Managemenul Productiei. Proiectarea Si Instalarea Unei Linii Noi de Ansamblaredocx

=== Managemenul productiei. Proiectarea si instalarea unei linii noi de ansamblare ===

Întreprinderea

Definiții

Într-o formă cât se poate de scurtă, întreprinderea este un grup de indivizi care lucrează împreună pentru a genera profit. Există numeroase definiții pentru întreprindere însă toate au la bază aceleași elemente: intrare (materie primă, idei, utilități), prelucrare (muncă, utilaje), ieșire (bunuri materiale sau servicii).

O caracteristică importantă a întreprinderii în economia de piață, este că, deși fiind guvernată de legislație și mediul politic local, fiecare manifestă o autonomie în ceea ce privește filosofia și viziunea proprie. Întreprinderea are o „personalitate” dictată de obicei de conducere, dar și de grupul de oameni din care este alcătuită.

În ceea ce privește mediul economic, există o relație de interdependență între aceste și întreprindere. Interdependența înseamnă că întreprinderea are anumite obligații către mediul economic, dar în același timp, mediul economic are și el o contribuție importantă la funcționarea și dezvoltarea întreprinderii. Acest lucru se poate reprezenta prin două fluxuri:

Sintetizând cele două fluxuri de mai sus, observăm că există două direcții pe care întreprinderea este parcursă: una directă, numită flux de material, care pornește dinspre furnizori, parcurge întreprinderea și ajunge la clienți, iar pe direcția inversă, un flux financiar, dinspre client, spre furnizori.

Factorii de producție care se află pe fluxul direct sunt personalul, capitalul propriu, capitalul împrumutat, statul și utilajele de producție. Pe fluxul invers, se află modurile de remunerare a factorilor de producție: salariile, dividendele, dobânzile pentru împrumuturi, taxele și impozitele către stat, autofinanțarea. Acestea din urmă reprezintă necesarul de venituri și provin din diferența dintre capitalul social și costurile cu materia primă. Această diferență este generată de ceea ce se numește valoare adăugată și se traduce prin venit de repartizat. Practic, venitul de repartizat trebuie să fie mai mare decât necesarul de venituri pentru ca întreprinderea să funcționeze pe profit.

Atributele întreprinderii

Așadar, profitul este una din principalele atribute ale unei întreprinderi. Pentru a rezista pe piața concurențială, întreprinderea trebuie să genereze profit. Dacă venitul de repartizat este egal cu necesarul de venit, înseamnă că întreprinderea stă pe loc (situație rar întâlnită). Fără să genereze venit de repartizat suplimentar, înseamnă că întreprinderea nu se poate nici dezvolta, ceea ce va conduce în scurt timp, la o inevitabilă scădere a venitului de repartizat și o creștere a necesarului de veni, deci la o funcționare în pierdere a întreprinderii. Situația de echilibru este rar întâlnită și foarte instabilă, reprezentând o trecere spre declin a situației întreprinderii.

Redistribuirea veniturilor este o altă responsabilitate importantă a întreprinderii. După bilanț, dacă excedentul venitului disponibil depășește necesarul de venit, diferența va trebui redistribuită. Această redistribuire nu trebuie să fie într-un singur loc, ci toți factorii de producție trebuie să beneficieze de o anumită sumă, pentru ca întreprinderea să se dezvolte uniform. Astfel, prin lege, statul este primul care beneficiază de impozitul pe beneficiu, sumele ajungând în final să fie investite în servicii publice sau infrastructuri, care la rândul lor pot ajuta la dezvoltarea întreprinderii.

Alte destinații potrivite pentru redistribuirea excedentului pot fi salariile angajaților, care la rândul lor vor avea un nivel de trai și confort mai ridicat, moralul și calitatea muncii beneficiind de asemenea de o creștere. Reînnoirea și modernizarea utilajelor existente, precum și retehnologizarea întreprinderii sunt o altă destinație potrivită pentru o parte din venituri. Acestea pot duce la creșterea productivității, scăderea consumului și a pierderilor, sau pe scurt, creșterea randamentului producției. Pe termen lung, asta înseamnă cheltuieli mai mici și venituri mai mari, deci generarea unui excedent și mai mare pe viitor. Investitorii se pot bucura și ei de o parte a profitului, ceea ce i-ar putea determina să reinvestească o parte din el, pentru o răsplată și mai mare la următorul bilanț.

Până aici, redistribuirea a fost doar spre factorii de producție, însă excedentul produs poate atinge și fluxul invers, al finanțelor și anume prin scăderea prețurilor. Astfel clienții pot resimți și ei profitabilitatea întreprinderii prin prețuri mai scăzute, care vor stimula vânzările atât prin atragerea de noi clienți, cât și fidelizarea celor existenți.

Următorul atribut este și unul din elementele de bază al economiei, în general: satisfacerea unei necesități. Produsul sau serviciul în sine nu are nicio valoare materială, fără cerere. Cererea este generată la rândul ei la o necesitate a consumatorului. În funcție de modul în care această necesitate va fi satisfăcută de produsul sau serviciul furnizat de întreprindere, acesta din urmă va fi mai mult sau mai puțin apreciat. Întrebarea cheie pentru a satisface piața nu este „cum să produc?”, ci mai degrabă „ce să produc?”. Până când nu este identificată nevoia pieței, mijloacele de obținere sunt în planul secundar. Odată identificată nevoia, se va genera automat o nouă necesitate, de data asta a producătorilor, pentru mijloace de producție.

Ieșind din spectrul definiției restrânse, întreprinderea are atributurile unui sistem economic deschis, direct dependent de cererea și oferta de pe piață, precum și de celelalte elemente ale macroeconomiei în care își desfășoară activitatea. Pentru întreprindere, calcului prețului, se transformă din preț = cost + adaos în adaos propus = preț acceptat – cost. Diferențierea între întreprinderi pe o piață concurențială, se face prin măsurarea capacității lor de a transforma resursele inițiale (materiale, idei, oameni) în bunuri vandabile, cu un randament maxim. Această diferență dintre starea finală și starea inițială se cuantifică în valoarea adăugată, un concept introdus pe piața concurențială tocmai pentru a măsura eficacitatea întreprinderilor.

Nu în ultimul rând, pentru a putea susține producția și menține poziția pe piața concurențială, întreprinderea este un centru de decizii, reprezentat prin conducerea sa. Astfel, ea poate să se adapteze ușor cerințelor și restricțiilor mediului (legislație, fiscalitate, mediu politic, concurență). Capacitatea de a reacționa la schimbări, sau chiar de a le prevedea pe acestea, este esențială pentru menținerea și dezvoltarea firmei pe piață. Cuvântul cheie pentru exercitarea cât mai eficientă a procesului managerial îl reprezintă informația. Stăpânirea perfectă a acesteia este crucială pentru gestiunea unei întreprinderi, în deosebi în domeniile de legislație națională și internațională (în caz de comerț extern), mediul profesional specific domeniului de activitate și nu numai, precum și reglementările interne și resursele disponibile ale întreprinderii. Fără asimilarea și folosirea acestor informații, întreprinderea riscă să fie lăsată în urmă de concurenți, abandonată de clienți sau chiar să se autodistrugă din lipsă de capacitate de previziune sau reacție la modificări interne ori externe.

Formele juridice ale întreprinderilor

În funcție de deținătorul întreprinderii, la nivel național se disting două forme de întreprindere: publice și private. La întreprinderile publice, proprietarul majoritar sau total este statul iar influența administrativă îi aparține în totalitate. Întreprinderile private sau particulare sunt deținute de o persoană sau un grup de persoane, independente de instituțiile statului.

La rândul său, statul poate organiza întreprinderile publice în diverse forme de organizare:

Investiții publice (servicii publice de sănătate, administrație, educație etc.)

Regii (transport, energie, telecomunicații etc.)

Oficii

Concesiuni (servicii publice însărcinate unor firme private dar controlate de stat)

Societăți mixte (cu participare acționară din mediul privat).

Întreprinderile private sunt de asemenea împărțite pe mai multe tipuri, în funcție de structura conducerii, sursa capitalului, precum și împărțirea răspunderii pentru datorii:

Întreprinderi individuale – o singură entitate deține și răspunde pentru întreprindere

Întreprinderi societare în nume colectiv – deținute de un grup de persoane, răspunzătoare solidar pentru datoriile întreprinderii.

Întreprinderi societare în comandită – deținute de un grup de persoane, răspunzătoare proporțional cu aportul la capital

Societăți cu răspundere limitată (S.R.L.) – numărul deținătorilor nu este relevant în acest caz, însă răspundere este limitată la capitalul social declarat la înființare. Acest capital social are o limită inferioară impusă de lege, însă nu și o limită superioară, ea putând fi modificată după bunul plac al investitorilor / proprietarilor

Societăți pe acțiuni (S.A.) – există un grup de acționari, ai căror responsabilitate se distribuie proporțional cu aportul de capital. Diferența față de societățile în comandită este emiterea acțiunilor pentru capitalul subscris.

Întreprinderi cooperatiste – răspunderea tuturor participanților este egală, scopul întreprinderii fiind de a apăra interesele comune ale asociaților.

Prezentul studiu se axează pe un proiect de dezvoltare comercială prin investiția într-o linie tehnologică nouă într-o societate comercială cu răspundere limitată, având ca domeniu de activitate asamblarea de produse electronice.

Introducerea de produse noi

Cerințele pieței de consum atât interne, cât și celei externe, duc la necesitatea întreprinderilor industriale de a se adapta la într-un ritm cât mai rapid și într-un mod cât mai flexibil la acestea. Execuția aceluiași produs pe timp îndelungat, nu mai este o opțiune, decât în foarte puține cazuri, a unor produse de nișă.

Introducerea de produse noi în producție presupune anumite acțiuni din partea întreprinderii, prin care fie se îmbunătățesc procese sau produsele aflate deja în fabricație, fie se asimilează produse noi în procesele deja existente.

Pregătirea producției va avea ca scop următoarele:

asigurarea tuturor proceselor și metodelor tehnologice pentru fabricația produselor;

asimilarea celor mai moderne și potrivite procese tehnologice, precum și pregătirea și adaptarea acestora la cerințele produsului;

menținerea unui timp minim de implementarea a proceselor de fabricație.

Producția va fi pregătită în două etape:

Etapa tehnică:

Designul produselor;

Dotarea tehnologică;

Execuția, testarea și validarea prototipului și a seriei zero.

Etapa logistică

Produsele care urmează a fi fabricate în întreprindere provin din trei categorii:

Design propriu (intern);

Licență de fabricație (design extern);

După model de referință.

Introducerea unui produs cu design propriu presupune existența unui departamante de cercetare-dezvoltare în cadrul întreprinderii, ale căror cunoștințe pot fi valorificate în vederea introducerii în producție a unor proiecte dezvoltate în acest departament. Astfel, se economisesc timpi și bani prin dezvoltarea internă a produsului, eliminarea necesității achiziției unor licențe de producție pentru produse proiectate extern, proiectare care ține cont de posibilitățile tehnologice curente ale întreprinderii, sau chiar vânzarea licanțelor de producție către terțe părți. Producția bazată pe licențe de producție se bazează pe achiziționarea acestor licențe împreună cu documentația tehnică aferentă, de la alte întreprinderi. Practic se pierd avantajele prezentate anterior, de la un proiect intern. Totuși există alte avantaje:

Durată scurtă de introducere în producție (documentația tehnică fiind deja pregătită);

Asistență tehnică permanentă sau periodică, din partea vânzătorului licenței;

Lipsa necesității de marketing, produsul fiind comercializat deja pe piață, iar de partea de marketing s-a ocupat vânzătorul/proiectantul.

Fabricarea după un model de referință este tot o formă de producție după proiectare internă, a unor produse de larg consum și complexitate redusă, care nu necesită licențe de producție. Modelul de referință este un produs cu funcții elementare, dar cu uzură morală crescută, deci care necesită reîmprospătare periodică. Un astfel de exemplu ar fi piaptănul.

Prepararea tehnică

Designul produselor

Designul produsului presupune determinarea funcției, formei și parametrilor calitativi ai unui reper sau ansamblu ce urmează a fi pus în producție. Fazele designului sunt:

Stabilirea temei și studiul tehnico-economic – cuprind datele de intrare (denumire, destinație, condiții de utilizare, caracteristici constructive, caracteristici calitative, informații de întreținere și reparații, parametrii de exploatare, cantități de producție, termenele proiectului, cercetare, rețete de fabricație etc.), respectiv studiul privind necesitatea, oportunitatea, urgența și rentabilitatea noului produs (cererea pe piață, resurse materiale necesare, tehnologii de fabricație necesare, comparații cu produse similare existente etc.).

Proiectul tehnic – calcule de dimensionare, geometria elementelor componente, materiale folosite, justificarea economică pentru soluțiile alese.

Desenele de execuție – prezintă în mod detaliat fiecare element ce intră în compoziția produsului. Ele stau la baza alegerii tehnologiei de producție optime. Pe lângă informații privind construcția propriu-zisă (formă, dimensiuni, materiale), desenele cuprind informații referitoare la mentenanța reperelor și a ansamblului.

Proiectarea și reproiectarea au, de obicei, rolul de a acoperi anumite necesități, cum ar fi:

Introducerea de sortimente noi la produse existente

Creșterea calității

Scăderea prețului

Scăderea costului de întreținere/reparație

Creșterea duratei de exploatare

Pregătirea tehnologică a producției

În această etapă se stabilește tehnologia de fabricație (totalitatea operațiilor de prelucrare a materialelor de intrare) a produselor noi. Totodată, presupune proiectarea unor piese și procese tehnologice auxiliare, pentru producția de bază, controlul calitativ sau pentru perfecționarea producției existente a fabricii. În această etapă se rezolvă o serie de probleme:

Automatizarea/mecanizarea pe cât posibil a noilor procese

Minimizarea consumului de materie primă și materiale consumabile

Maximizarea calității cu minimizarea costurilor de producție

Printre activitățile cele mai însemnate ale pregătirii tehnologice, se amintesc:

Defalcarea procesului de producție pe faze și operații

Stabilirea utilajelor folosite și a regimului de lucru al acestora în funcție de tipul de operații pe care îl vor executa și de precizia lor.

Alegerea echipamentelor

Stabilirea caietului de necesar (timpi, materiale, materii prime, consum de utilități)

Stabilirea modului de control al calității precum și alegerea sau proiectarea tehnologiei necesare

Alegerea variantei tehnologice potrivite

Întotdeauna, fabricarea unui produs va fi posibilă pe diferite căi, folosind diferite variante tehnologice. Important este să se aleagă varianta cea mai avantajoasă din punct de vedere economic. Avem la dispoziție o serie de indicatori (de expresie naturală, respectiv valorici de cost), care pot fi folosiți într-o analiză obiectivă care ajută la alegerea a procesului tehnologic cât mai adecvat pentru produsul în cauză.

Indicatorii de expresie naturală cuprind:

Consumul de utilități, materiale și materii prime

Complexitatea și valoare utilajelor

Complexitatea procesului

Cantitatea utilajelor

Necesarul de muncă

Indicatorii valorici de cost sunt:

costul tehnologic unitar (cheltuielile care depind strict de varianta tehnologică aleasă, fără cheltuielile fixe);

costul tehnologic total.

Costul tehnologic unitar poate fi defalcat pe categorii de elemente care contribuie la componența acestuia, cum ar fi:

consumul de materiale și materii prime

consumul de utilități (energie, combustibili etc.)

costurile de salarizare și beneficii obligatorii aferente (CAS, șomaj etc.)

costurile de întreținere și reparații

costurile de amortizare a investiției

costurile de exploatare a sculelor și dispozitivelor de verificare

costurile comune care duc la creșterea volumului de producție

Costul tehnologic cuprinde două categorii de cheltuieli, și anume cheltuieli variabile și cheltuieli convențional-constante. Cele variabile sunt atribuite primelor trei categorii din defalcarea anterioară (materiale, utilități, salarizare), deoarece acestea variază direct proporțional cu cantitatea produsă. Practic ele țin de elementele componente ale inputurilor, ce contribuie direct la realizarea outputurilor (combinația dintre material, energie și muncă). Cheltuielile convențional-constante sunt celelalte cheltuileli, nedependente de cantitatea produsă, cheltuielile fixe (salariile indirecților, utilități administrative, etc.)

Analitic, costul tehnologic unitar se definește prin formula:

unde :

V – cheltuieli variabile;

Cc – cheltuieli convențional-constante;

N – Cantitatea de produse.

Dacă dorim să reprezentăm grafic funcția costului tehnologic, obținem următoarea curbă:

Fig. 1 Reprezentarea grafică a costului tehnologic unitar

Costul tehnologic total este reprezentat de funcția:

unde variabilele au aceeași semnificație ca și în relația anterioară.

Reprezentarea grafică a costului tehnologic total este o dreaptă (funcție liniară), al cărei unghi cu abscisa este caracteristica principală:

Fig. 2 Reprezentarea grafică a costului tehnologic total

Se poate observa din variațiile celor două funcții, că în cazul costului tehnologic unitar, o variație mică a lui N, duce la o variație mare a costului tehnologic, pe când o variație mare a numărului de produse, vom avea o variație semnificativ mai mică a costului tehnologic. La pima vedere tragem concluzia că producția de volume mari va fi mai rentabilă, cel puțin din punct de vedere tehnologic, decât producția de serie mică. În cazul costului tehnologic total însă, acese diferențe de variații sunt atenuate însă, fiind constante și direct proporționale cu variața de volume, aici fiind însă importantă proporționalitatea dintre cele două axe (cu cât cresc costurile cu fiecare unitate în plus la cantitate?)

Așadar, procesul tehnologic trebuie ales în urma unei astfel de analize, în funcție de cantitățile preconizate de produse. Există totuși o situație, în care, pentru un anumit număr de produse, costurile tehnologice unitare sunt egale, pentru două variante propuse. Acest prag se numește cantitate critică, și reprezintă trecerea, din punct de vedere economic, între producția de serie mică la producția de volum. Dacă ne aflăm pe acest prag, trebuie apreciat cu grijă, de care parte a pragului dorim să ne aflăm majoritatea timpului, pentru a alege varianta tehnologică corespunzătoare. Acest prag se obține egalând costurile celor două variante.

, adică:

unde:

V1, V2 – Cheltuielile variabile;

Cc1, Cc2 – Cheltuielile convențional-constante.

Se scoate N din relația de mai sus, obținându-se cantitatea critică:

Prototipul și seria zero

Pentru a valida corespondența dintre documentația din faza de proiectare și execuția a produsului, înainte de a începe producția propriu-zisă, spre comercializare, acesta trebuie să treacă prin procesul de omolagare. În acest scop, se contruiește un prototip, pentru care validarea se axează mai mult pe caracteristicile produsului (omolagare preliminară), după care se trece la seria zero, unde evaluarea pune accent atât pe caracteristicile produsului, precum și pe repetabilitatea procesului (omologare finală). În ambele cazuri, rezultatul este validat pe baza unor teste și verificări prestabilite, pentru a confirma funcționalitatea și conformitatea cu proiectul.

Omologarea se face de catre un grup format din reprezentanți ai consumatorilor, ai proiectanților și ai producătorului. Se verifică dacă noul produs corespunde documentației inițiale, la nivelul de calitate cerut, și dacă materialele alese au justificare tehnico-economică. Pe baza rezultatelor omologării preliminare se poate trece la execuția seriei zero. Prin omologare se stabilește dacă se poate trece la producția seriei zero.

Omologarea și producția seriei zero are ca țintă evaluarea stabilității performanțelor produsului și obținerea de date despre rezistența și fiabilitatea acestuia.

Situații verificate de omologarea finală:

locul de execuție al seriei zero este locul unde se va desfășura și execuția producțiilor ulterioare (validarea linie de producție);

respectarea tuturor etapelor omologării preliminare;

respectarea documentației;

prezența CTC-urilor.

Raportul întocmit la finalul omologării, cuprinde:

denumirea fazei de omologare;

denumirea produsului și caracteristicile lui principale;

constatări de neconcordanțe și propuneri de corecție.

Abia după finalizarea omologării, se poate începe producția de serie a produsului evaluat.

Pregătirea fabricației (organizare, materiale etc.)

În acest stadiu se pavează drumul pentru producția în serie, din punct de vedere material și organizatoric. Pentru aceasta, trebuie întâi să se rezolve următoarele probleme:

stabilirea input-urilor, a consumului material al procesului de fabricație (materiale, utilități, etc)

achiziționarea și instalarea echipamentelor și aparaturilor noi;

modernizarea echipamentelor existente, fie intern (în cadrul atelierelor proprii) fie extern (la furnizori)

specializarea personalului pentru noile procese tehnologice, precum și cerințelor specifice produsului

integrarea noului flux tehnologic în fluxurile existente, fără întreruperea acestora

Precedentele etape fac parte din planificarea și pregătirea procedurii de manufacturare a noului produs.

Planificarea și pregătirea manufacturării

Planificarea și pregătirea activităților de producție trebuie documentate într-un calendar în care teremenele de început și sfârșit a fiecărei etape, precum și descrierea detaliată a etapelor trebuie să fie clar definite. Dacă pregătirea se prevede că va dura mai mult de un an, se vor întocmi și revizui planuri anuale de pregătire.

Inputurile unui astfel de plan sunt:

lista cu denumirea produselor nou introduse;

datele de început și sfârșit a fiecărei etape din plan;

data intrării în fabricație a fiecărui produs din listă.

Instrumentul ajutător cel mai recomandat pentru o astfel de planificare (nu doar în domeniul producției) este „Graficul Gantt”, Fig 8.3, care conține în principiu toate elementele mai sus menționate: etapele, datele de început și sfârșit plus durata calculată și executanții răspunzători de fiecare etapă.

Figura 8.3

Formula de calcul pentru estimarea duratei de proiectare, în zile, a fiecărei etape, este prezentată mai jos:

, unde:

t – timpul total necesar executării etapelor de pregătire a fabricației (suma duratelor tuturor etapelor);

N – numărul de persoane care lucrează simultan la executarea etapei de pregătire a fabricației;

n – coeficientul de îndeplinire a normelor;

K – coeficientul de timp suplimentar necesar pentru avizări sau aprobări ale etapei de pregătire a fabricației.

Graficul Grantt permite suprapunerea mai multor etape de pregătire, iar acest lucru trebuie exploatat, în condițiile în care resursele (materiale, umane), precum și condiționarea între etape, ne permite acest lucru. Dacă două sau mai multe etape se pot implementa concomitent (echipe diferite de oameni și etapele nu sunt interdependente), acest lucru este chiar recomandat, pentru a scurta durata de pregătire a producției. Altfel, ajungem la o situație de risipă, în care unii așteaptă, ca alții să-și finalizeze treaba, deși ar putea foarte bine să înceapă etapa de care sunt răspunzători, în paralel cu echipa cealaltă. Astfel de oportunități pot fi identificate folosind, de exemplu, metoda căii critice. Orice etapă care nu se află pe această cale, se poate suprapune cu una care se află, presupunând că avem toate celelalte resurse disponibile.

Un instrument modern de largă răspândire în cadrul întreprinderilor ce lucrează după aceste principii și care folosește graficul Grantt, este pachetul de software Microsoft Project Plan.

Oportunități pentru reducerea timpului de implementare în producție

Reducerea timpului de implementare la minimum, este o provocare des întâlnită în rândul companiilor, deoarece este considerată o activitate neproductivă, în adevăratul sens al cuvântului. Ea nu contribuie în mod direct la profit, ci doar ca o investiție. În acest caz, pe lângă investiția materială în noul proces de producție, pregătirea ei este un consumator de timp, materiale și muncă, timp în care nu se produce. Această investiție trebuie amortizată, iar amortizarea, trebuie să înceapă cât mai repede cu putință. În acest scop, există o serie de măsuri care pot fi luate, pentru a minimiza durata pregătirii producției:

standardizarea proceselor și metodelor folosite pentru fabricarea mai multor produse;

standardizarea și modularizarea subansamblelor și a tehnologiilor folosite;

informatizarea proiectării, dotarea atelierelor de proiectare cu instrumente de calcul, simulare și redare a proiectelor pentru creșterea vitezei de redactare a proiectelor;

folosirea instrumentelor și metodelor moderne de management al proiectelor, cum ar fi modelele de grafe (Metoda Pert, Metoda Căii Critice etc.)

folosirea CAD/CAM (proiectării asistate de calculator și producției asistate de calculator).

Controlul acestor oportunități ajută la reducerea semnificativă a duratelor de implementare și asimilare în producție, asigurând, pe de-o parte reducerea costurilor și pierderilor înregistrate în această perioadă, precum și creșterea competitivității pe piață a întreprinderii.

FILOSOFII DE PRODUCȚIE

Just-In-Time manufacturing (JIT)

Numită și „Sistemul de producție Toyota”, după compania în care s-a implementat prima oară, această metodologie își propune reducerea timpilor de flux în producție, precum și timpii de reacție de la furnizori spre clienți. Procedeul a fost implementat în anii 60-70 în Japonia, urmând să-și facă apariția și în industria occidentală începând cu anii ’80. În scopul lăsării unei amprente proprii, unii producători au dat nume alternative metodologiei, fără a aduce însă schimbări fundamentelor acesteia. Astfel, IBM o numește „continuous flow manufacturing”, Motorola – „short-cycle manufacturing”.

Din cauza preluării agresive de către multiple entități precum și a tendinței de a o îmbunătăți, denumirea metodei a început să dispară în cultura occidentală, fiind înlocuită de filosofia de „Lean Manufacturing” (Producție „lină”), având aceleași fundamente: reducerea, sau eliminarea timpilor de așteptare sau reacție, numite de unii specialiști „risipe” (wastes). Risipa este una dintre cele 3 „rele” în filozofia japonezilor: muri (excesul), muda (risipa) și mura (instabilitatea).

Shigeo Shingo consideră ca fiind risipe, o serie de elementele din procesul de producție care nu contribuie la valoarea adăugată. Mai precis, identifică 7 astfel de elemente ca fiind risipe:

Defectele – în producție sunt reprezentate de rebuturi, reparații, defecte de la furnizor, procese necontrolate corespunzător, lipsa de experiență sau îndemânare a lucrătorului, instruire, proiectare incorectă, defecțiuni sau decalibrări ale utilajelor. Pe plan informațional, defectele sunt cauzate de introducerea incorectă de date, erori la stabilirea prețului, lipsa de informații, înregistrări pierdute, procese necontrolate, incompetență etc.

Supraproducția – în zona de producție, este cauzată de deficit de materie primă, cerere neuniformă, loturi de producție supraestimate, procese gâtuitoare, flux de producție nebalansat, probleme de calitate, reconfigurarea îndelungată a liniei de producție, logistică slabă, dispunere ineficientă a liniei de producție, accent pe utilizarea mașinilor în loc de utilizarea materialelor și a oamenilor; pe plan informațional, poate însemna exces de informație, întocmirea de rapoarte pe care nu le citește sau folosește nimeni, multiplicare inutilă, e-mail-uri, telefoane, producția în avans etc.

Transportul – exemple în mediul de producție includ mișcarea materialelor între clădiri sau zone, transporturi expres și alte costuri adiționale de transport, proasta dispunere spațială a întreprinderii, dezordinea și mutarea inutilă a materialelor datorată dezordinii; în mediul informațional se referă la arhivarea și extragerea fișierelor, relocări temporare ale documentelor, stocarea informației pe hârtie, lipsa de etichetare sau marcaj a documentelor, obținerea de semnături și reeditarea.

Așteptarea – poate fi generată de deficite de materiale prime, cerere neuniformă, pornirea producției, conflicte de planificare, lipsa flexibilității echipamentelor sau personalului, defectarea utilajelor, probleme de proiectare sau de calitate, transport, mânuirea inutilă a materialelor; pe plan informațional, se referă la așteptare după alte persoane, hârtii, documente, birotică, e-mail-uri sau telefoane, defectarea și revenirea sistemelor, planificare ineficientă, încărcare de muncă inegală etc.

Aprovizionarea – dacă vorbim de producție, se poate referi la tampoane de produse adunate în la o stație de lucru, prea multe unități în lucru concomitent, stocuri inutile atât în întreprindere cât și la furnizori, planificare defectuoasă, defecțiuni sau reconfigurări excesive; informațional vorbind, excesul de documente, birotică, copii, e-mailuri, date irelevante precum și munca parțial finalizată, pot duce la acumulări.

Mișcarea – este datorată proiectării incorecte a muncii, lipsei de ergonomie, călătorii, așezarea ineficientă a instrumentarului, instrucțiuni incorecte sau nepotrivite, dezordinii sau instruirii necorespunzătoare.

Procesarea – este o risipă dacă este în exces; această situație se ivește datorită retestării, variațiilor în materiale, reconfigurărilor, instalărilor, supra proiectării sau lipsei de instrucțiuni standardizate; de asemenea va genera muncă redundantă, așteptări după multiple aprobări, revizuiri excesive, raportări inutile, input repetat de date, emailuri și înștiințări în mediul informațional.

În esență, risipa este un element al producției care adaugă timp, efort sau costuri, fără însă a adăuga valoare produsului. Valoarea este ceva pentru care clienții sunt dispuși să plătească. Ea trebuie realizată din prima și trebuie să aducă o modificare produsului sau serviciului (în formă sau funcționalitate) sau să adauge valoare comercială.

Pentru a obține un sistem de producție JIT, japonezii au eliminat din prima supraproducția, reușind astfel să le reducă și pe celelalte șase, dintr-o lovitură. Fiecare unitate produsă în plus, contribuie cu șase risipe care sunt resimțite în costurile companiei.

Spre deosebire de sistemele convenționale de producție în masă, sistemul JIT evită producția „pe bandă”, unde unitățile produse sunt împinse cu o viteză din ce în ce mai mare, odată cu creșterea eficienței liniei de producție. În schimb, metodologia se axează pe un sistem „pull”, adică ritmul și metoda de producție vor fi impuse de modul în care consumatorul „trage”. În esență, este o filozofie bazată pe cerere. Sistemul de planificare a producției optimizează de asemenea necesarul de materie primă astfel încât procesele de producție să fie aprovizionate strict pentru ce, când și cât se cere. Sistemul deși pare ineficient la prima vedere, este completat de o serie de instrumente pentru a se adapta la cerințele specifice ale întreprinderii și mediului economic și comercial al acesteia. În următoarele paragrafe, se vor prezenta câteva dintre aceste instrumente.

Cell Layout sau dispunerea celulelor de execuție și a utilajelor.

Pe lângă preocuparea conducerii pentru utilizarea mașinilor, s-a pierdut din vedere utilizarea lucrătorului. Pe măsură ce utilajele de producție au devenit din ce în ce mai autonome, necesitând tot mai puțină intervenție pentru reglaje sau alimentare, din partea lucrătorului, acesta din urmă a rămas cu mai mult timp, neutilizat. De asemenea, costurile cu utilajele au ajuns să fie mai mici decât costurile cu lucrătorii, astfel atenția conducerii trebuie orientată către utilizarea maximă a lucrătorului.

Această problemă se poate rezolva printr-o dispunere mai ergonomică a liniei de producție, astfel încât un lucrător să poată deservi 2 sau mai multe stații de lucru concomitent. O variantă este dispunerea în forma literei „U” a liniei de producție, astfel încât alimentarea cu materie primă și preluarea produsului finit să poată fi executate, de exemplu, de același magazioner. De asemenea, aflându-se între două brațe ale aceleiași linii de producție, lucrătorul poate deservi două utilaje, neconsecutive în fluxul de producție, astfel încât niciodată să nu avem două utilaje oprite în același timp. Un astfel de exemplu este prezentat în figura de mai jos.

Fig. 2 Dispunerea in „U” a unei linii de tip celula

Un alt avantaj al acestei dispuneri, pe lângă reducerea numărului de lucrători necesari, este apropierea dintre lucrătorii din diferite stadii ale fluxului de producție. Această apropiere facilitează comunicarea și duce la mărirea vitezei de reacție în cazul unei probleme de proces sau disfuncționalități constatate, prin consecință, la creșterea calității produselor. De asemenea, se economisește spațiu și se reduc timpii de transport. Prin simpla modificare a dispunerii liniei de producție, un producător de arbori cotiți a reușit să obțină o dublare a productivității, totodată reducând numărul de lucrători la o treime.

În ceea ce urmează, se vor prezenta o serie de principii pentru proiectarea unei astfel de linii de producție.

Flux continuu – după cum s-a precizat și înainte, dispunerea preferată este cea în formă de „U”. Fiecare proces este conectat de cel din aval, lucrătorul aflându-se în interiorul literei „U”, reducând astfel necesarul de mișcări la minim, pentru a deplasa unitatea de la o stație la alta. Mai presus de orice, scopul este să se reducă mișcarea fără valoare adăugată. Când lucrătorul a trecut unitatea prin toate procesele, doar se întoarce 180° și poate să înceapă de la început. Unitatea trebuie mutată de la o stație la alta în interiorul celulei, însă există situații în care ea este fie prea grea, fie fixată într-un dispozitiv de fixare, iar în acest caz se vor folosi benzi rulante cu cilindri sau cu role transportoare.

Simplitatea stațiilor de lucru – fiecare stație de lucru trebuie să se potrivească într-un spațiu minim, pentru a elimina suprafețele plane inutile. Aceste suprafețe pot duce la acumularea de unități sau componente, astfel încât va crește nivelul stocului sau duce la procesarea în loturi în locul procesării bucată-cu-bucată, fapt ce contravine principiilor lean. De asemenea, stațiile de lucru reduse ca dimensiune, reduce și pașii necesari făcuți de lucrător de la o stație la alta, în interiorul celulei. În plus, reducerea dimensiunii stației de lucru, duce și la o economie de spațiu în zona de fabricație, deci și la o creștere a capacității de producție a halei, în ansamblu. Deși tentantă în această fază, standardizarea meselor de lucru trebuie evitată și mai degrabă suprafețele de lucru trebuie adaptate la activitatea propriu-zisă, efectuată la stația respectivă. Pentru a reduce totuși costurile unei astfel de personalizări, se va evita folosirea materialelor care nu se pot reutiliza precum și a îmbinărilor permanente. În schimb, piața oferă soluții flexibile, de exemplu din aluminiu extrudat pentru îmbinare detașabilă, pentru a putea dezasambla stația de lucru și refolosi materialele într-un alt loc. De asemenea, stațiile de lucru vor fi modificate în timpul procesului de îmbunătățire continuă, fără ca produsul să ceară acest lucru. În aceste cazuri, stația de lucru poate necesita modificări sau reconfigurări, situație în care atașarea rapidă de roți, de exemplu, pentru a muta stația în altă parte, poate fi un avantaj foarte util.

Ordinea la locul de muncă – nimic nu poate încetini sau opri fluxul de producție mai ușor decât rătăcirea sau dispariția sculelor, în consecință, fiecare instrument folosit la stația de lucru ar trebui să aibă propriul suport sau locaș. Este important ca numărul de locașuri sau suporți să fie egal cu numărul de scule folosite, astfel, dispariția sau absența unei scule este imediat observabilă. Utilizarea unui sistem modular, cu suporți specifici fiecărei scule este situația ideală, permițând ușoara adăugare sau îndepărtare dacă o specificul stației o cere. Acest principiu contribuie și el la flexibilizarea stației de lucru. Pentru a minimiza timpii morți, stația trebuie înzestrată cu instrumentar de rezervă, însă nu în imediata proximitate a utilizatorului, dar suficient de aproape încât în cazul unei defecțiuni, instrumentul respectiv să fie repede înlocuit. Un sistem recomandat pentru acest caz este unul culisant cu ajutorul căruia, instrumentul este adus în poziția de lucru și repus pe poziția de depozitare dintr-o singură mișcare. De aspectul ordinii și organizării locului de muncă ține de asemenea și punerea la dispoziția lucrătorului a informațiilor critice și utile pentru executarea sarcinilor. Documentația necesară include descrierea pașilor de asamblare, instrucțiuni de depanare, instrucțiuni de lucru specifice produsului sau chiar obiective de producție. Având aceste informații disponibile chiar la stație, lucrătorul economisește timp în luarea deciziilor sau căutarea unui supervizor pentru detalii. Ca toate celelalte elemente, spațiul sau suportul dedicat informației trebuie să fie simplu, ușor de repoziționat și reutilizabil.

Realimentarea – în timpul unui schimb de lucru, realimentarea stației de lucru este inevitabilă. Fie că vorbim de materie primă, consumabile sau subansamble, metodele tradiționale de realimentare nu sunt eficiente într-o celulă de lucru de tip lean. Aici, fiecare lucrător trebuie să-și vadă de treabă, cu minimul de întreruperi, așadar, realimentarea trebuie să aibă loc dinspre exteriorul celulei, fără ca cineva să intervină fizic în interiorul acesteia. În acest scop, s-au dezvoltat conveiere și containere pentru alimentarea prin cădere. Nu numai că se asigură consumul FIFO (first-in-first-out) a materialelor, dar acestea vor fi întotdeauna la îndemâna lucrătorului, acestuia nerevenindu-i decât eliminarea containerelor golite din celula de lucru (de exemplu pe un conveier de sens invers). Containerele pot fi de asemenea stivuite, pentru a economisi suprafață. Totuși, ele nu sunt întotdeauna potrivite pentru aplicația dorită, de exemplu din cauza dimensiunii sau greutății reperelor. În acest caz se pot folosi mese cu ridicătoare pneumatice, care ridică reperele la înălțimea optimă de lucru. Alimentarea acestora se face cu transportoare motorizate sau cu tracțiune umană, până la celulă.

Reconfigurarea – o celulă lean, proiectată corespunzător, va avea posibilitatea de a fi reconfigurată cu ușurință. De fapt, posibilitatea de a schimba procesul și de a trece de la o configurație la alta din prima este o condiție imperativă. Cu cât se face schimbarea mai repede, cu atât se pierde mai puțin timp de producție. O metodă de a atinge acest scop este folosirea dispozitivele de prindere cu schimbare rapidă. Cu un astfel de dispozitiv, proiectat corespunzător, reconfigurarea stației de lucru poate fi obținută chiar și în câteva secunde. La stația de lucru se poate depozita un număr oarecare de astfel de dispozitive de fixare, iar schimbarea poate avea loc în funcție de situația cerută. În Fig. 5 este prezentat un astfel de dispozitiv, fixat la rândul său în canalul „T” al stației de lucru cu un buton-stea. Odată ivită situați, dispozitivul se poate scoate din două-trei mișcări simple, și poate fi înlocuită la fel de ușor cu un alt dispozitiv (pentru alt produs sau altă operație). Deseori, schimbare fluxului necesită rearanjarea stațiilor de lucru la nivelul celulei. În acest caz, roțile cu blocaj sunt un accesoriu foarte binevenit la proiectarea stației de lucru. Astfel, stația de lucru se poate muta cu totul într-o altă locație, reconecta la eventualele utilități (curent, aer, rețea IT) și relua lucrul în cel mai scurt timp posibil.

Calitatea – unul din rezultatele construirii unui singur produs odată, este scăderea problemelor de calitate. După finalizarea fiecărei unități, lucrătorul poate inspecta vizual calitatea muncii. Dacă se cer verificări folosind calibru, acesta trebuie să facă parte din instrumentarul stației sau a mașinii de lucru. Montarea și demontarea rapidă a suporturilor și a dispozitivelor de fixare și asamblare este o necesitate (de ex. folosind butoane în stea, sau alte tipuri de pene). În situația în care o problemă de proces sau de mașină cauzează probleme grave de calitate, sistemul modular de construcție al stațiilor și al celulei în ansamblu, permite modificări rapide, oricât de majore, pentru eliminarea problemei în cel mai scurt timp.

Menținerea în funcționare – un alt avantaj al sistemelor modulare de construcție, este ușoara înlocuire sau mentenanță a reperelor din care este construit. Acest lucru este crucial pentru a menține opririle la minim. De asemenea, modularitatea reduce costurile de achiziție și stocare a componentelor de rezervă, deoarece același reper este potrivit la mai multe aplicații. Totodată, simplitatea reperelor elimină necesitatea unui instrumentar stufos, majoritatea acestor repere putând fi înlocuite cu ajutorul a două-trei instrumente de mână.

Accesul ușor – folosirea sistemelor modulare la baza unei celule lean, toate componentele necesare pentru muncă pot fi montate în locuri ușor accesibile, deoarece la astfel de soluții, fiecare suprafață este o posibilă suprafață de montare. Componente, containere, scule, rafturi, dispozitive de fixare, toate pot fi montate în poziția optimă pentru o muncă cât mai eficientă. Repoziționarea tuturor elementelor stației este de asemenea ușoară, pentru reconfigurarea ei sau în eventualitatea unei operațiuni de mentenanță.

Ergonomia – lucrătorul trebuie protejat de probleme de natură ergonomică. Orice celulă de lucru trebuie, prin definiție, să fie proiectată ținând cont și de aspectele ergonomice. Astfel, menținerea înălțimii ergonomice de lucru este esențială. Ca reper se va lua înălțimea medie a populației, pentru a acomoda o varietate cât mai mare de indivizi. Utilajele și stațiile mobile trebuie concepute astfel încât înălțimea suprafeței de lucru să fie reglabilă, pe cât posibil, deoarece chiar și înălțimea medie poate varia de la o locație la alta, de la o țară la alta. Acolo unde apare necesitatea ridicării unor repede care depășesc limitele impuse de protecția muncii, celula trebuie prevăzută cu utilaje pneumatice, hidraulice sau electrice, de asistare a ridicării. Există softuri dedicate testării ergonomiei unei celule, încă din faza de proiectare, astfel încât se pot descoperi eventualele neajunsuri înainte ca proiectul să fie pus în practică.

Flexibilizarea și netezirea producției

Specific metodologiei este de asemenea conceptul de flexibilizare a producției, în funcție de variantele și cantitățile de produse cerute, sau „trase”. Acest lucru se realizează prin stații și utilaje de lucru mobile, racorduri la utilități relativ ușoare. Astfel, în funcție de planul de producție, dispunerea stațiilor de lucru și a aparaturii se poate reconfigura foarte ușor, rearanjând ordinea și dispunerea acestora în doar câteva minute. Totodată, în procesul planificare, se va ține cont de numărul și durata reconfigurării liniei, astfel încât acestea să fie reduse la minim, pentru eliminarea timpilor morți, deci a neutilizării utilajelor.

Pentru a obține o reducere eficientă a risipei, un sistem de producție lean impune și un nivel mai înalt de control al proceselor. O unealtă eficientă în obținerea acestui scop este netezirea producției, de la o zi la alta. Conceptul se numește Heijunka, și vine tot de la Toyota, unde pentru a reduce costurile de producție, a fost necesară limitarea producției zilnice de mașini la maximul care putea fi vândut. Pentru asta, planul de producție a fost netezit astfel încât să se producă numărul necesar de piese, utilizând totodată și forța de muncă în mod eficient. Dacă nivelul de producție nu se menține constant, se va ajunge la risipă (de exemplu prea multe piese în lucru, sau stocuri excesive) la stațiile de lucru.

Sistemul KANBAN

Dezvoltat tot de Taiichi Ohno în cadrul companiei Toyota, este un instrument de control logistic al inventarului și înseamnă (panou) indicator. Este un sistem special gândit pentru producția JIT, unde supraproducția este vehement evitată și orice stație de lucru sau utilaj, lucrează doar dacă ceea ce produce este „tras”. Așadar, pe baza sistemului „pull”, orice stație sau utilaj va avea nevoie de un semnal din aval, care să declanșeze producția la stația respectivă. Kanbanul poate fi un cartonaș, un container sau deseori, poate fi doar un marcaj pe podea. În toate cazurile, scopul sistemului este de a facilita fluxul de producție, să „tragă” unități în aval și să limiteze stocurile.

Acest sistem a fost pus prima dată în practică cu ajutorul unor cartonașe colorate, care dădeau semnalul de comandă pentru producție dinspre aval spre amonte în linia de producție. Este recomandat ca pe cartonașe să apară scris: sursa, destinația, numărul de identificare și cantitatea necesară din reperele în cauză.

Principiile care stau la baza conceptului sunt foarte clar definite și trebuie respectate ca sistemul să funcționeze:

Pentru deplasarea materialelor, pieselor sau subansamblelor, se vor folosi containere standardizate

Numărul pieselor sau subansamblelor din containere este bine definit

Deplasarea containerelor se face doar dacă este prezent un kanban corespunzător.

Tipuri de kanban, în funcție de semnalul transmis:

Single Card – prezența sa pe un container gol, semnalează atât posibilitatea deplasării sale la o stație de lucru în amonte, cât și începerea producției la stația la care a fost mutat. Bineînțeles, mutare containerului gol la stația din amonte este însoțită de preluarea unui container plin.

Dual Card – primul kanban, numit și c-kanban, permite deplasarea containerului gol la stația din amonte; doar după plasarea celui de-al doilea kanban (p-kanban), producția poate să înceapă la acea stație.

Fig. 6 Exemplu de containere kanban

În funcție de locul în care se folosește, kanbanul poate fi:

Pentru produse finite, se folosește pentru a controla inventarul dintre întreprindere și client pentru a flexibiliza livrările.

Kanbanul pentru procese este folosit pentru a elimina diferențele de timpi de execuție de la stații de lucru consecutive. El controlează inventarul dintre punctele de lucru.

Kanbanul de materii prime se întâlnește în practică cel mai adesea sub formă de dual card, pentru a reduce timpul de aprovizionare a liniei de producție.

Sistemul kanban este foarte flexibil, astfel încât se pot folosi diverse forme ale sale, în funcție de specificul producției. Totuși, majoritatea metodelor se încadrează într-un tipar. Corecțiile de proces obținute prin folosirea sistemului kanban se referă la reducerea stocurilor, și se obțin prin:

Reducerea timpilor de realimentare sau reducerea volumelor „trase” de client (obținut de obicei prin creșterea frecvenței)

Reducerea variațiilor în productibilitate, ceea ce duce la reducerea stocurilor de siguranță.

Reducerea variațiilor în cerere, ceea de duce la reducerea stocurilor tampon.

Sistemul kanban este semnalul ce mai puternic instrument al cererii, deoarece comunică direct liniei de producție ce a tras clientul, deci de ce va avea nevoie în continuare. Sistemul oarecum șuntează sistemele de contabilitate și planificare, care nu numai că dau semnale întârziate, ci adaugă și variații în proces. În schimb, kanbanul se confruntă direct cu realitatea din linia de producție, în timp real. Sistemele de planificare se confruntă cu ceea ce programatorul a considerat că trebuie să se întâmple.

Pe de altă parte, kanbanul stabilește limite precise pentru stocurile acumulate. Deoarece fiecare kanban reprezintă un anumit stoc, iar numărul kanbanurilor este controlat și limitat strict, se poate determina limita superioară a stocului.

Calculul de dimensionare al kanbanului și al stocurilor este prezentat în continuare:

(1)

(2)

Poate fi necesară o dimensionare a loturilor din cauze logistice (masă, dimensiuni, materie primă pre împărțită pe loturi, categorii, resurse comune, timpi de reconfigurare a liniei, alte criterii impuse de furnizori). Un timp de realimentare mai scurt de un schimb de lucru va necesita un sistem kanban dual-card, pe când un timp de realimentare mai lung de un schimb, va rezulta într-un sistem single-card.

De exemplu:

Determinarea numărului de cartonașe kanban este un pas important în proiectarea celulelor de lucru deoarece kanbanurile sunt un factor limitator pentru nivelurile de stoc (materii prime, unități în lucru, produse finite) și sunt elementele de control ale timpii de livrare. Aceste două elemente majore (stocuri și timpi de livrare) au o influență mare în îmbunătățirea continuă a unei linii de producție de tip celular.

Întreținerea controlată a echipamentelor. Conceptul TPM

Prescurtarea TPM vine de la Total Productive Maintenance, și înseamnă întreținerea, sau mentenanța totală productivă. Defectarea unei mașini sau a unui utilaj poate compromite o întreagă linie de producție. De asta, fiabilitate mașinilor și utilajelor trebuie să fie un punct de mare interes într-un mediu de producție lean. Pentru a maximiza această fiabilitate, precum și a preveni eventualele defecțiuni sau dereglări, orice întreprindere care se dorește a fi lean trebuie să aibă un program de mentenanță totală bine organizat și riguros respectat. Un astfel de program are trei componente esențiale: mentenanța preventivă, mentenanța corectivă și prevenirea mentenanței. [10]

Mentenanța preventivă este o operațiune programată în avans pentru toate echipamentele și nicidecum una întâmplătoare, când ceva ni se pare că merge prost. Lucrătorii sau mașiniștii au obligația să facă o serie de reglaje și verificări bine definite pentru a detecta și elimina eventualele anomalii, înainte ca acestea să producă pagube sau să se transforme în defecte. Fiind planificată, ea poate fi astfel sincronizată încât să nu interfereze cu alte procese de producție și să minimizeze staționarea, spre deosebire de o oprire neplanificată, datorată unei defecțiuni, care poate coincide cu o perioadă critică în care mașina respectivă trebuie să fie în funcțiune.

Mentenanța corectivă are de-a face cu reparațiile după ce un echipament s-a defectat. Mai precis, are ca scop decizia dacă un utilaj sau mașină se va mai repara în vederea repunerii în funcțiune sau trebuie înlocuită. Dacă o mașină se strică des în ciuda mentenanței preventive, atunci de cele mai multe ori e mai bine să fie înlocuită (sau măcar reperele ei) decât să se investească în reparații. Astfel se pot reda timpii normali de funcționare și extinde perioada de viață a mașinii sau utilajului.

Prevenirea mentenanței se referă la alegerea mașinii sau utilajului potrivit pentru sarcinile ce trebuie executate. Dacă o mașină e greu de întreținut (uns, strâns, curățat) sau trebuie prea des întreținută, lucrătorii vor fi reticenți în a executa mentenanța. Astfel se poate ajunge în situația în care se pierde mai mult timp, efort și bani pe întreținerea și reparațiile mașinii decât într-o eventuală investiție mai valoroasă de la bun început. De asemenea, alegerea corectă a utilajului are în vedere exploatarea la maximum a capabilităților acestuia. Un utilaj supradimensionat, nu numai că va fi un consumator supradimensionat, dar va trage în jos valoarea adăugată din cauza costurilor de achiziție și de consum. Un utilaj subdimensionat va necesita mentenanță mai frecventă și va fi predispus la defecțiuni, deoarece nu a fost proiectat pentru manoperele sau orele de funcționare la care este supus.

Pentru a implementa un sistem TPM într-o întreprindere, trebuie parcurși o serie de pași critici atât din punct de vedere tehnic cât și organizațional:

În stadiul de pregătire, se face anunțarea publică a introducerii conceptului de către echipa de management:

Sunt necesare deplina înțelegere, devotamentul și implicarea activă a managementului pentru acest pas; după anunțul public, trebuie introduse programe de conștientizare și notificări detaliate persoanelor direct implicate.

Educație și propagandă: se vor face programe de instruire, mai intensive pentru persoanele direct implicate și mai generale pentru cei parțial afectați. Se pot organiza seminare sau chiar deplasări pentru observarea directă a unui sistem implementat.

Înființarea unui comitet de mentenanță: activitatea de mentenanță include îmbunătățiri, mentenanță autonomă, mentenanță calitativă etc. Este necesar un comitet care să se ocupe de toate aceste aspecte.

Se stabilește sistemul propriu-zis și obiectivele de atins: după evaluarea fiecărei zone se stabilesc obiectivele către care trebuie să tindă toată echipa.

Ultimul pas este implementarea și instituționalizarea sistemului TPM, urmând ca acesta să devină parte a culturii organizaționale.

Stadiul de introducere – se manifestă ca o ceremonie, la care se invită atât clienți cât și furnizori, pentru a le aduce acestora din urmă la cunoștință faptul că întreprinderea tocmai și-a mărit pretențiile. Totodată, alte organizații care fac parte din mediul economic al întreprinderii vor putea conștientiza că aceasta din urmă investește în calitate și intenționează să devină competitiv pe piață. Acest lucru va mări încrederea clienților, precum și cea a angajaților.

Implementarea – se implementează cele 8 piloane ale sistemului TPM dintre care 4 sunt pentru sistemul de eficientizare a producției, unul pentru sistemul de control inițial al produselor și utilajelor noi, unul pentru îmbunătățirea eficienței administrative, iar ultimele două pentru controlul sănătății și securității în muncă, precum și protejarea mediului.

Instituționalizarea – în această fază, sistemul a atins o oarecare maturitate, punct în care trebuie căutate noi provocări de învins. De asemenea, se acordă premii dedicate pentru întreprinderile care au implementat și folosesc cu succes un astfel de sistem.

Un scurt rezumat al regulilor de urmat atunci când se dorește obținerea unui mediu de producție lean:

Totalitatea manoperelor vor fi explicitate detaliat în materie de conținut, timp, secvență și rezultat;

Totalitatea manoperelor vor avea o cale directă de urmat atât pentru produse cât și pentru servicii;

Toate îmbunătățirile vor fi bazate metode științifice la nivelul cel mai inferior posibil al întreprinderii (micro și macro implicare);

Procesele trebuie să fie cât mai stabilizate (lucrător, mașină, materiale, metode);

Calitatea trebuie continuu îmbunătățită și căutarea și găsirea sursei defectelor trebuie să fie la ordinea zilei;

Munca trebuie standardizată și bazată pe mișcările umane repetabile;

Managementul trebuie să-și facă apariția în linia de producție zilnic, alături de echipele de suport (inginerie, calitate, vânzări etc.);

Echipa de producție trebuie implicată direct în proiecte și găsirea de soluții;

Întotdeauna trebuie să existe o planificare – regulă pentru a evita surprizele;

Instruirea continuă este obligatorie. De asemenea, trebuie depus timp și energie pentru a reține angajații de calitate;

Micile victorii și contribuțiile la profitabilitate trebuie răsplătite;

Adunarea de informații este un rău necesar: productivitate, utilizarea mașinilor, orele suplimentare, defecte, studii de mișcare, nivelele stocurilor, timpii și numărul de schimbări de linie etc. [10]

PROIECTAREA ȘI INSTALAREA UNEI NOI LINII DE ASAMBLARE

Prezentul studiu are ca scop descrierea procesului de proiectare și instalare a unei noi linii de asamblare în spațiul unei societăți comerciale producătoare de ansamble și subansamble electronice. Societatea vizată este o societate cu răspundere limitată cu capital străin. Necesitatea unei noi linii de asamblare este dată de încheierea unui contract cu un client nou, producător de calculatoare industriale. În cazul de față, societatea va produce pentru acest client, subansamblele de circuite electronice imprimate, care după livrarea la client, vor fi asamblate mai departe în ansamblele finale (carcase, mașini și utilaje, panouri de comandă etc.).

Fluxul tehnologic

În Fig. 7 este prezentat fluxul tehnologic general (cel mai lung) pe care trebuie să-l parcurgă toate produsele clientului respectiv. Acesta a fost obținut prin reuniunea a tuturor produselor din toate familiile de produse, pentru a defini cel mai complex proces posibil. Bineînțeles, în funcție de produsul fabricat, în acest flux se va sări peste pașii care nu sunt aplicabili produsului respectiv. Fluxurile individuale au fost stabilite în urma studierii cerințelor de fabricare, cerințelor de calitate, precum și a instrucțiunilor redactate pe baza acestor cerințe.

După cum se poate vedea, fluxul este împărțit în două zone mari. Cu verde este reprezentat un flux standard pentru 90% din subansamblele electronice produse în această fabrică și nu este acoperit de acest studiu. Utilajele și mașinile din această zonă sunt de uz universal, linia de producție pentru această zonă fiind fixă.

Fluxul începe cu o etichetare a produselor sau subansamblelor. Acest lucru este necesar pentru a avea un reper unic pe fiecare produs, care va fi folosit la identificarea fiecărei unități în parte, stocarea de detalii utile producției, precum și înregistrarea istoricului unității. Se pot înregistra inclusiv detalii legate de lucrătorul care a efectuat un anumit pas sau chiar la data fabricației componentelor folosite pe fiecare unitate. Este de preferat ca toate produsele ce parcurg un flux tehnologic, să fie identificate cu un cod unic – asemenea numerelor de înmatriculare ale autoturismelor.

Fig. 7 Fluxul tehnologic al produselor

După etichetare este reprezentat fluxul pentru plasarea automată de suprafață (sau SMD – surface mount device) a componentelor pe circuitul imprimat. Acesta este compus plasarea propriu-zisă și inspecția automată optică (sau AOI), precum și inspecția folosind un aparat Roentgen pentru inspectarea componentelor ale căror terminale și lipituri nu sunt vizibile cu ochiul liber (acoperite de corpul componentei sau chiar de altă componentă). Această plasare se efectuează de două ori, odată pentru fiecare față a circuitului imprimat.

În mod normal, aici se populează 80-90% dintre componentele electronice dintr-un produs. Linia fiind automatizată, tendința este ca din proiectare, să se utilizeze cât mai multe componente ce pot fi plasate de mașini, astfel încât să se reducă și costurile cu manopera.

Depanelarea este un proces ireversibil, care se face în general cât de târziu permite design-ul produsului. Ea se referă la separarea fizică a mai multor circuite imprimate, în cazul în care acestea au fost grupate de la început. Această grupare a circuitelor se practică pentru balansarea cât mai optimă a liniilor automatizate: de exemplu, aplicarea de pastă de cositor pe circuitul imprimat, sau timpul de staționare în cuptor sunt constante, indiferent de dimensiunea produsului sau de numărul de componente plasate, însă timpul de procesare în mașina de plasare este direct dependent de tipul și numărul componentelor. Astfel, dacă se produc plăci cu puține repere plasate, se preferă ca acestea să fie grupate mai multe deodată, ca timpul de procesare la plasare să fie adus la nivelul timpului de procesare prin cuptor.

Urmează plasarea componentelor cu pătrundere – o tehnologie mai clasică, adică a componentelor cu terminale ce se inserează în găurile din circuitul imprimat, lipitura efectuându-se pe partea opusă componentei. În general, aceasta se face pe o singură parte, însă există și excepții. Pentru produsele în discuție, componente de acest tip se populează pe o singură față a circuitului imprimat. Fiind un proces de producție în serie, eventualele defect trebuie inspectate și eliminate și aici. La sfârșitul liniei se află o stație de inspecție dotată și cu instrumentarul necesar pentru retuș (eliminare de cositor în exces, adăugare de cositor în caz de insuficiență, curățarea eventualelor stropi de cositor etc.).

Tot procese standard sunt reparația și inspecția prin sondare după împachetare, respectiv înainte de livrare. Aceste operații se efectuează la stații consacrate procesului pentru toate produsele din fabrică. Practic, aici se termină procesele standard, unde sunt folosite resurse comune și unde nu se resimte încă amprenta produsului pe procesul de fabricație. Până în această zonă, produsele se adaptează procesului/tehnologiei și nu invers – un efect al necesității de reducere a costurilor.

Cu roșu sunt reprezentați pașii specifici produsului, pentru care a fost nevoie de instalarea unei noi linii de producție. Primii trei pași sunt practic pașii de asamblare propriu-ziși, unde se aduce valoarea adăugată. Următorii pași sunt de testare și de inspecție, respectiv împachetarea, care aduce și ea o anumită valoare adăugată.

Întocmirea necesarului de instrumente și unelte pentru efectuarea operațiilor

După cum am menționat, în urma studiului detaliat al cerințelor de producție și de calitate, s-au întocmit o serie de instrucțiuni de lucru pentru executarea pașilor de asamblare de către lucrător. Aceste instrucțiuni trebuie să cuprindă, pe lângă pașii propriu-ziși, și materialele, instrumentele și uneltele cu care se execută pașii respectivi. Acestea, în marea majoritate a cazurilor, sunt instrumente standard, însă există și cazuri în care este nevoie de instrumente personalizate pe produs, pentru a evita erorile sau cauzarea defectelor. În Tab. 1, este prezentată lista de instrumente necesare executării sarcinilor de la stațiile de lucru, precum și pasul din fluxul tehnologic, la care acestea vor fi folosite.

Tab. 1 Necesarul de unelte

Necesarul de mai sus este minimul necesar pentru a putea produce în condiții corecte produsele nou introduse în fabrică. Lista însă poate, și va fi extinsă odată cu începerea producției și creșterea volumelor.

Mai departe s-au proiectat mesele de lucru pentru stațiile de asamblare, presare, testare, inspecție și împachetare. Pentru menținerea costurilor pe baza unor contracte cu furnizori, precum și o oarecare standardizare, materialele folosite sunt restricționate a fi folosite dintr-un catalog pre-agreat de conducerea întreprinderii.

Așadar, pentru mesele de lucru al stațiilor de asamblare și presare și depanare și împachetare, s-a ales o dimensiune de 1200 x 500 mm, pentru inspecție și testare o dimensiune de 800 x 500. Desenele cadrului și necesarul de materiale pentru aceste mese de lucru sunt prezentate în figura 8, respectiv tabelul 2.

Fig. 8 Cadru stație 1200 x 500 mm, respectiv 800 x 500 mm

Tab. 2 Necesarul de materiale pentru masa de lucru de 1200 x 500 mm

Necesarul de materiale va fi același și la stația de 800 x 500 mm cu excepția cantității de tubulatură, care este mai mică (21920 mm) și a blatului, care necesită o placă OSB de doar 800 x 500 mm.

Linia de asamblare trebuie prevăzută de asemenea cu sistem kanban. Pentru aceasta, se folosesc cărucioare pe roți, pe care sunt dispuse tăvi cu produse. Fiecare cărucior are o capacitate de 10 tăvi, iar tăvile, la rândul lor, au o capacitate între 6 și 12 produse, în funcție de dimensiunea produsului. Roțile cărucioarelor sunt prevăzute cu sistem de blocare, iar tăvile sunt căptușite cu material spongios (spumă sau burete) static disipativ, atât pentru protecție mecanică împotriva loviturilor cât și protecție împotriva descărcărilor electrostatice. De fapt, majoritatea materialelor folosite în construcție stațiilor de lucru sunt fie antistatice, fie disipative. Există o piață paralelă, dedicată instrumentarului, îmbrăcămintei cât și a materialelor de depozitare, transport și împachetare a produselor sensibile la descărcări electrostatice. În acest scop s-au cumpărat adițional materiale pentru asamblarea acestor cărucioare: 70 tăvi de depozitare, disipative, 3 role de de 10 m de folie protectivă, disipativă și 70 de bucăți bureți negri, disipativi, pentru protecția mecanică a plăcilor depozitate pe tăvi.

După compandarea materialelor, mesele de lucru au fost asamblate conform desenelor și așezate pe poziție în spațiul alocat din spațiul de producție a fabricii. Dispunerea liniei în hală este prezentată în fig. 9, iar dispunerea stațiilor de lucru în linie este prezentată în fig. 10.

Fig. 9 Prezentare a halei de producție. Zona cu verde este cea propusă pentru amplasarea noii linii de asamblare.

Fig. 10 Prezentarea liniei de asamblare – dispunerea este liniară, produsele parcurgând stațiile în zig-zag

După cum se poate observa, linia de asamblare (sau celula) nu este una tocmai compactă. Acest lucru se datorează faptului că principalul și cel mai de durată pas din fluxul de producție este testarea. Aceasta se execută pe echipamente furnizate de client, și există un echipament dedicat pentru fiecare familie de produse. În acest moment, se observă că există deja 6 stații de testare pe linia de asamblare și încă 4 locuri prevăzute pentru viitoare stații.

Fiind în stadiu de introducere de produse noi, linia va rămâne în această fază până când toate datele privind echipamentele de testare, precum și echipamentele în sine vor fi furnizate. Abia atunci se va putea încerca o flexibilizare a liniei, în care vom aveam maxim două echipamente de testare în celulă, odată, restul fiind depozitate în afara celulei, în așteptarea unei reconfigurări. În principiu, flexibilizarea va însemna reproiectarea mesei de lucru astfel încât echipamentele de test să fie deconectate de la utilități (curent electric, rețea IT) și scos fizic (pe roți) din celulă, urmând să fie introdus următorul echipament, fixat pe poziție și conectat la utilități. Un astfel de schimb nu ar trebui să dureze mai mult de 10 minute cu pornire cu tot.

Asamblarea propriu-zisă se face la primele două stații din celulă. De fapt, produsele sunt finalizate în proporție de 95% pe liniile automatizate de SMT și cositorire cu val, la stațiile de asamblare atașându-se doar câteva elemente mecanice sau electrice: șuruburi, surse de alimentare, etichete, baterii, cabluri etc. Cu toate acestea, fiind executate manual, aceste operații pot introduce mai multe defecte în produs decât în ceilalți 95%, chiar dacă sunt oportunități mai semnificativ mai puține. Și asta doar pentru că mașinile automate au atins un nivel de performanță atât de ridicat, încât rata de defecte se măsoară la milion de oportunități. Dacă s-ar măsura în procente, acestea ar fi de ordinul 10-4 – 10-5.

Între stațiile de asamblare și stațiile de testare s-a prevăzut zona de kanban, datorită timpilor ridicați de testare. În timp ce asamblarea durează 1-2 minute per unitate, timpul de testare pentru aceeași unitate variază între 7 și 10 minute (nu mai pomenim de timpii de construcție pe liniile automate dinainte de asamblare, deoarece aceștia sunt mult mai mici). Pentru a face față cererii, stațiile de testare (multiple) vor trimite semnal în amonte, în funcție de cum se epuizează unitățile testate. Astfel lucrătorii de la stațiile de asamblare vor ști care dintre echipamentele de test trebuie alimentate. Conform timpilor măsurați, cele două stații de asamblare sunt capabile să alimenteze toate cele 6 stații de testare curente, astfel, kanbanul s-a prevăzut cu 6 locații pentru cărucioare de produse.

Prezentarea și descrierea stațiilor individuale de lucru

Stația de presare

Este o stație de lucru de 1200 x 500 mm, proiectată pentru lucrul în picioare. Instrumentul principal de la această stație este presa manuală Mader Pressen model XL-VK 1500-60 DP, cu o forță de apăsare de 15 kN, prevăzută cu o masă de lucru proprie de 200 x 200 mm (Fig. 11). Aceasta va fi folosită pentru a presa elemente mecanice de asamblare (șuruburi, piulițe etc.) în plăcile de circuit imprimat. Elementele mecanice servesc de obicei la asigurarea asamblării mecanice a circuitelor imprimante de carcasele sau ansamblele în care vor fi incorporate. Presarea una ușoară, deoarece plăcile de circuit imprimat sunt constituite din straturi subțiri de cupru, între care sunt intercalate straturi de dielectric (teflon, fibră de sticlă etc.).

Stația este de asemenea dotată cu un calculator pentru accesarea instrucțiunilor de lucru, dar și pentru uz general de comunicare sau accesare de informații în cadrul rețelei interne ale companiei, precum și un scanner de coduri de bare (1D, 2D, matrici și coduri QR), pentru ușoara identificare a componentelor sau unităților ce vin etichetate cu cod de bare. Pentru iluminat stația s-a dotat cu o sursă de lumină cu două tuburi fluorescente, pentru a asigura iluminarea necesară de 1000 lx, și în același timp pentru a menține efectul stroboscopic la un nivel cât mai scăzut. În partea de sus se regăsesc două panouri de informații: unul pentru identificarea stației de lucru (numele proiectului și produselor la care se folosește, numele stației, tipul stației și numele următoarei stații), iar celălalt va conține o imagine de referință cu stația de lucru (care prezintă starea ideală a stației de lucru, ca și aranjament și conținut).

Pe lângă suprafața de lucru de 1200 x 500 mm, stația dispune și de două rafturi prevăzute pentru stocarea materialelor și componentelor folosite la stația de lucru. Acestea fiind reduse în volum, pot fi stocate permanent la stație, pentru a fi pregătite pentru schimbarea de la un produs la altul, fără a fi necesar un timp de așteptare. Înclinația rafturilor, precum și accesul din spate la ele, permite adăugarea de containere în scopul realimentării, fără ca lucrătorul de la stație să fie perturba în vreun fel.

În stânga stației se poate observa o coloană de utilități (curent electric, aer, rețea IT), care deservește stația de lucru și cele din vecinătate.

Pe podea sunt marcate de asemenea locațiile pentru masa de lucru și cărucioarele de intrare și ieșire a produselor de la stație, pentru o ușoară identificare a oricărui obiect care nu face parte din fluxul respectiv de producție.

Stația de asamblare

Fig. 12 Stația de asamblare – vedere de ansamblu

Constructiv identică cu ce de presare, această stație este destinată asamblărilor manuale mai reduse ca și complexitate, însă nu neapărat reduse ca număr. Și aici există în dotare un calculator pentru instrucțiuni și comunicare, scanner, precum și panourile informaționale. Instrumentarul este unul redus, asamblările fiind efectuate în mare parte cu mâinile goale (conectarea de fire, inserarea bateriilor, scoaterea sau aplicarea de capace protectoare, etc.). stația are totuși în dotare o șurubelniță electrică, reglată la un moment de 0,3 Nm, cu cap interschimbabil, pentru asamblările ce necesită înșurubare sau deșurubare. Șurubelnița electrică este montată pe un suport cu scripete și arc, astfel ca atunci când nu este folosită, ea este retrasă din fața lucrătorului să nu-l încurce în celelalte operațiuni pe care le execută. Stația urmează să fie dotată și cu un pistol de aplicare de adeziv la cald (de asemenea montat pe suport cu scripete și arc),, pentru operațiuni ce necesită lipire sau fixarea (cabluri, fixarea mecanică adițională a unor componente, protecție împotriva acțiunilor factorilor de mediu etc.).

În Fig. 14 se poate observa în detaliu, dispunerea containerelor de componente care, la fel ca la stația prezentată anterior, se alimentează din partea din spate, pentru a nu interveni în procesul de asamblare. Când containerul din față se golește, aceste este pur și simplu pus deoparte și se continuă cu containerul aflat imediat în spatele său. Containerele sunt marcate corespunzător cu un număr de identificare unic pentru fiecare componentă, număr ce se regăsește în instrucțiunile de lucru, fiind specificat pentru fiecare în parte modalitatea de asamblare a acestuia, precum și instrumentarul folosit în procesul de asamblare. În unele situații, materialele sunt furnizate lucrătorului în cantitate fixă, pentru ca la sfârșitul ciclului de asamblare a unui număr predefinit de unități, acesta să poată ușor depista orice eroare de omisiune sau suprapopulare. De exemplu, dacă la sfârșitul ciclului de lucru, unul din containere încă mai conține componente, înseamnă că acestea au fost omise de pe una sau mai multe unități procesate la stația respectivă. În sens invers, dacă la ultimele unități, nu mai sunt suficiente componente, există șansa ca una sau mai multe unități să fi fost suprapopulate (ex. s-a pus un șurub, acolo unde nu trebuia).

Stația de asamblare este una pentru lucrul în șezut, ceea ce necesită atât un scaun conductiv, dar ergonomic, cât și un aparat de monitorizare a legării la pământ a lucrătorului. Monitorizarea se realizează prin folosirea de către lucrător a unei brățări cu contacte de carbon cu pielea, care este legată la o priză de pământ prin intermediul unui conductor spiralat, elastic. Dacă legarea la pământ a lucrătorului este întreruptă în orice moment al operațiunilor, aparatul emite un semnal luminos și sonor pentru a-i atrage acestuia atenția. Suprafața de lucru a mesei este de asemenea conectată la aparat, care emite același semnal sonor dacă legarea la pământ este întreruptă, dar apare un alt semnal luminos. În esență, aparatul este un megohmmetru, care emite semnal dacă rezistența măsurată scade sub limitele setate. Interfața aparatului instalat la stațiile de lucru la care se lucrează în poziție așezată, este prezentată în fig. 15. Legarea la pământ a corpului lucrătorului este necesară pentru a descărca tensiunea apărută în urma încărcării electrostatice a pielii lucrătorului. Aceste tensiuni pot varia de la câțiva volți și pot ajunge de ordinul zecilor sau sutelor de volți. O descărcare a unei astfel de tensiuni într-o componentă sensibilă (tranzistori, circuite integrate etc.) poate duce la deteriorarea acesteia pe loc, sau mai rău, în timp (adică produsul poate părăsi fabrica în stare aparent funcțională, însă efectele descărcării electrostatice să se producă abia după ce produsul a fost pus în folosință o anumită perioadă). Există proceduri bine definite în industrie pentru prevenirea și controlul efectelor descărcării electrostatice (prescurtat ESD), cum ar fi: podele legate la pământ, folosite cu încălțăminte conductivă, îmbrăcăminte consacrată, instrumentar cu proprietăți conductive sau disipative etc. Toate zonele, materialele, instrumentele și materialele care satisfac aceste proceduri, sunt marcate cu semn convențional, care semnalează că în zona respectivă trebuie aplicate toate procedurile pentru prevenția descărcării electrostatice.

Stațiile de testare

Sunt constituite din mese de lucru de 800 x 500 mm, ale căror construcție a fost prezentată la punctul 3.3. Echipamentele de testare fiind furnizate de către client, fără a avea permisiunea de a interveni în forma, configurația sau funcționarea acesteia, stația a fost dotată cu minimul necesar pentru a funcționa în cadrul întreprinderii. Astfel, mesele de lucru au fost alese pentru a acomoda câte un echipament de test, numărul final și forma tuturor echipamentelor ce urmează să fie livrate, fiind încă necunoscută în această etapă a tranziției de producție către fabrica din Oradea. Pe termen scurt, vor fi instalate individual stațiile de testare, pentru a oferi flexibilitate și acces la toate echipamentele în același timp (întreținere, testare, validare etc.) – Fig. 17.

Fig. 17 Exemplu de stație de testare

Pe termen lung, linia va fi transformată în una flexibilă, care va acomoda doar 2-3 echipamente de test odată, restul fiind întreținute și stocate în afara liniei de producție, dar pregătite pentru reconfigurare rapidă, când situația o cere. Utilitățile de care are nevoie o stație de testare sunt limitate la curent electric de la rețeaua de 230V și rețea IT. În rest, echipamentul poate fi plasat pe o masă mobilă (pe roți) și îndepărtat sau adus pe linie în orice moment este nevoie de el. Conexiunile vor fi marcate prin codificare de culori, astfel încât lucrătorul va ști chiar și fără instrucțiuni, ce anume trebuie conectat, și unde. Pe lângă echipamentul de test, stația este dotată cu un calculator și scanner, deservind aceleași scopuri ca și la stațiile precedente, precum și cu un panou informativ, care conține numele familiei de produse, proiectul, tipul de stație și următoarea stație din fluxul de producție. Între stațiile de testare s-a lăsat spațiu pentru containerele de kanban de intrare și de ieșire.

Fig. 18 Stațiile de testare în perspectivă

În fig. 18 este prezentată o imagine de perspectivă a liniei de producție, având în prim plan începutul liniei de testare. După cum a fost prezentat și în planul din fig. 10, sunt prevăzute locații pentru 10 stații de testare, urmând ca după optimizarea procesului (la aflare numărului final de familii și combinații de produse), numărul acestora să se reducă la 2-4, reducând spațiul ocupat în zona de producție la aproape jumătate, crescând astfel utilizarea spațiului de producție, eliberându-l pentru alte posibile proiecte.

Stația de depanare

Este destinată operațiilor de depanare ale unităților ce nu trec de testul funcțional. Ea este dotată pentru inspectarea vizuală și măsurarea electrică a circuitelor sau porțiunilor de circuit care ar putea sta la baza unei defecțiuni depistate la stația de test. Echipamentul de test nu indică precis unde apare defecțiunea, doar ne dă indicii despre care funcții nu au respectat parametrii prestabiliți. Un tehnician de depanare analizează fiecare unitate căzută la testul funcțional, cu ajutorul schemei electrice și a simptomelor semnalate de testul funcțional. Pentru aceasta, s-a construit o stație dedicată pe proiect, dotat cu aparatura necesară unei depanări cât mai eficiente. După depistarea defectului, unitatea defectă este trimisă într-o zonă dedicată reparațiilor, zonă universală ce nu face parte din linia de asamblare.

Stația de depanare (fig. 19) are la bază o masă de lucru de 1200 x 500 mm, cu configurația celor anterioare. Este o stație de lucru pentru poziția așezat, deoarece adesea se lucrează la microscop, pentru a căuta eventuale semne vizuale ale unei defectări mecanice (lovituri, componente lipsă, lipituri incomplete etc.). În acest scop stația s-a dotat cu un microscop electronic cu un factor de mărire de 24x, sursă de lumină proprie și focalizare automată. Este primul microscop de acest fel folosit în întreprindere, fiind și mai ieftin ca unul optic (2400 € față de 7100 €). E drept, microscopul optic are o rezoluție mult mai bună pentru o inspecție în care se caută defecte aleatoare, însă la această stație, lucrătorul are de obicei un indiciu asupra zonei și tipului defectului, de aceea, confortul și posibilitatea fotografierii sunt justificate în această situație. Din acest considerent, la stațiile de inspecție vizuală, se păstrează microscoapele optice.

Fig. 19 Stația de depanare

Alte dotări ale stație de depanare includ o sursă de curent și tensiune alternativă și continuă (pentru a acoperi întreaga plajă de produse depanate la această stație), osciloscop digital, multimetru digital. În stânga stației este prevăzut un dulap de scule specific activităților de depanare (conductoare, șurubelnițe, clești, pensete etc.) continuu dotat, în funcție de necesitățile care apar pe parcurs. Pe lângă dotările specifice, stația este prevăzută, bineînțeles cu dotările standard, precum scaun, corp de iluminat cu dublă sursă fluorescentă, monitor electrostatic, panou de informații, calculator și scanner. În dreapta stației s-au instalat două containere fixe, unul pentru unitățile aduse la depanat (de intrare), și unul care sunt depanate și reparate (de ieșire) și așteaptă să fie retestate înainte ca procesarea lor să fie continuată pe fluxul de producție.

Această stație nu este una la care se consumă materiale pentru asamblarea produsului, deci nu este nevoie să fie prevăzută cu containere în acest scop. Este o stație care nu aduce plus-valoare pentru producție, însă este un necesar pentru a reduce pierderile cu rebuturi cauzate de eventualele defecte de cauzate de proces. Deși puține, ele nu sunt total inevitabile, așadar, este justificat, ca pentru un defect minor, un produs să nu fie considerat rebut, ci mai degrabă reparat și eliminat defectul. De cele mai multe ori, acest loc poate salva sute de euro printr-o simplă analiză urmată de o reparație foarte puțin costisitoare.

Stația de împachetare

După inspecția vizuală, produsele ajung să fie livrate. Teoretic, procesul de producție se încheie cu pasul de inspecție, livrarea produselor ținând mai mult de partea de logistică decât de producție, însă pentru că logistica se ocupă cu livrarea tuturor produselor din fabrică, are sens ca împachetarea (deseori specifică produselor) să se facă în spațiul de producție. Fiecare client are cerințele proprii de livrare, fiecare produs are dimensiuni și forme specifice, astfel o stație comună pentru toate produsele dintr-o fabrică nu este soluția cea mai adecvată.

Fig. 20 Stația de împachetare

În fig. 20 este prezentată stația de împachetare, situată în capătul liniei de asamblare. De aici, produsele pleacă în cutii, deseori, stivuite pe paleți, pentru livrare rutieră. Pentru împachetarea produselor este nevoie de spațiu de lucru mai mare, deoarece inevitabil, unitățile se grupează mai multe într-o unitate de împachetare (cutie, ladă, palet etc.), deci se va consuma spațiu adițional. Pe lângă aceasta, mediile de împachetare, pe lângă că deservesc o funcție de grupare a mai multor produse, au și rolul de a le proteja pe acestea pe timpul depozitării și transportului, de factorii mecanici exteriori (lovituri, impact, inerție etc.). Această protecție este deseori asigurată de elemente tampon (spume, bureți, perne de aer etc.), în interiorul împachetării, elemente ce măresc dimensiunile, deci volumul întregului ansamblu. În lista de materiale consumate într-un ansamblu electronic, deseori, împachetarea are gabaritul cel mai mare.

Stația din prezentul studiu are la bază o masă de lucru de 1200 x 500 mm, cu dotările standard enumerate și la stațiile anterioare. Datorită mișcărilor multiple și a greutăților ridicate, stația este una de lucru în picioare. Pe lângă masa de lucru, stația s-a prevăzut cu o masă mobilă adițională, pentru depozitarea cutiei colectoare în care se introduc unitățile, cu spații de depozitarea în partea de jos, pentru eventualele cutii incomplete, nefinalizate (care încă nu se pot pune pe locația de ieșire a stației) sau pentru cutii goale, preformate, care așteaptă să fie populate cu produse finite. Masa este mobilă pentru a scuti lucrătorul de eventualul efort, dacă este necesară deplasarea unei cutii pe o distanță mai mare sau dacă poziția acesteia împiedică deplasarea altor persoane, materiale, vehicule prin zonă.

Revenind la procesul de împachetare, acesta presupune ambalarea unităților finite în pungi cu proprietăți conductive (având în componență straturi de conductor, cel mai des aluminiu), pentru protecție împotriva descărcărilor electrostatice. Produsele sunt astfel așezată într-o cușcă Faraday, fiind protejate atât de descărcări ale ambalajului în sine, cât și a celor din exterior. Pungile sunt sigilate cu etichete marcate corespunzător standardelor de protecție antistatică, după care sunt așezate fie direct în cutii colectoare prevăzute cu alveole (fig. 21), sau în ambalaje individuale, personalizate (de obicei destinate pentru expunere la raft), pentru desfacerea en detail a produselor. Ambalajele individuale conțin elementele de protecție finale, cutia finală în care se așază un număr mai mare de produse ambalate individual, având doar rol de grupare, pentru ușurarea transportului unul volum mare de unități.

Tocmai în acest sens, stația de împachetare este dotată cu două imprimante de etichete, una pentru ambalajele individuale, iar cealaltă pentru cutiile de regrupare. Etichetele de identificare sunt necesare pentru a identifica conținutul ambalajelor, fără a fi nevoie de desfacerea acestora, riscând deteriorarea funcțională sau estetică. Orice produs livrat, orice ambalaj care iese din fabrică este identificat cu cel puțin o etichetă de conținut, prevăzută atât cu informații citibile (alfa-numerice) cât și în format de cod de bare, interpretabile de echipamentele de logistică.

Față în față cu stația de împachetare este dispus un cărucior destinat materialelor voluminoase de împachetare (spume și bureți de protecție, cutii de carton individuale, cutii de regrupare etc.), prezentat în fig. 22. Acestea sunt stocate separat deoarece gabaritul lor ar duce la dimensionarea exagerată a stației de lucru, în cazul în care am dori să le stocăm asemenea celorlalte materiale. De asemenea, containere care conțin aceste materiale, pot fi ușor reumplute, fără a interveni în procesul de împachetare.

În fig. 23 este prezentat un detaliu al stației de împachetare. Aici se poate observa metoda de stocare a materialelor de împachetare mai reduse ca dimensiune (etichete, pungi, plicuri pentru documente, bandă adezivă, consumabile pentru imprimantele de etichetare etc.). fiecare dintre aceste materiale este marcat cu un cod unic de identificare, la fel ca orice alt material din procesul de asamblare, cod care se regăsește în instrucțiunile specifice de lucru ale fiecărui produs. În același timp, pe stația de lucru este marcată locația fiecărui material, pentru o ușoară identificare, indiferent de unde se află marcajul pe acesta. În timp, locațiile ajung să fie chiar memorate de lucrător, identificarea rezumându-se doar la o rapidă autoverificare, munca devenind mai ritmică și mai eficientă.

Linia de asamblare din prezenta lucrare a fost finalizată și implementată în aprilie 2015 și deservește producția unui număr de peste 60 de produse individuale, grupate pe 9 familii de produse. Aici se asamblează, testează, depanează, inspectează și împachetează plăci de bază pentru calculatorae industriale din diverse domenii. Linia de asamblare are o capacitate totală medie de 200 de unități pe zi, outputul acesteia fiind limitat doar de capacitatea echipamentelor de testare (timpul de testare al unei unități fiind între 3 și 10 minute, în funcție de model). Linia este proiectată să deservească o cerere anuală de aprox. 50.000 de unități care generează o cifră de afaceri de circa 10 milioane de euro, investiția în linia dedicată de asamblare fiind de 25.000 de euro. La această investiție nu se adaugă echipamentele și utilajele comune, costul tehnologic total nefiind disponibil pentru această lucrare.

Pe viitor, planul este de a mări capacitatea de testare a unităților, adăugând echipamente de test, lucrători, și în același timp păstrarea suprafeței ocupate, prin flexibilizarea stațiilor de testare, astfel încât echipamentele nefolosite să fie îndepărtate din linie, într-o zonă de întreținere și reparații, fiind aduse înapoi doar în momentul în care producția le solicită.

De asemenea se preconizează o diversificare a modelelor produse, proiectul fiind în continuă creștere, momentan având în fază de omologare 3 familii noi de produse și alte 3 familii în planul pe anul în curs. Toate acestea vor adăuga la volumul de muncă, generând pe de-o parte o nevoie pentru lucrători, stații dublate, și în același timp o creștere în cifra de afaceri.

Momentan acest proiect reprezintă peste 20% din cifra de afaceri a întreprinderii, fiind pe locul 3 din cele 14 proiecte în derulare din întreprindere.