A ciklusidőt a folyamatos szerelés során gyakran tekintik annak az egyetlen mutatónak, amely meghatározza a gyártósor ritmusát. Ez határozza meg, milyen időközönként kell egy terméknek elhagynia a gyártósort ahhoz, hogy a rendelkezésre álló gyártási időn belül kielégítsék a vevői igényeket. Ez azonban még messze nem jelenti azt, hogy a gyártósor stabilan működik. Ez a cikk bemutatja, miért van ez így, és mi határozza meg valójában a stabilitást.

Hogyan alakul ki a ciklusidő az ügyfél igényeiből?

A takti idő a rendelkezésre álló gyártási idő és a vevői igény mennyiségének hányadosaként adódik:

Döntő fontosságú, hogy mindkét érték ugyanarra az időszakra vonatkozzon. Ha a szükségletet műszakonként adják meg, akkor a műszakonként rendelkezésre álló termelési időt is figyelembe kell venni, vagyis a bruttó műszakidőt, levonva belőle az összes tervezett szünetet, például a pihenőidőket vagy a beütemezett leállásokat.

450 perc nettó műszakidő és műszakonként 150 termékre vonatkozó igény esetén az eredmény a következő:

Tehát hárompercenként egy készterméknek el kell hagynia a gyártósort. Így a taktiidő meghatározza a teljes rendszer kívánt ritmusát és az egyes állomásokon elvileg rendelkezésre álló szerelési időt.

A gyakorlatban azonban ezt az időt ritkán lehet 100 százalékban gyártási tevékenységgel kitölteni. Az elosztási idők, a szervezési mellékidők vagy az ügyfélspecifikus előírások csökkentik a ténylegesen kihasználható részt, amelyet a kihasználható taktiidő-arány tükröz. Egy munkaállomás ténylegesen kihasználható taktiideje a taktiidőből, a kihasználható taktiidő-hányadból és a vonatkozó megrendeléshányad reciprokájából számítható ki:

Egy olyan munkaállomás, ahol a ciklusidő 120 másodperc, a kihasználtsági arány 95 százalék, és a releváns megrendelések aránya mindössze 50 százalék, számítások szerint a következő eredményt adja:

Mivel a taktok felében nincs ehhez a helyhez tartozó munkatartalom, így minden érintett megrendelés esetében több tervezhető kapacitás áll rendelkezésre. Hogy ezt a kapacitást ténylegesen fel lehet-e használni a termék gyártásához, az a konkrét gyártósori és munkaszervezéstől függ.

A taktiidőtől meg kell különböztetni a ciklusidőt: ez az egy állomáson végzett munkaciklushoz ténylegesen szükséges idő, amely a változat, a munkavállaló vagy az anyag rendelkezésre állásától függően változik. A taktiidő határozza meg a keretet, a ciklusidő pedig azt mutatja, hogy a tényleges megmunkálás milyen mértékben igénybe veszi ezt a keretet.

Az, hogy egy vonal stabilan működik-e, tehát attól függ, hogyan osztják el a feladatokat ezen a kereten belül.

Miért nem tükrözi pontosan az átlag a kihasználtságot?

Egy ideális gyártási folyamatban minden termék azonos lenne, és minden állomás kiegyensúlyozottan lenne kihasználva. A sokféle változatot gyártó gyártósorok esetében ez soha nem így van. Egy adott változat egy állomáson nagy terhelést jelent, egy másikon viszont alig. Ennek következtében a kihasználtság megrendelésről megrendelésre ingadozik. Ezt az ingadozást időbeli eloszlásnak nevezzük, és ez az idők teljes eloszlását foglalja magában, nem csupán a minimumot és a maximumot. Nem csupán az a döntő, hogy mekkora a maximális kihasználtság, hanem az is, hogy milyen gyakran fordul elő az egyes terhelések.

Pontosan ebben rejlik egy gyakori gondolkodási hiba. Egy munkaállomás átlagos kihasználtsága alacsonyabb lehet a rendelkezésre álló kapacitásnál, és ennek ellenére a gyártósor működése instabil marad. Ugyanis a termékek nem átlagértékekként haladnak át a gyártósoron, hanem konkrét megrendelések formájában, konkrét sorrendben. Ha több időigényes változat egymás után érkezik egy amúgy is erősen terhelt munkaállomásra, késedelem keletkezik, annak ellenére, hogy az átlagérték változatlan marad.

Ebből az ingadozásból két hatás származik. Ha egy munkaállomáshoz túl kevés munkamennyiséget rendelnek hozzá, üresjáratok keletkeznek, amelyek kihasználatlan kapacitásként vesznek kárba. Ha pedig többet rendelnek hozzá, mint amennyit a takton belül el lehet végezni, akkor a taktidő túllépése következik be. Az ilyen túllépések értékeléséhez a „taktidő-túllépés” szolgál mutatóként. Ez mérhetővé teszi, hogy a megrendelések milyen mértékben és milyen gyakran haladják meg egy munkaállomás rendelkezésre álló kapacitását, és így közvetlen mutatóvá válik az időbeli eloszlásra vonatkozóan.

Az üresjárási idők és a túlkapacitás tehát ugyanazon érem két oldala. Minél nagyobb az időbeli eloszlás, annál erősebb a feszültség a terhelési csúcsok és a kihasználatlan kapacitás között. Egy-egy szélsőséges esetet általában szervezeti intézkedésekkel lehet kezelni. Ha azonban az eltérések rendszeresen jelentkeznek, az azt jelenti, hogy a munkamegosztás már nem felel meg a valós termékváltozat-összetételnek. Pontosan itt jön képbe a termelés ütemezése.

Szinkronizálás stabil vonalakhoz rögzített ciklusidő mellett

A munkasorrend a munkafolyamatokat a gyártósor munkaállomásaihoz rendeli hozzá, és meghatározza, hogy melyik munkás melyik állomáson milyen feladatokat végez. Egy munkafolyamat ebben az esetben a legkisebb, ésszerűen áthelyezhető munkaterület: egy befejezett tevékenység, amelyhez tervezett előírt idő tartozik, amely meghatározza, mennyi időre van szüksége egy munkásnak a feladat elvégzéséhez. Ez a tervezett idő a bevált időgazdálkodási módszerekkel határozható meg; a TAKTIQ támogatja az MTM-et és a MODAPTS-t, valamint a jövőben a REFA-t is.

Több munkafolyamat együttesen alkot egy megrendelést, vagyis egy gyártandó terméket, amelynek darabszáma 1. A modelltől és a változatától függően egy megrendelés különböző munkafolyamatokat tartalmaz, amelyek összege határozza meg a termék összeszerelési ráfordítását. A sokféle változatot gyártó gyártósorokon ezért a taktirozásnak többet kell nyújtania, mint a munka egyenletes elosztását: figyelembe kell vennie az időbeli eloszlást, az üresjáratokat, a túltaktidőt és az egyes változatok gyakoriságát.

Egy kézenfekvő megoldás a maximális taktolás. Ennél a gyártósort úgy tervezik meg, hogy még a legidőigényesebb változat is beleférjen a taktba. Ez biztonságot nyújt, de üresjáratokkal jár, mivel az összes könnyebb változat esetében a kapacitás kihasználatlanul marad.

A mix-ütemezés ezzel szemben a munkatartalmak valós eloszlását veszi figyelembe a változatok összetételében. Ahelyett, hogy minden állomást a legrosszabb esetre terveznének, a munkatartalmakat úgy osztja el, hogy csökkenjenek az üresjáratok, és az ütemezés túllépése ellenőrizhető maradjon. Ekkor már nem az a döntő, hogy egy adott változat rövid távon meghaladja-e a kapacitást, hanem az, hogy ez a terhelés a teljes rendszerben tervezhető és kezelhető-e, így a gyártósor a tényleges megrendelés-összetételben stabilan és hatékonyan működik.

A Max-ről a Mix-ütemezésre való áttérés jelenti a legfontosabb eszközt. Ez azonban csak más mechanizmusokkal együttesen fejti ki hatását.

Az első a szándékosan korlátozott eltérés. Eltérés akkor keletkezik, amikor a munkavállaló nem tudja a feladatot teljes egészében a tervezett ciklusidőn belül befejezni, és a munka egy részét csak a következő ciklusban fejezi be. A munkaállomások határait ebben az esetben nem merevnek tekintik, hanem egy meghatározott eltérési határérték segítségével szabályozottan nyitottnak. Ez a határérték határozza meg, hogy egy feladat mennyire nyúlhat át a következő munkaállomásra, mielőtt a tervezett eltérés a határérték túllépésévé válna. A csúszás tehát nem feltétlenül negatív jelenség, és nem is egyenlő a túlterheléssel, hanem egy beépített eszköz, amelynek segítségével az időigényes változatokat lehet kezelni, feltéve, hogy ellenőrzött marad, és más taktokban kiegyenlítik.

A második mechanizmus a megrendelések sorrendbe állítása. Ez határozza meg, hogy a termékek milyen sorrendben haladnak át a gyártósoron. Ha több, nagy erőfeszítést igénylő változat követi egymást közvetlenül, terhelési csúcsok alakulnak ki. Ha viszont a nagy és kis munkaterhelésű változatokat célzottan kombinálják, a megrendelések sorrendjével kiegyenlíthető az időbeli eloszlás. A sorrendszabályok szisztematikusan korlátozzák az ilyen csúcsokat: meghatározzák például, hogy egy bonyolult változat milyen gyakran fordulhat elő egy meghatározott megrendeléssorozatban (sűrűségi szabályok), vagy hogy mely változatok nem követhetik egymást közvetlenül (szomszédsági szabályok). Hogy ezek a szabályok részletesen hogyan működnek, azt a sorrendszabályokról szóló cikkünk bemutatja.

Egy továbbfejlesztett koncepció a Vario-takt. Míg a klasszikus takt az egyenlő időközöket feltételezi a termékek között, a Vario-takt változó taktidőkkel működik: a nagyobb munkaigényű termékek több időt kapnak, a kisebb munkaigényűek ennek megfelelően kevesebbet. Ezzel enyhül a merev termelési logika. Különösen akkor, ha a rögzített takti magas üresjárati időhöz, sok túlfutási időhöz vagy tartós támogatási igényhez vezet, a Vario-Takt a gyártósor logikájától függően érdekes alternatívát jelenthet.

Gyakran ismételt kérdések a gyártástervezéssel kapcsolatban

Mi a különbség a taktidő és a ciklusidő között?

A taktidő az a megadott időkeret, amelyen belül egy terméknek el kell hagynia a gyártósort; ezt a rendelkezésre álló gyártási idő és a vevői igény alapján számítják ki. A ciklusidő az egy adott állomáson végzett munkaciklushoz ténylegesen szükséges idő, amely a változat, a munkavállaló vagy az anyagok rendelkezésre állásától függően változik. A taktidő határozza meg a keretet, a ciklusidő pedig azt mutatja, hogy a tényleges feldolgozás milyen mértékben terheli azt.

Miért nem elegendő az átlagos kihasználtság egy vonal értékeléséhez?

Mivel a termékek nem átlagos mennyiségben haladnak át a gyártósoron, hanem konkrét megrendelések formájában, meghatározott sorrendben. Egy munkaállomás átlagosan a kapacitás alatt működhet, és mégis rendszeresen túlterhelt lehet, ha több időigényes változat egyidejűleg kerül feldolgozásra. Döntő fontosságú az időbeli eloszlás, vagyis az, hogy milyen mértékben és milyen gyakran ingadozik a kihasználtság.

Mit jelent az időbeli eloszlás?

Az időbeli szórás azt írja le, hogy mennyire ingadoznak a munkatartalmak a különböző változatok között. Ez alatt az időértékek és gyakoriságok teljes eloszlását értjük, nem csupán a minimum és a maximum közötti távolságot. Minél nagyobb az időbeli szórás, annál erősebb a feszültség a kihasználatlan idők és a túlterheléses idők között.

Mi a különbség a „Max” és a „Mix” ütemezés között?

A maximális taktolás a gyártósort a legidőigényesebb változatra hangolja. Ezzel elkerülhető a túltaktolás, viszont az összes könnyebb változat esetében üresjáratok keletkeznek. A „Mix” ütemezés a változatok összetételében megfigyelhető valós eloszlásból indul ki, és úgy osztja el a munkát, hogy csökkenjenek az üresjáratok, és a túlütemezési idő ellenőrizhető maradjon, ahelyett, hogy minden állomást a legrosszabb esetre terveznének.

A drift jelent-e problémát?

Nem, nem feltétlenül. Az eltérés akkor keletkezik, ha a munka egy része csak a következő ciklusban fejeződik be. Mindaddig, amíg az eltérés egy meghatározott határérték alatt marad, és más ciklusok során kiegyenlítődik, az eltérés egy tervezett eszköz az időigényes változatok kompenzálására. A helyzet csak akkor válik kritikusvá, ha a drift-határértéket túllépik.