Transcript تکنولوژی گروهی (GT)

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)‬
‫تجزيه وتحليل جريان توليد)‪)PFA‬‬
‫‪ ‬توليد سلولي‬
‫‪ ‬تخصيص ماشينآالت در گروهها‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫روش ‪HOLLIER‬‬
‫روش‬
‫روش‬
‫روش‬
‫روش‬
‫روش‬
‫دستهبندي رتبهاي‬
‫‪CI‬‬
‫مدلسازي رياضي‬
‫ماتريسی‬
‫گراف‬
‫‪2‬‬
‫مقدمه‬
‫‪ ‬انعطافپذيري ابزاري است كه براي ورود به‬
‫بازارهاي رقاابتي ميتواناد مبنااي مزيات‬
‫رقابتي قرار گيرد‪ .‬به دليل اينكه بسياري‬
‫از روشها براي تحقق انعطافپاذيري‬
‫باثا‬
‫افزايش هزينههاي توليد ميگردند و همچنين‬
‫نياز به سرمايهگذاريهاي ثمده دارند لاذا‬
‫استفاده از آنها براي بسياري از شاركتها‬
‫ثملي نيسات‪ .‬از ايانرو باراي كسام مزيات‬
‫رقابتي‬
‫فرايند توليد بايد تغييار كناد‪.‬‬
‫اتخاذ مفاهيم تكنولوژي گروهي ميتواند ‪ 3‬در‬
‫‪CIM‬و‪JIT‬‬
‫‪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 ثنوان يك ايده يا فلسفه توليد‬
‫اين دو مفهوم باال را با هم مرتبط كند‬
‫پيشگامان تكنولوژي گروهي‬
‫پيشگامان تكنولوژي گروهي‬
‫)‪Mitrofanov(1995‬و)‪Burbidge(1963‬و)‪Petrov(1966‬و‪Iv‬‬
‫)‪anov(1968‬‬
‫در سال ‪ 1970‬توجه 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 ثالقه‬
‫محققان در اين زمينه احيا شد‪.‬‬
‫در مفهوم ‪ CIM‬مي توان گفت ‪ GT‬به ثنوان يك پيش‬
‫نياز مي باشد تا با متدلوژي ساده سازي‬
‫بتواند فلسفه يكپارچه سازي را هدايت كند ‪.‬‬
‫تکنولوژی گروهی‬
‫نقش شرایط محیطی کارگاه در ‪GT‬‬
‫ادبيات تکنولوژی گروهی نشان داده است‬
‫که شرايط محيطی يک کارگاه نقش بزرگی‬
‫در تعيين اثر بخشی فلسفه تکنولوژی‬
‫نمايد‬
‫می‬
‫ايفا‬
‫گروهی‬
‫‪(Morris&Tersine,1990‬‬
‫در اينجا منظور از شرايط محيطي همان نحوه اسقرار‬
‫تجهيزات كارخانه مي باشد‪.‬‬
‫انواع استقرار‬
‫‪ ‬نقش و اهميت مساله لای اوت کارگااه و نحاوه‬
‫اسااتقرار ماشااين آالت و تجهياازات در زمااان‬
‫هزينه و ساير جنبه های تولياد بسايار واضا‬
‫است‪ .‬بطور کلی اسقرار ماشين آالت و تجهيازات‬
‫در يک کارگاه به يکی از روشهای زير صورت می‬
‫پذيرد‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫وظيفهاي‬
‫استقرار‬
‫‪functional layout‬‬
‫استقرار خطي‬
‫‪line‬‬
‫استقرار گروهي‬
‫(كارگاهي)‬
‫‪flow‬‬
‫‪8‬‬
‫‪group‬‬
‫استقرار وظيفه‌اي (كارگاهي)‬
‫قديمیترين نوع استقرار بوده و در‬
‫آن ماشينها بر اساس نوع وظيفهای‬
‫که دارند مرتم میشوند‪ .‬اين نوع‬
‫استقرار دارای انعطاف زيادی است‬
‫اما ميزان توليد در آن پايين و‬
‫زمان آن باال میباشد‪.‬‬
‫‪9‬‬
‫استقرار خطي‬
‫در اين روش ماشينهای مختلف پشت سر يکديگر‬
‫چيده شده و قطعه يا محصول مورد نظر از‬
‫ابتدای خط به ترتيم بر روی تمام ماشينها‬
‫رفته و ثمليات روی آن انجام میگردد‪ .‬با‬
‫اين‬
‫روش‬
‫قطعات‬
‫يا‬
‫محصوالت‬
‫بصورت‬
‫انبوه‬
‫توليد میشوند‪ .‬کارايی توليد ماشينها باال‬
‫بوده و هزينه و زمان پايين است‬
‫اما قادر‬
‫به توليد يک يا چند قطعه يا محصول محدود‬
‫می باشد‪.‬‬
‫‪10‬‬
‫استقرار گروهي‬
‫سعی بر آن است که محصوالت‬
‫در اين روش‬
‫متنوع در يک کارگاه با مقادير کم‬
‫در‬
‫زمان‬
‫توليد‬
‫گروهی‬
‫پايين‬
‫شوند‪.‬‬
‫و‬
‫در‬
‫مزايای‬
‫با‬
‫هزينه‬
‫حقيقت‬
‫تنوع‬
‫پايين‬
‫تکنولوژی‬
‫در‬
‫محصوالت‬
‫استقرار وظيفهای و هزينه و زمان کم‬
‫در‬
‫استقرار‬
‫خطی‬
‫متمرکز ساخته است‪.‬‬
‫را‬
‫در‬
‫يک‬
‫مجموثه‬
‫‪11‬‬
‫تفاوت تولید کارگاهی و گروهی‬
‫چيدمان فرايند يا کارگاهی‪:‬‬
‫همه قطعات کل کارگاه را می پيمايند و در اين‬
‫مشکل‬
‫زمانبندی‬
‫و‬
‫مواد‬
‫کنترل‬
‫شرايط‬
‫است‪.‬اولويت بندی کارها و تنظيم آنها هم مشکل‬
‫است‪.‬از اين رو مديران در حالت سنتی موجودی‬
‫های زيادی را نگهداری می کنند تا مطمئن شوند‬
‫هميشه جريان کار برقراراست‪.‬‬
‫تکنولوژی گروهی‪:‬‬
‫مدير مطمئن است هر سلول ‪,‬جريان مواد و قطعات‬
‫مخصوص دارد بنابراين جريان مواد و زمانبندی‬
‫ساده تر می شود‪.‬کارکنان در يک سلول کار روی‬
‫همه ماشين ها را ياد می گيرند و کار را از‬
‫ابتدا تا انتها انجام می دهند‪.‬به دليل گروه‬
‫بندی قطعات مشابه تعداد راه اندازی ها کمتر‬
‫مقايسه استقرار كارگاهي و گروهي‬
‫‪13‬‬
‫مقايسه استقرار كارگاهي‬
‫و گروهي(ادامه)‬
‫مقايسه استقرار كارگاهي‬
‫و گروهي(ادامه)‬
‫کاربرد تکنولوژی گروهی‬
‫انواع سیستم های تولید‬
‫‪GT‬‬
‫متوس‬
‫ط‬
‫کم‬
‫تنوع‬
‫محصول‬
‫پردازش دسته ای‬
‫جريان پيوستهجريان پی‬
‫زی‬
‫اد‬
‫سفارشی‬
‫خط مونتاژ‬
‫نامحدود‬
‫بزرگ‬
‫يک‬
‫محصول‬
‫جريان پيوسته‬
‫متوسط‬
‫اندازه‬
‫دسته‬
‫کوچک‬
‫يک‬
‫‪17‬‬
‫تعریف تکنولوژی گروهی‬
‫سازماندهی‬
‫تجهيزات‬
‫توليدی‬
‫در‬
‫گروهها‬
‫و‬
‫سلولهای مستقل که هر يک از اين گروهها جهت‬
‫تکميل و توليد خانوادهاي از قطعات مورد‬
‫استفاده قرار میگيرد‪.‬‬
‫‪:GT‬‬
‫يک‬
‫فلسفه‬
‫توليدی‬
‫است‬
‫که‬
‫درآن‬
‫قطعات‬
‫مشابه گروهبندی میشوند تا از مزايای تشابه‬
‫که‬
‫آنها در توليد و طراحی استفاده گردد‬
‫به اين گروهها خانواده قطعه گفته میشود‬
‫‪18‬‬
‫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 تولید‬
‫تشابه طراحی‬
‫‪19‬‬
‫ط قه بندی و تشکیل خانواده قطعات‬
‫‪ ‬بزرگت ررمين م ررایی در تگیه ررم کارگاهه ررای تولی رردی س ررن گ و ت رردیل آن ب رره اس ررتقرار گروهر ری‪ ،‬مس رراله‬
‫ط قه بندی قطعات در خانواده‌ها می‌باشد‪ .‬سه روش کلی برای حل این مساله وجود دا ‌رد‪:‬‬
‫‪.I‬‬
‫بازرس گ چشمی‬
‫‪.II‬‬
‫ی براساس خصوصیات طراحی ‌و تولید قطعات‬
‫گروه ندی ‌و کدگذار ‌‬
‫‪.III‬‬
‫تجزیه ‌و تحلیل جریان تولید (‪)PFA‬‬
‫‪20‬‬
‫روش بازرس گ چشمی‬
‫‪ ‬روش بازرسی چشمی دارای کمترين پيچيدگی و حداقل‬
‫هزينه می باشد‪ .‬اين روش دقت پايينی دارد اما به‬
‫ثلت سهولت استفاده‬
‫کاربرد فراوانی میتواند داشته‬
‫باشد‪.‬‬
‫‪ ‬گروهبندی بر اساس مشاهده فيزيکی قطعات و يا تصوير‬
‫آنها صورت میگيرد‪.‬‬
‫‪Grouped parts‬‬
‫‪Ungrouped parts‬‬
‫‪21‬‬
‫روش گروه ندی و کدگذاری براساس خصوصیات‬
‫طراحی و تولید قطعات‪:‬‬
‫در اين روش قطعات توسط بررسی خصوصيات مربوط‬
‫به‬
‫طراحی‬
‫يا‬
‫توليد‬
‫هر‬
‫يک‬
‫از‬
‫آنها‬
‫گروهبندی شده و به هر يک کد خاصی تعلق‬
‫میگيرد‪ .‬گروهبندي و کدينگ ممکن است در‬
‫مورد‬
‫تمام‬
‫قطعات‬
‫مهم‬
‫يک‬
‫موسسه‬
‫توليدی‬
‫صورت گيرد و يا اينکه ممکن است بعضی از‬
‫روشهای نمونه برداری مورد استفاده قرار‬
‫گيرد‪.‬‬
‫اين‬
‫روش‬
‫نسبت‬
‫به‬
‫ساير‬
‫روشها‬
‫پيچيدهتر بوده و زمان بيشتری را نيز صرف‬
‫‪22‬‬
‫انواع سیستمهای گروه ندی و کدگذاری‌‬
‫‪ ‬بر مبنای خصوصيات طراحی‬
‫قطعه‬
‫بر مبنای خصوصيات توليد‬
‫‪‬‬
‫قطعه‬
‫برمبنای خصوصيات طراحی‬
‫‪‬‬
‫و توليد قطعه‬
‫‪23‬‬
‫خصوصيات طراحی و توليد‪:‬‬
‫‪ ‬خصوصيات طراحی قطعه‬
‫ شکل خارجی اصلی‬‫ شکل داخلی اصلی‬‫بزرگ‬
‫ نسبت طول به قطر‬‫کوچک‬
‫ وظيفه و نقش قطعه‬‫تولرانسها‬
‫‪ ‬خصوصيات توليد قطعه‬
‫ فرايند اصلی و مهم‬‫پرداخت سط‬
‫ فرايند جزئی و کوچک‬‫ابزار‬
‫ نوع مواد‬‫ ابعاد‬‫‪ -‬ابعاد‬
‫‪-‬‬
‫‬‫ ماشين‬‫‪24‬‬
‫ساختار کدینگ‪:‬‬
‫ی اعداد مرتب که مشخص کننده خصوصیات طراحی ‌و‬
‫‪ ‬طرح کدینگ قطعات ‌از توالی یکسر ‌‬
‫یر باشد‪:‬‬
‫تولید قطعات هستند‪ ،‬تشکیل می‌گردد ‌و می‌تواند دارای یکی ‌از ساختارهای ز ‌‬
‫‪ ‬ساختار سلسله مراتبگ(درخ گ)‪ Hierarchical Structures (Monocodes) :‬هریک‬
‫از نمادها بر اساس مقدار نماد ماق ل خود بنا نهاده شده و تع هم می‌شوند‪.‬‬
‫ساختار زنجهمي‌‪:‬‬
‫‌‬
‫‪‬‬
‫)‪Chain codes (Polycodes‬‬
‫مقدار نماد ق لی بستگی ندارد‪.‬‬
‫‌‬
‫در توالی اعداد ثابت بوده ‌و به‬
‫هر نماد ‌‬
‫تفسهم ‌‬
‫‌‬
‫تع ‌هم ‌و‬
‫ساختار تركيبي‪:‬‬
‫‌‬
‫‪‬‬
‫‪Hybrid Structure‬‬
‫ترکیبگ ‌از ساختارهای فوق‌‬
‫‪25‬‬
‫ساختار سلسله مراتبگ(درخ گ)‪:‬‬
‫‪digit 3‬‬
‫‪digit 2‬‬
‫‪digit 1‬‬
‫‪‬مزایا ‪:‬‬
‫با استفاده از تعداد کمی رقم اطالثات زيادی‬
‫را می توان ذخيره کرد‪.‬‬
‫می‬
‫ارقام در هر سط‬
‫در اين ساختار‬
‫توانند پيام خاص خود را برسانند‪.‬‬
‫‪‬معايم‪:‬‬
‫برای نشان دادن بسياری از ويژگی ها ‪26‬نمی‬
‫ساختار زنجهمي‌‪:‬‬
‫‪digit‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪‬مزایا‪:‬‬
‫‪‬فرموله کردن آن راحت است‪.‬‬
‫‪‬معایب‪:‬‬
‫‪‬در هر رقم اطالثات زيادی را نمی توان‬
‫جا داد‪.‬‬
‫‪27‬‬
‫‪value‬‬
:‫ساختار تركيبي‬
HYBRID STRUCTURE
Polycode
28
Monocode
Polycode
‫برخی از مهمتمین سیستمهای گروه ندی و کدینگ قطعات‬
‫‪ ‬سيستم ‪OPITZ‬‬
‫‪ ‬سيستم ‪MULTICLASS‬‬
‫تحقيقات صنعتي (‪)OIR‬‬
‫‪ ‬سيستم ‪DCLASS‬‬
‫‪BRIGHAM YOUNG‬‬
‫آقاي ‪H.OPITZ‬‬
‫سازمان‬
‫دانشگاه‬
‫‪ ‬سيستم‬
‫يك شركت ژاپني‬
‫‪KCI‬‬
‫‪ ‬سيستم‬
‫ژاپن‬
‫‪KK-3‬‬
‫‪ ‬سيستم‬
‫يك شركت سوئدي‬
‫‪PGM‬‬
‫‪29‬‬
‫سیستم کدگذاری ‪:OPITZ‬‬
‫‪ ‬اين‬
‫سيستم‬
‫دستهبندی‬
‫و‬
‫سيستمی‬
‫اولين‬
‫کدگذاری‬
‫بود‬
‫قطعات‬
‫که‬
‫توسط‬
‫برای‬
‫اپيتز‬
‫استاد دانشگاهی در آلمان (سال ‪ )1960‬ايجاد‬
‫گرديد‬
‫و‬
‫بر‬
‫ثالوه‬
‫ايجاد‬
‫يکی‬
‫از‬
‫مهمترين‬
‫تحوالت در تکنولوژی گروهی شايد بهترين طرح‬
‫موجود نيز باشد‪ .‬اين سيستم دارای ساختار‬
‫زنجيری‬
‫بوده‬
‫و‬
‫از‬
‫مدل‬
‫توالی‬
‫اثداد‬
‫زير‬
‫استفاده می کند‪.‬‬
‫‪ ‬کد اصلی شامل ‪ 9‬رقم است که ‪ 4‬رقم ديگر‪ 30‬نيز‬
‫سیستم کدگذاری ‪( OPITZ‬ادامه)‪:‬‬
‫‪8 9‬‬
‫‪7‬‬
‫‪6‬‬
‫کد ثانويه‬
‫‪5‬‬
‫‪A B C D‬‬
‫کد مکمل‬
‫‪3 4‬‬
‫‪1 2‬‬
‫کد‬
‫فرم‬
‫‪‬‬
‫‪ -1‬کد فرم‪ 5 :‬رقم اول يعنی ‪ 1 2 3 4 5‬کد‬
‫فرم ناميده شده و خصوصيات اوليه طراحی‬
‫مانند دوار بودن يا نبودن و همچنين شکل کلی‬
‫و نسبتهای مهم مربوط به قطعه را بيان می‬
‫کنند‪.‬‬
‫‪ -2‬کد مکمل‪ 4 :‬رقم بعدی يعنی ‪ 6 7 8 9‬کد‬
‫مکمل بوده و بعضی خصوصيات راجع به توليد‬
‫قطعه مانند ابعاد جنس شکل قطعه خام اوليه‬
‫و دقت مورد نياز را نشان می دهد‪.‬‬
‫‪31‬‬
‫سیستم کدگذاری ‪( OPITZ‬ادامه)‪:‬‬
‫‪32‬‬
‫مزایای سیستم کدینگ‬
‫اگر یک سیستم ط قه بندی ‌و کدینگ بطور‌ مناسبگ طراحی شده باشد‪ ،‬مهمتمین مزایای آن‬
‫‪‌ ‬‬
‫برای تکنولوژی گروهی شامل موارد ذیل می‌باشد‪:‬‬
‫‪ .1‬تشکیل خانواده قطعات و گروههای ماشهن امکانپذیر می‌شود‪.‬‬
‫‪ .2‬دوباره کاری در طراحی را کاهش می‌دهد‪.‬‬
‫‪ .3‬آمار و اطاعات دقیقی از قطعات کار تهیه می‌گردد‪.‬‬
‫‪ .4‬تخمهن مناسبگ از ماشهن‌های مورد نیاز و بارگذاری منطقی آنها بدست می‌دهد‪.‬‬
‫‪ .5‬به برنامه‌ريزي توليد و روش‌هاي توالي عمليات كمك مي‌نمايد‪.‬‬
‫‪ .6‬برنامه‌ریزی قطعه در ‪ NC‬را آسانتم می‌کند‪.‬‬
‫‪33‬‬
‫‪ -3‬روش تجزیه و تحلیل جریان تولید‪:‬‬
‫‪ ‬اين روش از کدگذاری و طبقه بندی و يا از‬
‫نقشه قطعات برای تعيين خانواده ها استفاده‬
‫نمیکند بلکه توالی ثمليات توليدی را برای‬
‫قطعاتی که در يک کارگاه توليد میشوند تجزيه‬
‫و تحليل میکند‪ .‬اين روش قطعاتی را که روش‬
‫توليد مشابه دارند همگروه نموده و سپس اين‬
‫گروهها میتوانند برای تشکيل گروههای ماشين‬
‫(سلولهای ماشينی) اصولی در يک آرايش گروهی‬
‫مورد استفاده قرار گيرند‪.‬‬
‫‪ ‬مراحل‬
‫توليد‪:‬‬
‫روش‬
‫تجزيه‬
‫و‬
‫تحليل‬
‫جريان‬
‫‪ .I‬جمع آوری اطالثات‬
‫‪ .II‬مرتم کردن توالی ثمليات‬
‫‪34‬‬
‫نمودار تجزیه و تحلیل جریان تولید‪:‬‬
‫‪35‬‬
‫مزايا و معايم تجزيه و‬
‫تحليل جريان توليد‪:‬‬
‫‪ ‬مزيت‪:‬‬
‫وقت کمتری برای انجام گروهبندی نسبت به يک‬
‫طبقهبندی و کدگذاری کامل قطعات نياز دارد‪.‬‬
‫‪ ‬ضعف‪:‬‬
‫اطالثات استفاده شده در تجزيه و تحليل از‬
‫جداول فرآيند ثمليات اخذ میگردد‪ .‬توالی‬
‫ثمليات اين جداول توسط طراحان مختلف تهيه‬
‫شده و اين تفاوتها در جداول منعکس میشوند‪.‬‬
‫ثمليات‬
‫مراحل‬
‫شامل‬
‫است‬
‫ممکن‬
‫فرآيندها‬
‫باشد‬
‫نامناسم‬
‫و‬
‫ضروری‬
‫غير‬
‫غيرمنطقی‬
‫‪36‬‬
‫توليد سلولی ( ‪Cellular‬‬
‫‪)Manufacturing‬‬
‫‪ ‬گروهبندي‬
‫كوچك‬
‫فيزيكي‬
‫ماشينهاي‬
‫مشخص‬
‫در‬
‫فضاي‬
‫يك‬
‫به طوري كه 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 ماشين) ‪:‬‬
‫انواع استقرار سلولي بر اساس تعداد ماشينها‬
‫(اندازه گروه) و درجه مکانيزاسيون جريان مواد‬
‫در يکی از دسته های زير قرار می گيرند‪:‬‬
‫‪‬‬
‫گروه تک ماشينی‬
‫‪‬‬
‫گروه چند ماشينی با حمل و نقل دستی قطعات‬
‫‪37‬‬
‫توليد سلولی‬
‫( ‪Cellular‬‬
‫‪)Manufacturing‬‬
‫گروه تک ماشينی‪:‬‬
‫همانطور‬
‫که‬
‫از‬
‫اسم‬
‫آن‬
‫مشخص‬
‫است‬
‫يک‬
‫از‬
‫دستگاه (ماشين) بعالوه ابزارهای نگهدارنده‬
‫و ابزاری که جهت ساختن يک يا چند خانواده‬
‫قطعه سازمان يافته اند تشکيل میگردد‪ .‬اين‬
‫نوع گروه میتواند برای قطعه کارهايی که با‬
‫يک نوع ثمليات‬
‫قابل توليد است‬
‫مانند تراشکاری يا فرزکاری‬
‫مورد استفاده قرار گيرد‪.‬‬
‫‪38‬‬
‫توليد سلولی‬
‫(‪)Cellular Manufacturing‬‬
‫گروه چند ماشينی با حمل و نقل دستی‪:‬‬
‫در اين نوع گروه‬
‫استقرار ماشينها اغلم به‬
‫شکل ‪ U‬مانند سازمان میيابند‪ .‬چناين طارح‬
‫استقراری‬
‫در مواقعی که اختالف در نوع يا‬
‫توالی ثمليات قطعات توليدی يک گروه وجود‬
‫داشته باشد‬
‫مناسم تشخيص داده میشود‪.‬‬
‫‪ ‬اپراتورها وظيفه جابجايی مواد را بعهاده‬
‫دارند‪ .‬همچنين طرح مزبور به کارگران چند‬
‫وظيفه ای اجازه میدهاد کاه براحتای باين‬
‫‪39‬‬
‫توليد سلولی‬
‫(‪)Cellular Manufacturing‬‬
‫‪ ‬گروه چند ماشينی با سيساتم نيماه اتوماتياک حمال و نقال‬
‫قطعات‪:‬‬
‫اين سيستم از حمل و نقل مکانيزه مانناد ناوار نقالاه جهات‬
‫جابجايی قطعات بين ماشاينهای‬
‫موجاود در گاروه اساتفاده‬
‫میکند‪.‬‬
‫‪ ‬سيستم توليدی انعطاف پذير‪:‬‬
‫سيستم توليدی انعطاف پذير دارای باالترين درجه اتوماسيون در‬
‫بااين گروههااای ماشااين در ‪ GT‬میباشااد‪ .‬در اياان سيسااتم‬
‫کامال اتوماتيک حمل و نقل‬
‫ً‬
‫ايستگاههای کاری توسط يک سيستم‬
‫مواد به يکديگر متصال مای شاوند‪ FMS .‬انعطااف باااليی در‬
‫توليد قطعات خانواده های مختلاف باا فراينادهای متفااوت‬
‫‪40‬‬
‫تعیهن بهتمین آرایش ماشهن ها‬
‫نوع گروه ماشين مورد استفاده و بهترين آرايش‬
‫تجهيزات در آن بايستی براساس نيازهای فرايند‬
‫کار تعيين گردد‪ .‬در اين ارتباط فاکتورهای‬
‫مهم ثبارتند از‪:‬‬
‫حجم و مقدار‬
‫‪‬‬
‫انجام گردد‪.‬‬
‫کاری‬
‫که‬
‫بايد‬
‫گروه‬
‫توسط‬
‫(اين مورد شامل تعداد قطعات توليدي در سال و ميزان‬
‫كار مورد نياز هر قطعه ميباشد)‬
‫‪‬‬
‫اختالف در مسير فرآيند توليد قطعات‬
‫(اين موضوع جريان كار را تعيين ميكند)‬
‫اندازه‬
‫‪‬‬
‫قطعات‬
‫شکل‬
‫وزن و ساير خصوصيات فيزيکی‬
‫‪41‬‬
‫گروه بندی ماشهن ها‬
‫روش تحليل گروهي (خوشه اي)‬
‫اين روش با پديده ها در قالم 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
‫الگوها مهندسي‬
‫تشخيص‬
‫داده پزشکي‬
‫خبره‬
‫سيستمهاي‬
‫خودکارو‬
‫کنترل سيستمهاي‬
‫استفاده شده است‪.‬‬
‫کاربرد تحليل خوشه اي در‪ GT‬مبتني بر گروه بندي‬
‫قطعات در قالم قطعات هم خانواده يا خانواده‬
‫قطعات)‪(PF‬و گروه بندي ماشينها در قالم ماشين‬
‫سلول)‪ (MC‬مي باشد‪.‬‬
‫روش‬
‫تحليل گروهي (خوشه اي)(ادامه)‬
‫نتايج حاصل از گروه بندي خوشه ای در ماشهن آالت‪:‬‬
‫‪ ‬چيدمان فهزيکي ماشهن آالت‬
‫‪ ‬چيدمان منطقي ماشهن آالت‬
‫تخصیص ماشهن آالت در گروهها‬
)PFA(‫ تکنيک تجزيه و تحليل جريان توليد‬.I
HOLLIER ‫ روش‬.II
‫رتبهاي‬
‫دستهبندي‬
‫ روش‬.III
rank order clustering (roc)
Cluster
Identification
CI
‫ روش‬.IV
Algorithm
Mathematical Programming
‫ روش مدلسازي رياضي‬.V
Formulation
similarity
44
‫مشابهت‬
‫ضرايم‬
‫ماتريسی(روش‬
‫ روش‬.VI
)coefficient
‫ روش افرازبندي گراف‬.VII
‫روش ماتریس گ‬
‫‪ ‬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
‫(‪)1‬نشان ميدهد که ماشين‪ i‬براي پردازش قطعه‬
‫‪j‬مورد استفاده واقع شده است و در آن درايه‬
‫(‪)0‬نشان دهنده ثکس اين مطلم مي باشد‪.‬‬
‫الگوريتم های حل ماتريس ماشين ‪ -‬قطعه‪:‬‬
‫‪ ‬روشهای ضريم مشابهت‬
‫‪ ‬الگوريتم مبتنی بر مرتم کردن‬
‫روشهای ضریب مشابهت‬
‫ارائه شده مبتني بر ضريم‬Mc Auulley ‫که توسط‬SLCA ‫روش‬
‫مي باشد که به صورت زير‬j‫و‬i ‫بين دو ماشين‬Sij ‫مشابهت‬
.‫محاسبه مي گردد‬
n
  a
ik
, a jk

  a
ik
, a jk

1
s ij 
k 1
n
2
k 1
 1 a ik , a jk  
 2 a ik , a jk  

1
o

1
o
a ik  a
if
jk
1
otherwise
if
a ik  a
otherwise
jk
1
‫يك مشكل‬
‫در خوشه بندي روش ضريم مشابهت با دو نوع خوشه‬
‫سروكار داريم‪:‬‬
‫‪ ‬خوشه هاي قابل تفكيك دو طرفه‬
‫‪ ‬خوشه هاي قابل تفكيك جزئي‬
‫يكي از مشكالتي كه در روش ضرايم مشابهت با آن‬
‫مواجه هستيم وجود خوشه هاي قابل تفكيك جزئي‬
‫مي باشد(يعني ثمليات ساخت يك يا چند قطعه‬
‫مستلزم بودن در چند سلول مي باشد )‬
‫روشهای ضریب‬
‫مشابهت(ادامه)‬
‫براي غلبه بر مشکالت زنجيره اي الگوريتم ‪ALC‬توسط‬
‫‪Seifoddini &Wolfe‬مورد مطالعه قرار گرفت‪.‬که به‬
‫صورت زير محاسبه مي شود‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪jk‬‬
‫‪ 3 V ik , V‬‬
‫‪n‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪ij‬‬
‫‪ICM‬‬
‫‪k 1‬‬
‫‪a ik  0‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪if‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪i M C  i‬‬
‫‪otherwise‬‬
‫‪1‬‬
‫‪jk‬‬
‫‪if v ik  v‬‬
‫‪otherwise‬‬
‫‪ ‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪jk‬‬
‫‪v ik ‬‬
‫‪ 3 v ik , v‬‬
‫روش ‪HOLLIER‬‬
‫‪ ‬اين روش از نمودارهای از‪ -‬به برای تجزيه و‬
‫تحليل حمل و نقل مواد استفاده میکند‪ .‬مراحل‬
‫روش به شرح ذيل است‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫با‬
‫استفاده‬
‫تشکيل نمودار از‪-‬به‬
‫فرايند ثمليات قطعه‬
‫تعيين نسبت ورودی به خروجی از هر‬
‫ماشين‬
‫آرايش ماشينها بر اساس نسبت ورودی به‬
‫خروجی‬
‫‪49‬‬
‫از‬
‫روش ‪HOLLIER‬‬
‫مثال‪ :‬ماتريس زير تعداد سفرهای ورودی و خروجی را برای‬
‫نشان می دهد ‪ .‬با استفاده از‬
‫ماشين های ‪2‬و‪3‬و‪4‬و‪7‬‬
‫روش ‪ HOLLIER‬ماشين هارا اولويت بندی کنيد‬
‫‪order‬‬
‫‪Step 3‬‬
‫‪To/from‬‬
‫‪to‬‬
‫‪from‬‬
‫‪2‬‬
‫‪0.806‬‬
‫‪167‬‬
‫‪207‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪0‬‬
‫‪167‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪16.73‬‬
‫‪202‬‬
‫‪12‬‬
‫‪7‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1.121‬‬
‫‪157‬‬
‫‪140‬‬
‫‪4‬‬
‫‪50‬‬
‫‪Step 2‬‬
‫‪n‬‬
‫روش دستهبندي رت هاي‬
‫‪n‬‬
‫‪2‬‬
‫اين روش توسط ‪ KING‬در سال ‪ 1980‬توسعه داده شد و‬
‫تكميل شد‪.‬روش خوشه بندي مبتني بر مرتم کردن‬
‫سطرها‬
‫بسياري‬
‫و‬
‫ستونهاي‬
‫از‬
‫محققان‬
‫ماتريس‬
‫مورد‬
‫ماشين –قطعه‬
‫مطالعه‬
‫قرار‬
‫توسط‬
‫گرفته‬
‫است‪ King .‬الگوريتم ‪ ROC‬را توسعه داد‪.‬‬
‫‪51‬‬
‫‪2‬‬
‫الگوریتم ‪ROC‬‬
‫مراحل اين روش‬
‫‪.I‬‬
‫براي هر سطر يك وزن دودويي تعريف كنيد و مقدار هر ستون را بدست آوريد‪.‬‬
‫(به صورت ‪ 2^n‬كه ‪ n‬شماره سطر يا ستون است)‬
‫‪.I‬‬
‫ستون‌‌هاي ماتريس را از كم به زياد مرتب كنيد‪.‬‬
‫‪ .II‬دو قدم باال را براي هر سطر نهز انجام دهيد‪.‬‬
‫‪ .III‬اين پروسه را تكرار مي‌كنيم تا زمانيكه هيچ سطر وستویي تگيهم نكند‪.‬‬
‫روش دستهبندي رتبهاي‬
‫‪i‬‬
‫مثال‪:‬‬
‫‪10‬‬
‫‪9‬‬
‫‪8‬‬
‫‪7‬‬
‫‪6‬‬
‫‪5‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪A‬‬
‫‪4‬‬
‫‪B‬‬
‫‪8‬‬
‫‪C‬‬
‫‪16‬‬
‫‪D‬‬
‫‪32‬‬
‫‪E‬‬
‫‪64‬‬
‫‪F‬‬
‫‪128‬‬
‫‪G‬‬
‫‪256‬‬
‫‪H‬‬
‫‪336‬‬
‫‪10‬‬
‫‪10‬‬
‫‪64‬‬
‫‪64‬‬
‫‪10‬‬
‫‪6‬‬
‫‪10‬‬
‫‪10‬‬
‫‪5‬‬
‫‪4‬‬
‫‪8‬‬
‫‪7‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪138 48‬‬
‫‪6‬‬
‫‪9‬‬
‫‪Wi‬‬
‫‪Rank‬‬
‫‪j‬‬
‫روش دسته‌بندي رت ه‌اي‬
i
4
j
3
5
8
9
2
6
7
1
10
Wj
Rank
A
574
5
B
2
1
C
572
4
D
1088
7
E
64
2
F
1408
8
G
512
3
H
1024
2
4
8
16
32
64
128 256 512 1024
6
‫روش دسته‌بندي رت ه‌اي‬
i
4
j
3
5
8
9
2
6
7
1
10
B
2
E
4
G
8
C
16
A
32
H
64
D
128
F
256
Wi
Rank
34
48
48
48
48
132 256 256 256 448
1
2
2
2
2
4
5
5
3
6
‫روش دسته‌بندي رت ه‌اي‬
i
4
j
3
5
8
9
1
2
6
7
10
Wj
Rank
2
1
128
5
64
2
C
124
3
A
126
4
1024
6
1152
7
1792
8
B
Part
Family #1
E
G
Part
Family #2
H
D
F
2
4
8
16
32
64
128 256 512 1024
56
‫روش ‪CI‬‬
‫)‪(Cluster Identification Algorithm‬‬
‫اين روش توسط ‪ kusiak and chow‬در سال ‪ 1987‬ايجاد‬
‫شد‪ .‬مراحل اين روش به ترتيم به صورت زير است‪:‬‬
‫‪ .1‬قرار دهيد ‪K=1‬‬
‫‪A‬‬
‫(ماتريس ‪ A‬در تكرار ‪)k‬‬
‫ماتريس‬
‫‪ .2‬يك سطر از‬
‫را انتخام ‪h‬‬
‫)‬
‫كنيد و يك خط افقي رسم كنيد‪( .‬‬
‫يك ‪V i‬‬
‫خط ثمودي‬
‫‪ .3‬براي هر ثدد يك (‪h )1‬موجود روي‬
‫)‬
‫رسم كنيد‪( .‬‬
‫‪Vi h‬‬
‫‪ .4‬قدمهاي ‪ 2‬و‪ 3‬را تكرار كنيد تا زمانيكه ديگر‬
‫نمانده باشد كه خط‬
‫و‬
‫هيچ (‪ )1‬روي‬
‫نخورده‪ A‬باشد‪ .‬همه ستونهاي خط خورده در ‪ A‬گروه‬
‫‪k 1‬‬
‫‪ PF-K‬قرار ميگيرند و همه سطرهاي خط خورده در‬
‫‪A MC-K‬قرار مي‬
‫گروه‬
‫‪k .‬‬
‫گيرند ‪k‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫را با حذف سطرها و ستونهاي خط‬
‫‪ .5‬ماتريس‬
‫‪K‬‬
‫‪i‬‬
‫‪i‬‬
‫‪i‬‬
‫‪K‬‬
‫‪k 1‬‬
‫‪57‬‬
CI ‫روش‬
(Cluster Identification Algorithm)
:‫مثال‬
1
1
2
2
3
1
1
4
5
6
8
h1
1
1
1
3
1
4
7
1
1
1
5
1
6
1
1
h5
h7
1
7
58
1
1
1
1
v1
v2
v5
v8
Machine cell MC-1={1,5,7}
Part family PF-1={2,3,5,8}
(Cluster Identification Algorithm)
1
2
4
1
1
4
7
h2
1
3
1
1
h4
1
6
1
v6
v1
4
7
3
1
1
6
1
v4
59
6
v7
h3
h6
Machine cell MC-2={2,4}
Part family PF-2={1,6}
Machine cell MC-3={3,6}
Part family PF-3={4,7}
CI ‫روش‬
CI ‫روش‬
(Cluster Identification Algorithm)
1
2
3
5
1
1
1
1
1
1
1
1
1
5
7
1
8
1
6
4
Manufacturing System
Machine cell MC-1
2
1
1
4
1
1
Machines : 1,5,7
3
1
6
1
60
7
1
Parts : 2,3,5,8
Machine cell MC-2
Machine cell MC-3
Machines : 2,4
Machines : 3,6
Parts : 1,6
Parts : 4,7
‫روش مدلسازي رياضي‬
‫‪Formulation‬‬
‫‪Mathematical‬‬
‫‪Programming‬‬
‫‪‬‬
‫اكثر مدلهاي برنامه ريزي شده رياضي در ‪ GT‬از طريق‬
‫فاصله بين قطعه ‪ i‬و ‪ )dij( j‬توسعه يافتهاند‪ .‬به طوريكه‬
‫موارد زير در مورد ‪ dij‬صادق است‪:‬‬
‫‪Reflexivity dii = 0‬‬
‫‪Symmetry dij = dji‬‬
‫‪‬‬
‫‪ dij‬از طريق فرمول زير محاسبه ميشود‪.‬‬
‫اين روش‬
‫به روش ‪ Hamming‬معروف است‪:‬‬
‫‪When‬‬
‫‪61‬‬
Mathematical
Formulation
‫روش مدلسازي رياضي‬
Programming
:‫ روش وجود دارد‬3 ‫ براي فرموله كردن رياضي‬
The p-Median Model
Generalized p-Median Model
Quadratic Programming Model
62
The p-Median Model
:‫ابتدا متغيرهاي مورد نظر را تعريف ميكنيم‬





m = number of machines
n = number of parts
p = number of part families
xij = 1 (if part i belongs to part family j) or 0 (otherwise)
dij = distance measure between parts i and j
63
‫‪The p-Median Model‬‬
‫‪subject to‬‬
‫براي اينكه هر قطعه در يك ‪PF‬‬
‫قرار بگيرد‪.‬‬
‫تعداد قطعات الزم در‬
‫هر خانواده قطعات‬
‫‪64‬‬
The p-Median Model
:‫مثال‬
Form p =2
Part Number
1 2 3 4 5
Part Number
1 2 3 4 5
1
1
1 0 4 0 4 3
1 1
1
Machine 2 1
Number 3
1
1
4 1
1
d 12  1  1  1  1  4

[dij]=
Hamming distance
2
0 4 0 1
3
0 4 4
4
0 2
5
0
Part
Number
i  1, j  2  a11  a12 , a 21  a 22 , a 31  a 32 , a 41  a 42
Solve
x11 = 1, x31 = 1
PF-1={1,3}, PF-2={2,4,5}
x22 = 1, x42 = 1, x52 = 1
MC-1={2,4}, MC-2={1,3}
65
‫گلوگاه‪:‬‬
‫‪ ‬گلوگاه يك قطعه يا يك ماشين است كه در بيش از‬
‫يك دسته جاي بگيرد‪.‬‬
‫در مورد گلوگاهها ميتوان يكي از كارهاي زير را‬
‫انجام داد‪:‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫در هر دو كارگاه ثمليات روي قطعه انجام شود‪.‬‬
‫در‬
‫يك‬
‫قسمت‬
‫ثملياتي‬
‫جدا‬
‫ثمليات‬
‫قطعه‬
‫روي‬
‫انجام شود‪.‬‬
‫‪‬‬
‫قطعه را به بيرون از كارخانه واگذار كرد‪.‬‬
‫‪66‬‬
:‫گلوگاه‬
:‫مثال‬
Part Number
2
3
4
Bottleneck
machine 1
1
1
1
2
1
1
3
1
1
Machine
Number
5
6
PF-1
1
2
1
4
1
5
1
1
1
1
1
1
1
1
MC-1
MC-2
Additional copy of machine 3
67
3
PF-2
4
5
6
3(2)
1
1
1
4
1
1
1
5
1
1
1
1
1
1
2
1
1
3(1)
1
1
1
‫روش گراف‬
‫در اين روش ماتريس ماشين قطعه توسط يک گراف‬
‫نشان داده مي شود‪.‬از سه نوع گراف به اين‬
‫منظور مي توان استفاده کرد‪:‬‬
‫‪ ‬گراف دو قسمتي‬
‫‪ ‬گراف انتقال‬
‫‪ ‬گراف مرزي‬
‫روش گراف‬
‫(ادامه)‬
‫‪ ‬گراف دو قسمتي‬
‫گراف دو قسمتي يک مجموثه از گره ها بيانگر‬
‫قطعات و ساير گره ها بيانگر ماشين ها مي‬
‫باشند‪.‬‬
‫‪ ‬گراف انتقال‬
‫در اين گراف گره ها قطعات و يالها نشان دهنده‬
‫ماشين ها مي باشد‪.‬‬
‫در اين گراف براي کشف قطعات گلوگاهي مفيد مي‬
‫باشد‪.‬‬
‫‪ ‬گراف مرزي‬
‫گراف مرزي از يک سلسله گرافهاي دو قسمتي تشکيل‬
‫شده است‪.‬در هر سط از گراف مرزي گره هاي‬
‫مزايای تکنولوژی گروهی‬
‫‪ ‬کاهش ‪lead time‬‬
‫‪ ‬کاهش حجم کار در هنگام ثمليات‬
‫‪ ‬کاهش استفاده از ابزار‬
‫‪ ‬کاهش دوباره کاری و ضايعات مواد‬
‫‪ ‬بهبود ارتباطات انسانی‬
‫‪ ‬ارتقای کيفيت محصوالت‬
‫‪ ‬تخمين صحي‬
‫هزينه ها‬
‫‪ ‬ارتباطات بهتر با مشتری‬
‫‪70‬‬
‫مزایای تکنولوژی گروهی‬
‫کاهش متوسط زمان تولیدقطعات‪،‬متوسط زمانهای تنظیم و میانگهن کار در جریان فرآیند‬
‫در اثر بکار گهمی تکنولوژی گروهی‬
‫آما تأثهم تکنولوژی گروهی بر کاهش تعداد ماشهن آالت مورد نیاز تأیید نمی گردد‬
‫هر چند در تگیهم سیستم به سمت تکنولوژی گروهی نیاز به سرمایه گذاری برای ماشهن‬
‫آالت جدید می باشد اما مهزان ظرفیت های ایجاد شده در اثر اضافه کردن این ماشینها‬
‫افزایش می یابد و مهزان ظرفیت ایجاد شده و درصد تحقق آن رابطه زیادی با ترکیب‬
‫محصوالت و سفارشات جدید و تگیهمپذیری در ترکیب محصوالت خواهد داشت‬
‫معايم تکنولوژی گروهی‪:‬‬
‫‪ ‬ممکن است زمان راه اندازی آن طوالنی شود‪.‬‬
‫‪ ‬هيچ گونه سيستم کدينگ استانداردی طراحی‬
‫معموال سيستمها برای شرکتهای طراح‬
‫ً‬
‫نشده و‬
‫انحصاری هستند‪.‬‬
‫‪ ‬خواندن‬
‫کدها‬
‫در‬
‫سيستم‬
‫کدينگ‬
‫ممکن‬
‫است‬
‫برای مبتديان بسيار مشکل باشد‪.‬‬
‫‪72‬‬
73
‫پاي‬
‫ان‬
Manufacturing Systems Engineering