Efektywne zarządzanie produkcją wymaga poukładania wielu elementów tak, aby osiągany efekt wymagał angażowania jak najmniejszych środków i najkrótszego czasu. Kluczowym krokiem jest tutaj odpowiednie przygotowanie do produkcji, gdzie technologiczna marszruta produkcyjna stanowi fundament opisu całego procesu. To właśnie ona dostarcza najwięcej „klocków” do produkcyjnej układanki – prawidłowo skonstruowana marszruta umożliwia nie tylko precyzyjne planowanie procesów produkcyjnych, ale stanowi również niezbędne przygotowanie do automatyzacji procesów w przyszłości.
Dzisiaj sprawdzimy więc, jak zastosowanie marszruty produkcyjnej wpływa na zwiększenie jakości produktów oraz realną wydajność zakładu.
Marszruta produkcyjna jako fundament planowania i harmonogramowania produkcji
Marszruta produkcyjna (lub inaczej marszruta technologiczna) to sekwencja wykonywania operacji technologicznych opisująca kroki, jakie należy wykonać w celu wytworzenia danego wyrobu. Opisuje dokładnie każdą operację technologiczną, której wymagają procesy technologiczne i produkcyjne, a także określa kolejność i czas jednostkowy potrzebny na jej wykonanie. Powinna uwzględniać również czasy przygotowawcze i zakończeniowe oraz niezbędne stanowiska, zasoby i wymagane kompetencje. Umożliwia to określenie wydajności poszczególnych procesów produkcyjnych. Można określić ją jako szczegółowy plan pracy i opis operacji. Każdy, kto miał okazję składać w domu meble dostarczone w paczkach miał zapewne do czynienia z instrukcją składania, która jest pewnego rodzaju marszrutą. Nie określa zazwyczaj czasów wykonania, ale kolejność czynności i niezbędne narzędzia już tak. Ludowe powiedzenie mówi, że „prawdziwi mężczyźni” instrukcji nie czytają, ale dzięki temu ci „prawdziwi mężczyźni” zdobyli z pewnością doświadczenie składając mebel niewłaściwie, gdy musieli go rozkręcać i składać ponownie. Zapewne wiedzą ile czasu i energii przez to stracili. Przekładając to na realia firmy produkcyjnej – taka instrukcja składania pozwala zaoszczędzić czas i energię przy wykonaniu od razu poprawnego produktu. Przekładając to na realia fabryki – precyzyjna marszruta procesu produkcyjnego to fundament, który gwarantuje przygotowanie do kontroli jakości i pozwala wykonać poprawny produkt za każdym razem. Co więcej, jest to kluczowe przygotowanie do harmonogramowania produkcji, bez którego trudno o terminową realizację zleceń. Taka dokumentacja to coś więcej niż spis czynności – to realne przygotowanie do zwiększenia wydajności całego zakładu. Marszruta umożliwia precyzyjne określenie wydajności procesów, a także stanowi niezbędne przygotowanie do redukcji błędów na hali. Można określić ją jako szczegółowy plan pracy, w którym zoptymalizowanie sekwencji operacji pozwala na płynny przepływ materiałów między gniazdami. Największym benefitem z posiadania marszruty produkcyjnej jest możliwość planowania i harmonogramowania produkcji oraz efektywnego obciążania gniazd produkcyjnych.
Przeczytaj również: Pięć głównych sposobów na optymalizację procesów produkcyjnych
Rodzaje marszrut produkcyjnych w zarządzaniu produkcją
Wyróżniamy różne rodzaje marszrut produkcyjnych, w zależności od branży i rodzaju produktów, jakie są wytwarzane.
Ze względu na budowę możemy wyróżnić ich następujące rodzaje:
- Marszruta liniowa / prosta – zawiera jeden punkt początkowy i jeden punkt końcowy. Stosowana w produkcji przedmiotów o określonym kształcie i wymiarach, jak np. drzwi, okna czy meble. Proces produkcji odbywa się w jednej linii, w której elementy są przetwarzane zgodnie z kolejnością operacji, jaką zawiera marszruta, aż do momentu uzyskania gotowego produktu. Zawiera czas potrzebny na wykonywanie operacji produkcyjnych.
- Marszruta sieciowa / modularna – zawiera wiele punktów początkowych i jeden punkt końcowy. Stosowana np. w produkcji urządzeń elektrycznych, elektronicznych czy informatycznych. Proces produkcji składa się z odseparowanych modułów, które są łączone w określony sposób dla uzyskania ostatecznego produktu.
- Marszruta produkcyjna dyskretna – stosowana np. w branży motoryzacyjnej, w której proces produkcji odbywa się w cyklach, a każdy cykl składa się z serii powtarzających się operacji technologicznych, takich jak kształtowanie i łączenie różnych części samochodu.
Rodzaje marszrut technologicznych ze względu na stadia maszynowe:
- Marszruta sztywna – wszystkie operacje są przydzielone do tego samego stadium produkcji, np. stadium obróbki zawiera wszystkie operacje obróbki, potem następuje stadium montażu, następnie stadium kontroli.
- Marszruta alternatywna – operacje stanowiące proces produkcji mogą być rozdzielane na różne stadia, w zależności od dostępnych mocy przerobowych bądź wąskich gardeł.
Dokładne zaplanowanie i zastosowanie marszruty produkcyjnej jest kluczowym elementem skutecznego i efektywnego zarządzania procesem produkcji jako całości, ale też z osobna każdego etapu produkcji (np. operacji technologicznej). Odpowiednio zaprojektowana pozwala na redukcję kosztów i skrócenie czasu produkcji, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej jakości i satysfakcji klientów. Aby stworzyć marszrutę dopasowaną do konkretnego modelu produkcji, należy uwzględnić typ procesu, dostępność zasobów i wymagania technologiczne.
Dowiedz się więcej o rozwiązaniach APS 4FACTORY
Podstawowe elementy marszruty procesu technologicznego i sekwencja operacji w procesie wytwarzania
Najważniejsze elementy marszruty technologicznej to:
- Operacje – to poszczególne czynności wykonywane w procesie produkcyjnym, takie jak cięcie, szlifowanie, wiercenie, montaż, kontrola jakości, realizowane na linii, gnieździe lub grupie zasobów produkcyjnych. Każda czynność powinna mieć numer operacji technologicznej w ramach marszruty produkcyjnej.
- Kolejność – to sekwencja operacji, czyli sposób, w jaki poszczególne procesy produkcyjne są połączone w całość. Kluczowe jest właściwe zdefiniowanie kolejności operacji oraz zależności pomiędzy pozycjami / operacjami. Niekiedy w procesie produkcyjnym marszruta produkcyjna opisuje realizację operacji równoległych.
- Czasy marszruty – to czas trwania poszczególnych czynności produkcyjnych, określający jaki czas potrzebny jest na wykonanie danej operacji zgodnie z technologią produkcji.
- Miejsca – to fizyczne położenie, w którym poszczególne operacje produkcyjne są wykonywane wykorzystując dostępne zasoby produkcyjne
- Zasoby – to środki, jakie są wymagane do wykonania poszczególnych operacji, takie jak maszyny, narzędzia, materiały, ludzie, itp.
Tworzenie marszruty procesu technologicznego służy przede wszystkim przekazaniu informacji na produkcję o tym, jak wykonać poprawnie produkt. Jest podstawowym elementem karty technologicznej, która określa strukturę wyrobu i sposób jego wykonania. Jest także nieodzownym składnikiem do planowania produkcji i harmonogramowania szczegółowego, szczególnie z wykorzystaniem zaawansowanych narzędzi planistycznych, takich jak np. APS 4FACTORY. Znajomość kolejności, czasu i miejsca wykonania poszczególnych operacji pozwala uniknąć wielu pułapek, jakie czają się przy tworzeniu planu produkcyjnego. Umożliwia zidentyfikowanie wąskich gardeł w procesach produkcyjnych, a w szerszej analizie wskazuje kierunki inwestycji w park maszynowy w przedsiębiorstwach. Pierwsze określenie marszruty technologicznej następuje jeszcze na etapie projektowania. Opisuje kolejność wykonywania operacji produkcyjnych, pozwala przewidzieć czasy jednostkowe wykonania danego produktu oraz całej produkcji, zaplanować koszty wytworzenia produktu i określić potrzeby lub możliwości produkcyjne i powiązany z nimi przepływ produktu pomiędzy stanowiskami obróbkowymi. W razie zmian w organizacji produkcji, konieczne może być dodanie elementu, jakim jest nowa pozycja marszruty, uwzględniająca dodatkową operację, nowe stanowisko lub zmodyfikowane czasy.
Zarządzanie marszrutami i operacjami produkcyjnymi z wykorzystaniem rozwiązań DSR 4FACTORY w erze Przemysłu 4.0
Nowoczesne systemy wspomagania produkcji rozwiązania z pakietu DSR 4FACTORY pomagają tworzyć, zarządzać i analizować marszruty technologiczne. Efektywne zarządzanie produkcją bez narzędzi pozwalających śledzić w czasie rzeczywistym realizację marszrut jest bardzo utrudnione. Stosowanie systemu MES 4FACTORY pozwala na bieżącą kontrolę procesów produkcyjnych, monitorowanie etapu wytwarzania produktu, przewidywanie czasu realizacji zleceń produkcyjnych oraz porównanie kosztów zakładanych z rzeczywistymi.
Marszruta technologiczna jest także jednym z podstawowych elementów, które podlegają optymalizacji w procesach produkcyjnych pozwalając na zwiększenie wydajności produkcji i przyczyniając się do zwiększenia konkurencyjności firmy. Optymalizacja procesów może odbywać się w dwóch wymiarach: technicznym poprzez wprowadzanie nowych technologii, automatyzację procesów oraz unowocześnianie parku maszynowego lub automatyzację oraz w aspekcie organizacyjnym poprzez analizę wąskich gardeł, czasów przezbrojeń pomiędzy operacjami, terminów oczekiwania lub logistyki wewnętrznej. Rozwiązanie APS 4FACTORY wspiera także klasyfikację planów produkcji, umożliwiając szybsze podejmowanie decyzji na podstawie różnych scenariuszy planistycznych. Właśnie ten drugi aspekt najefektywniej wspomagają zaawansowane systemy planowania produkcji – APS 4FACTORY, natomiast zidentyfikowanie miejsc inwestycji z pierwszego aspektu umożliwiają zintegrowane systemy efektywnego zarządzania produkcją – DSR 4FACTORY.
Autorzy:
Waldemar Ścigała
Consultant ERP 4FACTORY
Michał Bernasiak
Senior Business Consultant & Solution Architect ERP 4FACTORY
