Узкое место (производство) - Bottleneck (production) - Wikipedia

Пример иллюстрации узкого места в потоке производственных материалов

В производство и управление проектом, а горлышко бутылки - это один процесс в цепочке процессов, поэтому его ограниченная мощность снижает производительность всей цепочки. Результатом наличия узких мест является остановка производства, избыток запасов, давление со стороны клиентов и низкий моральный дух сотрудников.^[1] Есть как краткосрочные, так и долгосрочные узкие места. Краткосрочные узкие места являются временными и обычно не являются серьезной проблемой. Примером краткосрочного «узкого места» может быть квалифицированный сотрудник, взявший несколько выходных. Постоянно возникают долгосрочные узкие места, которые в совокупности могут значительно замедлить производство. Примером долгосрочного узкого места является ситуация, когда машина недостаточно эффективна и, как следствие, имеет длинную очередь.^[2]^[3]

Пример - отсутствие плавильный завод и Очистительный завод поставка, которая вызывает узкие места в восходящем направлении.

Другой пример - в технология поверхностного монтажа сборочная линия с несколькими единицами оборудования. Обычно стратегия здравого смысла состоит в том, чтобы настроить и сдвинуть элемент узкого места к концу процесса, побуждая лучшие и более быстрые машины всегда поддерживать печатная плата (Печатная плата) течет вверх, никогда не позволяя более медленным полностью остановиться; стратегия, которая может привести к вредному (или разрушительному) и значительному общему недостатку в процессе.

Выявление узких мест

Цикл выявления, управления и предотвращения узких мест в производстве

Почти у каждой системы есть узкое место, даже если оно незначительное. Если бы каждая система работала на полную мощность, по крайней мере одна машина могла бы накапливать процессы.^[4] Выявление узких мест имеет решающее значение для повышения эффективности производственной линии, поскольку позволяет определить область, в которой происходит накопление. Машина или процесс, который накапливает самую длинную очередь, обычно является узким местом, однако это не всегда так. Узкие места можно найти посредством: определения областей, в которых происходит накопление, оценки пропускной способности, оценки того, используется ли каждая машина на полную мощность, и поиска машины с большим временем ожидания.^[5]^[6]

Накопление

Когда ввод идет быстрее, чем скорость процесса, начинается накопление.^[2] Это означает, что у машины либо недостаточно мощности, либо она используется не полностью (неэффективно), либо у нее недостаточно квалифицированный оператор. Этот метод неэффективен при выявлении узких мест, когда очереди находятся на нескольких этапах процесса, поскольку существует несколько процессов с накоплением.^[5]

Пропускная способность

Поскольку производственная линия напрямую связана с производительностью машин, она позволяет выявить основные узкие места в производственном процессе. Изменяя производительность каждой машины, можно будет оценить, какая машина больше всего влияет на общую производительность, и, следовательно, определить узкое место в цепочке процессов.^[7]

Полная мощность

Используя процент использования каждой производственной единицы, можно определить машину, которая использует самый высокий процент своей мощности. Эта машина создает узкие места для других машин, «вынуждая» их работать с меньшей производительностью. Однако, если все машины в цепочке процессов работают с одинаковым уровнем производительности, увеличение мощности самой низкой машины не приведет к значительному увеличению общей производительности.^[5]

Время ожидания

В случае, когда несколько производственных единиц уже работают на полную мощность, отслеживание времени простоя машин позволит вам определить, какая машина является узким местом. Обычно узким местом является машина, предшествующая машине с наибольшим временем ожидания или простоя в цепочке процессов. Результатом этого является недогрузка машины.^[5]

Диаграмма Fishbone - для поиска узких мест

Диаграмма рыбьей кости (диаграмма причин и следствий)

Диаграмма «рыбья кость» - это графическое средство для поиска возможных проблем в цепочке процессов. Собирая различные данные, связанные с проблемой, и вводя их в диаграмма, становится легче анализировать данные в том порядке, в котором они используются, и, следовательно, определять корень проблемы. Это обычно используется, чтобы найти узкое место в цепочке процессов, так как можно точно определить машину, ответственную за задержку производства.^[8]

Последствия узких мест в производстве

Последствиями наличия узких мест в производстве являются возможные остановки производства, избыток предложения, падение морального духа сотрудников и потеря клиентов. Узкие места могут привести к перегрузке машины. Перегрузка машины может привести к ее повреждению или износу, что может привести к длительным простоям в долгосрочной перспективе.

Стойло в производстве

Остановка в производстве будет результатом того, что одна машина замедлит всю цепочку процессов и постоянно оставит другие машины неспособными продолжать работу, пока она накапливает большую очередь. Эта неэффективность значительно замедляет производство, поскольку многие ресурсы, такие как время, люди и машины, вынуждены ждать.^[1]

Избыток предложения

В случае накопления в долгосрочной перспективе емкость, с которой работает узкое место, может быть настолько медленной, что накопленные ресурсы, находящиеся в очереди, должны быть сохранены. Стоимость хранения ресурсов значительна, поскольку для транспортировки материалов туда и обратно требуются ресурсы, а также требуется место, что является еще одной потенциальной стоимостью.^[1]

Падение морального духа сотрудников

В результате узких мест может потребоваться больше работы от сотрудников, а также увеличение рабочего времени. Кроме того, существует фактор стресса и разочарования в связи с узким местом машины и ее оператором. Это может привести к снижению эффективности, поскольку сотрудники могут быть не очень мотивированы к работе.^[5]

Устранение узких мест

После выявления узкого места оценка степени узкого места имеет решающее значение для определения того, как управлять узким местом. Узкое место может быть незначительным или серьезным. Незначительные узкие места могут не нуждаться в немедленном устранении, тогда как серьезные узкие места следует устранять немедленно. Есть несколько способов устранить узкие места. Вот некоторые способы сделать это: добавление ресурсов к узкому месту (больше людей),^[9] минимизация времени простоя,^[10] устранение неценностных видов деятельности, инвестирование в дополнительное оборудование, которое выполняет те же действия, и оптимизация работы с узкими местами.^[11]^[12] Другие источники также предполагают, что после выявления узкого места лучше всего обеспечить его надлежащее обслуживание,^[13] обеспечить постоянный буферный запас перед узким местом, сократить время, затрачиваемое на настройку и переналадку, и обучить больше операторов работе с узкими местами.^[14]^[15] Это более подробно объясняется ниже. Планирование производства для оптимизации эффективности - еще одно средство эффективного использования узких мест. Это сводит к минимуму вероятность того, что производственная квота не будет соблюдена. Планирование также сокращает количество ситуаций, когда производство останавливается из-за нехватки персонала, из-за повышения организации и большего запланированного производства. Это также позволяет в полной мере использовать имеющееся время, поскольку можно найти промежутки времени, чтобы машина работала как можно больше часов в неделю.^[16]

Увеличение количества операторов или сотрудников

Увеличение количества операторов или увеличения штата может быть выгодным по нескольким причинам. Увеличение количества операторов может повысить эффективность,^[2] поскольку все они могут работать в разные смены по времени, и, следовательно, узкое место машины может работать дольше.^[15] Кроме того, если один из рабочих заболеет, не сможет работать или уволится, всегда найдется кто-нибудь, кто сможет его заменить. Увеличение количества сотрудников может быть полезно для повышения эффективности.^[17] Это связано с тем, что их можно переназначить для работы с частями операций узких мест машин, которые можно разбить на более мелкие операции и переназначить, чтобы уменьшить рабочую нагрузку на машину и, следовательно, уменьшить накопление.^[11]^[12]^[14] Переназначение другой работы другим машинам позволяет уменьшить накопление или задержку для машины с узким местом. Это значительно ускоряет производство, так как сокращает время ожидания машин на более поздних этапах цепочки процессов, повышая производительность.^[18]

Минимизация времени простоя, настройки и переналадки

Чтобы компенсировать то, что это самое слабое звено в цепочке процессов, узкому месту придется работать в течение более длительных периодов времени. Время переналадки и настройки должно быть сведено к минимуму, чтобы машины могли работать немного дольше, уменьшая влияние узких мест.^[15] Сведение к минимуму времени простоя за счет того, что узкие места машин будут работать от более раннего до более позднего, является обычной стратегией для решения проблемы, однако это увеличивает вероятность перегрузки машины и необходимости регулярного обслуживания.^[11]

Устранение неценностной деятельности

Удаляя все неценные действия, вы сокращаете количество избыточных задач, выполняемых узким местом, и, следовательно, максимизируете эффективность. Удаление отходов приводит к сокращению времени цикла, что позволяет машине завершить каждый процесс за меньшее время.^[11]

Обеспечение постоянного буферного запаса до производства

Чтобы оптимизировать использование машины, она должна работать как можно дольше и, следовательно, никогда не должна ждать материалов или запаса для увеличения производительности. Этого можно достичь, установив буферный запас, чтобы у машины всегда была какая-то задача, которую она могла бы выполнить. Обратной стороной этой стратегии является то, что для хранения буферного запаса потребуется складское пространство, когда машина, предшествующая ей в цепочке процессов, работает.^[11]

Предотвращение узких мест

Предотвращение узких мест было бы идеальным, чтобы избежать необходимости управлять ими и устранять их в будущем. Есть способы обойти их при планировании производственная среда. Предоставление сотрудникам свободы в принятии незначительных решений позволит им принять решение, которое, по их мнению, является наиболее эффективным, а их опыт, как операторы машины, позволит им со временем специализироваться в использовании машины.^[19] Перекрестное обучение сотрудников повысит адаптивность производственной линии и, следовательно, сократит потенциальные простои в будущем. Наем высокопроизводительных сотрудников снизит вероятность образования узких мест из-за неэффективных сотрудников, которые неэффективно используют назначенное им оборудование.^[20] Планирование более высокого потенциального объема производства при проектировании производственной среды имеет решающее значение в долгосрочной перспективе, поскольку возникает необходимость в больших заказах, когда необходимо запустить все оборудование. Работа всего оборудования на полную мощность не всегда идеальна из-за ситуаций, когда возникают неисправности и производство останавливается. Наличие вдохновляющих руководителей, которые хорошо понимают, как обеспечить бесперебойную работу производства, позволит лучше контролировать все различные процессы в производственной цепочке. Учет схемы различных процессов также может повысить эффективность, поскольку сводит к минимуму задержку на этапе транспортировки. Использование правильной компоновки может снизить накладные расходы на машины и может сократить время обработки материалов.^[21]

Внедрение стандартизированных протоколов обмена может минимизировать вероятность возникновения узких мест в будущем за счет минимизации времени простоя. Это увеличивает эффективность за счет уменьшения возможной путаницы между различными секторами и, следовательно, снижает вероятность задержек с прибытием сырья.^[22]

Статические и динамические системы и смещение узких мест

Статическое узкое место - это место, где не возникают случайные или неожиданные колебания (например, те, которые могут произойти во время переключения или выхода из строя системы). Статическая система не меняется в поведении и, следовательно, остается постоянной. Найти узкое место в статической системе очень просто, это просто машина или процесс с наибольшим постоянным временем цикла. Статических систем на самом деле не существует, несмотря ни на что, всегда будут небольшие колебания времени цикла. Это связано с тем, что невозможно предотвратить любые колебания, замедляющие работу системы. Примером этого может быть нехватка электроэнергии или стихийное бедствие.^[23] Поведение любой системы уязвимо для любого случайного события, и, следовательно, все системы динамичны. Динамические системы можно разделить на две основные группы: стабильные и нестабильные. Существенная разница в контексте динамических систем заключается в том, что узкие места могут перемещаться. Скорость сдвига узкого места в зависимости от буфера между процессами.^[23] Узкие места смещаются при изменении местоположения рабочего центра в производственной зоне, и это приводит к проблемам управления из-за значительной задержки выпуска продукции. Смена узких мест - это результат неизбежных, неожиданных событий, планирование которых невозможно.^[24]

Предлагаемые шаги, чтобы избежать или предотвратить смещение узких мест:

Шаг 1) Повторно оцените максимальную загрузку каждой машины, процесса или рабочего центра при принятии нового заказа.

Шаг 2) Найдите узкое место в системе и определите его избыточную мощность.

Шаг 3) Заполните узкие места излишками мощности.

Шаг 4) Узнайте время выпуска материала в результате планирования новых узких мест.

Следуя этим шагам, изготовление заказа будет выполнено в кратчайшие сроки.^[25]