1 / 73

Group Technology تکنولوژی گروهی

Group Technology تکنولوژی گروهی. فهرست مطالب. مقدمه انواع استقرار استقرار وظيفه‌اي (كارگاهي) استقرار خطي استقرار گروهي تعريف تكنولوژي گروه طبقه‌بندي و تشكيل خانواده قطعات بازرسي چشمي گروهبندي و كدگذاري بر اساس خصوصيات طراحي و توليد قطعات (سيستم‌هاي كدگذاري)

simeon
Download Presentation

Group Technology تکنولوژی گروهی

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Group Technologyتکنولوژی گروهی

  2. فهرست مطالب • مقدمه • انواع استقرار • استقرار وظيفه‌اي (كارگاهي) • استقرار خطي • استقرار گروهي • تعريف تكنولوژي گروه • طبقه‌بندي و تشكيل خانواده قطعات • بازرسي چشمي • گروهبندي و كدگذاري بر اساس خصوصيات طراحي و توليد قطعات (سيستم‌هاي كدگذاري) • تجزيه وتحليل جريان توليدPFA)) • توليد سلولي • تخصيص ماشين‌آلات در گروه‌ها • روش HOLLIER • روش دسته‌بندي رتبه‌اي • روش CI • روش مدل‌سازي رياضي • روش ماتریسی • روش گراف

  3. مقدمه • انعطاف‌پذيري ابزاري است كه براي ورود به بازار‌هاي رقابتي مي‌تواند مبناي مزيت رقابتي قرار گيرد. به دليل اينكه بسياري از روش‌ها براي تحقق انعطاف‌پذيري، باعث افزايش‌ هزينه‌هاي‌ توليد مي‌گردند و همچنين‌ نياز به‌ سرمايه‌گذاريهاي‌ عمده‌ دارند لذا استفاده‌ از آنها براي‌ بسياري‌ از شركتها عملي‌ نيست. از اين‌رو براي‌ كسب‌ مزيت‌ رقابتي، فرايند توليد بايد تغيير كند. اتخاذ مفاهيم‌ تكنولوژي‌ گروهي‌ مي‌تواند در اين‌ زمينه‌ راهگشا بوده‌ و انعطاف‌پذيري‌ را بدون‌ افزايش‌ در هزينه‌هاي‌ توليد يا قرباني‌كردن‌ كيفيت‌ محصول‌ امكان‌پذير ساخته‌ و به‌ بهبود وضعيت‌ رقابتي‌ براي‌ شركت‌ منجر گردید.

  4. CIM وJIT CIM در آمريكا توسعه پيدا كرد و تمركزش روي افزايش كارايي از طريق كامپيوتري كردن كارها ويكپارچگي فعاليتها از طريق ارتباطات وپايگاه داده هاي كامپيوتري بود. JIT از ژاپن سرچشمه گرفت و گفتند كه بهبود در توليد مي تواند با حذف ضايعات و مشاركت كاركنان و تمركز روي جريان مواد بدست آيد. GT مي تواند به عنوان يك ايده يا فلسفه توليد اين دو مفهوم بالا را با هم مرتبط كند

  5. پيشگامان تكنولوژي گروهي پيشگامان تكنولوژي گروهي Mitrofanov(1995)وBurbidge(1963)وPetrov(1966)وIvanov(1968) در سال 1970 توجه محققان به تكنولوژي گروهي كم شد ولي بعد با ظهور مفاهيمي مثل فلسفه هاي توليد ژاپني و تكنولوژي هاي توليدي منعطف و توليد يكپارچه كامپيوتري و...دوباره علاقه محققان در اين زمينه احيا شد. در مفهوم CIM مي توان گفت GT به عنوان يك پيش نياز مي باشد تا با متدلوژي ساده سازي بتواند فلسفه يكپارچه سازي را هدايت كند .

  6. تکنولوژی گروهی

  7. نقش شرایط محیطی کارگاه درGT ادبیات تکنولوژی گروهی نشان داده است که شرایط محیطی یک کارگاه نقش بزرگی در تعیین اثر بخشی فلسفه تکنولوژی گروهی ایفا می نماید (Morris&Tersine,1990 در اينجا منظور از شرايط محيطي همان نحوه اسقرار تجهيزات كارخانه مي باشد.

  8. انواع استقرار • نقش و اهمیت مساله لی اوت کارگاه و نحوه استقرار ماشین آلات و تجهیزات در زمان، هزینه و سایر جنبه های تولید بسیار واضح است. بطور کلی اسقرار ماشین آلات و تجهیزات در یک کارگاه به یکی از روشهای زیر صورت می پذیرد: • استقرار وظيفه‌اي (كارگاهي) functional layout • استقرار خطي flow line • استقرار گروهي group layout

  9. استقرار وظيفه‌اي (كارگاهي) قدیمی‌ترین نوع استقرار بوده و در آن ماشینها بر اساس نوع وظیفه‌ای که دارند مرتب می‌شوند. این نوع استقرار دارای انعطاف زیادی است، اما میزان تولید در آن پایین و زمان آن بالا می‌باشد.

  10. استقرار خطي در این روش ماشین‌های مختلف پشت سر یکدیگر چیده شده و قطعه یا محصول مورد نظر از ابتدای خط به ترتیب بر روی تمام ماشین‌ها رفته و عملیات روی آن انجام می‌گردد. با این روش قطعات یا محصولات بصورت انبوه تولید می‌شوند. کارایی تولید ماشین‌ها بالا بوده و هزینه و زمان پایین است، اما قادر به تولید یک یا چند قطعه یا محصول محدود می باشد.

  11. استقرار گروهي در این روش، سعی بر آن است که محصولات متنوع در یک کارگاه با مقادیر کم، در زمان پایین و با هزینه پایین تولید شوند. در حقیقت تکنولوژی گروهی مزایای تنوع محصولات در استقرار وظیفه‌ای و هزینه و زمان کم در استقرار خطی را در یک مجموعه متمرکز ساخته است.

  12. تفاوت تولید کارگاهی و گروهی چیدمان فرایند یا کارگاهی: همه قطعات کل کارگاه را می پیمایند و در این شرایط کنترل مواد و زمانبندی مشکل است.اولویت بندی کارها و تنظیم آنها هم مشکل است.از این رو مدیران در حالت سنتیموجودی های زیادی را نگهداری می کنند تا مطمئن شوند هميشه جریان کار برقراراست. تکنولوژی گروهی: مدیر مطمئن است هر سلول ,جریان مواد و قطعات مخصوص دارد بنابراین جریان مواد و زمانبندی ساده تر می شود.کارکنان در یک سلول،کار روی همه ماشین ها را یاد می گیرند و کار را از ابتدا تا انتها انجام می دهند.به دلیل گروه بندی قطعات مشابه،تعداد راه اندازی ها کمتر می شود و اجازه می دهد شرایط سریعتر تغییر کند(که لازمه رقابت اثربخش در بازارهای جهانی پویا می باشد)

  13. مقايسه استقرار كارگاهي و گروهي

  14. مقايسه استقرار كارگاهي و گروهي(ادامه)

  15. مقايسه استقرار كارگاهي و گروهي(ادامه)

  16. کاربرد تکنولوژی گروهی

  17. انواع سیستم های تولید GT سفارشی زیاد پردازش دسته ای متوسط جریان پیوستهجریان پی تنوع محصول خط مونتاژ کم جریان پیوسته یک محصول یک کوچک متوسط بزرگ نامحدود اندازه دسته

  18. تعریف تکنولوژی گروهی سازماندهی تجهیزات تولیدی در گروهها و سلول‌های مستقل که هر یک از این گروهها جهت تکمیل و تولید خانواده‌اي از قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرد. GT: یک فلسفه تولیدی است که درآن قطعات مشابه گروهبندی می‌شوند تا از مزایای تشابه آنها در تولید و طراحی استفاده گردد، که به این گروهها خانواده قطعه گفته می‌شود .

  19. مفهوم خانواده قطعه • خانواده قطعه، مجموعه ای از قطعات است که شکل و اندازه و یا مراحل عملیات ساخت آنها مشابه می‌باشند. قطعات يك خانواده متفاوت بوده اما تشابه‌هاي آنها به‌قدري است كه بتوان آنها را اعضاء يك خانواده به حساب آورد. • تشابه قطعات از دو نوع مي‌باشد: • از لحاظ طراحی (مانند شکل یا اندازه) • از لحاظ تولید (توالی مراحل عملیات تولید قطعه) تشابه طراحی تشابه تولید

  20. طبقه بندی و تشکیل خانواده قطعات • بزرگترين مانع در تغییر کارگاههای تولیدی سنتی و تبدیل آن به استقرار گروهی، مساله طبقه بندی قطعات در خانواده‌ها می‌باشد. سه روش کلی برای حل این مساله وجود دارد: • بازرسی چشمی • گروهبندی و کدگذاری براساس خصوصیات طراحی و تولید قطعات • تجزیه و تحلیل جریان تولید (PFA)

  21. روش بازرسی چشمی • روش بازرسی چشمی دارای کمترین پیچیدگی و حداقل هزینه می باشد. این روش دقت پایینی دارد اما به علت سهولت استفاده، کاربرد فراوانی می‌تواند داشته باشد. • گروهبندی بر اساس مشاهده فیزیکی قطعات و یا تصویر آنها صورت می‌گیرد. Ungrouped parts Grouped parts

  22. روش گروهبندی و کدگذاری براساس خصوصیات طراحی و تولید قطعات: در این روش قطعات توسط بررسی خصوصیات مربوط به طراحی یا تولید هر یک از آنها گروهبندی شده و به هر یک کد خاصی تعلق می‌گیرد. گروهبندي و کدینگ ممکن است در مورد تمام قطعات مهم یک موسسه تولیدی صورت گیرد و یا اینکه ممکن است بعضی از روشهای نمونه برداری مورد استفاده قرار گیرد. این روش نسبت به سایر روشها پیچیده‌تر بوده و زمان بیشتری را نیز صرف می‌کند.

  23. انواع سیستمهای گروهبندی و کدگذاری • بر مبنای خصوصیات طراحی قطعه • بر مبنای خصوصیات تولید قطعه • برمبنای خصوصیات طراحی و تولید قطعه

  24. خصوصیات طراحی و تولید: • خصوصیات طراحی قطعه - شکل خارجی اصلی- نوع مواد - شکل داخلی اصلی- ابعاد بزرگ - نسبت طول به قطر- ابعاد کوچک - وظیفه و نقش قطعه- تولرانسها • خصوصیات تولید قطعه - فرایند اصلی و مهم- پرداخت سطح - فرایند جزئی و کوچک- ماشین ابزار - بعد بزرگ(اصلی)- توالی عملیات - نسبت طول به قطر- زمان تولید - اندازه بچ- تولید سالیانه - فیکسچرهای مورد نیاز- ابزارهای برش

  25. ساختار کدینگ: • طرح کدینگ قطعات از توالی یکسری اعداد مرتب که مشخص کننده خصوصیات طراحی و تولید قطعات هستند، تشکیل می‌گردد و می‌تواند دارای یکی از ساختارهای زیر باشد: • ساختار سلسله مراتبی(درختی):HierarchicalStructures (Monocodes) هریک از نمادها بر اساس مقدار نماد ماقبل خود بنا نهاده شده و تعبیر می‌شوند. • ساختار زنجيري: Chain codes (Polycodes) تعبیر و تفسیر هر نماد در توالی اعداد ثابت بوده و به مقدار نماد قبلی بستگی ندارد. • ساختار تركيبي: Hybrid Structure ترکیبی از ساختارهای فوق

  26. ساختار سلسله مراتبی(درختی): digit 1 digit 2 digit 3 • مزایا : • با استفاده از تعداد کمی رقم اطلاعات زیادی را می توان ذخیره کرد. • در این ساختار ، ارقام در هر سطح می توانند پیام خاص خود را برسانند. • معایب: • برای نشان دادن بسیاری از ویژگی ها نمی توان از این ساختار سود برد.

  27. ساختار زنجيري: digit 2 3 1 1 value 2 3 • مزایا: • فرموله کردن آن راحت است. • معایب: • در هر رقم اطلاعات زیادی را نمی توان جا داد.

  28. HYBRID STRUCTURE Polycode Polycode Monocode ساختار تركيبي:

  29. برخی از مهمترین سیستمهای گروهبندی و کدینگ قطعات • سيستم OPITZآقاي H.OPITZ • سيستم MULTICLASS سازمان تحقيقات صنعتي (OIR) • سيستم DCLASS دانشگاه BRIGHAM YOUNG • سيستم KCI يك شركت ژاپني • سيستم KK-3 ژاپن • سيستم PGM يك شركت سوئدي • سيستم IAMA يوگوسلاوي • سيستم VPTI روسي • سيستم PERA شركت انگليسي

  30. سیستم کدگذاری OPITZ: • این سیستم اولین سیستمی بود که برای دسته‌بندی و کدگذاری قطعات توسط اپیتز، استاد دانشگاهی در آلمان (سال 1960) ایجاد گردید و علاوه بر ایجاد یکی از مهمترین تحولات در تکنولوژی گروهی شاید بهترین طرح موجود نیز باشد. این سیستم دارای ساختار زنجیریبوده و از مدل توالی اعداد زیر استفاده می کند. • کد اصلی شامل 9 رقم است که 4 رقم دیگر نیز می تواند به آن اضافه شود.

  31. سیستم کدگذاری OPITZ (ادامه): • 9 8 7 6 5 4 3 2 1 A B C D 1- کد فرم: 5 رقم اول یعنی 5 4 3 2 1، کد فرم نامیده شده و خصوصیات اولیه طراحی مانند دوار بودن یا نبودن و همچنین شکل کلی و نسبتهای مهم مربوط به قطعه را بیان می کنند. 2- کد مکمل: 4 رقم بعدی یعنی 9 8 7 6، کد مکمل بوده و بعضی خصوصیات راجع به تولید قطعه مانند ابعاد، جنس، شکل قطعه خام اولیه و دقت مورد نیاز را نشان می دهد. 3- کد ثانویه: به A B C D، کد ثانویه می گویند که برای تعیین نوع و توالی عملیات تولید مورد استفاده قرار می گیرد. کد فرم کد مکمل کد ثانویه

  32. سیستم کدگذاری OPITZ (ادامه):

  33. مزایای سیستم کدینگ • اگر یک سیستم طبقه بندی و کدینگ بطور مناسبی طراحی شده باشد، مهمترین مزایای آن برای تکنولوژی گروهی شامل موارد ذیل می‌باشد: • تشکیل خانواده قطعات و گروههای ماشین امکانپذیر می‌شود. • دوباره کاری در طراحی را کاهش می‌دهد. • آمار و اطاعات دقیقی از قطعات کار تهیه می‌گردد. • تخمین مناسبی از ماشین‌های مورد نیاز و بارگذاری منطقی آنها بدست می‌دهد. • به برنامه‌ريزي توليد و روش‌هاي توالي عمليات كمك مي‌نمايد. • برنامه‌ریزی قطعه در NCرا آسانتر می‌کند.

  34. 3- روش تجزیه و تحلیل جریان تولید: • این روش از کدگذاری و طبقه بندی و یا از نقشه قطعات برای تعیین خانواده ها استفاده نمی‌کند بلکه توالی عملیات تولیدی را برای قطعاتی که در یک کارگاه تولید می‌شوند تجزیه و تحلیل می‌کند. این روش قطعاتی را که روش تولید مشابه دارند همگروه نموده و سپس این گروهها می‌توانند برای تشکیل گروههای ماشین (سلولهای ماشینی) اصولی در یک آرایش گروهی مورد استفاده قرار گیرند. • مراحل روش تجزیه و تحلیل جریان تولید: • جمع آوری اطلاعات • مرتب کردن توالی عملیات • نمودار تجزیه و تحلیل جریان تولید • تجزیه و تحلیل

  35. نمودار تجزیه و تحلیل جریان تولید:

  36. مزایا و معایب تجزیه و تحلیل جریان تولید: • مزیت: وقت کمتری برای انجام گروهبندی نسبت به یک طبقه‌بندی و کدگذاری کامل قطعات نیاز دارد. • ضعف: اطلاعات استفاده شده در تجزیه و تحلیل از جداول فرآیند عملیات اخذ می‌گردد. توالی عملیات این جداول توسط طراحان مختلف تهیه شده و این تفاوتها در جداول منعکس می‌شوند. فرآیندها ممکن است شامل مراحل عملیات غیرمنطقی، غیر ضروری و نامناسب باشد، درنتیجه گروهبندی نهایی ماشینها که از تجزیه و تحلیل فوق نتیجه می‌گردد ممکن است بهینه نباشد.

  37. تولید سلولی (Cellular Manufacturing) • گروهبندي فيزيكي ماشين‌هاي مشخص در يك فضاي كوچك، به طوريكه همه ماشين‌هاي مورد نياز براي توليد يك خانواده قطعه مشابه در آن سلول وجود دارند و هر قطعه مي‌تواند به طور كامل در يك سلول توليد گردد. • انواع طراحی سلول (گروه ماشین) : انواع استقرار سلولي بر اساس تعداد ماشینها (اندازه گروه) و درجه مکانیزاسیون جریان مواد در یکی از دسته های زیر قرار می گیرند: • گروه تک ماشینی • گروه چند ماشینی با حمل و نقل دستی قطعات • گروه چند ماشینی با سیستم نیمه اتوماتیک حمل و نقل قطعات • سیستم تولیدی انعطاف پذیر

  38. تولید سلولی (Cellular Manufacturing) گروه تک ماشینی: همانطور که از اسم آن مشخص است، از یک دستگاه (ماشین) بعلاوه ابزارهای نگهدارنده و ابزاری که جهت ساختن یک یا چند خانواده قطعه سازمان یافته اند تشکیل می‌گردد. این نوع گروه می‌تواند برای قطعه کارهايی که با یک نوع عملیات، مانند تراشکاری یا فرزکاری قابل تولید است، مورد استفاده قرار گیرد.

  39. تولید سلولی (Cellular Manufacturing) گروه چند ماشینی با حمل و نقل دستی: در این نوع گروه، استقرار ماشینها اغلب به شکل U مانند سازمان می‌یابند. چنین طرح استقراری، در مواقعی که اختلاف در نوع یا توالی عملیات قطعات تولیدی یک گروه وجود داشته باشد، مناسب تشخیص داده می‌شود. • اپراتورها وظیفه جابجایی مواد را بعهده دارند. همچنین طرح مزبور به کارگران چند وظیفه ای اجازه می‌دهد که براحتی بین ماشینها حرکت کنند.

  40. تولید سلولی (Cellular Manufacturing) • گروه چند ماشینی با سیستم نیمه اتوماتیک حمل و نقل قطعات: اين سیستم از حمل و نقل مکانیزه مانند نوار نقاله جهت جابجایی قطعات بین ماشینهای موجود در گروه استفاده می‌کند. • سیستم تولیدی انعطاف پذیر: سیستم تولیدی انعطاف پذیر دارای بالاترین درجه اتوماسیون در بین گروههای ماشین در GT می‌باشد. در این سیستم ایستگاههای کاری توسط یک سیستم کاملاً اتوماتیک حمل و نقل مواد به یکدیگر متصل می شوند. FMS انعطاف بالایی در تولید قطعات خانواده های مختلف با فرایندهای متفاوت دارد. در سیستم حمل و نقل FMS، انسان به هیچ وجه نقشی نداشته و این کار توسط وسایل اتوماتیک بنام AVG و توسط برنامه های کامپیوتری صورت می‌پذیرد.

  41. تعیین بهترین آرایش ماشین ها نوع گروه ماشین مورد استفاده و بهترین آرایش تجهیزات در آن بایستی براساس نیازهای فرایند کار تعیین گردد. در این ارتباط فاکتورهای مهم عبارتند از: • حجم و مقدار کاری که باید توسط گروه انجام گردد. (اين مورد شامل تعداد قطعات توليدي در سال و ميزان كار مورد نياز هر قطعه مي‌باشد) • اختلاف در مسیر فرآیند تولید قطعات (اين موضوع جريان كار را تعيين مي‌كند) • اندازه، شکل، وزن و سایر خصوصیات فیزیکی قطعات (اين موارد اندازه و نوع حمل‌و‌نقل مواد و قطعات و همچنين اندازه و نوع تجهيزات مورد نياز فرآيند را تعيين مي‌كند)

  42. گروه بندی ماشین ها روش تحليل گروهي (خوشه اي) اين روش با پديده ها در قالب يکسري خوشه (گروه)سرو کار دارد.اين گروه بندي بر مبناي خصوصيات پديده مورد نظر انجام مي شود.از اين روش در حيطه هاي بسياري نظير بيولوژي ،تشخيص داده،پزشکي ،تشخيص الگوها،مهندسي کنترل،سيستمهاي خودکارو سيستمهاي خبره استفاده شده است. کاربرد تحليل خوشه اي در GTمبتني بر گروه بندي قطعات در قالب قطعات هم خانواده يا خانواده قطعات(PF)و گروه بندي ماشينها در قالب ماشين سلول (MC)مي باشد.

  43. روش تحليل گروهي (خوشه اي)(ادامه) نتايج حاصل از گروه بنديخوشه ای در ماشین آلات: • چيدمان فيزيکي ماشين آلات • چيدمان منطقي ماشين آلات

  44. تخصیص ماشین آلات در گروهها • تکنیک تجزیه و تحلیل جریان تولید(PFA) • روش HOLLIER • روش دسته‌بندي رتبه‌اي rank order clustering (roc) • روش CICluster Identification Algorithm • روش مدل‌سازي رياضيMathematical Programming Formulation • روش ماتریسی(روش ضرايب مشابهتsimilarity coefficient) • روش افراز‌بندي گراف

  45. روش ماتریسی • در اين روش ،يک ماتريس برخورد ماشين – قطعه ساخته خواهد شد.اين ماتريس متشکل از درايه هاي صفر و يک مي باشد که در آن درايه (1)نشان ميدهد که ماشينi براي پردازش قطعه jمورد استفاده واقع شده است و در آن درايه (0)نشان دهنده عکس اين مطلب مي باشد. الگوریتم های حل ماتریس ماشین - قطعه: • روشهای ضریب مشابهت • الگوریتم مبتنی بر مرتب کردن

  46. روشهای ضریب مشابهت روش SLCAکه توسط Mc Auulleyارائه شده مبتني بر ضريب مشابهت Sijبين دو ماشين iوjمي باشد که به صورت زير محاسبه مي گردد.

  47. يك مشكل در خوشه بندي روش ضريب مشابهت با دو نوع خوشه سروكار داريم: • خوشه هاي قابل تفكيك دو طرفه • خوشه هاي قابل تفكيك جزئي يكي از مشكلاتي كه در روش ضرايب مشابهت با آن مواجه هستيم وجود خوشه هاي قابل تفكيك جزئي مي باشد(يعني عمليات ساخت يك يا چند قطعه مستلزم بودن در چند سلول مي باشد )

  48. روشهای ضریب مشابهت(ادامه) براي غلبه بر مشکلات زنجيره اي الگوريتم ALCتوسط Seifoddini &Wolfe مورد مطالعه قرار گرفت.که به صورت زير محاسبه مي شود.

  49. روش HOLLIER • این روش از نمودارهای از- به برای تجزیه و تحلیل حمل و نقل مواد استفاده می‌کند. مراحل روش به شرح ذیل است: • تشکیل نمودار از-به با استفاده از فرایند عملیات قطعه • تعیین نسبت ورودی به خروجی از هر ماشین • آرایش ماشینها بر اساس نسبت ورودی به خروجی

  50. روش HOLLIER مثال: ماتریس زیر تعداد سفرهای ورودی و خروجی را برای ماشین های 2و3و4و7 نشان می دهد . با استفاده از روش HOLLIERماشین هارا اولویت بندی کنید Step 3 Step 2

More Related