ИМПЛЕМЕНТАЦИЈА СМЕД (SMED) МЕТОДЕ У ПРЕРАДИ ДРВЕТА

ГЛАСНИК ШУМАРСКОГ ФАКУЛТЕТА, БЕОГРАД, 2007, бр. 96, стр. 7-14 BIBLID: 0353-4537, (2007), 96, p 7-14 Vukićević R.M., Vojinović S. and Mladenović B. 2007. Implementation of SMED method in wood processing. Bulletin of the Faculty of Forestry 96: 7-14. Милан Р. Вукићевић Срђан Војиновић Богдан Младеновић UDK: 630*83 Оригинални научни рад ИМПЛЕМЕНТАЦИЈА СМЕД (SMED) МЕТОДЕ У ПРЕРАДИ ДРВЕТА Извод: Проблеме у производњи менаџмент углавном настоји да реши на бази хардверске компоненте, тј. увођењем обрадних центара новије генерације. На тај начин обезбеђује континуитет квалитета, смањење потрошње енергије, хуманизацију рада, итд. Међутим, при томе се заборавља на интеракцију између техничко-технолошког и организационо-економског аспекта производње. То значи да опрема нове генерације захтева и савремен приступ планирању, организовању и управљању производњом, као и економији производње. Због тога је врло важно обезбедити имплементацију савремених организационих метода у прераду дрвета. Рад третира проблематику имплементације СМЕД методе (SMED - Single digit Minute Exchange of Die, Замена радних инструмената за једноцифрен број минута) у циљу рационализације припремно-завршних послова. Познато је да у условима прекидне производње, припремно-завршно вре ме представља значајан ограничавајући фактор у подизању флексибилности про изводних система. Кључне речи: припремно-завршни послови, СМЕД (SMED) метода, флексибилност IMPLEMENTATION OF SMED METHOD IN WOOD PROCESSING Abstract: The solution of problems in production is mainly tackled by the management based on the hardware component, i.e. by the introduction of work centres of recent generation. In this way, it ensures the continuity of quality, reduced consumption of energy, humanisation of work, etc. However, the interaction between technical-technological and organisational-economic aspects of production is neglected. This means that the new-generation equipment requires a modern approach to planning, organisation, and management of production, as well as to economy of production. Consequently, it is very important to ensure the implementation of modern др Милан Р. Вукићевић, ред. проф., Универзитет у Београду - Шумарски факултет, Београд дипл. инж. Срђан Војиновић, Универзитет у Београду - Шумарски факултет, Београд дипл. инж. Богдан Младеновић, Универзитет у Београду - Шумарски факултет, Београд 7

Милан Р. Вукићевић, Срђан Војиновић, Богдан Младеновић organisational methods in wood processing. This paper deals with the problem of implementation of SMED method (SMED - Single Digit Minute Exchange of Die), in the aim of rationalisation of set-up-end-up operations. It is known that in the conditions of discontinuous production, set-up-end-up time is a significant limiting factor in the increase of flexibility of production systems. Key words: set-up-end-up operations, SMED method, flexibility 1. УВОД Анализирајући рад производних система може се, скоро без грешке, доћи до једног закључка: постојање доминације пажње менаџмента на техничко-технолошки аспект производње у односу на организациони и управљачки аспект. Резултате ове нализе у потпуности потврђује и тематика којом су се бавила, до сада организована, 3 (три) Сабора дрвопрерађивача. Стручни часописи су препуни реклама о новим обрадним центрима и материјалима (основним и помоћним) и њиховим перформансама, технолошким поступцима сушења дрвета, термичке и механичке обраде дрвета, итд. Када је у питању значај ових ствари у погледу квалитета обраде, потрошње енергије, хуманизације рада, фле ксибилности и ефикасности система, итд., ту нема ничег спорног. Све то је неопходно уколико се жели флексибилна и профитабилна производња. Часописи научног и стручног карактера, третирају све аспекте прераде дрвета, а то значи и организационе и управљачке природе. Међутим, интересовање стручне јавности за те аспекте производње, практично не постоји. Искуства у другим земљама недвосмислено упућују на закључак да је то значајан сегмент производње и да је он у интеракцији са техничко-технолошким аспектом. Доминација једног сегмен та над другим сегментом, неповољно се одражава на флексибилност и ефикасност производног система. Спроведена истраживања у 3 (три) производна система за израду грађевинске столарије (Вукићевић, 2007) показала су да је учешће опе ратив ног времена од 31,57-51,60%. Учешће поремећаја, тј. губитака времена због ор ганизационих разлога, у производним системима креће се од 21,01-33,99%. Наведена ис траживања, али и многа друга, недвосмислено указују на потребу избалан сира ног односа менаџмента према ова два аспекта производње. 2. ЗАДАТАК И МЕТОД РАДА Обрадни центри новије генерације, замену радних инструмената обављају аутономно, на основу задатог програма. Код започињања нове технолошке опера ције то je припремно-завршно време, a код затупљности или лома то je техничко послужи вање. Када се ради о замени радних инструмената, као елементу припремно-завршног времена, онда је то метода ОТЕД (OTED - One Touch Exchange of Die, Замена радних инструмената притиском на дугме) (Схинго, 1985). Такав при н цип 8

ИМПЛЕМЕНТАЦИЈА СМЕД (SMED) МЕТОДЕ У ПРЕРАДИ ДРВЕТА замене радних инструмената, практично, утрошено време своди на 0 (ну ла) мину та. Ме ђутим, још увек је у производним системима присутна опрема ста рије генерације, која нема могућност промене радних интрумената аутономно. У тим случајеви ма, радник извршава читав комплекс припремно-завршних послова. Тај ком пле кс послова, а тиме и њихово трајање, никада није био у преради дрвета пред мет ис траживања. Доминирало је мишљење да је удео припремно-завршног вре мена у про из водном циклусу серије производа минималан. У периоду који је остао иза нас, и у коме је ефикасност производње почивала на великим серијама, то је, условно ре че но, и могло да буде оправдање за изостанак истраживања. Али да нас, у време ну када ефикасност производње мора да почива на малим серијама, јас но је да од нос менаџмента према групи припремно-завршних по слова мора бити про мењен. Ис тра живања, која су проведена у три производна система за израду грађевин ске столарије, показала су да је учешће времена послова намештање радних ин струмената, регулисање режима обраде и скидање радних инструмената изузетно велико и да се креће између 11,83% и 18,93% од времена смене. Као разлози наводе се широк асортиман производа и одсуство рационализације извршења припремно-заврш них послова (Вукићевић, 20007). Неопходно је истаћи, да би усмеравања свих ак тивности само на рационализацију припремно-завршних послова, дало одређене ре зултате, али да ти резултати не би драматично повећали флексбилност и ефикасност производног система. Ову тврдњу најлакше је објас ни ти на основу формуле за израчунавање припремно-завршног времена по комаду (t pz ):, где су: T pz s - припремно-завршно време за серију и n - величина серије. Вршећи рационализацију припремно-завршних послова, смањује се вредност бројиоца у изразу (T pz s ). Како је величина серије n=const., јасно је да се смањује и t. pz Али, треба имати у виду да у условима, данас преовладавајуће, прекидне производње (појединачна и малосеријска), због врло великог броја серија долази до проблема ус клађивања редоследа рада. Зато, енормно расту међуоперациона времена, и продужава се трајање производних циклуса серија производа. Све то доводи до смањења флексибилности и ефикасности производних система. Значи, да би се један произ водни систем учинио стварно флексибилним, неопходно је предузети читав сет мера организационе и техничко-технолошке природе. У разматраном случају, по ред тежње за минимизацијом бројиоца, неопходно је максимизирати имениоц. То је могуће учинити групним обликовањем токова материјала (Вукићевић, 2004). Гру п ним обликовањем токова материјала упрошћава се и дефинисање редоследа рада. Тиме се смањују и међуоперациона времена и скраћује производни циклус се рије производа. Уважавајући значај припремно-завршног времена у погледу остваривања флексибилности производних система, спроведена су истраживања у једном производном систему за израду плочастих производа. Циљ је био рационализација извршења 9

Милан Р. Вукићевић, Срђан Војиновић, Богдан Младеновић припремно-завршних послова. Међутим, да би то било могуће, предходно је морала да се изврши дијагноза припремно-завршних послова. Дијагноза је подразумевала ут вр ђивање фреквенције појединих припремних и завршних послова и апсолутног уче ш ћа појединих припремних и завршних послова. Као погодна метода за дијагнозу, изабрана је метода тренутних запажања (МТЗ) (Вукићевић, 2004). Да би се извршило одвајање битних од небитних (мање зна чајних) послова, примењена је ПА РЕТО (PARETO) анализа (Радовић, 1989). За непосредну рационализацију извршења припремно-завршних послова коришћена је метода СМЕД (SMED - Single digit Minute Exchange of Die, замена радних инструмената за једноцифрен број минута) (Вукићевић, 2000). 3. РЕЗУЛТАТИ ИСТРАЖИВАЊА Истраживањима су обухваћени следећи елементи времена: припремно-завршно време - T pz, oперативно време - T o, време материјалног послуживања - T pm, време техничког послуживања - T pt, време губитака из организационих и технолошких разлога - T GOT, време губитака због радника- оправдани - T GRO и време губитака због радника (неоправдани) - T GRN. Сваки елемент времена подељен је на поједине врсте послова или поремећаје, како би могла да се утврди њихова фреквенција у смени. Како се рад односи само на проблематику припремно-завршног времена, у табели 1 је дата само фреквенција припремно-завршних послова. Ознаке у табели 1 се односе на: T p 1 pz - пријем и проучавање радне документације, T p 2 pz - намештање радних инструмената, T p 3 материјала, T p 4 pz - пробна обрада, T z 1 - евиденција извршеног посла, T pz z 2 израђених детаља и T z 3 pz - скидање радних инструмената. Табela 1. Table 1. 10 Радно место Work place - пријем pz - предаја pz Фреквенција припремно-завршних послова Frequency of set-up-end-up operations T p 1 pz T p 2 pz T p 3 pz T p 4 pz T z 1 pz T z 2 pz T z 3 pz 1 ЦНЦ обрадни центар 52 6 3 4 0 0 0 65 2 3 Машина за фурнирање и обраду ивица - десна Машина за фурнирање и oбраду ивица - лева Σ T pz 12 35 4 7 1 0 0 59 2 19 1 7 1 0 0 30 4 Кројач плоча 47 2 2 1 4 3 0 59 5 Проточна вишевретена бушилица 19 29 1 15 1 0 0 65 Σ 132 91 11 34 7 3 0 278

ИМПЛЕМЕНТАЦИЈА СМЕД (SMED) МЕТОДЕ У ПРЕРАДИ ДРВЕТА Учешће осталих елемената времена из усвојене структуре, и анализа неће бити дати. Потребно је напоменути да су у табели дати резултати само за кључна радна места производног система. У табели 2 дата је ПАРЕТО (PARETO) анализа. ПАРЕТО (PARETO) анализа је показала да у групу А улазе два припремна посла, тј. пријем и проучавање радне документације и намештање радних инструмената. То значи да је у овом случају неопходно преиспитати начин извршења ова два посла, како би се открили разлози њиховог великог учешћа. Јасно, њиховом ра ционализацијом, постигли би се и најбољи ефекти. Због ограниченог простора, у раду ће бити дата само анализа припремних послова ( пријем и проучавање радне до кументације и намештање радних инструмената ), као и могућности рационали зације код обрадног центра проточна вишевретена бушилица. Анализа је обухватила два аспекта: обученост радника и квалитет доку мената, као носиоца информација. Табела 2. Table 2. Операција Operation Пријем и проучавање радне документације Намештање радних инструмената Фреквенција Frequency Сума фреквенција Frequency sum Група Group 132 132 А 91 223 А Пробна обрада 34 257 Б Пријем материјала 11 268 Б Евиденција извршеног посла Предаја израђених детаља Скидање радних инструмената 7 275 Ц 3 278 Ц 0 278 Ц Учешће Share % 80% (=222,4 223) 15% (=41,7 45) 5% (=13,9 10) Радник је оспособљен за извршавање припремно-завршних послова и са лакоћом усваја информације из докумената. Носилац информација је радни налог. Радник га добија заједно са предметима рада. Радни налог се састоји из три дела. Пр ви део је заглавље у коме се налазе шифра детаља, датум, извршилац посла и подаци за подешавање ослонца са микро прекидачем. Други део објашњава подешавање хоризонталних носача радних инструмената по X и Y-оси са рубрикама за уношење бројева. Трећи део се састоји од података потребних за подешавање усправних клизача. Клизач 1 је први леви, гледано од стране главног радника, када је он окренут 11

Милан Р. Вукићевић, Срђан Војиновић, Богдан Младеновић пре ма машини. Како сваки клизач има 2 (два) носача радних инструмената, први је онај који је ближи раднику. У кућицама се уписују вредности за X и Y-координату и међу собно одстојање између два носача радних инструмената на истом клизачу. Са де сне стране је објашњено како подесити бургије, тако што горњи ред са бројевима од -2 до 8 означава места за бургије на носачу радних инструмената, а кућице испод де бљину бургије. Овако конципиран радни налог имао је три крупна недостатка: на основу шифре детаља радник тражи у документацији схему бушења и помоћу ди ги трона прорачунава параметре подешавања, затим недостатак информације за дубину бу шења (тј. Z-осу) и непрегледност (концепција распореда информација је лоша). Све ово условило је повећан утрошак времена за ове послове. Техником хроно метрисања утврђено је да време припремних послова ( пријем и проучавање рад не документације и намештање радних инструмената ), код малих врата, износи 501 s. Нова концепција радног налога елиминисала је уочене недостатке. Радни налог носи све информације, тако да радник не мора да врши никакав прорачун. На овај начин скраћује се време подешавања машине и елиминишу грешке у прорачуну. Радни налог носи и информацију о дубини бушења, тј. Z-осу. Такође, дефинисано је и који супорт (за хоризонтално или вертикално бушење) ће бити први, а који други. На крају, извршено је и прегруписавање информација, како би се повећала прегледност радног налога. Техником хронометрисања утврђено је да време припремних посло ва ( пријем и проучавање радне документације и намештање радних инструмената ), код малих врата, износи 83 s. Постојећа ограничења у производном ситему, ограничила су подручја примене СМЕД (SMED) методе при рационализацији извршења припремно-завршног времена. Спроведено истраживање је показало да правилно коришћење људских ресурса, практично без икаквих трошкова, може да омогући значајне уштеде у време ну извршења припремно-завршних послова. У разматраном случају добијено је шест пута краће време извршења припремних послова ( пријем и проучавање рад не документације и намештање радних инструмената ). Уштеде је могуће остварити у свим подсистемима производње, спровођењем различитих организационих и/или техничко-технолошких мера. При избору начина реализације уштеде, морају се уважити унутрашња и спољна ограничења производног система.. Тражење места где је могуће остварити уштеде, и начина реализације, је посао који тражи знање и ресурсе и који се никада не завршава. Довођење свих подсистема производног система у жељене оквире и њихово постављање на одговарајуће место, може се упоредити са игром слагања PUZZLE. У игри слагања PUZ ZLE, можемо да добијемо једну, и само једну слику. У производњи, можемо да сложимо различите слике. Али, ако не добијемо праву слику, имаћемо мање или веће поремећаје у функционисању производног система. Ти поремећаји аутоматски смању ју флексибилност и ефикасност производног система. 12

ИМПЛЕМЕНТАЦИЈА СМЕД (SMED) МЕТОДЕ У ПРЕРАДИ ДРВЕТА 4. ЗАКЉУЧЦИ Отвореност производних система за утицаје окружења, као и њихова изузетна динамичност, захтевају од менаџмента доношење квалитетних одлука. Да би извршио ту мисију, менаџмент при решавању појединих проблема мора детаљно да формулише алтернативне стратегије (методе, рокове, ефекте, ресурсе, итд.). Користе ћи математичке методе (једно- или вишекритеријумско програмирање, анализу ри зика, итд.) добија информацију која је варијанта, у датим условима, оптимална. Ово је од изу зетног значаја, јер је амбиент у коме се извршава производња врло неповољан. Та кође, тржиште не прашта грешке, и не прихвата неуспешне. Вођењем рачуна о сваком сегменту производње и доношењем квалитетних одлука, менаџмент слаже праву слику производње. Припремно-завршно време је један сег мент у том слага њу. У периоду када су биле доминантне велико-серијска и масовна про изводња, при п ре м но-завршно време је сматрано небитним, или мање битним, еле мен том. У данашњим ус ловима доминације прекидне производње и уни верзал них и специ јализираних машина, ситуација је драматично промењена. При пре мно-заврш но време постаје значајна препрека у подизању флексибилности про извод них система. Применом МТЗ у једном поизводном систему за израду пло час тих произво да, утвр ђена је фреквенција појединих припремно-завршних пос лова. ПАРЕ ТО (PARE TO) анализа је показала да су припремни послови ( пријем и про учава ње радне до кументације и намештање радних инструмената ) доминантни по учешћу у укупној фреквенцији припремно-завршних послова (80%). Предложена концепција радног налога елиминисала је уочене недостатке и омо гући ла значајно скра ћење трајања ових послова. Код малих врата, трајање ова два посла смањено је са 501 s на 83 s, тј. остварено је шест пута краће време. Важ но је истаћи, да користећи људ ске ресурсе на прави начин, без трошкова (или уз мин. трошкове), могу се ост варити значај ни ефекти на побољ шању флекси билности и ефикасности про извод них система. Напомена: Рад је финансиран од стране Министарства науке и заштите животне средине Р. Србије у оквиру реализације пројекта BTN-361005A. ЛИТЕРАТУРА Алексов И., Вукићевић М. (1988): Ефикасност коришћења производних капацитета у пиланској преради дрвета мерена временским оптерећењем радних машина, Шумарство 3-4, СИТШИПД, Београд Вукићевић М., Алексов И., Матовић Б. (1996): Research of the work efficiency effects on economical production of manufacturing systems in wood processing, II балк. научна конференција по проучване, опазване и исползоване на горски те ресурси, том II, СЈУЗ на учените в Болгарија, Институт за гората, Ле сотехнически уни верзитет, Минист. на окол ната среда, Комитет по гори те, София (205-210) Вукићевић М. (1984): Примена АБЦ методе, Дрварски гласник, Шумарски факултет - Универзитет у Београду, Београд 13

Милан Р. Вукићевић, Срђан Војиновић, Богдан Младеновић Вукићевић М. (2000): Организација производње, књига 1 - Постављање производње и eфикасност производње, Шумарски факултет - Универзитет у Београду, Београд Вукићевић М. (2004): Студија рада, Шумарски факултет - Универзитет у Београду, Београд Вукићевић М. (2006): Флексибилност производних система и припремно-завршно време, Гласник Шумарског факултета 93, Шумарски факултет - Универзитет у Београду, Београд Зеленовић Д., Тодоровић Ј. (1990): Ефективност система у машинству, Научна књига, Београд Радовић М. (1989): Организација процеса производње, Привредни преглед, Београд С х и н го С. (1985): Нова јапанска производна филозофија, Југословенски завод за продуктивност рада, Београд Milan R. Vukićević Srđan Vojinović Bogdan Mladenović 14 Implementation of SMED method in wood processing Summary For the production system to realise the desired flexibility and efficacy, it is necessary that the relation of management to technical-technological and organisation-economic aspects be balanced. In the opposite, significant disturbances occur in the production system with a series of adverse effects on the production. The research performed in 3 (three) manufacturing systems for the production of joinery showed that the percentage of operating time was from 31.57 to 51.60%. The percentage of disturbances, i.e. loss of time due to organisational reasons, in the production systems ranges from 21.01-33.99%. These disturbances, inter alia, occur as the consequence of the absence of attention to set-up-end-up operations. In the past period in which the efficacy of production was based on large series, this could conditionally present the justification of the absence of research. But today, in time when the efficacy of production must be based on small series, it is clear that the relation of management to the group of set-up-end-up operations must be changed. Taking into account the significance of set-up-end-up time from the aspect of the realisation of flexibility of the production system, the research was performed in a manufacturing system for the production of boards. The objective was the rationalisation of set-up-end-up operations. The research performed by MTZ method provided the diagnosis of set-up-end-up operations and their frequency. The PARETO analysis of frequency of individual operations in the group of set-up-end-up operations shows that there is a problem in the performance of two set-up operations: the acceptance and the study of work documents and the setting of work instruments. The rationalisation of set-up-end-up operations by SMED methods was performed in the processing centres: multispindle boring machine. The analysis of the causes of the occurrence of these operations shows that it is the case of a poor concept of Work Order, absence of important information and the need that the operator calculates the elements of adjustments. The application of SMED methods brings about the significant reduction of time of these operations. The time is reduced from 501 s to 83 s. This research shows that significant savings can be realised in the production systems by the use of human resources. It is important to emphasise that the can be realised without costs, or with minimal costs.