KURZUS: Gyártási folyamatok tervezése és minőségbiztosítása
MODUL: III. modul: A gyártás technológiai tervezése
11. lecke: A gyártás típusa: sorozatgyártás, tömeggyártás
Tanulási útmutató | |||
Tevékenységek | |||
| |||
Követelmények | |||
Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha | |||
| |||
Tananyag | |||
11.1. Sorozatgyártás | |||
A termékek jelentős részének fogyasztásában - és ennek megfelelően a gyártásában is - rendszeres ismétlődés tapasztalható. Ha valamilyen termékkel szemben jelentkező igény nem olyan nagy, hogy egyes munkahelyek kizárólag erre az egyfajta termék gyártására lennének szakosíthatók, akkor is célszerű bizonyos mennyiséget egyszerre gyártani. Ebben az esetben ugyanis nem kell az egyes darabokat egymástól elkülönítetten gyártani, ezért a gyártás-előkészítés részletesebb lehet, a gyártás szervezettebb és gazdaságosabb. | |||
A gyártásnak azt a típusát, amelyben meghatározott mennyiségű egyforma gyártmányt (a gyártmány egy sorozatát) egyszerre adnak gyártásba, sorozatgyártásnak nevezzük. | |||
| |||
A sorozatgyártást nem egyszerűen a nagyobb mennyiség, hanem a gyártási körülményeknek az egész sorozatra vonatkoztatott azonossága jellemzi. | |||
Ilyen azonosságok: | |||
| |||
A sorozat fogalma gyártmányra és alkatrészre egyaránt vonatkoztatható. | |||
A gépipari - és különösen a járműipar - gyártmányainak jelentős része sorozatgyártással készül. A sorozatgyártás elég széles skálájú gyártási típus, amelynek keretében három fokozatot szokás megkülönböztetni: | |||
| |||
E gyártási fokozatok határai azonban az egyes gyártmányok viszonylatában nehezen tisztázhatók. Valamely gyártmányra meghatározott sorozatnagyság, a gyártásban résztvevő munkahelyeken különböző tömegszerűségi fokot eredményezhet. Ugyancsak eltérhetnek egymástól a gyártmányra és a gyártmányhoz tartozó különböző részegységekre (pl. alkatrészekre, szerelési alcsoportokra, szerelvényekre stb.) meghatározott sorozatnagyságok. | |||
Ezért a kis-, közép- és nagysorozat közötti különbségtétel inkább csak elméleti jelentőségű. | |||
11.1.1. Kissorozat | |||
Kissorozatról beszélünk akkor, ha - a gyártási ritmus (gyártásismétlődés) meghaladja az egy termék legyártásához szükséges összműveletidőt, de - annak kétszeresét nem. | |||
Vagyis | |||
Ahol: | |||
Ennél a gyártási típusnál a munkahelyek adott feladattal való terhelése csak részleges, s minden művelet megszakításos. | |||
11.1.2. Középsorozat | |||
Középsorozatról van szó, ha a gyártási ritmus | |||
| |||
Vagyis | |||
Ennél a gyártási típusnál a termék gyártása már megszakítás nélkül folyik, az egyes műveletek kivitelezése azonban még megszakításos. | |||
11.1.3. Nagysorozat | |||
Nagysorozatú a gyártás típusa akkor, ha | |||
| |||
Vagyis | |||
A sorozatgyártás számszerű meghatározásának bemutatásához tételezzük fel az alábbi adatokat: | |||
A műveletidők: | |||
A gyártási ritmus: | |||
Órákban kifejezve (egyműszakos, 8 órás munkaidővel dolgozó üzem esetén): R = 3x8 = 24 [óra/db]. | |||
Az adatokat és eredményeket a 2. ábrán szemléltetjük. | |||
| |||
Az ábrán vonalkázással jelölt (a 2., a 9., a 16. stb.) napok munkaszüneti napok, azokon nem folyik termelés. Így a 3 napos gyártási időtartam az ábrán átfog négy naptári napot. | |||
Figyelje meg az ábrán a következőket: | |||
| |||
Az ábrán megfigyelhető, hogy nagysorozat gyártásánál legalább egy munkahelyet (t2= tmax) az adott feladattal teljesen leterheljük, tehát itt a munkavégzés megszakítás nélkül folyik. | |||
A sorozatgyártás - az egyedi gyártáshoz képest - fejlettebb gyártásszervezési módszerek alkalmazását teszi lehetővé. | |||
A sorozatgyártás tehát nem más, mint az azonos termékekből nagyobb mennyiség üzemszerű gyártása, megfelelő előkészület után (prototípus, nullszéria, nullsorozat). Minél nagyobb a sorozat, a termék annál gazdaságosabban gyártható; a tervezési (konstrukciós), gépesítési és felszerszámozási költségek ugyanis egy darabra számítva folyamatosan csökkennek. Az említett prototípus tulajdonképpen első, kísérleti gyártmány, amely az új termékeknél a konstrukció ellenőrzésére szolgál. A kísérleti gyártás tapasztalatai alapján készül a nullszéria, majd az utóbbi tapasztalatai alapján kezdődik meg a sorozatgyártás. | |||
A nullszéria kis darabszámú kísérleti sorozat (nullsorozat). Célja a prototípus konstrukciójának, technológiai előírásai helyességének kipróbálása, valamint a tervezett és tényleges gazdaságosság összehasonlítása. Éppen ezért a nullszériát már azokkal a gép- és szerszámfajtákkal kell gyártani, amelyekkel a későbbi normálsorozatokat készítik majd. Az itt szerzett tapasztalatok alapján kerülhet sor a prototípus esetleg szükségesnek látszó módosítására, illetve a szerszámok, gépek tökéletesítésére. | |||
11.1.4. A sorozatgyártás előnyei | |||
A sorozatgyártás előnyei az egyedi gyártáshoz képest a következőkben vázolhatók: | |||
| |||
11.2. Tömeggyártás | |||
A tömeggyártás, kevés fajtájú, gyártmány állandó, megszakítás nélküli gyártását jelenti. A folyamat akkor minősíthető tömeggyártásnak, ha benne szerkezetileg azonosnak tekinthető termékek előállítása hosszú időn át, állandóan folyik, és ezek gyártásába más gyártmányok előállítása nem ékelődik. | |||
Ebben a gyártási típusban az egyes munkahelyeken állandóan egynemű munkát végeznek. Vagyis az egyes berendezéseken, gépeken ugyanannak a termékfajtának ugyanazt a műveletét végzik. A tömeggyártás jó lehetőséget nyújt a folyamrendszerű gyártás széleskörű alkalmazására és automatizálására. | |||
A tömeggyártás főbb alkalmazási területe a szabványos gépelemek gyártása, pl. gördülőcsapágyak, szegecsek, csavarok stb. tömegcikkszerű előállítása. | |||
| |||
A tömeggyártásnak két változatát különböztetjük meg: | |||
| |||
11.2.1. Egyszerű tömeggyártás | |||
Az egyszerű tömeggyártás feltétele, hogy | |||
| |||
Vagyis: | |||
Ahol n (1,2,3,4, ...) egész szám. | |||
Az egyszerű tömeggyártásnál a műveletek többsége megszakítás nélküli. | |||
11.2.2. Folyamatos tömeggyártás | |||
Folyamatos tömeggyártásról akkor beszélhetünk, ha minden munkahely esetében elérjük a tömegszerűség maximumát. Ez akkor biztosítható, ha a gyártásismétlődési időköz (gyártási ritmus), a technológiai műveletek idejének legnagyobb közös osztójával egyenlő. Olyan esetekben, amikor a termék előállításához szükséges műveletek időtartama egymásnak egész számú többszöröse, akkor elegendő, ha a kibocsátási ritmus (R) a legrövidebb időtartamú művelet (tmin) időtartamára csökken. Ez a feltétel - az előbbi példa alapján - akkor teljesül, ha a gyártandó mennyiség: Q= 510 [db/év], mert ezzel a gyártási ritmus: | |||
órákban kifejezve: R = 0,5*8 = 4,0 [óra/db] (egyműszakos üzem esetén), ahol | |||
tmin = t1 = t6 = R = 4,0 [óra/db], | |||
és így minden művelet időtartama egyenlő a gyártási ritmussal, vagy annak egész számú többszörösével. | |||
Ilyen esetben minden egyes munkahely megszakítás nélkül ugyanazt a műveletet végzi. Ennek feltétele viszont az, hogy az egyes műveleteket több munkahelyen is végzik, mégpedig annyi munkahelyen, ahányszor a gyártásismétlési időtartam, vagyis a gyártási ritmus (R) időtartamánál nagyobb az adott művelet ideje. Pl. ha a gyártási ritmus 4 óra, akkor azt a műveletet, amelynek ideje 24 óra, 6 gépen kell végezni. | |||
A folyamatos tömeggyártás feltétele tehát: | |||
ahol n(1,2,3,4,egész szám). | |||
Nagyítsa fel a képet a további részletek megtekintéséhez! |
| ||
Az ábrán megfigyelhető, hogy minden munkahelyet az adott feladattal teljesen leterhelünk, tehát a műveleteket minden munkahelyen megszakítás nélkül folyamatosan végezzük. | |||
A gyártás indulásakor az M1 helyen elkészül egy munkadarab, azt átadjuk az M2 munkahelynek. Amint az M1-en újabb munkadarab lesz kész, azt átadjuk az M3-nak stb. | |||
Ahogy az M2 (24 óra alatt) elkészül a saját műveletével, átadja azt az M8 helynek stb. | |||
Rendkívül fontos, hogy a gyártástervező és gyártásfejlesztő technológusok munkájuk során vegyék figyelembe a gyártást és annak fejlődését, mivel a gyártás típusa döntő módon meghatározza a technológiai folyamatok kialakításának és technológiai dokumentációk kidolgozásának részletességét. | |||
A technológiai folyamatok tervezése során a folyamatelemek meghatározásánál éppúgy, mint más területen érvényes az a gazdasági alapelv, hogy a ráfordítás valamely helyettesíthető viszonylatban illetve helyettesíthető más körülmények között, a kitűzött cél elérése érdekében ne változzon. | |||
Különbséget kell azonban tenni az egy széria, vagy egy sorozat egyszeri ráfordítása, és az alkatrészenként (darabonkénti) ismételten, újra felmerülő ráfordítás között. Anélkül, hogy e helyen a gazdasági összefüggések mélyebb elemzésébe bocsátkoznánk, a következőket állapíthatjuk meg: | |||
| |||
Mivel az egyszeri ráfordítást is az egyes darabok (alkatrészek, szerelési részegységek) költségeire kell elosztani, ezért a gyártási darabszámtól függően az egyszeri- és az állandó ráfordítás optimumának meghatározásával a gyártási költségek minimumára kell törekedni. Így tehát a darabszámtól és ezzel a gyártás típusától függően a technológiai folyamat kiindulási bázisát elsősorban gazdasági szempontokból határozzuk meg. | |||
Az egyedi- és kisszéria-gyártásban az egyszeri ráfordítás alacsony szinten tartható. A termelékenység az alacsony gépesítési és automatizáltsági fok miatt nagyon alacsony. | |||
A sorozatgyártásban (közép- és nagysorozatgyártás) az egyszeri ráfordítás a magas termelékenység elérése céljából már nagyon magas. | |||
A tömeggyártásnál lehetséges, hogy a nagy és állandó terméktömeg alapján egy egyszeri, nagyon magas ráfordítást végezzünk, hogy a folyó vagy állandó-ráfordítást a minimumra tudjuk leszorítani. A gyártástechnológiai tervezési munkák terjedelme is - beleértve a gyártásfejlesztési munkákat is - lényegében ráfordítás és eredmény együttes vizsgálatának kérdése, mivel meghatározásuknál a gyártás típusa alapvető és döntő szempont. Minél magasabb a gyártás típusának fejlettségi szintje, annál pontosabban és részletesebben kell a gyártás technológiai előkészítését is kimunkálni. Ez különösen igaz a technológiai folyamatok valamennyi részletkérdésének eldöntésénél, a legkedvezőbb folyamat-változat meghatározásakor, a ráfordítási normatívák (pl. anyagnorma, időnorma, költségnorma stb.) meghatározásakor, és a technológiai dokumentáció kidolgozásának terjedelmére és részletességére vonatkozóan. | |||
Összefoglalásként közöljük az egyes gyártástípusok meghatározásához szükséges képleteket: | |||
|
Bemutató feladatok | ||
1. Az alábbi adatok alapján milyen sorozatgyártás lehetséges? | ||
Munkaidőalap=250 munkanap/év (2000 munkaóra/év) | ||
R=5 óra | ||
A fenti műveletidők és gyártási ritmus alapján a háromféle sorozatgyártás közül a középsorozat feltételei teljesülnek. | ||
2. Az alábbi feladat a tömeggyártásra vonatkozik. | ||
Munkaidőalap=250 munkanap/év (2000 munkaóra/év) | ||
2/a. Mi az a legkisebb darabszám, amely mellett lehet egyszerű tömeggyártás? | ||
Határozzuk meg, mekkorának kell lennie a gyártási ritmusnak ahhoz, hogy teljesüljön a feltétel: a műveletidők fele, vagy többsége azonos vagy nagyobb legyen, mint a gyártási ritmus. R-re így 4 óra, azaz 0,5 munkanap adódik. 0,5 munkanap alatt készül 1 termék, akkor 250 nap alatt 500, ez lesz tehát a keresett darabszám. | ||
2/b. Mi az a legkisebb darabszám, amely mellett lehet folyamatos tömeggyártás? | ||
Folyamatos tömeggyártás esetén: | ||
(n: egész szám) | ||
A tmin (a legkisebb műveletidő) 1 óra, a gyártási ritmus legfeljebb ekkora lehet, tehát R=1 óra. |
Önellenőrző kérdések | |||||||||||||
1. Jelölje meg, mit nevezünk sorozatgyártásnak!
![]() | |||||||||||||
2. Jelölje meg, milyen gyártási körülmények jellemzőek a sorozatgyártásra!
![]() | |||||||||||||
3. Párosítsa az egyes képletekhez a gyártási típus megnevezését! Írja be a megfelelő számokat a mezőbe (a négy szám közül hármat kell beírnia!)
![]() | |||||||||||||
4. Jelölje meg, mit értünk mértékadó műveleten!
![]() | |||||||||||||
5. Jelölje meg, mit értünk prototípuson!
![]() | |||||||||||||
6. Jelölje meg, mit értünk nullszérián!
![]() | |||||||||||||
7. Jelölje meg a sorozatgyártás jellemzőit az egyedi gyártással szemben!
![]() | |||||||||||||
8. Jelölje meg, mit értünk tömeggyártáson!
![]() | |||||||||||||
9. A jelölje meg az alábbiak közül az egyszerű tömeggyártás feltételeit!
![]() | |||||||||||||
10. Döntse el, hogy az alábbi állítás igaz vagy hamis!
![]() | |||||||||||||
11. Jelölje meg az alábbiak közül az igaz állításokat!
![]() | |||||||||||||
12. Az alábbi adatok alapján válaszoljon a kérdésekre! | |||||||||||||
Munkaidőalap=250 munkanap/év (2000 munkaóra/év) | |||||||||||||
12/a. Mekkora az a legkisebb darabszám, amely mellett lehet egyszerű tömeggyártás? A legkisebb darabszám egyszerű tömeggyártás esetén (Q): db/év ![]() | |||||||||||||
12/b. Mekkora az a legkisebb darabszám, amely mellett lehet folyamatos tömeggyártás? A legkisebb darabszám folyamatos tömeggyártás esetén (Q): db/év ![]() | |||||||||||||
13. Az alábbi adatok alapján válaszoljon a kérdésekre! | |||||||||||||
Munkaidőalap=250 munkanap/év (2000 munkaóra/év) | |||||||||||||
13/a. Határozza meg a gyártási ritmust! A gyártási ritmus R= óra ![]() | |||||||||||||
13/b. Jelölje meg, hogy a fenti műveletidők és gyártási ritmus alapján melyik sorozatgyártás lehetséges!
![]() |