Aby firmy maximalizovaly výstup, zvýšily zisky nebo zůstaly konkurenceschopné, musí neustále hledat způsoby, jak maximalizovat efektivitu. Jedním ze způsobů, jak mohou organizace zvýšit efektivitu, je vyvažování linek. Vyvažování linek zajišťuje, že pracovníci a stroje spolupracují vyváženým způsobem. Tímto způsobem není žádný pracovník ani stroj přetěžován nebo nečinný. Minimalizací prostojů vyvažování linky snižuje plýtvání při čekání.
Co je Line Balancing
Vyvažováním linky se rozumí vyvažování výrobní nebo montážní linky. Jde o výrobní strategii týkající se vyvážení času obsluhy a stroje. Zahrnuje vyrovnání pracovní zátěže napříč všemi procesy v buňce nebo hodnotovém toku, aby byla odstraněna úzká místa a nadbytečná kapacita. Cílem vyvažování linky je sladit rychlost výroby po odstranění všech odpadů s dobou takt (rychlost, jakou musí být produkty vyráběny, aby uspokojily poptávku zákazníků). Linka je dokonale vyvážená, když se výrobní čas rovná času takt. Pokud ne, úzká místa a přebytečná kapacita mohou brzdit výrobu. Optimální rychlosti výroby je také dosaženo, když jsou práce a stroje vyváženy.
Příklad vyvažování linky
V tomto zjednodušeném příkladu předpokládejme, že výrobní linka má 2 stroje, které vyrábějí 2 různé části produktu:
Stroj X, který vyrábí první díl, vyrábí 5 za hodinu,
Stroj Y, vyrábějící druhý díl, vyrábí 10 kusů za hodinu,
Protože stroj X má minimální kapacitu a vyrábí pouze 5 kusů za hodinu, zůstane stroj Y nečinný po 50 % času, což znamená, že linka je nevyvážená. Jedním ze způsobů, jak vyvážit linku, je přiřadit 2 stroje typu X ke stroji Y nebo přiřadit jiný úkol ke stroji Y, aby nezůstal nečinný. Tímto způsobem jsou úkoly rovnoměrně rozloženy na pracovních stanicích, takže prostoje a přebytečná kapacita pracovníků i strojů jsou minimalizovány. Vyvažování linek se používá k efektivnímu seskupování úkolů a pracovníků, aby se zvýšil efektivní tok výroby. Úkoly lze seskupit tak, že celkový čas strávený na každé pracovní stanici je roven nebo menší než čas dostupný na každé pracovní stanici.
Metody vyvažování linek
K řešení problémů, které vznikají v důsledku nesymetrického vedení, lze použít několik metod. U systémů s přerušovaným tokem a tam, kde jsou problémy složité, se používají heuristické metody kvůli jejich nízkým nákladům. Když je systém kontinuální s velkoobjemovou výrobou, bude vhodné lineární nebo dynamické programování, ačkoli jsou tyto metody nákladné a časově náročné. Heuristické metody poskytují nejpravděpodobnější řešení, zatímco lineární a dynamické programování poskytuje optimální řešení.
Heuristické metody
Heuristické metody jsou experimentální metody používané k vývoji řešení problémů s uspořádáním produktů. Tyto jsou:
- Heuristika přírůstkového využití
Úkoly jsou přidávány, jeden po druhém, do každé pracovní stanice v pořadí priority úkolu, dokud není využití na 100 %. Tato metoda vyvažování linek se používá, když doba potřebná pro jednu nebo více úloh je stejná nebo větší než doba cyklu.
- Nejdelší heuristika úkolu
Tento způsob vyrovnávání linek také přidává úkoly jeden po druhém na každou pracovní stanici v pořadí priority úkolu. Pokud je třeba rozhodnout mezi 2 nebo více úkoly, je nejprve přidán úkol, jehož dokončení trvá nejdéle, takže k určení optimálního řešení se použijí ty, které zaberou méně času.
Lineární programování
Lineární programování je matematický nástroj, který se používá při řešení úloh minimalizace nebo maximalizace. Vyznačuje se lineárními funkcemi a omezeními, které lze zapsat jako nerovnosti. Při vyvažování linek se lineární programování používá k určení přesného počtu pracovních stanic, které jsou potřeba, spolu s úkoly, které by měly být přiřazeny každé pracovní stanici. K reprezentaci omezení se používají rovnice, například omezení doby cyklu a úkolu lze formulovat pomocí nerovností.
Dynamické programování
Dynamické programování je další metodou vyvažování linek. Používá se k nalezení nejrychlejší trasy od začátku do konce při přidělování úkolů každé pracovní stanici, tedy nalezení optimálního plánování. Dynamické programování lze použít k nalezení nejlepšího řešení pomocí optimálních řešení dílčích problémů, které jsou určeny optimálním řešením dílčích, dílčích problémů. Omezení, která zpomalují proces, lze odstranit.
Výhody Line Balancingu
Vyvažování linek má různé výhody a ty jsou popsány níže.
- Snížení čekací doby
Doba čekání je považována za ztrátu času a může k tomu dojít v okamžiku, kdy pracovník čeká, až stroj nebo jiná osoba dokončí úkol. Prostoj stroje je dalším typem plýtvání, ke kterému dochází, když zařízení není v provozu. Jakoukoli dobu nečinnosti, která nastane, když operace nejsou synchronizované, lze zkrátit vyvážením linek.
- Snížení plýtvání zásobami
Vyvažování linek snižuje plýtvání zásob tím, že zajišťuje minimální rozpracovanost. Standardizací lze snížit nárůst výroby nebo přebytečné zásoby. Včasné dodání je také zaručeno přiblížením výrobního času času takt.
- Absorpce nepravidelností
Vyvážená výrobní linka je stabilní a flexibilní. Pokud se takt čas změní v důsledku kolísání poptávky zákazníků, lze výrobu rychle upravit pomocí vyvážení linky.
S pomocí vyvažování linek není žádný operátor ani pracovník placen za nečinnost. Všechny zdroje lze využít naplno. Tímto způsobem se sníží náklady a zvýší se zisk.
- Identifikace úzkých míst a nadměrné kapacity
Vyvažování linek může pomoci při identifikaci úzkých míst a nadměrné kapacity. Pozdní dodávky nebo vysoké náklady na dopravu lze odhalit prodloužením doby takt. nadměrnou kapacitu lze pozorovat u pracovních stanic, které zabírají méně než takt čas. pokud lze omezení odhalit prostřednictvím vyvažování linek, zdroje mohou být vhodně přerozděleny.
Nevýhody Line Balancingu
- Opětovné vyvažování může způsobit narušení výroby a ztrátu výrobního času
