Bir araç nihai montaj hattının bir bölümünde bir vardiyayı yönetiyorsunuz: aralarında küçük tampon hatları olan seri beş istasyon. Her duruş hat boyunca yukarı ve aşağı yayılır, her hata ya istasyonda giderilir ya da ilerler ve vardiyanın karşılaması gereken bir üretim planı vardır.
Neler öğreneceksiniz
OEE kayıpları kullanılabilirlik, performans ve kaliteye nasıl böler — ve hat çıktısını neden darboğaz belirler.
Sonlu tamponlar istasyonları nasıl ayrıştırır (tıkanma ve açlık) ve bu stok teslim süresine neye mal olur (Little yasası).
Bir hatada hattı durdurmak neden içinden geçmeye üstün gelebilir ve daha hızlı çalışmak neden her zaman daha fazla çıktı değildir.
Simülatör
Zaman 0 dk
▶Çalışıyor
‖Aç (birim yok)
⧗Tıkalı (aşağıda yer yok)
✕Arızalı
⚑Andon duruşu
▪Tampon hattındaki birim
Kontroller
Nominal hızın yüzdesi. Daha hızlı çevrimler çıktıyı artırır — arıza ve hata oranlarını da.
İstasyonlar arasındaki her hattın tutabileceği birim sayısı. Daha fazlası duruşları ayrıştırır, ama süreç içi stoku artırır.
Her teknisyen bir istasyonu onarır; önce darboğaz ele alınır, ikinci bir teknisyen onarımı hızlandırır.
Operatörler hatayı yerinde düzeltmek için istasyonlarını durdurur. Çalışma süresine mal olur — hiçbir şey çıkmayan anormallik duruşları da dahil — ama hataların ilerlemesini önler.
Üç kişilik bir ekip, hat sonu testinde yakalanan birimleri bir saat boyunca onarır; böylece sevk edilebilirler.
Göstergeler
OEE
0,0%
kritik
Çıktı / plan
100,0%
normal
Kaçan hatalar
0
normal
Süreç içi stok
13
normal
Kullanılabilirlik
100,0 %
Performans
0,0 %
Kalite oranı
100,0 %
Takt'a göre tempo
100 %
Verim
50,0 JPH
Plana göre öndeki (+) / geride (−) birimler
0
Hattan geçiş süresi
16 min
Onarım bölümünde bekleyen birimler
0
Birim başına işgücü saati
0,00 h
Arızalı istasyonlar
0
Darboğaz boşta (aç veya tıkalı)
0,0 %
Eğilim
Kriz senaryoları
Seviye 1 · Darboğazı, öncesindeki bir duruşa karşı koruyun
Plan: dört saatlik yarım vardiya için saatte 50 birim. İstasyon 3 hattın darboğazıdır ve vardiyada yalnızca bir bakım teknisyeni var. Bakım, darboğazın hemen önündeki istasyon 2'deki aşınmış bir parçanın 35. dakikada değiştirilmesi gerektiğini bildiriyor: tek teknisyen için 40 dakikalık bir iş.
Yarım vardiya sonunda çıktı ≥ planın %101'i
Darboğaz süresinin ≤ %7'sinde boşta
Ortalama süreç içi stok ≤ 18 birim
Seviye 2 · Döşeme istasyonunda kalite sapması
Plan: dört saatlik yarım vardiya için saatte 52 birim ve önceki vardiyadan kalan on birim hâlâ onarım bölmesinde bekliyor. Yirmi dakika sonra istasyon 4'te bir bağlantı sorunu ortaya çıkıyor: her sekiz birimden yaklaşık biri hatalı çıkıyor. Hat sonu testi çoğunu yakalar — hepsini değil.
Müşteriye en fazla 1 hata kaçar
Sonda çıktı ≥ planın %104'ü (onarılan birikmiş birimler sayılır)
Onarım bölümünde en fazla 3 birim kalır
Ortalama süreç içi stok ≤ 16 birim
Seviye 3 · Talep artışı
Hat, saatte 47 birimlik bir plan için %80 hızda çalışıyordu. Yarım vardiyanın yirminci dakikasında satış planı saatte 56 birime çıkarıyor — takt süresi yaklaşık 1,28 dakikadan 1,07 dakikaya düşüyor ve darboğaz %80 hızla yetişemiyor. Fazla mesaiye izin yok.
İki saat sonra çıktı ≥ planın %102'si
Yarım vardiya sonunda çıktı ≥ planın %103'ü
Müşteriye en fazla 1 hata kaçar
Ortalama süreç içi stok ≤ 20 birim
Dayanak — sayıların ardındaki model
Simülatörün kullandığı her bağıntı, kaynağıyla birlikte. Varsayım olarak işaretlenen sabitler örnek kalibrasyonlardır.
OEE; kullanılabilirlik, performans ve kaliteyi çarpar ve darboğazda ölçülür; ideal çevrim süresi × iyi birimler ÷ planlanan süreye eşittir.
OEE = A × P × Q; A = (T_plan − T_stop)/T_plan, P = CT_ideal · N_bn / (T_plan − T_stop), Q = N_first-pass / N_out; OEE = CT_ideal · N_good / T_plan when N_bn = N_out[1][2]Çarpım, ideal çevrim süresi × iyi birim ÷ planlanan süre değerine yalnızca darboğazın çıktısı hattın çıktısına eşit olduğu sürece eşittir; 3. istasyon ile hat sonu arasında hâlâ bulunan birimler küçük bir fark yaratır.
Bir istasyon, birimi ancak sonraki tamponda yer varsa iletir (yoksa tıkanır) ve ancak önceki tamponda birim varsa başlar (yoksa aç kalır).
station i: cycle = c_i / v; moves on iff buffer_i < K (else blocked); starts iff buffer_{i−1} > 0 (else starved)[3][4]
Hat, en yavaş istasyonundan daha hızlı hiçbir zaman çalışamaz; takt süresi mevcut sürenin talebe bölünmesidir.
r_line ≤ r_b = v / max_i c_i; takt = available time / demand = 60 / plan [min/unit][5][7]
Hız stresi: hızın yol açtığı kayıplar, hat ekipmanının ve operatörlerin sınırına (nominal hızın %105'i) yaklaştıkça sınırsız büyür.
σ_n(v) = ((1.05 − 0.85) / (1.05 − v))^n (σ = 1 at 85 %; σ_1: 2× at 95 %, 4× at 100 %; σ_2: 4× at 95 %, 16× at 100 %)Varsayım: çevrim süreleri, arıza ve onarım süreleri, hata ve yanlış duruş oranları, hız-stres yasası ve ekip büyüklükleri gerçek bir fabrikadan alınmış veriler değil, örnek değerlerdir.
İstasyonlar yalnızca çalışırken arızalanır, hat sınırına ne kadar yakın çalışırsa o kadar sık; ikinci bir teknisyen katılınca onarım süresi kısalır.
P(fail in Δt) = 1 − exp(−λ_i · t_work), λ_i = σ_1(v) / MTBF_i; repair work ~ Erlang-3(mean MTTR_i), done at rate 1 + 0.6·(n−1), n ≤ 2[4][1]Varsayım: çevrim süreleri, arıza ve onarım süreleri, hata ve yanlış duruş oranları, hız-stres yasası ve ekip büyüklükleri gerçek bir fabrikadan alınmış veriler değil, örnek değerlerdir.
Hatalar hızla arızalardan bile daha dik artar. Andon ile hataların çoğu istasyonda yakalanıp düzeltilir; bedeli kısa duruşlardır (bazıları yanlış alarm). Andon yoksa hat sonu testi bir kısmını yakalar, kalanı kaçar.
p_i = p0_i · σ_2(v) (+0.12 excursion at S4); andon: detect 90 %, stop 1.5 min, fix; false stops 0.3 % · σ_2(v) per unit and station; end-of-line test catches 70 %[7][1]Varsayım: çevrim süreleri, arıza ve onarım süreleri, hata ve yanlış duruş oranları, hız-stres yasası ve ekip büyüklükleri gerçek bir fabrikadan alınmış veriler değil, örnek değerlerdir.
Little yasası: hattan geçişin ortalama süresi, süreç içi stokun verime bölümüne eşittir.
cycle c = 0.62/0.64/0.90/0.75/0.72 min at rated speed (S3 = bottleneck) · MTBF 120/100/200/110/150 min of work, MTTR 4/4/3/4/3 min at 85 % speed · S2 part replacement 40 technician-min · p0 = 0.15/0.15/0.2/0.2/0.05 % per unit · excursion contained after 3 andon pulls or 15 units caught at test · rework 4 min/unit, team of 3 for 1 h per call · 40 line operators · moving averages over 30 minVarsayım: çevrim süreleri, arıza ve onarım süreleri, hata ve yanlış duruş oranları, hız-stres yasası ve ekip büyüklükleri gerçek bir fabrikadan alınmış veriler değil, örnek değerlerdir.
Rastgelelik: tohumlu bir mulberry32 üreteci; kullanılan dağılımlar — düzgün, üstel (ters CDF), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). Tohum gösterilir ve paylaşılabilir.
Kaynaklar
S. Nakajima — Introduction to TPM: Total Productive Maintenance (OEE = availability × performance × quality; six big losses) — Productivity Press, 1988
J. A. Buzacott, J. G. Shanthikumar — Stochastic Models of Manufacturing Systems (flow lines with finite buffers, blocking, starvation) — Prentice Hall, 1993