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La progettazione delle celle di produzione Parte 2 (Group technology (..…
La progettazione delle celle di produzione
Parte 2
Group technology (...continua)
L'analisi dei flussi di produzione
Questo approccio prevede il susseguirsi di una serie di fasi:
Classificazione delle macchine
Controllo lista pezzi e informazioni sul routing dei prodotti (Cicli di lavorazione): conoscere tutte le operazioni e verificare che le macchine possano farle
Analisi del flusso produttivo della fabbrica: analisi di eventuali cicli di lavoro alternativi per ottimizzare il flusso dei prodotti
Analisi macchine/gruppo di prodotti: Uso di matrici appositamente costruite per identificare possibili celle
Matrici
Metodo basato sugli array
È un metodo basato sulla manipolazione delle matrici macchine/prodotti in modo da ottenere dei blocchi sulla diagonale in modo da ottenere le varie celle.
Esistono molti algoritmi che lo consentono.
:arrow_right:
:warning: Non sono considerate né le sequenze delle operazioni, né i volumi da produrre; gli 1 identificano solo
ROC Rank Order Clustering
È uno degli algoritmi che consente di ordinare le righe e le colonne della matrice macchine/pezzi al fine di individuare le possibili celle. Si applica con i seguenti passi:
Si assegna ad ogni colonna
j
della matrice (ossia le parti) un peso binario
Si determina il decimale equivalente
DE
del valore binario di ogni riga utilizzando la formula
Si dispongono le righe in ordine decrescente secondo il rank
DE
Si assegna ad ogni riga della matrice (ossia le macchine) un peso binario
Si determina il decimale equivalente
DE
del valore binario di ogni riga utilizzando la formula
Si dispongono le colonne in ordine decrescente secondo il rank
DE
Vedi spiegazione dettagliata:
(FPL_41_P2 La progettazione delle celle di produzione - ROC Rank Order Clustering)
Matrici
Metodo basato sul coefficiente di somiglianza
È un metodo basato sulla manipolazione delle matrici macchine/prodotti in modo da ottenere dei blocchi sulla diagonale in modo da ottenere le varie celle.
Questa volta si considerano le relazioni tra le parti e le macchine e in alcuni casi si considerano anche i volumi di produzione.
Qui si considera un
Coefficiente di similitudine S
ottenuto dal rapporto tra le macchine che passano da tutte le stazioni (AND) e quelle che passano o da una o da un'altra (OR)
Tale coefficiente si ottiene a partire dalla solita matrice macchine/parti, e, a seconda del suo valore, step-by-step si vanno a raggruppare sempre piú macchine.
A seconda del metodo di calcolo del coefficiente di similitudine, si hanno metodi differenti. Alcuni di questi sono l'
S-Link
e l'
A-Link
S-Link
Metodologia vedi spiegazione dettagliata:
(FPL_41_P2 La progettazione delle celle di produzione - S-Link)
Come in tutti i sistemi esistono dei vantaggi e degli svantaggi nell'attuazione di ogni metodo.
Vantaggi: semplicità e rapidità nei calcoli in quanto volendo, una volta realizzata la prima matrice, sarebbe già possibile procedere con alla costruzione del dendogramma
Svantaggi: non si considerano i movimenti interni alla cella, pertanto due celle potrebbero essere unite anche solo perché due dei loro membri sono simili.
A-Link
Metodologia vedi spiegazione dettagliata:
(FPL_41_P2 La progettazione delle celle di produzione - A-Link)
Questo metodo sostiene che l'S-Link, proprio per i suoi svantaggi, non è un metodo correttissimo. L'A-Link infatti è simile, ma a differenza dell'altro, nel momento del calcolo del coefficiente di similitudine non dice di considerare il valore massimo ma di utilizzare una media pesata. In questo modo è risolto il problema del "chaining" (celle unite perché solo due membri sono simili), ma risulta piuttosto pesante a livello computazionale.
Altri
Oltre all'S-Link e all'A-Link esistono moltissimi metodi per il calcolo del coefficiente di similitudine che lo definiscono sulla base di teorie diverse, utilizzando quindi funzioni differenti.
Ognuna di queste teorie pertanto, come l'S- e l'A-Link, possiedono dei punti di forza e di debolezza.
Formulazioni matematiche
Come esistono moltissime formulazioni matematiche per il calcolo del coefficiente di similitudine, ne esistono altrettante che si pongono al livello superiore, ossia che si possono utilizzare proprio per la configurazione delle celle senza passare dai modelli matriciali.
Altre strutture
Configurazione delle celle di produzione
Abbiamo visto quali sono i metodi e le teorie secondo le quali raggruppare le differenti macchine a seconda del processo produttivo, sulla base di diversi criteri decisionali, uno dei quali è la
minimizzazione del costo di movimentazione
dei pezzi all'interno della cella e fra le celle.
Ora vediamo come è possibile disporle all'interno delle relative celle di appartenenza.
Layout delle macchine all'interno delle celle
Celle a macchina singola
Si tratta di una cella costituita da un'unica macchina con i vari utensili e le attrezzature di fissaggio organizzati in modo tale da poter realizzare una o più famiglie di parti
Gruppo di macchine con sistema di movimentazione semi-integrato
La cella è formata da un gruppo di macchine collegate da un sistema di movimentazione semi-integrato (una parte avviene ancora manualmente) costituito ad esempio da un nastro trasportatore
Layout circolare
Indicato quando le parti devono seguire piú cicli di lavorazione, quindi entrano nella cella ed escono solo quando hanno ultimato l'ultimo ciclo
Layout rettangolare
Indicato quando le parti devono seguire piú cicli di lavorazione, quindi entrano nella cella ed escono solo quando hanno ultimato l'ultimo ciclo, e in piú consente il ritorno di corrieri quando impiegati.
Layout in linea
Indicato quando le parti nella cella hanno cicli di lavorazione quasi identici (Sistema piuttosto rigido ma efficiente)
Gruppo di macchine con movimentazione manuale
Cella ad U (Lean) con movimentazione manuale
Tipo di configurazione indicato quando il routing (flusso di lavorazione) delle parti diverse della famiglia segue percorsi diversi. In questo modo ci si puó spostare facilmente fra una macchina e l'altra.
Inconsistent Routing
È quella situazione in cui parti simili usano delle macchine differenti.
Questo accade per ragioni normalmente legate alla capacità (ossia la macchina A normalmente utilizzata per quella operazione è molto carica quindi si usa un'altra macchina) o alle preferenze dei pianificatori della produzione.
Classificazione e mappa dei metodi basati sul "coefficiente di similitudine"
Si è visto come metodi di calcolo differenti, vedi ad es. le differenze tra l'S- e l'A-Link, possano considerare diversi aspetti della produzione, pertanto a dipendenza degli aspetti considerati, si è deciso di classificarli in un certo modo:
Data la molteplicità di interpretazioni del coefficiente di similitudine, e delle classificazioni che ne sono state fatte, quindi degli aspetti produttivi considerati dalle varie funzioni, esistono delle mappe che ci indicano quale autore adottare a seconda dell'aspetto produttivo al quale diamo un peso maggiore.
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Scelta di configurazione secondo il metodo Holier
È un metodo volto a massimizzare i movimenti in "avanti" e a minimizzare quelli di ritorno.
Metodologia vedi spiegazione dettagliata:
(FPL_41_P2 La progettazione delle celle di produzione - Holier)
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Confronto tra scelte di allestimento delle celle e agglomerazione delle macchine
Ipotizziamo di essere arrivati alla fine di un'analisi S- o A-Link e di ritrovarci con il nostro dendogramma a dover scegliere quale livello di similitudine adottare, come possiamo fare?
Considerando il numero di movimenti all'interno della cella e la distanza percorsa tra celle diverse, possiamo identificare un costo totale di movimentazione inter- e intra- celle:
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Livello di incremento della flessibiltià e della produttività a seconda del livello di automazione
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