Linia produkcyjna

Linia produkcyjna - zespół maszyn zestawionych ze sobą i są sterowanych, tak aby funkcjonowały jako zintegrowana całość. Jest to również zespół stanowisk ręcznych ustawionych według kolejności operacji wykonywanego procesu technologicznego. Ilość stanowisk w linii produkcyjnej zależy od potrzeb oraz wytwarzanego detalu lub zespołu. Każdy wytwarzany produkt musi przejść przez określone stanowisko pracy w procesie produkcyjnym, w określonym czasie na wykonanie czynności, przypisanych do stanowiska pracowniczego. Ta aktywność to cykl produkcyjny. Efekt końcowy linii produkcyjnej może być związany z: przetwarzaniem, obróbką, transportem, pakowaniem itd. Zamiennie, w literaturze a także żargonie stosuje się następujące określenia:

zespół maszyn
zestaw maszyn
maszyna zespolona
zintegrowany system produkcyjny
sprzęt roboczy

Linia produkcyjna powinna zawierać trzy podstawowe kwestie:

Jakość (jej utrzymanie przy każdym wyrobie)
Wydajność (produkowanie jak największej ilości)
Bezpieczeństwo (zarówno ludzi jak i środowiska pracy)

TL;DR

Linia produkcyjna to zespół maszyn i stanowisk ręcznych, które działają jako zintegrowana całość w celu produkcji produktów. Została wynaleziona przez koncern Ford'a i jest powszechnie stosowana we wszystkich dużych firmach produkcyjnych. Linie produkcyjne mają wiele zalet, takich jak wysoka wydajność i wszechstronność, ale także ograniczenia, takie jak koszty i brak elastyczności. Inne podejścia do linii produkcyjnych to automatyzacja i integracja.

Historia

Została ona wynaleziona i zastosowana po raz pierwszy przez koncern Ford’a. To Henry Ford zapoczątkował proces produkcji masowej. Model T, jest pierwszym seryjnie produkowanym autem. W najlepszym momencie produkcji każdy egzemplarz był gotowy co 93 minuty - tak było w kilkunastu fabrykach tego auta na świecie. Robotnicy stali przy taśmie montażowej i odpowiedzialni byli za konkretną czynność, np. montaż silnika. Przez bramy zakładów co trzy minuty wyjeżdżał nowy pojazd i każdy był takiej samej jakości a co najważniejsze tańszy od poprzedniego. Wszystko przez masowość całego procesu, zorganizowanie prac w fabryce oraz współpracę kooperantów. Od chwili ich wynalezienia i pierwszego uruchomienia linie te znalazły zastosowanie we wszystkich dużych firmach produkcyjnych, produkujących serie detali lub zespołów.

Cechy charakterystyczne

Można wymienić kilka cech charakterystycznych dla linii produkcyjnej:

maszyny rozłożone są przestrzennie tak, aby tworzyły linie
produkcja jest częściowo lub całościowo zautomatyzowana
nadrzędny system sterowania integruje i zespala pracę na linii
integracja autonomicznych maszyn przez maszyny transportu bliskiego
zastosowanie ochronnych elementów bezpieczeństwa na całej linii
na linii funkcjonują stanowiska kontrolno - pomiarowe, dzięki którym sprawdza się materiały, półprodukty i wyroby gotowe

Typy i rodzaje

Budowa linii produkcyjnej jest uzależniona od ilości produkowanych detali. Analizując procesy produkcyjne, można wyróżnić kilka podstawowych typów działań wytwórczych. Oto podstawowe typy produkcji:

produkcja jednostkowa - wykonanie pojedynczego produktu (np. budowa domu),
produkcja małoseryjna - praca rzemieślnicza, wytwarzane jest kilka podobnych do siebie produktów,
produkcja seryjna - wytwarzane są duże serie powtarzalnych produktów,
produkcja masowa - oznacza wytwarzanie dużej liczby identycznych produktów,
produkcja ciągła - to np. rafinacja ropy naftowej czy produkcja papieru.

Rodzaje linii produkcyjnych: Według branż:

dla przemysłu spożywczego
dla przemysłu motoryzacyjnego
dla przemysłu elektronicznego
dla przemysłu maszynowego

Według celu:

Dla transportu bliskiego
Dla montażu zespołów z detali, dla pakowania materiałów lub detali
Dla produkcji wytwarzania i obróbki detali z zastosowaniem różnych technologii, takich jak: spawanie, zgrzewanie, ukosowanie blach, gratowanie, polerowanie, nakładanie powłok.

Według przepisów dopuszczenia do użytkowania:

Linie produkcyjne nowe wytworzone w UE
Linie produkcyjne nowe i stare wytworzone w UE
Linie produkcyjne modernizowane zainstalowane w UE
Linie produkcyjne stare zainstalowane w UE przed wprowadzeniem dyrektyw NP

Modernizacja

Linie produkcyjne które są eksploatowane mogą podlegać modernizacji: Mała modernizacja: pozostaje stary wyrób. Zmiany konstrukcyjne związane z dostosowaniem do minimalnych wymagań BHP przez zastosowanie dodatkowych środków ochrony. Głęboka modernizacja: powstaje nowy wyrób. Zmiany w konstrukcji:

wymiana układów napędowych
wymiana układów sterowania
dodanie dodatkowych maszyn
dotyczące podwyższenia wydajności i jakości wytwarzania lub zakresu zastosowania

Cykl życia linii:

Projektowanie
Wytwarzanie
Wprowadzenie do obrotu
Wprowadzenie do użytkowania
Eksploatacja

Bezpieczeństwo

Przy ocenie bezpieczeństwa linii produkcyjnych należy obowiązkowo przeprowadzić analizę ryzyka technicznego. Przy ocenie tego ryzyka można rozważyć zagrożenia pochodzenia:

Mechanicznego
Elektrycznego
Termicznego
Od układu sterowania

Czynniki decydujące o rozmieszczeniu stanowisk na linii produkcyjnej

W momencie gdy przedsiębiorstwo planuje otworzyć lub zmodyfikować linie produkcyjną, która ma przynieść największe możliwe efekty, zmuszone jest przeanalizować czynniki wpływające na rozmieszczenie stanowisk. Powinno wziąć pod uwagę takie aspekty jak:

Dostęp do powierzchni

Maszyny i urządzenia znajdujące się na stanowiskach muszą być rozmieszczone w taki sposób jak określa to producent. Maszyny powinny być rozmieszczone tak by ryzyko dla bezpieczeństwa i zdrowia pracowników było zminimalizowane. Należy pamiętać aby prawidłowo zaplanować drogi ewakuacyjne. Przejścia między maszynami a innymi urządzeniami lub ścianami przeznaczone tylko do obsługi tych urządzeń powinny mieć szerokość co najmniej 0,75 m, natomiast jeżeli w przejściach tych odbywa się ruch dwukierunkowy, ich szerokość powinna wynosić co najmniej 1 m. Wysokość pomieszczeń pracy, w których nie występują czynniki uciążliwe lub szkodliwe dla zdrowia, powinna być nie mniejsza niż: 3 m - jeżeli przebywają w nich więcej niż 4 osoby, 2,5 m - jeżeli przebywa w nich nie więcej niż 4 pracowników i na każdego z nich przypada co najmniej 15 m³ wolnej objętości pomieszczenia, w pomieszczeniu usługowym lub produkcyjnym drobnej wytwórczości, mieszczącym się w budynku mieszkalnym, jeżeli na każdego pracownika przypada co najmniej 15 m³ wolnej objętości pomieszczenia, 2,2 m - w dyżurkach, portierniach, kantorach, kioskach ulicznych, dworcowych i in., a także w pomieszczeniu usytuowanym na antresoli otwartej do większego pomieszczenia. Wysokość pomieszczeń pracy, w których występują czynniki uciążliwe lub szkodliwe dla zdrowia, powinna być nie mniejsza niż 3,3 m. Na każdego z pracowników jednocześnie zatrudnionych w danym pomieszczeniu pracy powinno przypadać co najmniej 13 m wolnej objętości pomieszczenia. Wolna powierzchnia podłogi (nie zajęta przez urządzenia techniczne, sprzęt itp.) przypadająca na każdego z pracowników jednocześnie zatrudnionych w danym pomieszczeniu pracy nie powinna być mniejsza niż 2 m².

Struktura produkcyjna

Należy określić jaki rodzaj struktury będzie odpowiadał danej produkcji. Czy będzie to specjalizacja technologiczna (gdzie procesy produkcyjne są w znacznym stopniu do siebie zbliżone, w takim gnieździe znajdują się maszyny jednorodne technologicznie) albo przedmiotowa (w tym gnieździe znajdują się wszystkie niezbędne maszyny potrzebne do wykonania danego cyklu produkcyjnego).

Rodzaje i kolejność operacji technologicznych

Należy zdefiniować czynności jakie mają być wykonywane na danym stanowisku oraz określić w jakiej kolejności powinny być wykonywane dane operacje by otrzymać odpowiedni produkt. Należy zastanowić się również nad sposobem przekazywania wyrobów.

Jednokierunkowy przepływ procesów produkcyjnych

Stanowiska powinny być zaprojektowane tak aby zapewnić ciągłość i postęp procesu produkcji. Slow chart musi być opracowany w ten sposób by nie następowało wsteczne oddziaływanie na produkcje już wykonana. Bardzo często stosuje się takie zachowanie przy produkcji tzw. ciągnionej odchudzając w ten sposób produkcje, likwidując pola odkładcze, magazyny pośrednie. Konieczne jest trzymanie się ścieżki krytycznej.

Maksymalizacja przekazywań bezpośrednich i efektywności pracowników

Istotnym czynnikiem optymalizacji procesu produkcji jest skracanie dróg transportowych, likwidacja stanowisk nieergonomicznych, na których panuje wymuszenie pozycji ciała, które eliminujemy poprzez stosowanie metod jak np. OWAS. Krótsza droga i optymalna pozycja ciała pozwala pracownikom na efektywniejszą prace. Metody te często łączą się tzw. Metodyka SMED, która jest zestawem narzędzi i techniki powodujących skrócenie czasu przezbrojeń maszyn i urządzeń.