 až 10 % sledovaného parametru se nachází ve skupině C. Je to nejmenší položka a její podíl na celkově hodnotě je skoro zanedbatelný, proto produktům skupiny C se věnuje nejmíň pozornosti, ale i na ně nemůžeme zapomenout. Skladování provádíme ve velkých cyklech a s velkými dávkami. Tito položky mají byt stále ve skladě, protože jich skladování nezabere hodně místa. Často je používán princip dvou zásobníků. Dva zásobníky se naplňují takovým množstvím, které zajišťuje práce systému mezí dvěma objednávkami a kryje případné výkyvy. Na dno zásobníku dáváme objednávku na doplněni, a když zásobník bude prázdný automatický se pošle objednávka. Je to velmi jednoduchý a efektivní systém řízení zásob typu C.
ABC analýza je dobrým nástrojem pro budoucí zlepšení, která pomáhá manažerům se zorientovat ve svých produktech a směrovat své úsilí na to co dává větší přinos pro firmu.
[8]
2.3. VSM
Je anglická zkratka od Value Stream Mapping což v překladu znamená Mapování hodnotového toku. Jak vyplývá z názvu, tato metoda graficky znázorňuje materiálový a informační tok ve vybraném úseku podniku. Tato metoda se hodně používá na etapě zjišťování současného stavu a je dobrým podkladem pro další metody optimalizací. Metoda VSM se používá pro vizualizaci standardní grafické ikonky, jejíž seznam bude uveden níže. Výsledkem mapování musí byt jednoduchý a srozumitelný materiálový a informační tok, který nám umožní zachytit plýtvání
[10]
2.3.1. Příprava informace pro VSM
Před použití VSM metody, je třeba rozhodnout, za jakým cílem se bude ubírat.
Na co se má dávat větší pozor při mapování a co je důležité. Poté, po definování cílů, se volí reprezentant. Reprezentantem může být díl, který dělá největší přínos pro firmu, nebo má největší výrobní množství, nebo prochází největším počtem operací. Při výrobě velkého sortimentu, je dobře výrobky rozdělit do výrobkových rodin, například podle technologického postupu. Reprezentant se volí ze skupiny takový, který nejvíce odpovídá cíli mapování.
Obrázek 2 - Rozdělení sortimentu do výrobkových rodin [9]
Mapa hodnotového a informačního toku dá se rozdělit do několika bloku podle typu informace kterou ukazují.
2.3.2. Bloky VSM
1. Blok informačního toku.
V tomto bloku je vidět jakým způsobem se dostává informace od zákazníka přes firmu k dodavateli, jak se tvoří objednávka a výrobní plán. Taky v informačním toku je vidět jak často se objednávají díly, přichází poptávka. Tento blok znázorňuje jak informace protěká celým procesem výroby a jak jsou spojený jednotlivé části.
Používané symboly:
Informace elektronickou cestou
Dodavatel, zákazník
Informace manuální cestou
Řídící prvek
Obrázek 3 - Používané symboly bloku toka informace
2. Blok toku zakázky.
Celý proces od zavážení jednotlivých dílů až do odvážení hotových výrobku znázorňuje blok toku zakázky. Ten blok nám dává přehled přes jaké operace prochází výrobek, který nám znázorňuje technologický postup.
Používané symboly:
Externí doprava Časový zásobník,
sklad
Zakázka Proces
Obrázek 4 - Používané symboly bloku toku zakázky
3. Informační blok.
Tento blok poskytuje nejvíce informací o stavu výroby. Uvádí se tam údaje o množství dílů ve skladě, důležité charakteristiky stroje,typ výroby tahem nebo tlakem.
CT (Cycle Time) čas cyklu.
Pracovník při své práce většinou opakuje nějaký cyklus činnosti. Čas jednoho takového cyklu se uvádí ve VS mapě. Při zjištění času cyklu se provádí měřeni na pracovišti pomoci stopek, tužky a papíru. Dělá se několik měřeni a pak se vypočítavá střední hodnota.
CO čas seřízení.
Seřizují se stroje při přechodu na výrobu dalšího typu výrobku. Znalost času seřízení pomáhá při výpočtu optimální výrobní dávky.
počet operátorů
Kolik operátoru pracují na dané pozici.
počet směn
Tato informace ukazuje, s jakou směnnosti pracuje proces.
OEE efektivnost stroje
Daný koeficient je velmi užitečný, protože je ukazatelem efektivity využiti stroje. Na hodnotu koeficientu má vliv výkon stroje, využiti a kvalita vyráběných kusů.
Pro vypočet hodnoty OEE lze použít zkrácený vzorec [11].
Kde tp je ideální doba cyklu.
Všechny změněné údaje se zobrazují do informační buňky. Každá výrobní operace má svoji informační buňku.
Informační buňka
Tlakový systém Tahový systém¨
Obrázek 5 - Používané symboly informačního bloku
4. Blok VA osy.
VA osa ukazuje časy výroby, kde se přidává a nepřidává hodnota na jeden výrobní cyklus. VA index (Value Added) číselně v procentech znázorňuje poměr mezi časem, který přidává hodnotu a celkovým časem cyklu.
VA index je jednou ze základních charakteristik procesu. Pomocí tohoto indexu se da posoudit, zda li proces je dobře uspořádán. V chodě jakékoliv optimalizace je snaha zvýšit VA index. To může byt dosáhnuto buď zvýšením času přidávajícího hodnotu anebo snížením času, který hodnotu nepřidává. V praxi se většinou používá druhy způsob.
Na etapu sběru dat je podstatné dodržování následujících podmínek.
VS mapa musí být vypracována v jeden časový okamžik, aby nebyly získané skreslené hodnoty.
Data se sbírají proti směru hodnotového toku, aby nespočítat stejné díly několik krát.
2.3.3. Výsledky VSM
Poté, jak byla nasbírána všechna potřebná data, následuje krok k jejich nanášení na VS mapu. Nejdřív se nanáší jednotlivá pracoviště a také informace o toku zakázky.
Dále se nanáší tok materiálu, zásoby, informace o průběhu výroby tahem nebo tlakem.
Na následujícím obrázku zobrazen přiklad VS mapy a označený všechny bloky z kterých se mapa skládá.
Obrázek 6 - Přiklad VSM [5]
Informační blok, Blok VA osy, Blok toku zakázky, Blok informačního toku.
Během mapování se na mapu nanáší úzká místa a plýtvání. Tím pádem jsou zachycené problémy mapovaného procesu, na které dál budou zaměřené následující opatřeni optimalizace. Při práci s VSM se dodržuje cyklus, který je uvedený níže. (Viz obrázek 7)
Obrázek 7 - Cyklus VSM
VS mapa je jedním ze základních a používanějších metod díky své přehlednosti a širokému rozsahu poskytující informace. Používání VS mapování ve firmách pomáhá ne jenom odhalit slabá místa a ještě k tomu i lepší pochopit proces výroby a tečeni informačního i materiálového toku.
[10][12][13]
2.4. Metoda FIFO.
FIFO je zkratkou z anglického výrazu First In First Out, první dovnitř, první ven. Daný výraz říká, jak je třeba zacházet s jakýmkoliv tokem informace a materiálů.
Podle FIFO jakákoliv fronta má byt řízena pravidlem, co přišlo jako první, to má byt jako první odesláno dál.
Dané pravidlo přináší své přínosy. Při aplikování FIFO do oblasti skladování, umožňuje se vyhnout zaprášenosti výrobků, nebo jejich poškození. Do výroby budou vždycky dodávané čerstvé výrobky. Zvláště důležité je dodržování FIFO v oblasti skladování potravin. Při aplikování do oblasti informaci FIFO je široce známo v programování, jako způsob řízení front.
Metoda FIFO je s úspěchem používaná v různých oblastech. Nejčastěji se najde uplatnění v oblasti skladování a manipulace s materiálem.
[14]
2.5. Skladování
Skladování ve výrobních podnicích plni pojistnou funkce. Především sklad musí vyrovnat rozdíly mezi výrobními úseky a zajistit plynulou výrobu. Přesto že sklad je velmi užitečný pro práci podniku, vždycky je snaha ho likvidovat nebo zmenšit. Velký sklad znamená obsazenost velké výrobní plochy a taky velké ztráty na jeho obsluhu, při skladování produkt ne přináší hodnotu. Proto je důležité, aby sklad byl tak velký jak to vyžadují výkyvy ve výrobě a výrobky tam byli co nejkratší dobu.
[20]
2.5.1. Pevná lokace (Skladování na vyhrazeném místě)
Systém skladování na principu pevné lokace je jedním s nejpoužívanějších v podnicích kvůli své jednoduchosti a efektivitě. Základní princip spočívá v tom, že každému produktu je přiřazené pevné skladovací místo, které se doplňuje podle potřeby.
Tento typ skladování se nejčastěji používá v skladech s manuální obsluhou, kvůli tomu, že při stejném místě uskladnění pracovník už zná, kde se každý produkt nachází. A tím se odstraňuje zbytečné hledání a zvyšuje se produktivita pracovníka. Při rozdělení míst ve skladu, produkty se dá rozmísťovat podle několika parametrů, jako 1) katalogové čísla, 2) velikost upotřebení, 3) velikost obratu.
Metody seskupení produktů při pevné lokaci.
Seskupení podlé kompatibility.
Některé druhý výrobků nemohou byt uskladňované společné kvůli svým fyzickým a chemickým vlastnostem. Protože při společném uskladnění může dojít k změně charakteristik u jednoho nebo u obou výrobků. Abychom se mohli tomuto vyhnout existují speciální předpisy, kde je napsáno které skupiny výrobků jsou kompatibilní.
Seskupení podle komplementarity.
Při rozmístění produktů ve skladě je třeba brát v úvahu i to jaké produkty se navzájem doplňují. Zdali bude lepší je uskladňovat v blízkosti. Toto může usnadnit
práci, odstranit hledání a zkrátit cesty při odebíraní je ze skladu. Například šrouby a matice, vidličky a lžičky, papíry a propisovačky.
Seskupeni podle oblíbenosti.
K položkám, které mají větší obrat, to znamená, že se častěji uskladňují a odebírají je lepší přiřadit místa ve skladu blíž k přijmu a expedici zboží. A méně často používanější položky mohou byt uskladněný bez ohledu na místo expedice a odběru zboží.
Výhody a nevýhody metody pevné lokace.
Výhody.
každé položky přiřazené určité místo, co vyloučí zbytečné hledání.
jednoduché používání
zůstatky mohou být nechany na svých místech a vždycky byt k dispozici na případ zmetků
Nevýhody.
pro trvalou reprezentaci všech druhů výrobků, je třeba víc skladových prostorů.
Velký skladovací prostor způsobuje rozpracovanost výroby.
2.5.2. Chaotické skladování (Náhodné skladování).
V základě chaotického skladování je umístěni produktu do nejbližšího volného místa. To znamená, že produkty nemají speciálně určená místa a mohou se uskladňovat kdekoliv. Tento způsob je dobrý tím, že volná místa ve skladu mohou být využity pro více druhů výrobku. A to způsobuje zvýšení celkové efektivity skladu. Při zavedení chaotického skladování využití skladu se může zvýšit o 20-40%.
Na druhou stranu s využitím skladu se také se může zvýšit doba hledání položek.
Proto při zavedení chaotického skladování se používají různé počítačové programy, které pomáhají pracovníkům se orientovat ve skladu. Tyto programy zahrnují informace o výrobcích, jejích množství, místě ve skladu.
[15][16][17][20]
2.5.3. Warehouse Management Systems (WMS)
Podrobnější systémy pro chaotické skladování budou rozebrané na příkladu systému DCIx WMS. Daný systém byl vytvořen pro sledování materiálového toku ve skladě. Hlavní úlohou těchto systémů je zajišťováni trvalé reprezentace stavu zásob. Při které bude dosaženo snížení skladové plochy, nákladů, zjednodušení evidence a zrychlení skladových operací.
Princip fungování DCIx WMS systému spočívá v rozmísťování čarových kódů na skladovací prostory a taky na uskladňované jednotky. Pro čtení těchto kódu pracovnici mají mobilní ruční terminál, který je spojen s počítačem. Každá manipulace s materiálem pomoci čarového kódu je zaznamenaná v systému v reálním času.
Pomocí DCIx WMS systému manažeři mají vždycky přehled o tom kde se nachází každý výrobek. Tato informace umožňuje vytvářit optimální trasy pro skladníky. A tím se odstraňuje hlavní nevýhoda chaotického skladování zbytečné hledání.
[18]
Výhody a nevýhody chaotického skladování.
Výhody.
větší využití skladu,
dynamický sklad omezuje rozpracovanost výroby,
pomáhá dodržovat FIFO.
Nevýhody.
vyžaduje přesnou evidenci.
mobilní ruční terminál Pracovnici
Sklad Čarový kód
Warehouse Management
System
Obrázek 8 - Schéma práce WMS
3. Praktická část
Praktická část diplomové práce zaměřená na plněni cíle, označené v tématu dané práce pomoci metod popsaných v praktické časti. Téma práce je Optimalizace layoutu a materiálového toku na procesu CON Sub-assembly. Pro úspěšnější dosažení úkolů této práce byla zvolena metoda postupu DMAIC. Tato metoda je zaměřená na správnou organizace úsilí při řešeni některého problému.
3.1. O firmě DENSO MANUFACTURING CZECH s.r.o. (DMCZ)
DMCZ byla založena 12. 7. 2001 nadnárodní japonskou společnosti DENSO CORPORATION. Takovým způsobem mateřská firma se přibližovala k svým evropským zákazníkům a zároveň investovala do České Republiky 3 mld. Kč.
DMCZ má sídlo Liberci, v průmyslové zóně Jih. Závod leží na ploše 257 600 m2. A zabývá se výrobou klimatizačních jednotek pro automobilové značky VW, Audi, Škoda auto, Suzuki, TPCA, BMW a další. DMCZ zaměstnává kolem 1450 lidi a má roční obrat 6,738 miliard Kč (Údaje za fiskální rok 2010).
Obrázek 9 - DMCZ v průmyslové zóně jih Liberce [21]
3.2. Definování (Define)
Jednou ze zásad úspěšného řešeni problému je přesný definovaný cíl. Tato diplomová práce je zaměřena na odstranění plýtvaní, které souvisí s protékáním
materiálu přes proces CON Subassembly. Cílem je optimalizovat proces tak aby materiál protékal plynule, nikde se zbytečně nezdržoval a ne křížil. Za měřitelný parametr optimalizace bylo zvolené množství uskladněných výrobků.
3.2.1. Definování planu optimalizace
V kroku definování je taky důležité stanovit plán optimalizace, který by obsahoval všechny kroky, nutné k dosažení cíle. Pro danou práce plán je následující.
1. Seznámení se sortimentem výrobků pomocí
ABC analýzy
2. Seznámení s materiálovým tokem pomocí metod
VSM
Spaghetti diagram
3. Odhalení problém a jejich příčin.
4. Detailnější rozbor odhalených problémů.
5. Návrh na zlepšení.
6. Hodnoceni výsledků.
3.2.2. Definování budoucího dosaženého zlepšení
V rámci budoucích změn má byt zaplánován očekávaný výsledek. Při závěrečném hodnocení bude vidět, jak dobře se podařilo splnit stanovené cíle.
V průběhu optimalizace materiálového toku jako výsledky mohou byt následující parametry.
Skladová plocha
Skladové regály
Náklady na skladováni
Množství uskladněných výrobků
Lead Time na procesu
VA index
Všechny ukazatele se vzájemně prolínají. Změna jednoho ovlivní ostatní. Cílem projektu by mělo být dosažení ca. 10% daného ukazatele plynoucího z analýzy současného stavu.
3.3. Měřeni a Analýza (Measure and Analyze)
Na etapu sběru dat je důležité správně a podrobně popsat současný stav procesu.
Ohodnotit parametry měřeni optimalizace. Podrobně popsaný současný stav je zaklad pro budoucí zlepšování. A orientace při hodnoceni provedených změn.
3.3.1. Popis současného stavu
Oblast optimalizace je omezena procesem, uvedeným v názvu dané diplomové práci. To znamená optimalizace bude tykat Proces CON Sub-assembly.
Na danem procesu probíhá pod montáž pravé a levé strany kondenzátoru.
Kondenzátor se skládá s jádra, pravé a levé strany. Pravá strana se skládá s modulátoru, víčka, kroužku, podložky, a krytu. Levá strana se skládá s tanka, konektoru, braket, separátoru.
Kondenzátor
jádro pravá strana levá strana (modulátorová) (konektorová)
Proces montáže probíhá na třech linkách. Přičemž jedna linka č 1 je automatická, skládá se ze strojů, na kterých se da dělat několik operace, a dvě ostatní č 2 a 3 jsou poloautomatické, stroje jsou určené jenom pro jednu operace.
Linka č1 má určitý sortiment projektů, který vyrábí. Na třech strojích probíhá montáž pravé a levé strany.
Linka č2 provádí montáž pravé strany (modulátorové) a linka č3 levé strany u stejných projektů. s toho vyplývá to že linka č1 pracuje samostatně a vydává hotové
modulátor víčko
kroužek podložka
kryt
separátor brakety
tank
tank
konektor separátor
Obrázek 10 - Schéma složení kondenzátoru
sady na montáž kondenzátoru, a linky číslo 2 a 3 pracují spolu na to aby připravily hotové sady na montáž.
Obrázek 11 - Layout procesů [21]
Skladování na procesu.
Montáž pravé a levé strany probíhal na třech linkách TCC. Na procesu všichni potřebné polotovary a hotové výrobky jsou umístěné ve třech skladech.
1. Sklad č. 1 obsahuje modulátory konektory, tanky, podložky, víčka. S tohoto skladu jdou díly na montáž pravé a levé strany primo do linek a malá část na svařovací roboty.
2. Sklad č. 2 určen pro potřeby svařovacích robotů. Jsou tam brakety, modulátory, tanky, a svařené polotovary, které zatím jdou na linky.
Linka 1 Linka 2 Linka 3 TCC 3 TCC 2
TCC 1
CON Sub-assembly Brazing
Sklad č 3
Sklad č 1 Sklad č 2
3. Sklad č.3 se nachází mezi dvěma procesy CON Subassembly a Brazingem a plni funkce zajištěni časových rozdílů ve výrobě.
Materiál jde procesem následujícím způsobem. S externího skladu podložky, tanky, víčka a separátory nejdřív jdou na flax a pote do skladu 1, do skladu 2 jdou tanky, které potřebují přivařit brakety. Modulátory jdou s externího skladu do odmašťovacího stroje a pote do skladu 1, skladu 2 nebo hned na linku (viz obrázek 12).
Obrázek 12 - Schéma toku materiálu na procesu
3.3.2. Projekty s kterými se pracuje na procesu
Sortiment se kterým se na procesu pracuje je velký a načitá kolem 40 projektů.
V závislosti na výrobních technologii se projekty liší na ty, které potřebují navařit brakety a na ty, které to nepotřebuji. Brakety se navařují pomocí svařovacích robotů.
Svařovací roboty mají speciální sklad na polotovary a svařené výrobky.
Tabulka 1 - Rozdělení projektu podle potřeby převaření braket
Projekty s braketami Projekty bez braket
TT, NCC, B8, Honda step, D4, TFSI, B8RS5,
RPU, T5, B8PA, C7,Q5, Bentli, C6, B7
DC, 1350, 4180, Yaris Gas, Honda TT0
Projekty je možné rozdělit na výrobkové rodiny podle toho, přes které stroje prochází. Na takovém principu lze projekt rozdělit na čtyři skupiny. Viz přílohu č. x
Výrobková rodina 1 se skládá z projektů TT a DC Mercedes.
Výrobková rodina 2 se skládá z projektů Yaris Disel, Yaris Gas, NCC, B8, Honda step, Honda TT0
Výrobková rodina 3 se skládá z projektů D4, TFSI, B8RS5, RPU, T5, B8PA, C7, Q5, Bentli
Výrobková rodina 4 se skládá z projektů C6, B7
3.3.3. Spaghetti diagram
Pro lepší pochopení tečení materiálového toku byl použit Spaghetti diagram. Na layout procesu byly naneseny pohyby výrobků všech výrobkových rodin. Což nám poskytuje představu o tom jak je výroba uspořádaná. Viz obrázek 13.
Spaghetti diagram ukazuje, že výrobková rodina 1 prochází linkami č. 2 a 3. A výrobková rodina č. 2 se vyrábí na robotech a také na linkách 2 a 3. Přes linku č. 1 a 3 protéká výrobková rodina 3, která taky jde i na roboty. Dva projekty, které patří do výrobkové rodiny 4, jdou na linky 1 a 3 a taky do robotů.
Obrázek 13 - Spaghetti diagram [21]
Z Spaghetti diagramu se dá udělat následující posudky.
Polotovary pro všechny linky leží ve skladu 3.
Většina projektů výrobkové rodiny 3 jdou nejdřív na stroj 204 nebo na svařovací roboty.
Automatická linka č 1 potřebuje předem zpracovat některé výrobky na lince č.3
Pro zpracování projektů výrobkové rodiny 1 společně pracují linky 2 a 3.
Zobrazení všech skupin do layoutu dává představu jak se liší technologický postup u vyráběných projektů. A o tom jaký je materiálový tok.
3.3.4. ABC analýza
ABC analýza je jedním ze základních nástrojů pro seznámení s asortimentem produkce. Cílem dané diplomové práce je optimalizace materiálového toku. Proto je podstatné vědět, který z mnoha projektů se nám podílí ve větší míře na vyráběném množství. Současně je důležité při plánování změn si uvědomit, s kterými projekty musíme počítat a které jsou zanedbatelné.
Zdrojem informace pro ABC analýzu byl plán výroby na tři měsíce. Všichni položky byly seřazené dle množství od největšího k nejmenšímu a rozdělený na tři skupiny. Ve výsledku byl vytvořen následující graf.
Obrázek 14- ABC analýza sortimentu výrobků
Graf ABC analýzy nám ukazuje, že nejvíc se vyrábí projekty DC step 1, DC original, B8PA, Yaris Gas, C7. A dohromady se podílí s 65,15% na výrobě. Na optimalizovaném procesu projekty DC step 1 a DC original nemají rozdíl ve výrobním postupu a mohou se počítat, jako jeden projekt, který činí 34,68% od celkové výroby.
Daný projekt dělá třetinu od všech vyráběných projektů a je třeba provádět změny s ohledem na jeho technologický postup.
3.3.5.
VSM
Tvorba mapy současného stavu.
Cílem teto diplomové práce je optimalizace materiálového toku z hlediska snižování zásob. Bylo rozhodnuto, že nejlepší metoda, která umožni definovat všechny problémy je metoda VSM.
Výběr reprezentanta.
Jak je uvedené v teoretické části diplomové práce Value Stream mapa je tvořena pro konkrétní typ výrobku, který nejvíc splňuje požadované kritéria. Pro danou diplomovou práci nejdůležitějším kritériem bylo zvoleno množství. Podle daného kritéria nejvíc vyhovuje projekt DC Mercedes (viz obr. 14), a součást tohoto projektu byla vybraná na základě počtu operaci, přes které díl prochází.
Výběr rozsahu oblasti mapování.
Velikost mapovaného úseku výroby musí odpovídat cíli. Mapování má být dostatečné, aby znázornit všechny problémy. Proto bylo zvoleno mapovat ne jenom proces CON Subassembly a procesy před a za nim přes které prochází zvoleny reprezentant.
Sběr dat.
VS mapa ukazuje jak protéká výrobek určitým procesem. Kde se zdržuje a přes které operace prochází. K zjištění této informace byly použité layout mapovaných procesů. Na mapu byly nanesený stroje a skladovací místa, přes které jde zvolený reprezentant. Dále byly zjištěný všechny výrobní časy a jiné parametry stroje jako počet operátorů, zmetkovitost a koeficient OEE. Poté jak byly označeny na mapě tato data, následoval krok nanášení toku materiálu, který byl proveden v jeden okamžik a proti směru toku materiálů. Abychom zobrazili informační tok byly využité konzultace s logistou a zjištěná informace byla taky nanesena na mapu.
Po zpracování všeho materiálu byla nakreslena VS mapa současného stavu.
Výstupem s VSM bylo zjištěni hodnot
• VA indexu
• doby výrobního cyklu
• a přidané hodnoty
Potom na hotovou mapu současného stavu byly naneseny zjištěné problémy.
(Viz obrázek 15).
Za prvé nevybalancovanost linky 2. Jak je vidět na mapě stroj č 011 je dvakrát rychlejší než ostatní stroje v lince. A to překáži plynulému toku výrobku.
Za druhé je to nedostatek plánování na procesu CON Sub-assembly. V průběhu sběru dat bylo zjištěno že výroba na procesu CON Sub-assembly se řídit plánem pro proces Brazing. To, že analyzovaný proces nemá svůj vlastní výrobní plán, může vyplynout v hromady rozpracovaných výrobků a neracionálně využíváni skladovacích míst. Odsud je zřejmý třetí problém.
Za třetí neoptimální používání skladu č 3, který se nachází mezi dvěma procesy.
Obrázek 15 - VSM současného stavu
V shrnutí cele etapy měření, dá se říct, že byly odhaleny problémy v materiálovém toku.
1. ABC analýza zviditelněla nerovnoměrnost rozdělení regálů ve skladu mezi projekty. Což vede k neoptimálnímu využití skladu.
2. Spaghetti diagram ukázal na křížení toku materiálu a zpáteční cesty.
3. VS mapa poskytla největší přehled o tečení materiálu na procesu. A ukázala několik problémů, které byly nanesený na mapu.
Při posouzení všech odhalených problémů bylo rozhodnuto se zaměřit na problém ve skladu č. 3. Dané řešení vyplývá z několika příčin. První příčina je to, že sklad je výsledkem materiálového toku mezi procesy. Tím pádem jeho optimalizace se bude mít vliv na celý proces. Druhá příčina je v důležitosti daného skladu. Při jeho optimalizace bude dosáhnuto zvětšení celkové úrovně VA indexu. Proto v další části diplomové práci bude provedená detailnější analýza skladu.
3.3.6. Analýza skladu č 3
Jak bylo uvedené výše sklad plni pojistnou funkce mezi dvěma procesy.
Zaplňování skladu je výsledkem toho, jak jsou dva procesy synchronizované.
V ideálním případě synchronizace, sklad č. 3 by nebyl vůbec potřebný a materiálový tok by byl plynulý. Ale lze toho moc těžko dosáhnout v podmínkách reálné výroby. A proto má byt snaha, aby sklad byl tak velký jak to vyžaduje rozdíly ve výrobních časech.
Obrázek 16 - Sklad č 3
K zjištění hodnot časů výroby byly použité materiály od firmy s uvedenými časy pro všechny projekty a všechny stroje. Tato informace byla použita k zjištěni průměrných hodnot výrobních časů pro každou linku na procese CON Sub-assembly.
Ale tito hodnoty se můžou měnit v závislosti na počtu operátorů na určité lince. Jinak je uspořádán proces Brazing. Výroba na procesu se orientuje na pás, který doprovodí smontované kondenzátory do pece. Pás má určitou rychlost a to znamená, že montáž taky má byt v určité mezi. Optimální čas, se kterým má byt dodávané kondenzátory na pás je 33,6 s. Jenže ideální stav není dosažitelní, a pro výpočty bylo rozhodnuto použit koeficient 1,1 aby získat reální hodnotu výrobního času.
Na rozdíl od CON Sub-assembly na Brazingu na každý projekt je jisté množství pracovníků. A výrobní časy jsou pevnější.
Sklad č 3 se skládá ze spadových regálů, co usnadňuje manipulace s materiálem.
Každý regál má nahoře cedule s názvem konkrétního projektů. Na CON Sub-assembly na konci každé linky na poslední operaci stoji vozík na který operátor dává naplněné boxy s výrobky. Do každého boxu se dává kanban karta, která obsahuje všechny informace o výrobku. Když se vozík naplní tak je odvezen do regálu s příslušným názvem a všechny boxy se umístí do regálu. Na druhé straně skladu na procesu Brazing operátor linky postupuje stejným způsobem jenom, že v opačném směru. To znamená, že kdy probíhá výroba jednoho z projektů na vozík nakládají ze skladu potřebné díly a pomocí vozíku se díly dováží k lince pro první operace.
Na následujícím obrázku je zobrazen materiálový tok přes sklad, uvedeny výrobní časy pro každou linku, a také počet operátorů.
Typ výrobku A Typ výrobku B Typ výrobku C
Sklad má 28 regálů, na obrázku barva regálu představuje, k jaké skupině výrobku podle ABC analýzy patři projekt v regálu. Šipky představují tok materiálu přes sklad. Na první pohled je vidět několik malých problémů. Jak to, že výrobek ze skupiny C obsahuje dva regály jako Ačkový výrobek. Takže dochází k drobnému křížení materiálu.
Obrázek taky ukazuje, že linky CON Sub-assembly 2 a 3 pracují nad stejnými výrobky a dodávají materiál pro dvě linky TCC. To znamená, že Assembligové linky mají vyrábět dopředu, aby vždycky měli přepravené polotovary pro linky TCC.
Plánované změny mají brát v úvahu následující podmínky.
Časové rozdíly výroby mezi CON Sub-assembly a Brazingem.
Linky č 2 a 3 nemohou dodávat polotovary zároveň pro linku TCC2 a TCC3. Proto mají vyrábět s časovou rezervou.
Počet operátorů na CON Sub-assembly je 8-10 na směnu a mezi linkami se rozmisťují dle potřeby.
Počet operátorů na Brazingu je na každé lince pro každý projekt určitý.
Obrázek 17 - Rozdělení výrobků ve skladu podle ABC analýzy
3.3.7. Propočty skladu
Pro efektivní optimalizace skladu je třeba si uvědomit, jakou funkci sklad má plnit a co je cílem optimalizace. V daném případě optimalizace je z hlediska skladových kapacit. Cílem je snížení skladového množství do možného minima. K dosaženi tohoto cíle je třeba působit s dvou stran. Z jedné strany maximálně synchronizovat procesy, mezi kterými sklad plní pojistné funkce. Z druhé použití nejvhodnější systémy naplňovaní pro daný sklad.
Nejdřív bylo rozhodnuto spočítat kapacitu skladu a to maximální množství, které se do skladu vejde.
Sklad se skládá z 28 spadových regálů. Do každého regálů může vejit maximálně 30 boxů. Každý box průměrně obsahuje 24 díly. Ale pro montáž jednoho kondenzátoru je třeba mít dva díly s CON Sub-assembly, pravou a levou stranu. Proto celkové množství dílů ve skladě je nutno rozdělit dvěma, aby mít počet kondenzátorů.
Z výše uvedené informace vychází, že kapacita skladu je
Sklad je schopen pojmout v sobě 10080 kondenzátorů. Dále je třeba si uvědomit na jak dlouho toto množství vystačí. Je známá hodnota výrobního cyklu pro jeden kondenzátor. To znamená rychlost odběru ze skladu polotovaru. Je možné spočítat za jakou dobu by 10080 pár levých a pravých stran by bylo spotřebováno linkami TCC.
V případě maximální naplněnosti sklad může zajistit práce třech linek na dobu 34,4 hodin. Co se dá posuzovat jako velké množství. Pro sklad, který se nachází mezi procesy ve výrobě a má pokryt rozdíly ve výrobních časech, by zásoba měla byt
v rozsahu několika hodin. K zjištěni optimální velikosti zásoby je třeba vycházet z následujících podmínek.
Zásoba má pokryt časové rozdíly
Mají být přepraveny dopředu projekty linkami CON Sub-assembly č 2 a 3.
Kvůli tomu že tito dvě linky pracují spolu jako jedna a mají obsluhovat dvě linky TCC.
Ve skladu mají byt díly pro případ zmetku.
K zjištění minimální zásoby je třeba dozvědět kolik pár pravých a levých stran je potřeba aby byla splněna každá podmínka. Proto je dobře spočítat kolik boxů spotřebují linky TCC za jednu hodinu.
Výpočet ukazuje, že na hodinu práce jedné linky TCC budou stačit 8 boxů.
S toho vyplývá že pro osmihodinovou směnu pro tři linky bude stačit množství:
Toto množství se vejde do sedmi regálů při tom, že maximální množství boxů v regálu je 30.
Zjištěné množství regálu ukazuje kapacitu skladu bez třídění podle druhu projektu a při maximálním zaplnění regálu. V takovém případu potřebné množství regálu je o čtyřikrát miň oproti aktuálnímu počtu. K zjištěni počtu regálu pro osmihodinovou směnu s tříděním podle druhu projektu je třeba využit simulace výroby v obou procesech, které budou prováděny v části Zlepšení.
3.3.8. Analýza využiti skladu
Poté jak byla zjištěná kapacita skladu, tak následujícím krokem je se dozvědět, jak je tato kapacita využitá. Proto byla prováděna analýza stavu skladu v průběhu týdne.
Od středy do středy, přibližně ve stejném čase byly provedeny měření aktuálního počtu boxů ve skladu. Tyto data byly zpracovaný do podoby grafu. Viz obrázek 18.
Obrázek 18 - Graf stavu skladu
Graf nám ukazuje že počet boxů ve skladu za celý týden nepřesahoval 500 boxů při kapacitě skladu 840 boxů. Maximální naplněnost skladu byla s 58 % a minimální s 31%. Graf taky znázorňuje výrobní cyklus mezi CON Sub-assembly a Brazingem. To že CON Sub-assembly pracuje pět dni v týdni a Brazing sedm nutí první proces dělat víkendovou zásobu. Proto v grafu největší hodnoty zásob přichází na čtvrtek a patek.
Ale graf ukazuje i to, že tato zásoba se nespotřebovává za sobotu a nedělí.
Při zhodnocení daného grafu dá se říct, že sklad č. 3 není využit optimálně a to pouze na 50 % od své kapacity.
Pro detailnější analýzu zaplňování skladu byly použitý materiály, které ukazují skutečné vyrobené množství projektu za směnu pro oba procesy. Tyto materiály byly zpracovány do následujících grafů.
Obrázek 19 - Graf výroby na CON Sub-assembly
Na vodorovné ose písmena N, R a O odpovídají směnám noční, ranní a odpolední. Z grafu je vidět kolik kusů bylo vyráběno za period od 1 do 22. Nestabilita počtu výrobních kusů je také viditelná z grafu. Nejčastěji výroba leží mezi 2 a 3 tisíci.
Pro proces Brazing podobný graf vypadá následovně.
Obrázek 20 - Graf výroby na Brazingu
Stejně jako u předchozího grafu je vidět velká nestabilita v počtu vyráběných kusů.
Proces Brazing pracuje po dvanáctihodinových směnách a CON Sub-assembly po osmi. Pro porovnání počtu vyráběných kusů byly použité hodnoty za celkový den.
Obrázek 21 - Graf porovnání výroby na CON Sub-assembly a Brazingu
Naneseni obou grafu na jedno pole dává jasnou představu o tom jak se sklad naplňuje a vyprazdňuje. Především je třeba poznamenat to že CON Sub-assembly převážně nepracuje o víkendu a Brazing naopak pracuje. I přesto víkendová zásoba se nezpracovává. Při porovnání celkového počtu vyráběných kusů za period, tak výsledky vypadají následovně: 111414 u CON Sub-assembly a 101197 u Brazingu, vyjde 10217 kusů nadvýroby. Toto množství představuje zásobu, která by stačila zajistit práce třech linek TCC na 35 hodin.
Jak už bylo stanoveno maximální počet kusu ve skladu je 10080, což přibližně se rovna počtu nadvýrobních kusů. Ale analýza naplněnosti skladu ukázala že sklad je využit na 50 %. S toho faktu se dá udělat východisko, že 5000 kusů jsou uskladněný někde na podlaze, v místě neurčeném pro chránění materiálu.
CON Sub-assembly 111414 kusů Brazing 101197 kusů
3.3.9. Analýza synchronizovanosti výroby mezi CON Sub-assembly a Brazingem
V průběhu analýzy využití skladu, bylo stanoveno, že sklad využit na 50 %. Tím pádem bylo posouzeno využití skladu s hlediska množství. Pro posouzení toho so se do skladu dává a co se z něho odebírá, je třeba provést analýzu vzájemného poměru mezi CON Sub-assembly a Brazingem.
Tato analýza pomůže dozvědět, jestli se ve skladu dodržuje systém FIFO.
Zjištěni tohoto faktu je nezbytné pro optimalizace materiálového toku.
V daném případě dodržování FIFO je myšleno na úrovni řízení zakázek, nikoliv pořadí odebíraní a vkládání boxů do skladu.
Jak je známo, sklad ve výrobě slouží pro to, aby kryl výkyvy ve výrobě mezi procesy. Velikost skladu je přímým výsledkem toho, jak dobře procesy po obě strany od skladu jsou synchronizované, jestli se do skladu dává to, co vyžaduje následný proces.
Jestli synchronizace mezi procesy je špatná, tak může dojit k tomu, že ve skladu budou výrobky čekat na spotřebu delší dobu, než to vyžaduje rozdíl ve výrobních časech mezi procesy.
K dané analýze byly použity stejné materiály jako pro analýzu využití skladu.
Ale pro analýzu synchronizace důležitou informaci bylo ne množství a názvy vyráběných projektů na obojích procesech. Zjištěná informace byla zpracovaná do podoby tabulek na dobu tři dni pro větší názornost (viz obrázek 22).
Na obrázku dole je představená práce na CON Sub-assembly za period 15 do 17 května. Na každý den uveden seznam vyrobených projektů za daný den. Barva projektu odpovídá době zpracování daného projektu na procesu Brazing. Jak je vidět většina projektu se zpracovává za následující den. Ale jsou projekty, které čekají na zpracování tři, čtyři a více dnů. To znamená, že takové projekty budou ležet ve skladu delší dobu, a tím dochází k plýtvání jak časem, tak i skladovými kapacitami.
Výroba na procesu CON Sub-assembly
15. května 16. května 17 května
Audi B8PA Audi B8PA Audi B8PA
TOYOTA YARIS GAS Honda TT0 Corolla 1350 BR 231(DAG new) TOYOTA YARIS DIE Corolla 4180 Corolla 1350 TOYOTA YARIS GAS DC-Eclass MF4 DC-Eclass Step1 Corolla 1350 DC-Eclass Step1
RPU DC-Eclass Step1 RPU
T5 T5 T5
Audi C7 Audi C7 Audi C7
Audi B8RS5
na druhy den
na třetí den
na ctvrtý den
vic nez 4
Obrázek 22 - Analýza synchronnosti výroby mezi procesy
Ve výsledku dané analýzy dá se udělat závěr, že synchronizace mezi procesy je špatná. Při využití skladu se nedodržuje systém FIFO, co vede k vzniku plýtvání.
3.3.10. Hodnoceni analýzy materiálového toku
V průběhu analýzy materiálového toku byl podrobně rozebrán sklad č. 3. Pro posouzeni efektivity skladu byly detailně zanalyzované procesy s obou stran od skladu.
A to včetně výrobních časů, počtu operátorů a výrobního planu.
K analýze byly použité zprávy o vykonané práci, které obsahují informace o tom, jaké projekty a jakém množství byly vyráběné. Pomoci těchto zprav se podařilo udělat analýzu materiálového toku přes sklad jak s hlediska kvality, tak i s hlediska množství. Tato informace byla zpracovaná do podoby grafů, které zřetelně ukazují na problémy ve skladu.
Neefektivní využiti skladu.
Pří analyzování zaplňování skladu v průběhu týdne bylo zjištěné, že sklad se naplňuje jenom na 50% od své kapacity. Nevyužitá místa ve skladu stejné jako využita zabírá výrobní plochu, která by mohla při uvolneňi sloužit pro jiné účely.
Ve skladu se nedodržuje systém FIFO.
Vchodě hodnocení toho co přichází na sklad a co se odebírá ze skladu, bylo zjištěno, že procesy mezi sebou nejsou nesynchronizované. Výrobky ve skladu
mohou ležet delší dobu a čekat než je bude potřebovat následující proces. S tohoto faktu plyne další problém.
Na procesu se ukázala nadvýroba.
Nadvýroba je jedním z druhu plýtvání a je nežádoucím jevem ve výrobním procesu. Za analyzovanou periodu nadvýroba činí 10270 kusů. Část toho množství leží ve skladu a část na podlaze ve výrobní hale. To že část výrobků uskladněno na podlaze při tom, že sklad využity na 50% ukazuje na potřebu změny materiálového toku.
Etapa Analyzování zviditelnila problémy a ukázala na příčiny jejich vzniku. To je dobrým podkladem pro následující část metody DMAIC Zlepšení. Je zřetelné že zlepšeni má byt soustředěno na zavedeni opatřeni na maximální využiti skladu, dodržování FIFO a ve výsledku odstraněni nadvýroby a snížení zásoby. Přesné metody budou uvedený v další kapitole.
3.4. Zlepšeni (Improve)
Po měření a analyzování následujícím krokem v metodě DMAIC je Zlepšení.
Cílem zlepšení je použit informace zjištěnou při měření a analyzování k řešení problému, na který metoda DMAIC je používaná.
Jak bylo uvedeno v části analyzování, problémy materiálového toku jsou neoptimální využití skladových kapacit a ne synchronizovanost výroby mezi procesy.
Navržené řešení by mělo počítat s obojími problémy, aby se dosáhnulo nejlepšího výsledku. Proto na etapu zlepšení navrhnuté opatření je zaměřena jak na optimální využití skladu, tak i na odstranění nadvýroby. A to pomocí následujících nástrojů.
1. Zavedení nového systému zaplňování skladu pomůže zvýšit jeho využití.
2. Zavedení svého plánování na procesu CON Sub-assembly pomůže dodržovat FIFO.
Spolu dané metody pomůžou komplexně optimalizovat materiálový tok na procesu. Dále bude detailněji rozebrán každý z navřených metod.
3.4.1.
Výběr systému skladování
Jak bylo uvedeno výše, sklad č. 3 se skládá z 28 spadových regálů. Na každém regálu je cedule s názvem projektu, o kterém do toho regálu patři. Sklad se naplňuje metodou pevné lokace, o které bylo podrobně řečeno v praktické části.
Pro metodu pevné lokace je třeba, aby celý sortiment výrobků byl trvalé představen ve skladu. Ale vzhledem k tomu že výroba nikdy ne vyrábí všechny projekty najednou, a děla to postupně, během několika dnů nebo týdnů, sklad nemůže byt na 100% využit při používání metody pevné lokace. Kromě toho nevyužity prostor může způsobit rozpracovanost výroby.
Na druhou stranu metoda Chaotického skladování také ne bude pro daný proces nejvhodnější. Je používaná většinou při externím skladování. A pro efektivní využití vyžaduje čarové kódy, čtečky čarových kódu a speciální obsluhovací program.
Chaotické skladování přenese největší výhody při aplikování na větší skladovací plochy a velké obaly. Co se tyká skladu č 3. Zavedení chaotického skladování by potřebovalo velké náklady na zavedení a hodně času na manipulaci s boxy při hledání.
Navržení nové metody zaplňování skladu je jednou z části zlepšení. Nová metoda představuje směs metod pevné lokace a chaotického skladování. Podrobnější nová metoda bude popsaná v následující podkapitole.
Níže je uvedená porovnávací tabulka, kde představeny tři metody skladování a taky parametry skladování.
Tabulka 2 - Výběr optimálního systému zaplňování
Parametry skladování Typ zaplňování skladu č 3
Pevná lokace Chaotické Chaotické a pevné Ekonomie obsažené
plochy
Níže střední – 2 Vysoká – 5 Výše střední – 4 Jednoduchost hlídaní Vysoká – 5 Níže střední – 2 Výše střední – 4 Velikost reprezentace
asortimentu
Vysoká – 5 Střední – 3 Výše střední – 4 Využitelnost
skladových kapacit Níže střední – 2 Vysoká – 5 Výše střední – 4 Výhodnost s hlediska
nákladu Vysoká – 5 Níže střední – 2 Vysoká – 5
Celkem 19 17 21
5 – vysoká, 4 – výše střední, 3 – střední, 2 – níže střední, 1 – malá.
Při hodnocení byl použit pětibodový systém, kde 5 je nejvyšší bod, a 1 nejnižší.
Při porovnání celkového počtu bodu na posledním místě je metoda chaotického
