ORGANISATIE VAN HET PRODUCTIEPROCES
DEEL 1: FACILITIES DESIGN
1 INLEIDING
Lay-out design
=
lay-out productie-, ondersteunende-
en personeelsruimten
1.1 Trade-off
Abstractie van WAT geproduceerd wordt (eindproduct)
5 grote types design 2 dimensies
1) Variëteit/breedte van productgamma
2) Flexibiliteit in productieproces
- Lotgrootte = #prod/batch (lage var = hoog volume)
- Lage variëteit = meer controle (complexiteit )
- Op maat gemaakt = duurder productkost
! Gelijkaardige types processen = gelijkaardige beheersproblemen
voor- en nadelen bij de ≠ types layout beheersproblemen optimaliseren per type
Vb: geconnecteerde lijn lijnbalancering
Vb: job shop lange wachttijden, hoge work-in process, moeilijk beheersbaar…
Layout ≠ statisch ≠ eenmalige keuze link met levenscyclus product
𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
Job shop → layout verschuift
(laag volume) naar linksonder
1
,1.2 Types layouts
1.2.1 Doksysteem (vaste-plaatslayout)
= product blijft ter plaatse, bedrijfsmiddelen bewegen vb: scheepsbouw, bouw van huizen…
Eigenschappen
- Product, mensen en middelen op 1 plaats = statisch
- “dok” maakt product compleet gereed
- Als product gereed begin aan het volgende
+ -
Het aantal productbewegingen wordt Beweging van personeel en uitrusting
gereduceerd (product blijft op zelfde plaats)
Duplicatie van uitrusting soms noodzakelijk
Taakverrijking: doksysteem laat toe dat = als je ≠ dokken tegelijkertijd wilt laten werken
individuen/teams “de hele job” uitvoeren → gevolg = lage bezettingsgraad
Zeer flexibel: laat veranderingen toe in Geen duplicatie = risico op overschrijden deadlines
productontwerp en -mix Vb: 1 kraan voor 2 werven
(resource-constrained project scheduling)
Gekwalificeerd personeel vereist
Algemeen toezicht vereist
1.2.2 Functionele layout (job shop/process layout)
= machines staan gegroepeerd in afdelingen volgens het type bewerking dat ze uitvoeren
- Elke product volgt eigen routing afh van type + volgorde bewerkingen
- Kleine herhalingsgraad vraag/puur op order
→ lage volumes: enkelstuks- en kleinseriefabricage ≠ one-of-a-kind!!
Vb: meubelmakerij = zaagafdeling, verafdeling… (elk product eigen route)
+ -
FLEXIBILITEIT GERINE EFFICIENTIE
Machines kunnen op ≠ stappen in productie Sterk variërende routings, chaotische flows
-proces gebruikt worden
Productieplanning + -controle = moeilijk beheersbaar
→ hoge bezettingsgraad = mogelijk
→ variabiliteit in procestijden, -mix en omsteltijd
Theoretisch: klein #machines kan volstaan
Grote hoeveelheid work-in-process (WIP) op de vloer
= lage investeringskost
→ vereist werkkapitaal + ruimte !!
Zeer hoge flexibiliteit op vlak v producttypes
Doorlooptijd = vaak veelvoud v bewerkingstijd order
(universele middelen, flexibele routings…)
Expediting, rush orders (order voortrekken)
Gespecialiseerde kennis, vakspecialisatie
Hoge productkost per unit + capaciteitsverlies
1.2.3 Flowproductie (product layout)
- Voor elk type product een lijn ontwerpen
→ machines staan gegroepeerd in lijnen voor productie bep producttype
- Alle producten op lijn volgen dezelfde bewerkingsvolgorde (backtracking)
Vb: Volvo
2
,2 TYPES
1. Gebonden lijn (paced/connected line) = werking stations synchroniseren
• Geen WIP buffers tussen de stations
• Aan alle stations zelfde “ritme” opgelegd = zelfde taktijd om bewerkingen uit te voeren
• 2 manieren om dit af te dwingen
1) Continu lopende band (equipment-paced) spelen met toegelaten tijd per station
= productieproces gaat door tijdens verplaatsing = operator moet meebewegen
2) Intermitterende lijn (operator-paced)
= product staat stil tijdens bewerking (iets mensvriendelijker)
2. Ongebonden lijn (unpaced/disconnected/batch production line)
• Buffers tussen (bepaalde) stations opbouw WIP
• Stations kunnen in grote mate onafhankelijk van elkaar werken
+ -
HOGE EFFICIENTIE GERINGE FLEXIBILITEIT
De layout volgorde bewerkingen Breakdown in de lijn complete shutdown lijn
- ordelijke en logische flow (vooral bij gebonden lijn)
- beperkte material handling
Verandering in productontwerp/-mix?
Beperkte vaardigheden arb vereist = weinig training → drastische verandering layout nodig
(lage ombouwflexibiliteit)
Lage kost per unit (wel hoge volumes nodig)
→ beperkte productmix + hoge volumes Duplicatie van uitrusting (= lage bezettingsgraad)
Gebonden lijn lijnbalancering Hoge investeringskosten
- Bewerkingen/station gegroepeerd voor taktijd → enkel gerechtvaardigd voor massaproductie
- Geen opbouw WIP (voortdurende beweging)
Geringere werkvoldoening
- Lage doorlooptijd (min wachttijden)
= vervreemding werkers
Goede beheersbaarheid = mogelijk automatisering
1.2.4 Celproductie (group technology based layout)
= tussenvorm tussen lijnproductie en job shop-productie
vaak tussenstap in overgang van job shop naar lijn- en flowproductie (door bvb levensfase)
! Doel = combinatie efficiëntie en flexibiliteit
Methode
- Groepeer machines die bepaalde productfamilies maken in een cel
→ set die voldoende groot is in volume om in een aparte cel te zetten!!
- Ideaal: geen material handling tussen cellen
- Binnen cel = hogere efficiëntie (dankzij omstellingen + material handling)
2 TYPES
1. GT cell (minifabriek, subplant job shop) = leunt meer aan bij job shopproductie
• Functionele indeling binnen groep voor productie familie producten
• Familielid volgt eigen routing doorheen cel
→ willekeurige bewerkingsvolgorde binnen cel, bewerkingen kunnen
worden overgeslagen, backtracking toegelaten,…
• WIP bij iedere bewerking
• Cross-trained team operatoren
• Nuttige oplossing indien
Grote variëteit aan types binnen familie
Elk type vrij klein volume
Groot aantal verschillende routings
3
, 2. GT flow line (JIT cell) = leunt meer aan bij lijnproductie
• Producten in familie: geen backtracking, geen bewerkingen overslaan…
• Systeem kan niet gesynchroniseerd worden nog omsteltijden
• Machines opgesteld in de volgorde van de bewerkingen
• Cross-trained team operatoren ( job shop niet)
• Binnen de cel (ongebonden, “unpaced”) lijnstructuur
Buffers tussen verschillende stations
Bewerkingstijd op bepaald station is afh v producttype binnen familie
→ idealiter gelijkaardig en met weinig of geen setups
Operatoren helpen elkaar
Vaak: U-shaped layout (ook zo voor GT cell)
+ -
EFFICIENT + FLEXIBEL BUFFERS
Voordelen product + process layout Machines apart in cel behandelen enkel familie
→ lagere bezettingsgraad dan process
Vereenvoudigde goederenstroom
= beter beheersbaar + eenvoudige opvolging Grotere vaardigheden vereist arbeiders dan product
Eenvoudige infostroom Opbouw buffers + WIP
!!MAAR: minder dan bij process
Kortere doorlooptijden + WIP dan process
Teamwerk, werkvoldoening + verantw arb
1.2.5 Continue productie
= extreme geval van lijnproductie vb: chemische industrie, staalindustrie…
Eigenschappen
- Grote herhalingsgraad van de vraag productie in grote loten
- Tussenvoorraden onmogelijk of ongewenst vb: wegens tijdsbeperkingen
→ geen WIP (buffers) vb: tussenproducten chemisch niet stabiel
- 24 u per dag, 7 dagen per week zelden proces stilgelegd (opstarten duurt heel lang!)
- Klemtoon ligt op productiesturing conform specificaties
- Proces-en semi-procesnijverheid
Voordelen en nadelen: zie lijnproductie (zijn in dit geval nog meer uitgesproken!)
1.2.6 Hybride layouts
= binnen 1 bedrijf kunnen ≠ types layout voorkomen
Vb: in assemblagebedrijf
• Belangrijke (high-volume) subassemblies cellen
• Minder belangrijke (low-volume) subassemblies job shop
• Eindassemblage lijnproductie
1.3 Layout beslissingen
Andere manier om layout te kiezen = obv de locatie vh KOOP ipv obv de variëteit/flexibiliteit
KOOP = KlantenOrder-OntkoppelPunt t
= punt vanaf waar de fabricage wordt aangestuurd door een reëel klantenorder
Voor dit punt = PUSH-processen gepland obv forecast
Na dit punt = PULL-processen aangedreven door vraag vd klant
4
DEEL 1: FACILITIES DESIGN
1 INLEIDING
Lay-out design
=
lay-out productie-, ondersteunende-
en personeelsruimten
1.1 Trade-off
Abstractie van WAT geproduceerd wordt (eindproduct)
5 grote types design 2 dimensies
1) Variëteit/breedte van productgamma
2) Flexibiliteit in productieproces
- Lotgrootte = #prod/batch (lage var = hoog volume)
- Lage variëteit = meer controle (complexiteit )
- Op maat gemaakt = duurder productkost
! Gelijkaardige types processen = gelijkaardige beheersproblemen
voor- en nadelen bij de ≠ types layout beheersproblemen optimaliseren per type
Vb: geconnecteerde lijn lijnbalancering
Vb: job shop lange wachttijden, hoge work-in process, moeilijk beheersbaar…
Layout ≠ statisch ≠ eenmalige keuze link met levenscyclus product
𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
Job shop → layout verschuift
(laag volume) naar linksonder
1
,1.2 Types layouts
1.2.1 Doksysteem (vaste-plaatslayout)
= product blijft ter plaatse, bedrijfsmiddelen bewegen vb: scheepsbouw, bouw van huizen…
Eigenschappen
- Product, mensen en middelen op 1 plaats = statisch
- “dok” maakt product compleet gereed
- Als product gereed begin aan het volgende
+ -
Het aantal productbewegingen wordt Beweging van personeel en uitrusting
gereduceerd (product blijft op zelfde plaats)
Duplicatie van uitrusting soms noodzakelijk
Taakverrijking: doksysteem laat toe dat = als je ≠ dokken tegelijkertijd wilt laten werken
individuen/teams “de hele job” uitvoeren → gevolg = lage bezettingsgraad
Zeer flexibel: laat veranderingen toe in Geen duplicatie = risico op overschrijden deadlines
productontwerp en -mix Vb: 1 kraan voor 2 werven
(resource-constrained project scheduling)
Gekwalificeerd personeel vereist
Algemeen toezicht vereist
1.2.2 Functionele layout (job shop/process layout)
= machines staan gegroepeerd in afdelingen volgens het type bewerking dat ze uitvoeren
- Elke product volgt eigen routing afh van type + volgorde bewerkingen
- Kleine herhalingsgraad vraag/puur op order
→ lage volumes: enkelstuks- en kleinseriefabricage ≠ one-of-a-kind!!
Vb: meubelmakerij = zaagafdeling, verafdeling… (elk product eigen route)
+ -
FLEXIBILITEIT GERINE EFFICIENTIE
Machines kunnen op ≠ stappen in productie Sterk variërende routings, chaotische flows
-proces gebruikt worden
Productieplanning + -controle = moeilijk beheersbaar
→ hoge bezettingsgraad = mogelijk
→ variabiliteit in procestijden, -mix en omsteltijd
Theoretisch: klein #machines kan volstaan
Grote hoeveelheid work-in-process (WIP) op de vloer
= lage investeringskost
→ vereist werkkapitaal + ruimte !!
Zeer hoge flexibiliteit op vlak v producttypes
Doorlooptijd = vaak veelvoud v bewerkingstijd order
(universele middelen, flexibele routings…)
Expediting, rush orders (order voortrekken)
Gespecialiseerde kennis, vakspecialisatie
Hoge productkost per unit + capaciteitsverlies
1.2.3 Flowproductie (product layout)
- Voor elk type product een lijn ontwerpen
→ machines staan gegroepeerd in lijnen voor productie bep producttype
- Alle producten op lijn volgen dezelfde bewerkingsvolgorde (backtracking)
Vb: Volvo
2
,2 TYPES
1. Gebonden lijn (paced/connected line) = werking stations synchroniseren
• Geen WIP buffers tussen de stations
• Aan alle stations zelfde “ritme” opgelegd = zelfde taktijd om bewerkingen uit te voeren
• 2 manieren om dit af te dwingen
1) Continu lopende band (equipment-paced) spelen met toegelaten tijd per station
= productieproces gaat door tijdens verplaatsing = operator moet meebewegen
2) Intermitterende lijn (operator-paced)
= product staat stil tijdens bewerking (iets mensvriendelijker)
2. Ongebonden lijn (unpaced/disconnected/batch production line)
• Buffers tussen (bepaalde) stations opbouw WIP
• Stations kunnen in grote mate onafhankelijk van elkaar werken
+ -
HOGE EFFICIENTIE GERINGE FLEXIBILITEIT
De layout volgorde bewerkingen Breakdown in de lijn complete shutdown lijn
- ordelijke en logische flow (vooral bij gebonden lijn)
- beperkte material handling
Verandering in productontwerp/-mix?
Beperkte vaardigheden arb vereist = weinig training → drastische verandering layout nodig
(lage ombouwflexibiliteit)
Lage kost per unit (wel hoge volumes nodig)
→ beperkte productmix + hoge volumes Duplicatie van uitrusting (= lage bezettingsgraad)
Gebonden lijn lijnbalancering Hoge investeringskosten
- Bewerkingen/station gegroepeerd voor taktijd → enkel gerechtvaardigd voor massaproductie
- Geen opbouw WIP (voortdurende beweging)
Geringere werkvoldoening
- Lage doorlooptijd (min wachttijden)
= vervreemding werkers
Goede beheersbaarheid = mogelijk automatisering
1.2.4 Celproductie (group technology based layout)
= tussenvorm tussen lijnproductie en job shop-productie
vaak tussenstap in overgang van job shop naar lijn- en flowproductie (door bvb levensfase)
! Doel = combinatie efficiëntie en flexibiliteit
Methode
- Groepeer machines die bepaalde productfamilies maken in een cel
→ set die voldoende groot is in volume om in een aparte cel te zetten!!
- Ideaal: geen material handling tussen cellen
- Binnen cel = hogere efficiëntie (dankzij omstellingen + material handling)
2 TYPES
1. GT cell (minifabriek, subplant job shop) = leunt meer aan bij job shopproductie
• Functionele indeling binnen groep voor productie familie producten
• Familielid volgt eigen routing doorheen cel
→ willekeurige bewerkingsvolgorde binnen cel, bewerkingen kunnen
worden overgeslagen, backtracking toegelaten,…
• WIP bij iedere bewerking
• Cross-trained team operatoren
• Nuttige oplossing indien
Grote variëteit aan types binnen familie
Elk type vrij klein volume
Groot aantal verschillende routings
3
, 2. GT flow line (JIT cell) = leunt meer aan bij lijnproductie
• Producten in familie: geen backtracking, geen bewerkingen overslaan…
• Systeem kan niet gesynchroniseerd worden nog omsteltijden
• Machines opgesteld in de volgorde van de bewerkingen
• Cross-trained team operatoren ( job shop niet)
• Binnen de cel (ongebonden, “unpaced”) lijnstructuur
Buffers tussen verschillende stations
Bewerkingstijd op bepaald station is afh v producttype binnen familie
→ idealiter gelijkaardig en met weinig of geen setups
Operatoren helpen elkaar
Vaak: U-shaped layout (ook zo voor GT cell)
+ -
EFFICIENT + FLEXIBEL BUFFERS
Voordelen product + process layout Machines apart in cel behandelen enkel familie
→ lagere bezettingsgraad dan process
Vereenvoudigde goederenstroom
= beter beheersbaar + eenvoudige opvolging Grotere vaardigheden vereist arbeiders dan product
Eenvoudige infostroom Opbouw buffers + WIP
!!MAAR: minder dan bij process
Kortere doorlooptijden + WIP dan process
Teamwerk, werkvoldoening + verantw arb
1.2.5 Continue productie
= extreme geval van lijnproductie vb: chemische industrie, staalindustrie…
Eigenschappen
- Grote herhalingsgraad van de vraag productie in grote loten
- Tussenvoorraden onmogelijk of ongewenst vb: wegens tijdsbeperkingen
→ geen WIP (buffers) vb: tussenproducten chemisch niet stabiel
- 24 u per dag, 7 dagen per week zelden proces stilgelegd (opstarten duurt heel lang!)
- Klemtoon ligt op productiesturing conform specificaties
- Proces-en semi-procesnijverheid
Voordelen en nadelen: zie lijnproductie (zijn in dit geval nog meer uitgesproken!)
1.2.6 Hybride layouts
= binnen 1 bedrijf kunnen ≠ types layout voorkomen
Vb: in assemblagebedrijf
• Belangrijke (high-volume) subassemblies cellen
• Minder belangrijke (low-volume) subassemblies job shop
• Eindassemblage lijnproductie
1.3 Layout beslissingen
Andere manier om layout te kiezen = obv de locatie vh KOOP ipv obv de variëteit/flexibiliteit
KOOP = KlantenOrder-OntkoppelPunt t
= punt vanaf waar de fabricage wordt aangestuurd door een reëel klantenorder
Voor dit punt = PUSH-processen gepland obv forecast
Na dit punt = PULL-processen aangedreven door vraag vd klant
4
