linia produkcyjna

W przypadku firmy zajmującej się grami wideo zobacz Linia montażowa .
Airbus A321 na linii montażu końcowego 3 w zakładzie Airbus Hamburg-Finkenwerder
Linia montażowa samochodów Hyundai

Linia montażowa to proces produkcyjny (często nazywany zespołem progresywnym ), w którym części (zwykle części wymienne ) są dodawane w miarę przemieszczania się półproduktu ze stanowiska roboczego na stanowisko robocze, gdzie części są dodawane kolejno, aż do wyprodukowania końcowego zespołu. Dzięki mechanicznemu przenoszeniu części na miejsce montażu i przenoszeniu półfabrykatu ze stanowiska pracy na stanowisko, gotowy produkt można zmontować szybciej i przy mniejszym nakładzie pracy niż w przypadku przenoszenia części na nieruchomy element w celu montażu przez pracowników.

Linie montażowe to powszechne metody montażu złożonych elementów, takich jak samochody i inny sprzęt transportowy , sprzęt gospodarstwa domowego i sprzęt elektroniczny .

Pracownicy odpowiedzialni za prace na linii montażowej nazywani są asemblerami .

koncepcje

Lotus Cars od 2008 roku

Linie montażowe są przeznaczone do sekwencyjnego organizowania pracowników , narzędzi lub maszyn i części. Ruch pracowników jest zminimalizowany w miarę możliwości. Wszystkie części lub zespoły są obsługiwane za pomocą przenośników lub pojazdów silnikowych, takich jak wózki widłowe lub grawitacja , bez ręcznego transportu ciężarowego. Ciężkie podnoszenie jest wykonywane przez maszyny, takie jak suwnice lub wózki widłowe. Każdy pracownik zazwyczaj wykonuje jedną prostą operację, chyba że stosuje się strategie rotacji zadań.

Według Henry'ego Forda :

Zasady montażu są następujące:

(1) Ustaw narzędzia i ludzi w kolejności operacji, tak aby każda część składowa pokonała jak najmniejszą odległość podczas procesu wykańczania.

(2) Użyj prowadnic roboczych lub innej formy nośnika, aby po zakończeniu pracy robotnik upuścił część zawsze w to samo miejsce - które zawsze musi być najwygodniejszym miejscem dla jego ręki - i jeśli to możliwe, mieć grawitację zanieść część następnemu robotnikowi dla siebie.

(3) Użyj przesuwanych linii montażowych, za pomocą których części do montażu są dostarczane w dogodnych odległościach.

Projektowanie linii montażowych to dobrze ugruntowane wyzwanie matematyczne, określane jako problem wyważenia linii montażowej. W prostym problemie wyważania linii montażowej celem jest przypisanie zestawu zadań, które należy wykonać na obrabianym przedmiocie, do sekwencji stanowisk roboczych. Każde zadanie wymaga określonego czasu trwania zadania do wykonania. Przydział zadań do stacji jest zwykle ograniczony dwoma ograniczeniami: (1) wykresem pierwszeństwa, który wskazuje, jakie inne zadania należy wykonać, zanim dane zadanie będzie mogło zostać rozpoczęte (np. niewkręcanie śruby przed wywierceniem otworu) oraz (2 ) czas cyklu, który ogranicza sumę czasów przetwarzania zadania, które można wykonać na każdym stanowisku roboczym, zanim przedmiot obrabiany zostanie przeniesiony do następnego stanowiska przez przenośnik taśmowy. Główne problemy związane z planowaniem eksploatacji linii montażowych obejmują integrację łańcucha dostaw , kontrolę zapasów i planowanie produkcji .

Prosty przykład

Linia montażowa silników w Willys-Overland Company, Toledo, Ohio, 1920

Rozważmy montaż samochodu : załóżmy, że pewne kroki na linii montażowej to instalacja silnika, zamontowanie maski i zamontowanie kół (w tej kolejności, z dowolnymi krokami śródmiąższowymi); tylko jeden z tych kroków może być wykonany naraz. W tradycyjnej produkcji montowano tylko jeden samochód na raz. Jeśli montaż silnika zajmuje 20 minut, montaż maski pięć minut, a montaż kół 10 minut, to samochód może być produkowany co 35 minut.

Na linii montażowej montaż samochodów jest podzielony na kilka stanowisk, z których wszystkie pracują jednocześnie. Kiedy stacja skończy z samochodem, przekazuje go do następnej. Dzięki trzem stanowiskom można jednocześnie obsługiwać trzy samochody, każdy na innym etapie montażu.

Po zakończeniu prac przy pierwszym aucie ekipa zajmująca się montażem silnika może przystąpić do prac nad drugim autem. Podczas gdy ekipa montująca silnik pracuje nad drugim samochodem, pierwszy samochód można przestawić na stację maskową i założyć maskę, a następnie na stację kołową i założyć koła. Po zainstalowaniu silnika w drugim samochodzie, drugi samochód przesuwa się do zespołu maski. W tym samym czasie trzeci samochód przesuwa się do zespołu silnika. Po zamontowaniu silnika trzeciego samochodu można go przenieść na stację maski; w międzyczasie kolejne samochody (jeśli są) można przemieścić na stację montażu silnika.

Zakładając brak strat czasu podczas przemieszczania samochodu z jednej stacji do drugiej, najdłuższy etap na linii montażowej określa przepustowość ( 20 minut na montaż silnika), dzięki czemu samochód może być produkowany co 20 minut, gdy pierwszy samochód zajmuje 35 minut został wyprodukowany.

Historia

Przed rewolucją przemysłową większość produkowanych wyrobów była wykonywana ręcznie. Pojedynczy rzemieślnik lub zespół rzemieślników tworzyłby każdą część produktu. Używali swoich umiejętności i narzędzi, takich jak pilniki i noże , do tworzenia poszczególnych części. Następnie składali je w produkt końcowy, dokonując drobnych zmian w częściach, aż pasowały i mogły ze sobą współpracować ( produkcja rzemieślnicza ).

Podział pracy był praktykowany w Chinach, gdzie państwowi monopoliści masowo produkowali metalowe narzędzia rolnicze, porcelanę, zbroje i broń wieki przed pojawieniem się masowej produkcji w Europie w przededniu rewolucji przemysłowej. Adam Smith szczegółowo omówił podział pracy przy produkcji szpilek w swojej książce The Wealth of Nations (opublikowanej w 1776 r.).

Arsenał wenecki , datowany na około 1104 rok, działał podobnie jak linia produkcyjna . Statki płynęły kanałem i były wyposażane przez różne sklepy, które mijały. U szczytu swojej wydajności na początku XVI wieku Arsenał zatrudniał około 16 000 ludzi, którzy najwyraźniej mogli produkować prawie jeden statek dziennie oraz wyposażać, uzbrajać i zaopatrywać nowo wybudowaną kuchnię w standardowe części na linii montażowej. Chociaż Arsenał przetrwał do wczesnej rewolucji przemysłowej, metody linii produkcyjnej nie stały się powszechne nawet wtedy.

Rewolucja przemysłowa

Rewolucja przemysłowa doprowadziła do rozpowszechnienia produkcji i wynalazków. W wielu gałęziach przemysłu, zwłaszcza tekstyliach , broni palnej , zegarach i zegarkach , pojazdach konnych , lokomotywach kolejowych , maszynach do szycia i rowerach , nastąpiła szybka poprawa w transporcie materiałów, obróbce skrawaniem i montażu w XIX wieku, chociaż nowoczesne koncepcje, takie jak inżynieria przemysłowa i logistyka nie została jeszcze nazwana.

Wciągnik był pierwszym wyprodukowanym produktem, który został w pełni zautomatyzowany w Portsmouth Block Mills na początku XIX wieku.

Automatyczny młyn zbudowany przez Olivera Evansa w 1785 roku został nazwany przez Roe ( 1916) początkiem nowoczesnego transportu materiałów sypkich . Młyn Evansa wykorzystywał podnośnik kubełkowy ze skórzanym pasem, przenośniki ślimakowe , przenośniki taśmowe z płótna i inne urządzenia mechaniczne, aby całkowicie zautomatyzować proces wytwarzania mąki. Innowacja rozprzestrzeniła się na inne młyny i browary.

Prawdopodobnie najwcześniejszym przemysłowym przykładem liniowego i ciągłego procesu montażu jest Portsmouth Block Mills , zbudowany w latach 1801-1803. Marc Isambard Brunel (ojciec Isambard Kingdom Brunel ), z pomocą Henry'ego Maudslaya i innych, zaprojektował 22 typy obrabiarek do produkcji części bloków olinowania używanych przez Royal Navy . Ta fabryka odniosła taki sukces, że była używana do lat 60. XX wieku, a warsztat nadal był widoczny w HM Dockyard w Portsmouth i nadal zawierał niektóre oryginalne maszyny.

Jednym z najwcześniejszych przykładów niemal nowoczesnego układu fabryki, zaprojektowanego z myślą o łatwej obsłudze materiałów, była odlewnia Bridgewater . Teren fabryki graniczył z kanałem Bridgewater i linią kolejową Liverpool and Manchester . Budynki ustawiono w linii z linią kolejową do przewozu robót przechodzącą przez budynki. Do podnoszenia ciężkich prac, które czasami ważyły ​​dziesiątki ton, używano dźwigów . Prace przechodziły kolejno do wznoszenia szkieletu i montażu końcowego.

Odlewnia Bridgewater , przedstawiona w 1839 roku, jedna z najwcześniejszych fabryk wykorzystujących niemal nowoczesny układ , przepływ pracy i system obsługi materiałów

W fabryce Richard Garrett & Sons , Leiston Works w Leiston w angielskim hrabstwie Suffolk , uruchomiono pierwszą przepływową linię montażową do produkcji przenośnych silników parowych . Obszar linii montażowej został nazwany „ Długim Sklepem ” ze względu na swoją długość i był w pełni operacyjny na początku 1853 roku. Kocioł został przywieziony z odlewni i umieszczony na początku linii, a w miarę przesuwania się po budynku zatrzymywać się na różnych etapach, na których dodawane byłyby nowe części. Z górnego poziomu, gdzie wykonano inne części, lżejsze części były opuszczane przez balkon, a następnie mocowane do maszyny na poziomie gruntu. Gdy maszyna dotrze do końca sklepu, zostanie ukończona.

Wymienne części

Na początku XIX wieku rozwój obrabiarek , takich jak tokarki do śrub , strugarki do metalu i frezarki , a także sterowanie ścieżką narzędzia za pomocą przyrządów i osprzętu , stworzył warunki wstępne dla nowoczesnej linii montażowej, czyniąc wymienne części praktyczną rzeczywistością .

Przenośniki parowe i elektryczne z końca XIX wieku

Podnośniki taśmowe napędzane parą zaczęto wykorzystywać do załadunku i rozładunku statków już w ostatniej ćwierci XIX wieku. Hounshell (1984) przedstawia ok. Szkic z 1885 r. Przedstawiający zasilany elektrycznie przenośnik przesuwający puszki przez linię napełniającą w fabryce konserw.

przemysł pakowania mięsa w Chicago jest jedną z pierwszych przemysłowych linii montażowych (lub linii demontażowych) stosowanych w Stanach Zjednoczonych od 1867 r. Pracownicy stali na stałych stanowiskach, a system kół pasowych przynosił mięso każdemu pracownikowi i wykonają jedno zadanie. Henry Ford i inni pisali o wpływie tej rzeźni na późniejszy rozwój w Ford Motor Company.

XX wiek

Linia montażowa Forda, 1913. Pierwsza była linia montażowa magneto .
1913 Eksperymenty z nadwoziem montażowym na podwoziu Modelu T. Ford przetestował różne metody montażu, aby zoptymalizować procedury przed zainstalowaniem sprzętu na stałe. Rzeczywista linia montażowa wykorzystywała suwnicę do montażu nadwozia.
Linia montażowa Forda Model T około 1919 roku
Linia montażowa Forda Model T około 1924 roku
Linia montażowa Forda około 1930 roku
Linia montażowa Forda około 1947 roku

Według Domma wdrożenie masowej produkcji samochodu za pośrednictwem linii montażowej można przypisać Ransomowi Oldsowi , który wykorzystał ją do zbudowania pierwszego masowo produkowanego samochodu, Oldsmobile Curved Dash . Olds opatentował koncepcję linii montażowej, którą zastosował w swojej fabryce Olds Motor Vehicle Company w 1901 roku.

W firmie Ford Motor Company linia montażowa została wprowadzona przez Williama „Pa” Klanna po jego powrocie z wizyty w rzeźni Swift & Company w Chicago i obejrzeniu tak zwanej „linii demontażu”, na której zwłoki były ubijane, gdy poruszały się wzdłuż przenośnika . Jego uwagę przykuła skuteczność jednej osoby usuwającej w kółko ten sam element bez poruszania się. Zgłosił ten pomysł Peterowi E. Martinowi , który wkrótce miał zostać szefem produkcji Forda, który miał wówczas wątpliwości, ale zachęcił go do kontynuowania. Inni z Forda twierdzili, że przedstawili ten pomysł Henry'emu Fordowi , ale objawienie Pa Klanna dotyczące rzeźni jest dobrze udokumentowane w archiwach w Muzeum Henry'ego Forda i innych miejscach, co czyni go ważnym współtwórcą koncepcji nowoczesnej zautomatyzowanej linii montażowej. Ford był wdzięczny, ponieważ około 1906 roku odwiedził wysoce zautomatyzowany 40-hektarowy sprzedaż wysyłkową Sears . W firmie Ford proces ten był ewolucją metodą prób i błędów zespołu składającego się głównie z Petera E. Martina , kierownika fabryki; Charles E. Sorensen , asystent Martina; Clarence W.Avery ; C. Harold Wills , rysownik i ślusarz; Karola Ebendera; i József Galamb . Niektóre z podstaw takiego rozwoju zostały niedawno położone dzięki inteligentnemu rozmieszczeniu obrabiarek , które Walter Flanders wykonywał w firmie Ford do 1908 roku.

Ruchoma linia montażowa została opracowana dla Forda Model T i zaczęła działać 7 października 1913 r. w fabryce Forda w Highland Park , a następnie ewoluowała, wykorzystując badania czasu i ruchu . Linia montażowa, napędzana przez przenośniki taśmowe , skróciła czas produkcji Modelu T do zaledwie 93 minut, dzieląc proces na 45 etapów. Produkcja samochodów szybciej niż wysychała ówczesna farba, wywarła ogromny wpływ na świat.

W 1922 roku Ford (poprzez swojego ghostwritera Crowthera) powiedział o swojej linii montażowej z 1913 roku:

Uważam, że była to pierwsza ruchoma linia, jaką kiedykolwiek zainstalowano. Pomysł wziął się ogólnie z wózka podwieszanego, którego pakowacze z Chicago używają do zaprawiania wołowiny.

Charles E. Sorensen w swoich wspomnieniach z 1956 roku My Forty Years with Ford przedstawił inną wersję rozwoju, która dotyczyła nie tyle indywidualnych „wynalazców”, ile stopniowego, logicznego rozwoju inżynierii przemysłowej :

To, co zostało wypracowane w firmie Ford, to praktyka przenoszenia pracy od jednego pracownika do drugiego, aż stanie się kompletną jednostką, a następnie zorganizowanie przepływu tych jednostek we właściwym czasie i we właściwym miejscu na ruchomą linię montażu końcowego, z której pochodził ukończony produkt. Niezależnie od wcześniejszych zastosowań niektórych z tych zasad, bezpośrednia linia sukcesji masowej produkcji i jej intensyfikacji w kierunku automatyzacji wynika bezpośrednio z tego, co wypracowaliśmy w Ford Motor Company w latach 1908-1913. Henry Ford jest powszechnie uważany za ojca masowej produkcji . On nie był. Był jego sponsorem.

W wyniku tych zmian w metodzie samochody Forda zjeżdżały z linii w trzyminutowych odstępach lub sześciu stopach na minutę. Było to znacznie szybsze niż poprzednie metody, zwiększając produkcję o osiem do jednego (wymagało 12,5 roboczogodzin przed, 1 godzinę 33 minuty później), przy mniejszym zużyciu siły roboczej. To było tak skuteczne, że farba stała się wąskim gardłem. Tylko japońska czerń wysychała wystarczająco szybko, co zmusiło firmę do porzucenia różnorodności kolorów dostępnych przed 1914 rokiem, aż do czasu opracowania szybkoschnącego lakieru Duco w 1926 roku.

Technika linii montażowej była integralną częścią rozpowszechniania się samochodu w społeczeństwie amerykańskim. Zmniejszone koszty produkcji sprawiły, że koszt Modelu T zmieścił się w budżecie amerykańskiej klasy średniej. W 1908 roku cena Modelu T wynosiła około 825 USD, a do 1912 roku spadła do około 575 USD. Ta obniżka ceny jest porównywalna z obniżką z 15 000 do 10 000 dolarów w dolarach z roku 2000. W 1914 roku pracownik linii montażowej mógł kupić Model T za czteromiesięczną pensję.

Złożone procedury bezpieczeństwa firmy Ford — w szczególności przydzielanie każdego pracownika do określonego miejsca zamiast pozwalania mu na swobodne poruszanie się — radykalnie zmniejszyły liczbę obrażeń . Połączenie wysokich płac i wysokiej wydajności nazywa się „ fordyzmem ” i zostało skopiowane przez większość głównych gałęzi przemysłu. Wzrost wydajności linii montażowej zbiegł się również ze startem Stanów Zjednoczonych. Linia montażowa zmuszała pracowników do pracy w określonym tempie z bardzo powtarzalnymi ruchami, co prowadziło do większej wydajności na pracownika, podczas gdy inne kraje stosowały mniej produktywne metody.

W przemyśle motoryzacyjnym jego sukces dominował i szybko rozprzestrzenił się na cały świat. Ford France i Ford Britain w 1911, Ford Denmark 1923, Ford Germany i Ford Japan 1925; w 1919 roku Vulcan (Southport, Lancashire) był pierwszym rodzimym europejskim producentem, który go zastosował. Wkrótce firmy musiały mieć linie montażowe lub ryzykować bankructwem, nie będąc w stanie konkurować; do 1930 r. 250 firm, które nie zniknęły.

Ogromne zapotrzebowanie na sprzęt wojskowy podczas II wojny światowej skłoniło do zastosowania technik linii montażowych w przemyśle stoczniowym i produkcji samolotów. Tysiące statków Liberty zostało zbudowanych z szerokim wykorzystaniem prefabrykacji, co umożliwiło ukończenie montażu statku w ciągu tygodni, a nawet dni. Po wyprodukowaniu mniej niż 3000 samolotów dla armii Stanów Zjednoczonych w 1939 roku, amerykańscy producenci samolotów zbudowali ponad 300 000 samolotów podczas II wojny światowej. [ potrzebne źródło ] Firma Vultee była pionierem wykorzystania zasilanej linii montażowej do produkcji samolotów. Szybko dołączyły inne firmy. Jak William S. Knudsen (pracując w firmie Ford, GM i Doradczej Komisji Obrony Narodowej): „Wygraliśmy, ponieważ zdusiliśmy wroga lawiną produkcji, jakiej nigdy nie widział ani nie marzył o takiej możliwości”.

Lepsze warunki pracy

W swojej autobiografii z 1922 roku Henry Ford wspomina o kilku zaletach linii montażowej, w tym:

  • Pracownicy nie wykonują żadnych ciężkich prac.
  • Żadnego pochylania się ani pochylania.
  • Nie było wymagane żadne specjalne szkolenie.
  • Są zawody, które może wykonywać prawie każdy.
  • Dawał zatrudnienie imigrantom.

Wzrost produktywności pozwolił Fordowi zwiększyć wynagrodzenie pracowników z 1,50 USD dziennie do 5,00 USD dziennie, gdy pracownicy osiągnęli trzy lata pracy na linii montażowej. Ford kontynuował zmniejszanie godzinowego tygodnia pracy, jednocześnie stale obniżając cenę Modelu T. Cele te wydają się altruistyczne; argumentowano jednak, że zostały one wdrożone przez Forda w celu zmniejszenia dużej rotacji pracowników: kiedy w 1913 r. wprowadzono linię montażową, odkryto, że „za każdym razem, gdy firma chciała dodać 100 ludzi do personelu fabrycznego, tak było konieczne zatrudnienie 963”, aby przeciwdziałać naturalnemu niesmakowi, jaki wydaje się inspirować linia montażowa.

Problemy socjologiczne

socjologiczne badały wyobcowanie społeczne i nudę , które odczuwa wielu pracowników z powodu powtarzania wykonywania tych samych specjalistycznych zadań przez cały dzień.

Jeden z najsłynniejszych krytyków kapitalizmu, Karol Marks , wyraził w swojej teorii Entfremdung przekonanie, że aby osiągnąć satysfakcję z pracy, pracownicy muszą widzieć siebie w przedmiotach, które stworzyli, że produkty powinny być „lustrzanymi, w których pracownicy widzą swoje odbicie”. charakter esencjalny”. Marks postrzegał pracę jako szansę na uzewnętrznienie aspektów swojej osobowości. Marksiści argumentują, że wykonywanie powtarzalnych, specjalistycznych zadań powoduje poczucie rozdźwięku między tym, co pracownik robi przez cały dzień, kim naprawdę jest, a tym, co w idealnym przypadku mógłby wnieść do społeczeństwa. Co więcej, Marks postrzega te wyspecjalizowane zawody jako niepewne, ponieważ pracownik jest zbędny, gdy tylko wzrosną koszty, a technologia może zastąpić droższą siłę roboczą.

Ponieważ pracownicy muszą stać w tym samym miejscu przez wiele godzin i powtarzać ten sam ruch setki razy dziennie, powtarzające się urazy spowodowane stresem są możliwą patologią bezpieczeństwa pracy . Hałas przemysłowy również okazał się niebezpieczny. Kiedy nie było zbyt wysokie, często zabraniano pracownikom rozmawiać. Charles Piaget, robotnik wykwalifikowany w fabryce LIP , wspominał, że poza zakazem mówienia, półwykwalifikowani pracownicy mieli tylko 25 centymetrów do poruszania się. Ergonomia przemysłowa próbowała później zminimalizować urazy fizyczne.

Zobacz też

przypisy

Prace cytowane

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Assembly_line&oldid=1139627479 ”