Łącznik pomiędzy produkcją jednostkową, a masową – typy organizacji produkcji

Aby zaspokoić potrzeby prawie 8 miliardów ludzi na świecie, trzeba produkować szybko i dużo. Ekonomia podpowiada, aby celem produkcji były jej jak najniższe koszty. Produkcja masowa daje sobie z tym radę. Lecz im większy popyt, tym częściej produkcja polega na wytwarzaniu albo pojedynczych wyrobów albo asortymentu, dzięki któremu można się wyróżniać. Jednostkowe wytwarzanie zapewnia unikalność, ale wówczas tanio nie będzie i nie dla wszystkich uda się wyprodukować. Więc jak produkować na masową skalę, ale żeby wszystko nie było jednakowe? Z pomocą przychodzi tutaj produkcja seryjna. Taki łącznik pomiędzy produkcją jednostkową, a masową. Oczywiście chęć wyróżnienia się jest tu tylko końcowym efektem produkcji seryjnej, której podstawy są znacznie szersze.

Czym jest produkcja seryjna w organizacji produkcji?

Jak definiuje się produkcję seryjną? Jest to okresowe produkowanie takich samych artykułów w większej, określonej ilości. Sama ilość nie jest szczególnie istotna, ważniejsze jest podobieństwo produktów i okresowość wytwarzania. Liczba produktów ma wpływ na podtyp: mało- (drobno-), średnio- lub wielkoseryjna, przy czym nie ma żadnych granicznych ilości, które by oddzielały te podtypy. Dla przykładu producent niezwykle drogich, luksusowych zegarków potraktuje serię 10 sztuk jako małą, 100 sztuk jako średnią, a 1.000 sztuk jako wielką partię. Natomiast producent zegarków popularnych serię 5.000 sztuk uzna za małą, a dopiero 100.000 będzie dla niego przykładem produkcji wielkoseryjnej. Oczywiście można stosować teoretyczne parametry, jak np. wskaźniki oprzyrządowania, lecz jest to bardziej akademicka dyskusja.

Zapytaj o rozwiązania DSR 4FACTORY dla Twojej firmy

Czym charakteryzują się różne rodzaje produkcji?

Produkcja jednostkowa koncentruje się na produkcji jednorazowo wyrobów, które powinny być unikalne, z których każdy stanowi odrębną całość. Zapotrzebowanie na takie wytwory przeważnie jest niskie, stosuje się zazwyczaj uniwersalne narzędzia oraz pracę ręczną na każdym stanowisku, choć wiele zależy tu od rodzaju wytwarzanego wyrobu. Jednostkowa produkcja rzemieślnicza będzie głównie opierać się na ręcznym wykonaniu przedmiotu, natomiast stocznia budująca wielki kontenerowiec z pewnością wykorzysta park maszynowy jaki posiada. W obydwu przypadkach konieczne jest posiadanie wysokokwalifikowanej kadry realizującej zadanie. Produkcja jednostkowa pozwala najlepiej dopasować się do potrzeb odbiorcy, jednak jest najmniej wydajna i najdroższa. Wytwarzanie produktów i cały proces wytwórczy zależy zatem m.in. od charakteru fabryki, stopnia specjalizacji, czasu trwania cyklu produkcyjnego czy procesu kontroli jakości wytwarzanych produktów.

W przypadku produkcji masowej cechą charakterystyczną jest wytwarzanie dużych ilości takich samych elementów lub komponentów w sposób ciągły, zazwyczaj przesuwając obrabiany element pomiędzy konkretnymi stanowiskami roboczymi, gdzie wykonuje się kolejne operacje. Produkcja taka chętnie poddaje się automatyzacji, jest tania i wydajna, nie wymaga też zazwyczaj wysokich kwalifikacji pracowników, których można łatwo przyuczyć do wykonywania poszczególnych operacji. Niestety, do uruchomienia masowej produkcji konieczne jest poniesienie dużych nakładów finansowych, a popyt na wytwarzane dobra powinien wykluczać możliwość lub konieczność zatrzymywania linii produkcyjnej w trakcie produkcji.

A jak to jest w przypadku produkcji seryjnej? Tak „po środku” – produkcja seryjna różni się od produkcji jednostkowej liczbą wyrobów, natomiast od produkcji masowej brakiem ciągłości pracy, czyli w jej przypadku ma miejsce produkcja w seriach, z przestojami.

Cechy charakterystyczne dla produkcji seryjnej to:

• produkcja w postaci okresowo powtarzalnych partii (ewentualnie jednorazowej partii powtarzalnych produktów);
• produkowane wyroby są technologicznie identyczne;
• względnie ustabilizowany proces produkcji;
• stosuje się zarówno standardowe narzędzia i maszyny, jak i specjalne oprzyrządowanie dedykowane produkowanemu asortymentowi;
• grupowe rozmieszczenie gniazd produkcyjnych dla wykonywanych operacji.

Rodzaje produkcji seryjnej z jakimi możemy mieć do czynienia dzieli się w zależności od:

• ilości:
  • małoseryjna – bardziej zbliżona do produkcji jednostkowej, niski stopień stabilizacji produkcji, wymaga wyższych kwalifikacji personelu, stosuje się bardziej uniwersalne narzędzia. Specjalistyczne oprzyrządowanie stosuje się sporadycznie, za to łatwo zmieniać produkowany asortyment. Zazwyczaj wykonuje się jedną operację na całej serii produktów, a potem dopiero przechodzi do kolejnej operacji. Wymaga niskich nakładów inwestycyjnych na uruchomienie.
  • średnioseryjna – względnie ustabilizowany proces produkcyjny, stosuje się zarówno narzędzia uniwersalne, jak i specjalistyczne, asortyment można zmieniać niewielkim nakładem pracy.
  • wielkoseryjna – najbardziej zbliżona do produkcji masowej, ustabilizowany proces produkcyjny. Stosuje się dużo specjalistycznego oprzyrządowania, dzięki czemu spadają wymagania do personelu wykonującego operacje technologiczne, na stanowiskach roboczych. Występuje powtarzalność operacji, spadają koszty produkcji, jednak rosną nakłady na uruchomienie produkcji i wykonanie specjalistycznego oprzyrządowania.

• rodzaju montażu:
  • potokowa ( produkcja seryjna rytmiczna) – gniazda robocze są rozmieszczone zgodnie z procesem technologicznym, obrabiany element jest przesuwany do kolejnej operacji przez przesunięcie na kolejne gniazdo robocze. Wydajność w każdym gnieździe jest podobna, dzięki czemu uzyskuje się płynne przejście produktu pomiędzy stanowiskami. Jest to jeden z najwydajniejszych sposobów produkcji.
  • niepotokowa (nierytmiczna) – gniazda robocze są sytuowane zmiennie i mogą współpracować pomiędzy sobą w sposób bardziej dowolny. W gniazdach zazwyczaj koncentrują się kompetencje i przesuwanie elementów pomiędzy gniazdami odbywa się w sposób incydentalny, zazwyczaj po wykonaniu całej operacji. Taki typ produkcji może powodować powstawanie „wąskich gardeł”, nierównomiernie obciąża zasoby i jest trudniejszy w planowaniu lecz zapewnia zdecydowanie większą elastyczność produkcji, możliwość dostosowania produkowanego asortymentu do potrzeb konkretnego odbiorcy.

Automatyzacja i powtarzalność – korzyści produkcji seryjnej

Zalet produkcji seryjnej jest wiele, w zależności od wielkości partii lub serii, typu montażu, zmieniają się też korzyści płynące z takiej formy i odmiany organizacji produkcji.

Do podstawowych zalet zaliczamy:

• powtarzalność – cechy użytkowe wyrobów produkowanych w ten sposób nie zmieniają się w zakresie partii. Kupując dwie puszki farby z tej samej partii możemy liczyć, że będą miały ten sam kolor;
• krótki cykl produkcyjny – czas od zamówienia do dostawy jest stosunkowo krótki;
• obniżenie kosztów produkcji;
• możliwość zmiany produkowanego asortymentu, elastyczne dostosowanie do potrzeb odbiorców, sezonowości produktów, itp.;
•  możliwość zatrzymania produkcji bez ponoszenia wysokich kosztów;
• niższe kwalifikacje personelu – pracownicy w gniazdach roboczych mogą być szkoleni do wykonywania pojedynczych operacji, przez co nie jest wymagana szeroka wiedza specjalistyczna;
•  możliwość mechanizacji procesów i operacji – zwłaszcza w wielkoseryjnej produkcji istnieje możliwość stosowania automatów, co wpływa na opłacalność produkcji oraz przepływ materiału.

A może produkcja seryjna ma też „zalety ujemne”?

O wadach także należy wspomnieć:

• przerywanie produkcji powoduje straty w „utraconych korzyściach” – im krótsze serie tym więcej strat;
• utrzymanie stałej jakości stanowi wyzwanie. O ile w ramach jednej partii powtarzalność jest zazwyczaj wysoka, to już uzyskanie takich samych parametrów pomiędzy partiami stanowi znacznie większą trudność;
• im większa produkcja i dłuższe serie, tym większe ryzyko spadku motywacji pracowników wykonujących te same czynności (brak różnorodności);
• zwiększają się trudności w planowaniu produkcji. Zazwyczaj w tym samym parku maszynowym produkowane są różne wyroby, więc w planowaniu należy uwzględniać  czas i częstotliwości konieczności przezbrajania stanowiska roboczego, ograniczenia dostępności personelu, zwłaszcza wysokokwalifikowanego i inne ograniczenia, tzw. drugorzędowe;
• konieczność zarządzania magazynami surowców, aby składniki były dostępne na start produkcji oraz posiadały odpowiednie parametry jakościowe;
•  Nakłady na wdrożenie nowego produktu rosną wraz ze wzrostem współczynnika oprzyrządowania – im więcej dedykowanych elementów do produkcji, tym dłuższy proces wdrożenia. Wymagane jest zaplanowanie wszelkich działań, aby zniwelować wysokie koszty pracy, wytworzyć produkty najwyższej jakości oraz aby zapewnić największą stabilność produkcji.

Integracja procesów produkcyjnych: optymalizacja dzięki rozwiązaniom DSR 4FACTORY – czy warto?

Produkcja seryjna jest chyba najczęściej spotykanym typem produkcji w obecnej gospodarce. Wymaga poniesienia pewnych nakładów początkowych, związanych z parkiem maszyn oraz nakładów na specjalistyczne oprzyrządowanie do produkcji konkretnego asortymentu. W konsekwencji konieczne jest zapewnienie odpowiednich zasobów wykwalifikowanych pracowników oraz kadry menadżerskiej, a także narzędzi do monitorowania i obsługi zarówno samych procesów produkcyjnych, jak i działań powiązanych. A ten, kto zainwestował pieniądze z pewnością chciałby mieć możliwość kontrolowania, jak efektywnie są wykorzystywane i otrzymania wartości dodanej.

Świetnie sprawdzi się tutaj zintegrowany system zarządzania produkcją – czyli pakiet narzędzi i usług DSR 4FACTORY, jak np. SFC 4FACTORY do rejestracji działań na produkcji czy APS 4FACTORY do planowania i harmonogramowania produkcji, które są w pełni zintegrowane z systemem ERP 4FACTORY: QAD Adaptive ERP – do zarządzania całością przedsiębiorstwa w tym księgowością, magazynami, zakupami, sprzedażą i kontrolingiem.

W zamian otrzymujemy wydajny proces produkcyjny, umożliwiający elastyczne dostosowanie się do zmian popytu i oczekiwań odbiorców. Pozwala też na odpowiednio zrównoważony rozwój miejsca pracy, poprzez np. automatyzację procesu kontroli jakości wytwarzanych produktów, zwiększanie mocy produkcyjnych, usprawnianie technologii, a nawet zmianę typu organizacji produkcji czy branży.

Autor:

Waldemar Ścigała

Konsultant ERP 4FACTORY

Przeczytaj również:

Jak optymalizować fabrykę dzięki predictive maintenance?

Odrobinę lżej o optymalizacji procesów produkcyjnych

Przenikanie się sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego: współczesne wykorzystanie i perspektywy