БУФЕРИЗАЦИЯ ЗАПАСОВ И ДИСЛОЦИРОВАНИЕ РЕСУРСОВ В ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ЛОГИСТИКЕ

В гибких производственно-логистических системах процессы всегда стремятся организовать таким образом, чтобы основной объем неавтоматизированных вспомогательных работ выполнялся предварительно вне оборудования. Это позволяет значительно расширить зону многостаночного обслуживания, а при высокой степени оперативной автономности оборудования — приблизиться к режиму безлюдной технологии.

Попутно отметим, что в высокоавтоматизированных гибких производственно-логистических системах объем ручных вспомогательных и некоторых других логистических работ обычно не меньше, чем в ГПЛС с более низкой степенью автоматизации. Однако эти работы можно десинхронизировать во времени, что позволяет проводить их концентрированно, например в первую смену. При этом особое внимание из-за трудоемкости и важности уделяется технической подготовке.

Вообще в рамки технической подготовки в ГПЛС включают подготовку вне оборудования (комплектацию, сборку, наладку, монтаж) и на оборудовании (станке) крепежной, инструментальной и мерительной оснастки; переналадку оборудования и во многих случаях (обычно в ГПЛС высокой степени автоматизации) предварительный монтаж (ориентированное размещение) деталей в приспособлениях.

В свете сказанного очевидно, что управление материальными потоками в производственной логистике невозможно без оптимального решения проблем буферизации запасов и дислоцирования ресурсов.

В первую очередь следует отметить, что от буферизации материальных потоков ресурсов и технологической оснастки зависит степень оперативной автономности работы оборудования. Имеется несколько подходов, которые характеризуются различным количеством уровней буферизации, технической и транспортной подготовленностью материальных потоков на каждом уровне к выполнению текущих производственных и логистических операций, степенью автоматизации перемещения материальных потоков с одного уровня на другой и внутри одного уровня.

С позиции использования складских ресурсов и транспортной доступности можно выделить три уровня буферизации материальных потоков (рис. 9.7).

  • 1. Централизованный (общий).
  • 2. Децентрализованный:
    • - групповой;
    • - индивидуальный.
  • 3. Промежуточный.

В свою очередь, каждый из данных уровней, как правило, состоит из нескольких подуровней.

Кратко осветим суть каждого из перечисленных уровней.

Централизованный (общий) уровень буферизации соответствует материальным потокам в виде запасов, которые при необходимости могут быть направлены на любое рабочее место в рамках гибкой производственно-логистической системы.

Децентрализованный групповой уровень — это материальные потоки (запасы), доступные только определенной группе рабочих мест.

Децентрализованные индивидуальные материальные потоки доступны лишь для одного рабочего места.

Структура буферизации материальных потоков в ГПЛС Т — транспортное приспособление

Рис. 9.7. Структура буферизации материальных потоков в ГПЛС Т — транспортное приспособление;

Кт — транспортируемое крепежное приспособление;

Бт — транспортируемое базировочное приспособление;

Кс — крепежное приспособление, установленное на рабочем месте; Бс — базировочное приспособление, установленное на рабочем месте;

Р — робот

Промежуточный уровень — это материальные потоки в период межоперационного и дооперационного хранения.

В связи с тем, что алгоритм обработки деталей регламентирован транспортно-технологическими маршрутами (нередко многовариантными), материальные потоки ресурсов в каждый отдельно взятый момент времени могут выступать в качестве групповых или индивидуальных запасов, а также в статичной или динамичной форме.

Логистическая подготовка производственной операции является сложным многоступенчатым процессом. Количество ступеней соответствует числу уровней и подуровней буферизации. Логистическая подготовка производственной операции состоит в перемещении материальных потоков ресурсов и технологической оснастки с уровня, где осуществляется межоперационное или дооперационное хранение, через промежуточные уровни в рабочую зону оборудования.

Исходя из этого, отметим, что в производственной логистике все транспортно-перемещающие работы по степени автоматизации подразделяются на три вида:

  • 1. Вручную или с помощью средств механизации (краном, шарнирно-балансным манипулятором, по рольгангам и т. д.).
  • 2. Через транспортную систему АТСС в автоматическом или автоматизированном режиме. Ручной режим работы АТСС с позиции управления соответствует механизированному.
  • 3. С помощью собственных средств транспортирования гибкого производственного модуля или ячейки ГПЛС.

Централизованный (общий) уровень буферизации материальных потоков регулируется центральным автоматизированным складом, который обслуживает все рабочие места в гибкой производственно-логистической системе. В некоторых ГПЛС кроме автоматизированного склада предусматривается также механизированный склад или накопительная площадка, где поступившие заготовки хранятся в период подготовки к запуску в производство. Потребность в таком предварительном буфере возникает, когда автоматизированный склад имеет небольшую емкость и предназначен для хранения только операционных заделов работ, а также если перед загрузкой на автоматизированный склад заготовки должны быть смонтированы или ориентированно размещены в приспособлениях-спутниках. В последнем случае между автоматизированным и механизированным складами располагается секция монтажа-демонтажа (узлов).

Равноценным вариантом является автоматизированный склад, на котором запасы деталей хранятся в таре или на поддонах, а монтаж или ориентированное размещение в приспособлениях производится перед выполнением каждой технологической операции в секциях монтажа-демонтажа, в секции подготовки крепежной оснастки или непосредственно на рабочем месте. Тогда перед возвратом на склад детали должны быть демонтированы.

Централизованные запасы технологической оснастки могут дислоцироваться в автоматизированном складе и на складах секций подготовки оснастки.

Децентрализованный групповой уровень буферизации материальных потоков реализуется накопителями, встроенными в комплексную ячейку ГПЛС. В качестве таких накопителей выступают ПрС, ПС, ППС, безадресные столы и разного рода “магазины”, доступные различному оборудованию.

Попутно отметим, что с позиций логистического обслуживания все буферы, из которых часть запасов деталей (полуфабрикатов) автоматически подается к оборудованию и в которые автоматически перемещается от оборудования, могут рассматриваться как магазины различной емкости.

Децентрализованный индивидуальный уровень буферизации материальных потоков реализуется пристаночными накопителями, которые обслуживают одну единицу оборудования. Индивидуальными накопителями служат ПрС, ПС, ППС, безадресные столы, “магазины”, доступные только одной единице оборудования

Децентрализованный индивидуальный, или иначе локальный уровень буферизации, как правило, является многоступенчатым. Например, ППС —- приемно-передающие столы — рабочие столы станков. Исходя из этого, локальный уровень может иметь несколько подуровней по степени подготовленности материальных потоков. Так, заготовки могут поступать на ППС навалом в таре, а затем ориентированно размещаться в магазине заготовок роботизированного оборудования или гибкого производственного модуля. Такую же двухуровневую организацию могут иметь и групповые накопители.

Промежуточный уровень буферизации образуют накопители, характеризуемые как транспортно-перемещающие механизмы АТСС: штабелеры складов, трансманипуляторы и т. д. Они осуществляют перемещение материальных потоков меж- ду уровнями, а иногда и подуровнями основных категорий буферизации запасов. Именно на промежуточном уровне материальные потоки меняют свое состояние из статичных в динамичные и наоборот.

В АТСС-Р промежуточный уровень буферизации имеет два подуровня: перемещение внутри склада и доставка на рабочие места.

В АТСС-СТ промежуточный уровень отсутствует. Он совпадает с централизованным.

Важно отметить, что по степени технической и транспортной подготовленности материальные потоки в гибких производственно-логистических системах можно разбить на четыре уровня:

  • 0-й уровень — материальные потоки, перемещаемые в рабочую зону оборудования транспортно-перемещающими средствами роботизированного оборудования или гибкого производственного модуля.
  • 1-й уровень — материальные потоки, перемещаемые в рабочую зону оборудования или на нулевой уровень собственными транспортно-перемещающими средствами ячейки ГПЛС.
  • 2-й уровень — материальные потоки, перемещаемые на нулевой и первый уровни с помощью транспортно-перемещаю- щей подсистемы АТСС в автоматическом режиме.
  • 3-й уровень — материальные потоки, для транспортирования которых требуется вмешательство персонала и транспортно-технических средств общесистемного характера.

В производственной логистике буферизация материальных потоков тесно связана с другим важнейшим направлением управления потоковыми процессами — дислоцированием материальных ресурсов.

Стремление повысить надежность сложных логистических систем в основном производстве обусловливает потенциальную возможность некоторых элементов системы в оперативном режиме функционировать автономно. С концептуальных позиций постоянное (долгосрочное) автономное функционирование системообразующих элементов не допускается. Однако в связи с тем что производственно-хозяйственная деятельность предприятия осуществляется в условиях динамичности, а часто и неопределенности внешней и внутренней среды, способность отдельных элементов выполнять свои функции некоторое время автономно и самостоятельно регенерировать рациональную систему взаимосвязей на своем участке производственно-логистической системы ценится очень высоко. В связи с этим при организации производства для СУ АТСС необходимо предусматривать два режима работы: резидентный — в качестве составного элемента интегрированной СУ ГПЛС и автономный. Переключение из одного режима на другой должно происходить без потерь (или с минимальными потерями).

При создании СУ автоматизированной транспортно-складской системы можно использовать две различные модели дислоцирования материальных ресурсов:

  • • статическую;
  • • динамическую.

Сущность статической модели в том, что каждому грузо- носителю при первоначальной загрузке на складе присваивается определенный адрес дислокации, который сохраняется неизменным до вывода груза из задействованной подсистемы ГПЛС (например, до полного окончания обработки деталей или до отправки их на выносную операцию). В процессе перемещения на обусловленное рабочее место грузоносителю присваивается дополнительный временный адрес дислокации. Однако когда производственная операция будет выполнена, груз возвращается на прежнее место на склад.

В динамической модели грузоноситель после выполнения производственной операции возвращается на любое свободное или заранее определенное специальным алгоритмом свободное место на складе.

Главным преимуществом статической модели дислоцирования является ее надежность и единообразие организации работы в автоматическом, автоматизированном и ручном режимах адресования.

В упрощенной ситуации при загрузке на складе на грузоноситель навешивается бирка, указывающая адрес хранения. Это предельно упрощает автоматизированный и ручной режим возврата на склад после выполнения производственной операции на рабочем месте. При работе в резервную тару бирка навешивается на эту тару. Статическая модель эффективна также, когда грузоноситель наделяется аппаратно считываемым адресом ячейки склада, хотя в этом случае потребуется обратное перетаривание при работе в резервную тару.

С позиции информационного обеспечения статическая модель дислоцирования также более надежна, чем динамическая. Данные о дислокации материальных потоков в складском хозяйстве меняются с меньшей интенсивностью, а вопросы занятости адресов хранения решаются просто — по наличию соответствующих бирок в приемосдаточных секциях гибких производственно-логистических систем.

Статическая логистическая модель АТСС положительно зарекомендовала себя на многих промышленных предприятиях различного профиля и размеров.

Теоретически гибче статической модели является динамическая модель управления материальными потоками. Однако ее реализация обязывает выдвигать более жесткие требования к надежности работы не только автоматизированной транспортно-складской системы, но и всей логистической системы управления.

Динамическая модель управления потоковыми процессами в сфере производства имеет два основных преимущества.

Первое заключается в том, что она обеспечивает более эффективное использование складских мощностей, так как освобождаются ячейки, из которых материальный поток направлен на рабочие места. Экономия ячеек может составить 5-10%, а в некоторых случаях — до 20%.

Второе состоит в том, что при динамической модели управления потоками в АТСС-СС грузоносители с деталями (заготовками, полуфабрикатами) можно по мере обработки перемещать вдоль транспортно-технологической цепочки, экономя при этом от 20% и более времени работы штабелера (по полному циклу подвоза-увоза). Чтобы воспользоваться этой возможностью в системе управления АТСС, необходимо хранить управляющие программы транспортно-технологических маршрутов по каждому наименованию деталей.

Следует признать, что динамическая модель дислоцирования ресурсов значительно усложняет организацию работы АТСС. Так, при размещении одной партии деталей (полуфабрикатов) в нескольких грузоносителях для каждого из них необходимо иметь дополнительный идентификатор (кроме идентификационного номера детали), так как количество деталей (полуфабрикатов) в грузоносителях не всегда одинаково и, кроме того, детали (полуфабрикаты) в разных грузоносителях могут находиться на различных стадиях производственной обработки. В статической модели естественным дополнительным идентификатором является постоянный адрес дислокации, а в динамической модели такой идентификатор отсутствует и его надо вводить искусственно.

Еще одним недостатком динамической модели является также устаревание информации о положении в складском хозяйстве после проведения каждого обмена. Это вынуждает систему управления постоянно выдавать на печать протокол обмена, а нередко даже проводить полную инвентаризацию того или иного склада даже при относительно недолгих выходах из строя управляющей ЭВМ.

В настоящее время статическая модель управления материальными потоками в производственной логистике более распространена, чем динамическая. Наряду с этим на практике нередко встречается использование смешанных моделей.

Контрольные вопросы

  • 1. Каково значение буферизации запасов в производстве?
  • 2. Какие различают уровни и подуровни буферизации запасов в производственной логистике?
  • 3. Как осуществляется группировка транспортно-переме- щающих работ по степени автоматизации?
  • 4. Какие уровни запасов выделяют по степени их технической и транспортной подготовленности?
  • 5. Осветите сущность дислоцирования материальных потоков.
  • 6. Какие модели дислоцирования материальных ресурсов используются в производственной логистике?
  • 7. Раскройте сущность статической модели дислоцирования материальных ресурсов.
  • 8. Охарактеризуйте сущность и преимущества динамической модели управления дислоцированием материальных ресурсов.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >