Gyártási műveletek

Ahhoz hogy az anyagokból és alkatrészekből készterméket kapjunk, műveleteket kell végezni. Ez a cselekvés történhet kézzel vagy géppel, használhatunk közben szerszámokat, munkavédelmi eszközöket, szükség lehet hozzá leíráskora és rajzokra. A művelet lehet összeépítő, amikor anyagokból és alkatrészekből újabb alkatrész vagy késztermék keletkezik és lehet bontó, amikor egy anyagból vagy alkatrészből több anyag, alkatrész vagy késztermék jön létre. A művelet állhat több elemi eseményből és minden eseményhez tartozhat egy műveleti idő. Ugyanazt a műveletet elvégezhetjük egyszer vagy többször attól függően, hogy egy vagy több készterméket szeretnénk létrehozni, azaz egyedi gyártásról, kis vagy nagysorozatról beszélünk-e. A műveletnek mindig van egy célja, amely előírja, hogy az anyagokon és alkatrészeken milyen változást szeretnénk elérni. Ehhez illesztjük a művelet nevét.
A gyártástechnológia határozza meg, hogy a késztermék milyen gyártási és logisztikai műveletek sorozatának eredményeként jön létre. A technológia meghatározza azt is, hogy műveletekhez milyen anyagokat, milyen sorrendben kell felhasználni, előírja a szerszámokat és munkavédelmi eszközöket, valamit a ráfordítható időt. Sok esetben meg kell határoznunk a művelet környezetét is, a hőmérsékletet, páratartalmat, megvilágítást, PH-értéket, a levegő tisztaságát, stb. Beszélnünk kell a műveletek viszonyáról is. A sorozatgyártás esetén nem kell megvárnunk a műveletek befejezését a következő művelt elkezdéséhez, hanem egy adott nagyságú átfedés mellett már elkezdhető a következő művelet. Az eltolás (átfedés) mértéke szintén a művelet alaptulajdonsága, ami azonban a következő műveletektől is függ.
A technológia része annak meghatározása, hogy hol, milyen munkahelyen vagy munkahely csoporton kell elvégezni a műveletet, milyen gép vagy gépcsoport kell hozzá és ki végzi el a műveletet. Rögzíteni kell azt is, hogy mely műveleteket kell szekvenciálisan végezni és melyek azok, amelyek párhuzamosan folyhatnak. A műveletet végezheti a munkatársak állandó vagy dinamikusan változó csoportja és meg kell adni azt is, hogy milyen műszakban történik a folyamat, de akár az is előírható, hogy pontosan mikor kell elkezdeni és befejezni egy gyártási lépést.
A művelet elvégzése után meg kell állapítani, hogy a kijelölt célt elértük-e. Ez történhet minőségellenőrzéssel vagy minőségbiztosítással. Minőségellenőrzésről beszélünk, ha a műveleti esemény után a munkadarabon végzünk méréseket és egyéb ellenőrzéseket, minőségbiztosítás esetén pedig a műveletet végző szerszámokat ellenőrizzük (ide értve az embert is), ill. meghatározzuk, hogy milyen mérési eredményeknél kell a szerszámot cserélni, javítani, vagy beállítani.
Miután a gyártás több munkatárs együttműködése, a gyártáshoz tartoznia kell egy szervezeti egységnek is, amelynek legkisebb egysége a munkakör. A munkakörhöz tartozik az a leírás, amely pontosan szabályozza a gyártás közbeni viselkedést és a hozzá kapcsolódó jogokat és kötelességeket.
A valóság tehát olyan bonyolult, hogy teljes körű leírása nem valósítható meg, a valóságot modellezni kell. Ráadásul a műveletvégzés minden tulajdonságát számszerűsíteni is kell ahhoz, hogy dolgozhassunk vele.
Egy, a valóságot pontosan modellező termelésirányítási rendszerben sokféle műveletre szükség van. Az, hogy a tényleges gyártás milyen művelet használ, azt meghatározza az alkalmazott gép, a munkadarab és a feladat. Azonban kérdés, hogy ezt milyen pontosan akarjuk követni az elszámolásban, mennyire akarunk optimalizálni és mennyire kell egyszerűsíteni a rendszer kezelését.
A műveletet ezért egy sok paraméterrel rendelkező objektummal modellezzük. A műveleteteket aszerint tudjuk osztályozni, hogy a leírásához milyen paraméterek szükségesek. A művelet és az ERP rendszer pontosságát pedig az adja meg, hogy a lehetséges paraméterek közül a rendszer mennyit használ.

A műveletek osztályai

Arányos művelet
Arányos műveletről akkor beszélünk, ha egy műveletet pontosan annyiszor kell elvégezni, ahány munkadarab van. A műveletek elvi összes ideje pedig az azonos nagyságú művelet idejének az összege.
Ez a legtipikusabb művelet, minden termelésirányítási rendszer tartalmazza. Ha csak ez a műveleti osztály létezik, akkor az egy igen egyszerű gyártási modell. A gyakorlatban a műveleti időknek a normál eloszlást követő szórása van. Ha a szórás eltér a normál eloszlástól, akkor művelet végzésében valamilyen szisztematikus hibát kell keresni.

Ráállási idő és leállási idő
Ahhoz, hogy egy arányos művelet elinduljon, szinte mindig szükséges olyan előkészítő tevékenységeket végezni, amit csak egyszer, a művelet elindításakor végzünk el. Ekkor teremtődik meg a művelet elvégzésének a feltétele. Ilyen lehet, hogy el kell menni az anyagokért, alkatrészekért, a rajzokért, a szerszámokért, le kell tisztítani a munkahelyet, balesetvédelmi feladatokat kell ellátni, stb. Ez a művelet tehát nem része az arányos tevékenységnek, de az elvégzés feltétele. Ugyanilyen tevékenységek jelennek meg a műveletek elvégzése után is. Pl. le kell tisztítani a munkahelyet, el kell pakolni az eszközöket, stb. Erre is szokás külön időt adni, hogy ne mossuk bele a normaidőbe.

A ráállási és leállási műveleteket tipikusan az arányos műveleteket végző munkatárs végzi. Ha a ráállási és leállási műveletek összemérhető időtartamú a teljes művelet idejével, akkor önálló műveletbe kell realizálni.

Batch művelet
Ha műveletsorozat előtt egy olyan műveletet kell elvégezni, amely a műveletvégzés elkezdéséhez nélkülözhetetlen, de csak egyszer kell elvégezni, ez a művelet nem a munkadarabhoz tartozik, hanem a műveletvégzés egészéhez, de szükség van a művelet elszámolására és általában nem a műveletet végző munkatárs végi, akkor batch műveletről beszélünk. Az azonos feltételek mellett végzett műveletsorozatot a darabgyártás esetén batchnek nevezzük, ezért az ehhez tartozó műveletnet batch műveletnek mondjuk. Ilyen művelet pl. a gépbeállítás, ha az időszükséglete összemérhető vagy nagyobb, mint a műveleti idők összege, vagy ha egy gép működtetéséhez két vagy több munkatárs szükséges, de a művelet elindításához szükséges beállításokat egy munkatárs végzi, stb. Batch műveletet használunk akkor is, ha a ráállási művet idejét mérni es ellenőrizni akarjuk.

Csomagműveletek
Az arányos műveleteknél semmilyen feltételt nem írtunk elő a gyártandó mennyiségre. Vannak azonban olyan helyzetek, amikor a gyártási megrendelést szakaszolnunk kell. Ekkor a műveleteket előírt nagyságú csomagokba fogjuk össze. Általános az is, hogy a csomagokat önálló azonosítóval (batch számokkal) meg is jelöljük.
Vannak olyan műveletek (vagy anyagok, alkatrészek), amik nem a munkadarabokhoz, hanem ezekhez a csomagokhoz tartoznak. Ilyen pl. a dobozolás, amikor adott számú késztermékhez tartozik egy dobozolási művelet és egy doboz. A homogén rakatok esetén pedig adott számú dobozhoz tartozik egy rakatolás, rakatcímke, címzés, utasító és tájékoztató ábrák, stb. Ezzel a művelettel oldható meg olyan feladat is, hogy pl. 100 termékenként kiírunk adott nagyságú többletanyagot, elhatárolva a rátartást a normától.

Zárt csomagműveletek
Bizonyos műveletek esetén előírhatjuk, hogy a csomagok mérete mindig ugyanannyi legyen. Ezt zárt csomagműveletnek fogjuk nevezni. Ilyen az a helyzet, amikor az optimális gyártás megköveteli az optimális sorozatnagyságot. Adhatom utasításba azt, hogy csak 6 terméket lehet gyártani, és minden csomag csak hat terméket tartalmazhat. Egy úgy jelenik meg, hogy csak hatosával lehet egy terméket megrendelni, de ha a piac ezt nem fogadja el és csak ötöt rendel a vevő, akkor is hatot gyártok és egy raktárra kerül.

Nyílt csomagműveletek
Nyílt csomagművelet esetén az utolsó batch esetén engedélyezzük, hogy ne kelljen a teljes batch mennyiséget legyártani. Ez az az eset, amikor gyártóeszköz mindig azonos mennyiségű gyártmány anyagát tárolja magában, de az utolsó batch esetén nem kell teljesen feltölteni. Az optimális gyártási sorozatot akkor szokás megszakítani, ha a gyártmány költsége magas ezért nagy lenne a befejezetlen termelés értéke. Ilyenkor kisebb a veszteség, ha az optimális sorozatnagyságról mondunk le.

A csomagon belül arányos művelet végzése folyik, de a gyártási csomagok között is szükség van egy ráállási / leállási szakaszra.

Ez egy nagyon gyakori feladat. Az esetek döntő többségében nincs elég hely a csarnokban, hogy a teljes sorozat legyártásához ezért a gyártást szakaszolni kell. A szakasz műveleteinek legyártása után a munkadarabokat a tárolási helyre kell szállítani és a szakasz előtt fel kell vételezni a szakasz anyagait. Ez lehetővé teszi, hogy a normaidőt nem keverjük össze a gyártási logisztikával.

Csomagarányos műveletek
A szétbomló gyártás esetén a munkadarabok száma és a műveletek száma eltér. Egy vas, papír, stb. tábla szétdarabolás esetén egyetlen vágással több munkadarab jön létre. Ráadásul vághatunk egyszerre több táblát is. A táblák számát adja az egyik csomagméret, a munkadarabok számát a másik csomagméret. A vágási elrendezést terítékrajzok szabályozzák. A termelésvezérlés szempontjából elegendő a munkadarabok számával dolgozni (mert a táblák mennyiségét meghatározza a teríték).

Zárt csomagarányos művelet
Zárt csomagarányos műveletnél, minden csomaghoz egyetlen művelet tartozik, és rendeléstől függetlenül mindig legyártjuk az előírt teljes csomag mennyiséget. Ez viszont azt jelenti, hogy nem lehet bármekkora mennyiséget betenni a gyártási előírásba, azaz a művelet meghatározza a gyártási mennyiséget. Ezért van az, hogy előírunk egy rendelt mennyiséget, adunk hozzá egy technológiai rátartást, akkor a legyártandó mennyiség eltérhet a kettő összegétől (és a munkatársaknak fogalmuk sincs, hogy miért annyi jött ki). Ilyenkor a termelésirányítási rendszer számolja, ki, hogy mennyit kell megrendelni. Csomagarányos műveleteket találunk olyan gépek esetén, ahol a megmunkálandó anyag valamilyen tárolóeszközben van. Ilyenkor, ha akarunk sem tudunk kevesebb anyagot betenni a gépbe.
Ha 1,2 m hosszú rudakat öt tárcsás sorozattárcsás géppel vágunk darabokra, akkor akármennyit is rendeltek mindig hattal  osztható lesz az alkatrész száma. A rendelésnél azonban az alkatrészszámot kell megadni, ha előírás, hogy 5% rátartással kell kalkulálnunk, akkor a szükséges rudak számának a meghatározása már gondot

Pont ilyen művelet a csomagolás is. ha egy dobozba 100 termék helyezhető, akkor akármennyi terméket gyártottunk, minden megkezdett 100 után kell egy doboz és fel kell számolni a dobozhoz rendelt dobozolási időt.

Nyílt csomagarányos művelet
Nyílt csomagarányos műveletnél a gyártási szempontok alapján nem bíráljuk felül a gyártandó mennyiséget.

Ez is a csomagoláshoz tartozik, ha egy dobozba 100 termék helyezhető, akkor akármennyi terméket gyártottunk, minden megkezdett 100 után kell egy doboz és fel kell számolni a termékhez rendelt dobozolási időt.

Terítékcsomag arányos műveletek
A terítékarányos műveletek kifejezetten táblákat (vagy egyéb gyártási egységeket) dolgozunk fel. Ilyenkor tipikus az az előírás, hogy bár a táblák száma eltérhet az előírt csomag nagyságtól, de a táblákat mindig fel kell vágni és nem képezhetünk töredék táblákat. Ez is egy csomagarányos művelet, de a rendelt mennyiség és a rátartás értékéből más eljárással kell kiszámolni a gyártandó mennyiséget.

Zárt terítékcsomag arányos műveletek
Ilyenkor az optimális munkadarabszám keletkezik és a táblákat maradéktalanul felvágtuk.

Nyílt terítékcsomag arányos műveletek
Ilyenkor eltérhetünk a munkadarab csomag nagyságától, de csak úgy, hogy a táblákat maradéktalanul felvágtuk.

Gyártásszervezés
A kritikus csomagarányos és terítékcsomag arányos műveletek használata – ha nem akarunk nagyon pontos modellel dolgozni általában elkerülhető egy megfelelő gyártásszervezéssel.
A bomló munkadarab lehet homogén, inhomogén és dinamikus. A homogén teríték esetén csupa azonos termék van a terítéken, az inhomogén esetben egy terítéken többféle termék van, de összetételük állandó, a dinamikus estben pedig minden alkalommal változhat a teríték összetétele. A dinamikus terítékkel rendelkező gyártásnál mindig raktárra történő gyártást alkalmazunk. A dinamikus terítéket általában maga a vágógép állítja össze úgy, hogy meg kell adni a kivágandó cikkeket és mennyiségüket, majd a gép a raktárkészlet alapján létrehoz egy optimális terítéket. Ha a gép elég korszerű, akkor a kivágandó cikkeket az ERP rendszer is átküldheti a vágógépnek. A kivágott elemeket készletre kell venni. Dinamikus terítéket nem szokás kézzel létrehozni. Ahhoz, hogy a kivágott termékeket készletre tudjuk venni, mindig, mindennek cikkszámmal kell rendelkezni.
A homogén és inhomogén terítékek már kezelheti az ERP rendszer. Kezelheti szálrendszerű gyártással és alkatrész szinten is. A szálrendszer esetén a bomló művelet is része a technológiának, az alkatrész gyártás esetén önálló gyártási utasításban szerepel. A terítékeket mindkét esetben törzsadatként kell létrehozni, majd a technológiában meg kell adni, hogy melyik terítéket kell alkalmazni. A teríték lényegében egy speciális szerszám. A vágás művelet azt jelzi a rendszernek, hogyan kell kiszámolni a terítékhez tartozó anyagszükségletet.
A bomló műveleteket az ERP rendszerek zöme nem támogatja. Ezen belül is ritka a szálrendszerű gyártás. Használatát úgy szokás elkerülni, hogy minden bomló műveletet tartalmazó elem önálló készletezhető cikkszámot kap, gyártásuk pedig önálló alkatrészgyártási kiírással történik.
Az egyszerű csomagműveleteket arányos művelettel szokás helyettesíteni. A művelet anyag és időszükségletét a csomag egy termékére vonatkoztatják, ami sok esetben elfogadható közelítés. Ha egy dobozba pl. 30 termék tehető, akkor a dobozszükségletet a technológia 1/30 értékben tartalmazza. Ez azt eredményezi, hogy 100 termék esetén a kiírt dobozok száma 3,33 lesz, de megadva hogy a termék darab egységű és nem törhető, a kiírás már 4 lesz. Ez ugyan valótlan időszükségletet fog könyvelni, de nagy tételszám esetén ez is elhanyagolható.
A másik gyakori megoldás, hogy ezeket a cikkeket rezsianyagnak tekintik és nincs rá kiírás. Ez a gyártási fegyelem lazítását eredményezi.
A bontó műveletek nagyon elbonyolítják a termelésirányítási rendszert ezért csak kevés rendelkezik ezzel a képességgel.

A műveletek kezelése

A műveleteket egy önálló törzsadat kezeli.

Itt adjuk meg a szokásos adatokon kívül a ráállási és leállási időket, ezek egységét, az alapértelmezett csomagméretet, munkatársat és gépcsoportot/gépet és a rezsiórabért.

Újszerű (szabadalmaztatni kellene) a műveletek esemény rendszere. A termelésirányítási rendszerek a műveletek egymást követő sorát tárolja. Emellett dolgozunk gyártási szálakkal, amikor az egymástól független műveletcsoportokat egymás mellett végezzük el, amivel az átfutási időt csökkentjük. Megtehetjük azt is, hogy egy művelet elkezdésével nem várjuk meg az előző művelet befejezését, hanem már egy adott mennyiség elkészülte után elkezdjük.
Ezek az átfutáscsökkentő megoldások.
De van olyan eset, amikor magából a feladatkörből kell kilépni és kapcsolatot teremteni egy másik gyártási modullal vagy a környezettel.

Ezzel írhatjuk elő, hogy a művelet megkezdésekor automatikusan jelenjen meg az elszámolóterminálon egy rajz vagy egy leírás, küldjön egy levelet a művelet elkezdéséről, végezzen el segédműveleteket, vételezze ki a szerszámot, induljon el egy gép programja beállítása, töltse föl a vezérlőprogramot a gépre, tegyen egy naplóbejegyzést valahová, kérjen a művelet végén minőség-ellenőrzést, indítson el egy másik műveletet, megrendelhet egy logisztikai műveletet, stb. Valójában tetszőleges feladat elindítható. Ezek az események nem részei az alaprendszernek, hanem minden telepítéshez egyedileg kell kifejleszteni vagy testre-szabni. Az események real-time rendszerűek, azaz, nem a művelet törzs dolgozik vele, hanem az elszámolóterminál.
Az eljárással a program flexibilitása és hatékonysága egy nagyságrenddel növelhető.

A művelethez tartozhat alapértelmezett munkatárs, munkahely csoport vagy munkahely, ill. gépcsoport vagy alapértelmezett gép. Ha egy munkahelyből több azonos van, akkor az csoportot alkothat.  Amikor nem munkahelyet hanem munkahely-csoportot adunk meg, akkor a programozás fogja hozzárendelni a művelethez a konkrét munkahelyet. Ugyanígy működik a gépcsoport és a gép.

A műveletek esetén megadhatunk rezsiórabért és állási órabért, a szolgáltatások esetén pedig átlagos beszerzési árat. Ezek segítségével a rendszer önköltséget számol. Ha optimalizálni akarunk költségre, akkor ezek használata elkerülhetetlen.

Ha csomagműveletről van szó, akkor meg kell adnunk a csomag nagyságát és egységét. A rendszer az egységeket mindig átszámolja „emberszabású egységekre”.

Az „Azonosító” egy technikai adat, nincs vele dolgunk (az alkalmazásgazda használja a hibakeresésnél).

A „CikkKód” egy rendszer által adott érték. Szerepe a könnyűipari verzióban van és arra szolgál, hogy ezek segítségével képezze a rendszer a cikkszámokat. Az osztályba sorolt termékek esetén ugyanis a rendszer maga adja az elsődleges a cikkszámot.

A „TAG-kapcsoló” ahhoz szükséges, hogy rendszer a technologizálási tudás alapján elkészíthesse magát a technológiát. A gyártási osztályba sorolt termékek esetén nem technológiát tárolunk, hanem technologizálási tudást. Ennek segítségével több százezer termékhez is csak néhány száz adatot kell megadni. A „TAG-kapcsoló” a képernyőn megkonstruált termék adatok és a technológia közötti kapcsolatot teremti meg. leírása a konstrukciós gyártásnál található.

__________________________________________________________________________________
Kupán Károly (@2017-2020); Műveletek 6.8-003.12                    06-20 264-75-14;                   Kupan.Karoly@Kupan.hu