Analiza și Concepția Posturilor de Lucru

Capitolul I

Analiza si conceptia posturilor de lucru

-Generalitati-

Teoria şi practica proiectării şi organizării întreprinderilor constructoare de maşini au consacrat câteva modele de organizare structurală a unităţilor de producţie corespunzătoare soluţiilor de principiu adoptate pentru fluxurile de fabricaţie:

a) Organizarea în flux (cu deplasarea obiectelor muncii):

• după criteriul funcţiei tehnologice a utilajelor şi a locurilor de muncă (pe operaţii);

• după criteriul „obiect de fabricaţie”.

b) Organizarea staţionară (cu deplasarea mijloacelor de muncă şi a forţei de muncă, obiectele muncii fiind staţionare).

Organizarea după criteriul funcţiei tehnologice a utilajelor sau „pe operaţii” urmăreşte gruparea utilajelor cu aceeaşi funcţie tehnologică (strunjire, frezare, rectificare, etc.) în spaţii comune şi determină formarea de unităţi de producţie specializate tehnologic: grupe de maşini (ateliere, secţii) de strungărie, de frezare, de rectificare, etc.

Acest mod de structurare spaţială şi organizatorică a utilajelor este specific producţiei individuale şi de serie mică şi are ca avantaje: adaptabilitatea mare la modificările care apar în volumul, structura şi tehnologia produselor, eliminarea perturbaţiilor fabricaţiei în cazul defectării unor utilaje, posibilităţi de utilizare raţională a capacităţii de producţie, efort relativ redus de proiectare a amplasamentului. În acelaşi timp, el are foarte mari dezavantaje, manifestate în principal prin: efort mare de transport (determinat de lungimea relativ mare a fluxurilor, ce acoperă întreg spaţiul întreprinderii); cicluri de fabricaţie cu durate mari; conducere operativă (programare, urmărire) dificilă a fabricaţiei; volum mare al producţiei neterminate.

Proiectarea unui astfel de amplasament de utilaje se reduce în cele mai multe cazuri, la o problemă de rutină geometrică urmărindu-se minimizarea suprafeţelor ocupate şi asigurarea funcţiilor necesare unităţii de producţie (utilitare, ergonomice sau de circulaţie).

Organizarea după criteriul „obiect de fabricaţie” (în flux) urmăreşte gruparea într-un spaţiu comun a tuturor utilajelor necesare realizării procesului tehnologic complet a unui reper sau a unei familii de repere şi determină formarea de unităţi de producţie specializate în realizarea anumitor tipuri de repere (arbori, carcase, elemente de angrenare, etc.) de forma liniilor de fabricaţie în flux (în cazul unei amplasări într-o reţea).

Specifice producţiei de serie mare şi masă, aceste forme de organizare spaţială prezintă numeroase avantaje concretizate în:

- efort redus de transport intern;

- simplificarea şi creşterea eficacităţii sistemului de conducere operativă a producţiei, ca urmare unui înalt grad de stabilitate în timp a condiţiilor materiale şi tehnico-organizatorice de desfăşurare a fabricaţiei;

- reducerea duratelor ciclurilor de fabricaţie;

- scăderea volumului producţiei neterminate;

- posibilităţi tehnice mari de mecanizare şi automatizare a transferului de repere într utilaje.

Dezavantajele utilizării acestui mod de structurare spaţială a unei unităţi de producţie se concretizează în primul rând în „rigiditatea” sistemului. Orice modificare a volumului şi a structurii sortimentale a producţiei sau a tehnologiilor de fabricaţie va crea o incompatibilitate între concepţia amplasamentului şi obiectivele de producţie.

De asemenea, ieşirea din funcţiune (avarierea) unui utilaj conduce în mod nemijlocit la întreruperea fabricaţiei, cu repercusiunile corespunzătoare acestei situaţii.

Organizarea producţiei în flux se realizează prin soluţii concrete de o mare varietate, a căror prezentare tipologică şi structurare poate fi făcută pe baza criteriilor: tipul procesului de producţie realizat, ritmul, gradul de specializare, modul de transfer al reperelor.

Creşterea performanţelor sistemelor de prelucrare, ca urmare a evoluţiilor tehnice a ridicat probleme tot mai complexe în faţa proiectanţilor şi organizatorilor de sisteme industriale, solicitaţi să găsească soluţii organizatorice capabile să valorifice în mod eficient acest potenţial tehnologic.

S-a impus determinarea domeniilor de economicitate a diverselor nivele de înzestrare tehnologică, inovarea unor forme organizatorice superioare, ridicarea nivelului tehnic al activităţilor cu caracter auxiliar sau de servire (controlul tehnic al fabricaţiei, manipularea, transportul şi depozitarea pieselor, etc), introducerea conceptelor cibernetice în conducerea proceselor de fabricaţie. Astfel s-au deschis căile către robotizarea fabricaţiei, realizarea liniilor sau celulelor de fabricaţie complet automatizate, formele de organizare de mare flexibilitate sau creării unor sisteme logistice complexe.

Probleme specifice de analiză şi proiectare a fluxurilor de fabricaţie apar în cadrul amplasării utilajelor după criteriul „obiect de fabricaţie”. În acest caz se urmăresc simultan o multitudine de obiective, cum sunt: asigurarea unor fluxuri raţionale de prelucrare, minimalizarea efortului de transport, utilizarea cât mai completă a spaţiilor, maximizarea gradului de utilizare a spaţiilor construite şi amenajate. Realizarea concomitentă a acestor obiective creează mari dificultăţi în soluţionarea problemei de amplasare.

Fluxul de proiectare a amplasamentului implică două mari etape importante:

 determinarea soluţiei teoretice optime;

 amplasarea la scară reală.

Soluţia teoretică semnifică determinarea punctiformă a amplasamentului, a utilajelor, deci fără a ţine cont de suprafeţele reale ocupate de acestea ci numai de intensitatea relaţiilor dintre ele, în cadrul procesului de fabricaţie. În această etapă se urmăreşte stabilirea poziţiei relative optime a utilajelor între ele prin prisma unor criterii cum sunt: minimizarea efortului de transport, raţionalizarea fluxului de fabricaţie, utilizarea optimă a capacităţii de producţie, etc.

În determinarea soluţiei teoretice optime de amplasare, un rol important îl au analiza circuitelor produselor şi utilizarea unor metode adecvate de amplasare.

Analiza circuitelor produselor urmăreşte modelarea într-un mod cât mai relevant şi mai sugestiv prin mijloace imitative sau analogice a relaţiilor care se creează între utilaje, ca urmare a transpunerii spaţiale a tehnologiei proiectate.

O analiză mult mai complexă şi mai completă a fluxurilor de fabricaţie de rangul III, finalizată printr-o soluţie raţională sau optimă de amplasare, este posibilă prin utilizarea aşa-numitelor „metode de amplasare a utilajelor”. Dezvoltate iniţial sub forma unor procedee euristice şi ulterior prin aplicarea de modele matematice, aceste metode pot fi structurate, după conţinutul lor metodologic.

- procedeul triunghiurilor sau pătratelor (metoda verigilor)

- constructive - metoda cercurilor

- procedeul lui Kiehne

- euristice - procedee cu deplasări

preferenţiale (metoda gamelor fictive)

- de comutare - procedee cu împingere

Metode de - procedee la care se execută cea

amplasare mai bună comutare

- de enumerare

- analitice - de programare matematică

- de simulare

- taxonomice

Metodele euristice se bazează pe îndrumări metodologice riguroase şi sistematice, ce urmăresc să aplice criterii raţionale în căutarea unor soluţii eficiente, fără însă a conduce cu certitudine la o rezolvare optimă. După modul de căutare a soluţiei ele se grupează în metode constructive şi metode de comutare.

În cadrul metodelor euristice constructive, soluţia „se construieşte” pas cu pas, la fiecare etapă amplasându-se câte un utilaj, a cărui poziţie se raţionalizează în raport cu cele deja amplasate. Procedeele constructive se deosebesc după criteriile de alegere a ordinii de amplasare a utilajelor, după regulile de amplasare sau după forma reţelei de amplasare.

În cadrul metodelor euristice de comutare se pleacă de la un amplasament iniţial al utilajelor, stabilit pe baza unui criteriu foarte simplu sau în mod aleatoriu, care se va îmbunătăţi prin prisma unui criteriu de raţionalizare adoptat prin comutări succesive ale utilajelor între ele. Aceste procedee se deosebesc între ele după numărul de unităţi comutate, după regulile de efectuare a comutărilor sau după succesiunea acestora. Un procedeu din această categorie este metoda gamelor fictive.

Metodele analitice se bazează pe modele şi algoritmi matematici a căror aplicare conduce cu certitudine la obţinerea unei soluţii optime. Din această categorie fac parte procedeele de enumerare, metodele programării matematice, metodele de simulare, metodele taxonomice, metode de tip Branch si Bound.