مراحل اصولی طراحی کارخانه pdf

مقدمه :
طراحی کارخانه یکی از مهمترین و جالبترین بخشهای رشته مهندسی صنایع است که در مورد ترتیب فیزیکی قرار گرفتن تجهیزات و نیروی انسانی صحبت می کند . هدف اصلی ((طراحی کارخانه)) طرحریزی ترتیب قرار گرفتن این تجهیزات و نیروی انسانی  بنحوی است که حداکثر راندمان در تولید محصول بدست آید .         
لازمه ی بر آوردن این هدف آنست که در این طرح چه در مورد مواد و چه در مورد نیروی انسانی میزان حمل و نقل ها و حرکات به حداقل برسد تا زمان کمتری توسط یک حرکت یا حمل و نقل صرف شود . بطور کلی هر چه زمان تولید یک محصول کمتر باشد .هزینه های اضافی آن از جمله هزینه های کارگری و غیره نیز بمراتب کمتر خواهد شد.                                                                                                             
طراحی کارخانه یکی از مضامین اصلی مهندسی صنایع است و سالهاست که مهندسین صنایع بکار در این زمینه اشتغال دارند. کار آنها در واقع به طراحی نحوه ی استقرار اجزا فیزیکی فعالیتها بطور عام و فعالیتهای صنعتی بطور خاص مربوط می گردد.                                                                                                
نظام تولید کالا یا ارائه خدمات توسط کارشناسان طراحی کارخانه تحلیل و تصور و سرانجام طرحریزی و پیاده می شود. هدف طرح در واقع ایجاد بهترین رابطه متقابل بین جریان مواد جریان اطلاعات و افراد و همچنین برقرار کردن روشهای مطلوب برای خلق مجموعه ای منسجم در شرایطی کارآمد و اقتصادی و مناسب است .
نمود ار های فرایند جریان برای مستند سازی وضعیت موجود با حداقل میزان نوشتن مورد استفاده قرار می گیرد. این نمودارها میتوانند مجموعه ای اطلاعات را بصورت  گرافیکی خلاصه سازی نموده و تصویری از عملیات آنچنان که هست ایجاد نماید.                                                                                           
نمودار فرآیند جریا ن به هنگام انجام تغییرات پیشنهادی میتواند مهندسین را در توصیف حالات پیچیده یاری نماید.این نمودار ابزاری است برای قانع نمودن افراد نسبت به صحت و سقم  نظراتشان. این نمودار مشخص می سازد که در چه مواردی امکان بهبود بطور آشکار و روشن وجود دارد و در مورد کدام فعالیتها و وظایف به مطالعه دقیقتر نظیر آنالیز فیلم  نیازمندیم.                                                                       
در ترسیم نمودار عملیات علاوه بر علایم استفاده شده در نمودار عملیات علایمی وجود دارد مانند:                    
ردیف           عنصر                      نماد                  مفهوم نماد
1             حمل و نقل                                         جابجایی
2              تاخیر                                                انتظار
3             انبار                                                  انباشت
4             تاخیر-حمل و نقل                       تاخیر و در همان حا ل حمل و نقل
بازرسی و تاخیر   
5             بازرسی-تاخیر
نمودار فرآیند جریان ممکن است با توجه به جریان کار و فعالیتی که انسان انجام می دهد و یا آنچه که بر سر مواد می آید و در نهایت آنچه که در میان ماشین آلات و تجهیزات میگذرد ترسیم میشود.                 
موارد کاربرد نمودار فرآیند جریان
1- تشخیص و تحلیل عملیات .بازرسی . حمل و نقل و تاخیرات موجود در یک فرآیند جهت بهبود.
2 -کاربرد در مسائل طراحی کارخانه
3 -کاربرد در طراحی سیستم های حمل و نقل (سخت افزاری و نرم افزاری)
4 -تشخیص فعالیت های غیر مفید که هزینه ایجاد می کنند
5 -کاربرد در مهندسی ارزش. فراگیری و آموزش، ارتقا و بهروری ،  بالانس خط  ،  زمانسنجی،  ظرفیت سنجی ، تعمیرات و نگهداری.
6 -برای امور خدماتی و کلیه فعالیتهایی که بخواهیم از آن تجزیه و تحلیل درستی بدست آوریم.
  opc   نمودار عملیات 
این نمودار نشان دهنده کلیه عملیات و بازرسی های موجود در یک فرآیند با رعایت کامل تقدم و تاخر آنها میباشد.برای ساخت این نمودار از علایم مشخص و استانداردی استفاده می شود.
در رسم نمودار عملیات علاوه بر علایم اصلی و پایه به یکسری علایم کمکی نیز نیازمندیم که شکل و نماد آنها در زیر آمده است:
ردیف                    عنصر                      نماد
عملیات       
بازرسی کمی
بازرسی کیفی
بازرسی نهایی
بازرسی حسی
بازرسی کمی و کیفی
عملیات- بازرسی
کاربرد نمودار عملیات:
1 -تعیین فعالیتهای عمده و توالی آنها . همچنین ایجاد یک دیدگاه کلی برای فرایند ساخت یک قطعه.
2- تجزیه و تحلیل عملیات به منظور ایجاد بهبود .
3- تجزیه و تحلیل بازرسی به منظور ایجاد بهبود در بازرسی  طراحی سیستم های نرم افزاری و سخت افزاری کیفیت جهت رسیدن به سیستم های کنترل کیفیت یا بازرسی برای کاهش خطا.
4- شناخت فرایند از نظر مواد تشکیل دهنده آن.
5- چگونگی ساخت و ایجاد یک واحد تولیدی یا ایجاد یک محصول جدید.
6- کمک به سایر نمودارها از قبیل نمودار انسان –ماشین ، فرآیند جریان و...
 :( Assembly chart نمودار مونتاژ  (            
این نمودار با توجه به توالی اتصال قطعات رسم میشود. از آنجا که همیشه تنها یک روش برای مونتاژ وجود ندارد  می توان با تحلیل این نمودار روشهای مونتاژ بهتری را ایجاد کرد .
نمودار مونتاژ تصویری است از ترتیب مونتاژ کلیه ی قطعات به خط مونتاژ اصلی و چگونگی ترکیب اجزا محصول می باشد.
نمادهایی که در این نمودار بکار می روند عبارتند از :دایره نشان دهنده ی عمل مونتاژ است و مربع نشاندهنده عمل بازرسی میباشد .
ساده ترین روش برای تشکیل یک نمودار مونتاژ این می باشد که از محصول شروع کرده و مطابق  با خط مونتاژ محصول به عقب حرکت کرده تا به اجزا اصلی برسیم.
مزایای استفاده از نمودار مونتاژ :
1 ترتیب و چگونگی اتصال و مونتاژ قطعات
2 نشاندادن مونتاژهای فرعی
3 تصویر کلی از فرآیند محصول
4 جریان قطعات به سمت خط مونتاژ
می توان گفت نمودار فرآیند عملیات، نمودار مونتاژی است که در آن کلیه ی عملیاتی که بر روی هر قطعه انجام میشود نیز بر روی شکل مشخص می گردد.
درخت محصول:
درخت محصول عبارتست از نمایش ارتباط میان اجزاء تشکیل دهنده ی یک محصول بصورت درخت که ریزترین اجزاء در شاخه های انتهایی و محصول در بدنه قرار می گیرد.
) Precedence diagram دیاگرام تقدم و تاخر (
دیاگرام تقدم و تاخر نشاندهنده ی پیش نیازهای هر عملیات میباشد به عبارت دیگر این دیاگرام نشاندهنده ی توالی انجام عملیات و وابستگی آنها به یکدیگر می باشد .
بنابراین در این دیاگرام برای هر جفت از عناصر یکی از دو حالت ارتباطی زیر وجود خواهد داشت:
1-یکی(یا چند تا) از عناصر باید بر دیگری تقدم داشته باشد.
2-دو عنصر مستقل از هم هستند و ارتباطی به هم ندارند.
نمایش عملیات به طریق دیاگرام تقدم و تاخر  مزایای قابل ملاحظه ای برای طرحریزی تسهیلات به دنبال دارد به طوری که تمام آلترناتیوهایی که مورد تصمیم گیری است نشان داده و به طراح آزادی عمل بیشتری برای تصمیم گیری می دهد.
در این دیاگرام تنها محدودیت تکنیکی عملیات در نظر گرفته می شود یعنی هیچ محدودیت اضافی در نظر گرفته نشده و هیچ فرضی در مورد حرکت قطعات بسوی یکدیگر وجود ندارد در حالیکه در مورد نمودارهای مونتاژ و فرآیند عملیات چنین نیست.
در این دیاگرام از دوایر برای نشان دادن عملیات و از مربعات برای نشاندادن بازرسی استفاده میشود.
کاربرد مهم این دیاگرام در بالانس خط و تعیین ایستگاه کاری می باشد.
با اضافه کردن محدودیتهای مربوط به این دیاگرام می توان از روی آن نمودارهای فرآیند عملیات و مونتاژ را رسم کرد.
جدول جریان(نمودار فرآیند جریان):
جدول جریان نشاندهنده ی فرآیند جریان عملیات تولیدی میباشد و اطلاعات جزئی تری نسبت به نمودار فرآیند عملیات را نشان می دهد. این جدول تصویری از توالی تمام عملیات از قبیل عمل ساخت  حمل و نقل، انبار کردن.بازرسی، تاخیرها را که در حین فرآیند اتفاق می افتد،  مشخص میکند.در این جدول ترتیب جریان یافتن کار با عبور محصول یا قطعه ای از آن در کارخانه یا بخشها با استفاده از علایمی ثبت می گردد.
جدول جریان تولید مسیر حرکت یک محصول یا فعالیتهای یک کارگر را دنبال می کند.یعنی ممکن است به دو صورت تهیه گردد ابتدا با فعالیتهایی که روی مواد ثبت گردد و فعالیتهایی که روی کارگر انجام می گیرد ثبت گردد. این جدول در حقیقت تکمیل شده ی نمودار فرآیند عملیات است.
مزایای جدول جریان:
1- ثبت کلیه ی مراحل فرآیند
2- بررسی جزییات عملیات
3- مبنایی برای تخمین هزینه
4- مبنایی برای بررسی و اصلاح و بهبود عملیات
5- مشخص کردن کلیه ی حرکات.انبارها، تاخیرها
6- نشاندادن فواصل حرکتها و تجهیزات و نیروی انسانی
7- ابزاری برای تجزیه و تحلیل جریان مواد
8- و........
   (   Flow diagram  دیاگرام جریان (
اگر چه نمودار فرایند جریان بیشتر اطلاعات مناسب مربوط به یک فرآیند را در اختیار می گذارد ولی تصویری از جریان کار نشان نمی دهد . گاهی اوقات این گونه اطلاعات اضافه جهت ایجاد یک روش جدید بسیار مفید است .بعنوان مثال  قبل از آنکه بتوان یک حمل و نقل را کاهش داد. لازم است ببینیم تجهیزات را در کدام اتاق و محل میتوان قرار داد تا مسافت حمل و نقل کاهش یابد.
بهترین راه برای دریافت این اطلاعات داشتن نقشه ای از چیدمان نواحی مختلف است که در ان خطوط جریان  حرکت مواد از یک فعالیت به فعالیت بعدی را نشان می دهند.
ارائه مصور چیدمان طبقات و ساختمان بطوریکه محل فعالیت های نمودار فرایند جریان روی آن نشان داده شده باشد  دیاگرام جریان خوانده میشود.این دیاگرام جزء مکمل  نمودار فرایند جریان می باشد. از این نمودار برای دنبال کردن جریان مواد که در فرآیند تولید استفاده میشود و نشان دهنده ی موقعیت همه ی فعالیتهایی است که در جدول جریان می آید.                                                                                   
در حقیقت این دیاگرام جریان محصول را روی استقرار دیکته می کند. این نقشه یا دیاگرام کامل کننده ی جریان مواد است که مسیرهای واقعی نقل و انتقال ها در آن دیده می شود .                                              نقشه جریان بصورت دو بعدی و یا سه بعدی تهیه گردد در مواردی که فرآیند تولید در طبقات مختلف  انجام  شود استفاده از سه بعدی مناسبتر است.                                                                                
کاربرد دیاگرام جریان :
1-نمایش مسیر قطعات
2-نمایش ترافیک  مناسب بودن راهروها و غیره
3-درک مشکلات موجود در استقرار بخشها
4-نشان دادن برگشت ها به عق
برنامه فروش شرکت اتمسفر:
شرکت اتمسفر انواع محصولاتی که تولید می کند عمدتا به دو روش زیر می فروشد :
1- شرکت بصورت کارمزدی کار می کند یعنی طوری که مشکل تامین مواد اولیه توسط قراردادی که با خریدار بسته می شود حل می شود . این روش بیشتر برای کارگاههایی که صنایع ریخته گری دارند مناسب است مثلا برای تهیه آلیا‍‍ژ آلمینیوم جهت ارسال به سالن مونتاژ ممکن است در مواقعی هزینه بر باشد و شرکت مجبور به انعقاد قراردادبا بیرون است .
2- خود شرکت اقدام به تهیه مواد اولیه می کند .با توجه به اینکه کارگاههای ریخته گری متعددی در کارخانه مستقر هستند.پس شرکت توانایی تهیه مواد اولیه خود را دارد.
نحوه فروش از لحاظ قیمت :
با توجه به برنامه مصوب هیئت مدیره برای قیمت محصولات در برنامه سالی برای بعضی از محصولات مثل رادیاتور داریم :
قیمت محصول در بازار +سود شرکت =قیمت نهایی
یا درمورد محصول مشعل برنامه فروش بصورت زیر است:
سود کارخانه +قیمت تمام شده +30% از تامین مواد اولیه توسط خریدار و70 %توسط کارخانه=
مطالعه بازار و پیش بینی فروش
مشتریان این محصول (رادیاتور) اکثرا در نقاط سرد سیر کشور هستند. البته بقیه نقاط هم متقاضی محصول هستند اما بسیار کمتر از نقاط سردسیرند و لازم به ذکر است که این محصول صادرات به خارج ندارد. مشتریان در استانها به نمایندگی کارخانه در تهران مراجعه می کنند ویا مستقیما از درب کارخانه تحویل می گیرند .این کارخانه در شهرستانها نمایندگی ندارد . این محصول در کل سال فروش دارد و تقاضا بدلیل کیفیت خوب و سابقه چندین ساله این کارخانه خوب است.
شرکتهایی دیگر که این محصول را تولید می کنند عبارتند از:کارخانه ایران رادیاتور،  کارخانه شوفاژ کار و...رقابت شرکتها بسمت حذف همدیگر نمی رود بلکه نوعی تعامل بین آنها در مورد این محصول دیده میشود با اینکه تفاوتهای مهمی در رادیاتورها وجود دارد.
بررسی مشکلات مربوط به محصول
1-کیفیت پایین محصول :
اگر چه اخیرا در ظاهر رادیاتور تغییراتی انجام شده است و نمای آن نسبت به سابق زیباتر شده  اما از لحاظ کیفیت تفاوتی در آن دیده نشده است.
موارد بسیاری وجود دارد که از سطح کیفیت محصول می کاهد.
الف-براده ها و گل های ناشی از جوشکاری بر روی رادیاتور می ماند و هیچگونه تمیز کاری روی رادیاتور انجام نمی گیرد. یعنی با همان براده ها رادیاتور وارد سالن رنگ می شود . بنابراین یکی از دلایل عمده ی کاهش کیفیت محصول عدم تمیز کاری گل ها و براده ها ی جوشکاری از روی رادیاتور می باشد.
ب- هنگامی که اشکالی در زنجیر سقفی پیش آید و ریل متوقف می شود رادیاتورهایی که وارد کوره ی پخت شده اند زمان زیادی را در کوره می مانند و رنگ آنها می سوزد پس رنگ سفید و روشن آنها به رنگ کرم و تیره تبدیل می شود.
پ- پایین بودن ضریب اطمینان عملکرد آب بندی نیز یکی از دلایل کاهش کیفیت محصول میباشد چرا که به دلیل مستهلک بودن دستگاه از دیواره های دستگاه هوا وارد آب می شود و از سمت دیگر بصورت حباب خارج می شود . بنابراین اگر رادیاتوری از آن سمت نشتی داشته باشد اپراتور را به اشتباه می اندازد و ممکن است یک رادیاتور سالم را ناسالم تشخیص دهد و یا بالعکس بنابراین برگرداندن رادیاتور ها توسط خریدار به شرکت بعلت نشتی دور از انتظار نمی باشد .
2-بسته بندی بسیار ساده و سنتی:
می دانیم یکی از عوامل مهم در میزان فروش یک محصول بسته بندی زیبا و شکیل ان می باشد امروزه محصولاتی با کیفیت پایین در قالب بسته بندی زیبا بسرعت و با تیراژ بالا به فروش می رسند و بالعکس آن نیز صادق است.
با استناد به ضرب المثل ((عقل مردم در چشمشان است)) بسته بندی محصول یکی از مهمترین عوامل فروش محصول می باشد.
پیشنهادات:
در کارخانه اتمسفر و در بخش مونتاژ رادیاتور به این مهم توجه نمی شود کارخانه برای بسته بندی رادیاتور از کارتنهای مقوایی بسیار ساده و برای پلمپ و بستن کارتن از منگنه استفاده می کند .اما اگر از کارتن های گلاسه بهمراه شکلهای رنگی بجای کارتنهای فعلی  و از چسبهای رنگی بجای منگنه استفاده کنند و رادیاتور  را داخل کیسه های پلاستیکی قرار دهند و آنگاه درون کارتن قرار دهند.آنگاه از لحاظ بسته بندی و جیب مشتری موفق تر خواهد بود.
3- فصلی بودن محصول
یکی از مشکلات مهم و اساسی در رابطه با فصلی بودن می باشد. یعنی بازار فروش محصول بیشتر در پاییز و زمستان می باشد . که محدودیتهایی را برای کارخانه بدنبال دارد چرا که در تابستان و یا بهتر بگوییم تولید زیاد  در تابستان ممکن است تقاضای کافی بدنبال نداشته باشد و هزینه های نگهداری و انبار داری محصول بالا رود مضافا بر اینکه هزینه ی تولید در تابستان بمراتب از زمستان بیشتر است.
4-عدم تبلیغات و نا آشنا بودن در بین مردم
با وجود اینکه شرکت اتمسفر سالیان درازی است که به تولید رادیاتور اشتغال دارد و حتی رادیاتورهای فولادی را نیز از مدتها قبل می ساخته است و از رقبای  خود سن فعالیتش بیشتر است اما بدلیل عدم تبلیغات در سایه بسر می برد.فروش شرکتهای رقیب گاه تا 3 برابر این کارخانه است که یکی از علتهای اصلی آن عدم سرمایه گذاری شرکت و یا حداقل سرمایه گذاری شرکت در بخش تبلیغات می باشد.
5-عدم تنوع محصولات
6-ضعف در بازاریابی
بررسی مشکلات مربوط به پروسه تولید و روش تولید:
1- خرابی پی در پی ماشین آلات و دستگاهها:
در این سالن هیچ دستگاهی را نمی توان یافت که سنی کمتر از 20 سال داشته باشد و همچنین هیچ دستگاهی را نمی توان یافت که بدون خرابی کار کند .بنابراین خرابی دوام و پی در پی ماشین الات و فرسوده بودن ماشین آلات باعث می شود که ایستگاه کاری متوقف شود و چون نحوه ی استقرار ماشین آ لات در سالن مونتاژ دایکاست  بر اساس محصول بوده یعنی ماشین آلات به ترتیب عملیات چیده شده اند . خرابی یک دستگاه باعث از کار افتادن و توقف خط تولید می گردد. در ضمن هنگام خرابی ماشین آلات مدت زمانی می گذرد تا تعمیرکاران در محل حاضر شوند و به رفع عیب بپردازند.                                            
پیشنهادات:
وجود تعمیرات اساسی در بعضی از ماشین آلات مانند :دستگاه جوش مقاومتی . قلاویز زنی و...لازم دیده می شود چرا که در بعضی از مواقع درصد ضایعات دستگاه جوش به 22 درصد هم میرسد و میانگین حدود 12 درصد ضایعات دارد که رقم بالایی است . ضایعات باید بار دیگر به سالن دایکاست برده شود و ذوب مجدد شود که این برگشت به عقب مواد هزینهای زیادی به شرکت تحمیل می کند و همچنین در ایجاد سرباره در هنگام ذوب مجدد پره های رادیاتور بی تاثیر نیست  چرا که چربی ها و نا خالصی ها یی که در ضایعات  برگشتی وجود دارد بسیار خالص می باشد.                                                                          
در دستگاه قلاویز زنی هنگام ایجاد رزوه در داخل پر ههای  رادیاتور به دلیل عملکرد بد دستگاه و کوتاهی کارگری که در طرف دیگر دستگاه قرار دارد و مسئول بازرسی و پلیسه گیری پره می باشد . ضایعات زیادی دیده می شود .گاهی اوقات این ضایعات بدون شناسایی شدن همچنان در خط تولید حرکت کرده و عملیاتهای مختلفی روی آن انجام می شود و آنگاه پس از عبور از آب بندی قلاویز ، سمباده افقی ، سمباده عمودی و مونتاژ در آب بندی قبل از سالن رنگ عیب یافت می شود .آنگاه کارگران مجبور هستند رادیاتور را در آورده و پره سالم را جایگزین کنند...