tok materijala,tok informacija itok energije.

TOK MATERIJALA

Da bi se ostvario proizvodni proces, potrebno je ulazne veličine u procesima rada proizvodnih sistema, slijedom različitih postupaka promjena stanja, pretvoriti u izlazne veličine definisane količine, kvaliteta i vrijednosti. Uz posredstvo radnika, na temelju zadanih postupaka i parametara obrade, pretvaranje se obavlja djelovanjem sredstava za proizvodnju (mašina, alata i pribora) pokretanih energijom, na predmete rada - materijale, pomoću određenih postupaka promjene stanja - informacija. Dakle, u realizaciji proizvodnog procesa, potrebno je u optimalni prostorni i vremenski odnos postaviti tri osnovna elementa proizvodnog sistema: predmet rada, sredstvo za proizvodnju i radnika. Uz to, potrebno je osigurati proizvodne tokove koji djeluju u proizvodnom sistemu, a ujedno povezuju sistem s okolinom. Tako se u proizvodnim procesima, uz tok ljudi, uspostavljaju još tri toka koja čine nerazdvojivu cjelinu (slika 1):

u p r a v l j a n j en o v č a n i mt o k o v i m as k l a d i š t e p r o i z v o d a

z a v r š n a k o n t r o l a

o b r a d a d i j e l o v a

s k l a d i š t e m a t e r i j a l au l a z n a k o n t r o l aU L A Z

I Z L A Z

kupc

ido

bavl

jači

o k

o l i

n a

( t

r ž

iš t

e)

m o

n t

a ž

a p

r o

i z

v o

d a

p r i p r e m at e h n o l o š k o g

p r o c e s a

mar

keti

ng

upra

vlja

nje

sust

avom

upra

vlja

nje

proi

zvod

njom

t o k m a t e r i j a l a

t o k e n e r g i j et o k i n f o r m a c i j a

Redni broj

Predmet rada

Sredstvo za proizvodnju Čovjek Primjer

1.Najčešći slučaj u metaloprerađ. industriji,

veći broj operacija na predmetu rada

2.Vrlo rijedak slučaj (npr. mehanizmi

industrijskih robota)

3.Održavanje, ručni montažni radovi,

proizvodnja plina

Slika 1 - Osnovni elementi i tokovi proizvodnog sistema (Zelenović, 1987.)

Tablica 1 - Moguća stanja elemenata proizvodnog sistema u odnosu na radno mjesto

U proizvodnim procesima industrijskih sistema, najveći intenzitet kretanja imaju predmeti rada. Zbog toga je proučavanje tokova materijala proizvodnih sistema od posebnog značenja u ostvarivanju potrebne efikasnosti proizvodnog procesa.

Postoji sedam mogućih kombinacija stanja elemenata proizvodnog sistema u odnosu na radno mjesto, tablica 1.

4.Poljoprivreda, rudarstvo, teška

6.Linijska proizvodnja - predmet rada učvršćen u sredstvo za proizvodnju

7. Građevinarstvo, brodogradnja

Značajna obilježja toka materijala su (Oluić, 1991.):

ZNAČENJE SIMBOLA: - kretanje, - mirovanje

1. OSNOVNI POJMOVI

mašinogradgradnja

5.Hemijska industrija, rad na više mašina u

prerađivačkoj industriji

Tok materijala definiše se na različite načine. Prema VDI 3300 tok materijala je lanac svih zbivanja pri dobijanju, obradi i preradi, kao i pri raspodjeli materijala unutar određenog područja. Tok materijala obuhvata sva zbivanja s materijalom kroz proizvodni sistem u ciklusu proizvodnje, kao i npr.: obradu, rukovanje materijalom, transport, kontrolu, čekanje i skladištenje. Ovu definiciju u istom ili nešto izmjenjenom obliku prihvataju i neki drugi autori (Fray, 1975.; Dolezalek & Warnecke, 1981.; Warnecke, 1982.; Warnecke, 1983.).

Rockstroh (Rockstroh, 1978.) je definisao tok materijala kao organizacijsko, vremensko i prostorno povezivanje operacije, kontrole, skladištenja i transporta, a obuhvata kretanje svih materijala: sirovina, poluproizvoda, gotove robe, proizvoda, alata, sprava, rezervnih dijelova i otpadnog materijala unutar jednog odjeljenja, cijelog proizvodnog sistema ili industrijskog kompleksa.

vrsta i količina materijala,smjer kretanja,brzina kretanja,dužina transportnih puteva iučestalost kretanja.

Pod sistemom toka materijala podrazumijeva se kretanje materijala unutar granica planiranog proizvodnog sistema te njegovo prostorno, vremensko i organizacijsko

povezivanje. Sistem toka materijala sastoji se od dva podsistema: skladištenja i transporta. Zadatak skladištenja je dinamičko uravnoteženje toka materijala količinski i prostorno u svim fazama proizvodnog procesa, dok je zadatak transporta realizacija toka materijala.

Tok materijala ima slijedeća svojstva:

predstavlja kvalitativnu i kvantitativnu veličinu za projektovanje proizvodnog procesa,

1[1] Egzaktne troškove toka materijala, uglavnom je teško odrediti, jer su uključeni u ukupne troškove proizvodnje.

Troškovi toka materijala u proizvodnji i skladištu kreću se od 10 do 40% ukupnih troškova proizvodnje (Morghen,

1981.).

troškovi toka materijala imaju značajan udio u ukupnim troškovima proizvodnje1[1],predstavlja težište mjera racionalizacije u proizvodnim sistemima,predstavlja osnovu za mehanizaciju i automatizaciju transporta i skladištenja, odnosno

sistema za rukovanje materijalom.

U cilju opstanka preduzeća u sve većoj konkurenciji na svjetskom tržištu rastu zahtjevi za racionalizacijom proizvodnje. Racionalizacija proizvodnje postiže se: skraćivanjem ciklusa proizvodnje (povećanjem proizvodnosti), smanjivanjem troškova proizvodnje, te povećanjem iskorištenja kapaciteta i prostora. Jedna od mogućnosti za smanjenje troškova proizvodnje je i optimiranje toka materijala. Optimiranje toka materijala, od posebnog je značaja u ostvarivanju potrebnog nivoa efikasnosti proizvodnog procesa. U području sistema toka materijala postoji značajna mogućnost racionalizacije proizvodnje. Npr., vrijeme protoka materijala u metaloprerađivačkoj industriji najviše zavisi o vremenu potrebnom za transport i rukovanje materijalom, vremenu čekanja uslovljenom sistemom opsluživanja proizvodnje (međufazna i međuoperacijska skladišta) i vremenu zastoja uslovljenom nivoom organizacije proizvodnog procesa.

Potreba optimiranja tokova materijala javlja se kako kod projektovanja novih, tako i u postupku racionalizacije postojećih proizvodnih sistema i procesa (promjena u kapacitetu proizvodnje, promjena u rasporedu sredstava za proizvodnju, uvođenja novih sredstava za proizvodnju, itd.). Zbog potrebe osiguranja proizvodnom procesu potrebnih resursa u svim fazama proizvodnje, suvremeni pristup rješavanju tokova materijala direktno je povezan s industrijskom logistikom. Takav logistički pristup svojstven je kako automatizovanoj, tako i klasičnoj proizvodnji.

Zbog navedenih razloga provode se analize transporta i skladišta s ciljem njihovog racionalnijeg korištenja. Uvođenjem novih tehnologija i ulaganjem u nova sredstva za rukovanje materijalom, postavljaju se osnove za projektovanje svrsishodnog toka materijala i korištenja raspoloživog potencijala za racionalizaciju. Činjenica je da se u proizvodnim sistemima najviše investira u mašine i opremu, dok se zanemaruje racionalizacija transporta i skladišta.

Analiza koju je proveo Jonson (Jonson, 1980.), pokazuje da se kod novih investicija u postojeći proizvodni sistem veći učinci postižu optimizacijom toka materijala, nego ulaganjem u ostale elemente proizvodnog sistema, jer tok materijala posjeduje veći potencijal za racionalizaciju (slika 2). Nove investicije u ostala područja proizvodnog sistema (npr. nabavka nove opreme) dovode do suboptimalnih rješenja, tj. moraju se uložiti velika sredstva za realizaciju relativno malog potencijala.

n o v ei n v e s t i c i j e

U k u p n ei n v e s t i c i j e

pote

ncija

l

M j e r ar a c i o n a l i z a c i j e

t o k m a t e r i j a l a

p r o i z v o d n j a

Slika 2 - Poređenje investicija u području toka materijala s investicijama u području proizvodnje (Jonson, 1980.)

Na tok materijala utiču slijedeći činioci:

mikrolokacija: zemljište (oblik i svojstva), transportni putevi (ceste, more, rijeke, željeznice), tržište (udaljenost od sirovina i potrošača), radna snaga, voda, energija,

Mogu se razlikovati slijedeći sistemi toka materijala (slika 3):

direktni sistem,kanalni sistem,središnji sistem.

Karakteristika direktnog sistema je transport predmeta rada na kratkom putu od polaznog do odredišnog mjesta transporta. Direktni sistem je ekonomičan u slučaju velikog intenziteta transporta na relativno maloj udaljenosti.

Kod kanalnog sistema predmeti rada se transportuju po unaprijed određenom putu (npr. transportna traka) u jednom smjeru od polazne do odredišne tačke. Ovaj sistem je ekonomičan u slučaju malog intenziteta transporta, na malim ili srednjim udaljenostima.

zgrade: oblik (geometrija, broj spratova), veličina jediničnog polja, nosivost poda,skladište: centralizovano ili decentralizovano skladište, način i sistem skladištenja,tip proizvodnje: pojedinačni, serijski, masovni,tehnološki postupci: tipovi sredstava za proizvodnju,tip proizvodne strukture,karakteristike transporta: način transporta, zapremina, broj komada, intenzitet transporta,transportni put: po podu ili šinama, vodoravni ili okomiti transport,transportna sredstva: prekidni ili neprekidni transport,organizacija transporta: centralizovani ili decentralizovani,osoblje: pomoćni radnici, priučeni radnici, VKV radnici,mjere zaštite: HTZ, buka i sigurnost.

Simbol

B

A

C

D

B

A

C

D

B

A

C

D

Rješenje problema toka materijala prema VDI 3300, provodi se u četiri koraka:

Korak 1:

# Transport između tvornice i njenih izvora sirovina, odnosno transport između tvornice i tržištaRješenje: makro/mikro lokacija;

Korak 2:

Korak 3:

Korak 4:

# Transport materijala na radnom mjestuRješenje: automatizacija toka materijala na radnom mjestu.

2. ANALIZA TOKA MATERIJALA

Sustavi toka materijala

Direktni PosredniNaziv Direktni Kanalni Središnji

Intenzitet Visok Mali MaliUdaljenost Mala Velika VelikaPrimjer Grupe po vrsti obrade Transportna petlja Središnje skladište

Slika 3 - Sistemi toka materijala (Fray, 1975.)

# Transport unutar jednog odjeljenja između sredstava za proizvodnju Rješenje: raspored sredstava za proizvodnju;

# Transport između pojedinih odjeljenja tvornice (npr. između proizvodnih hala) Rješenje: raspored odjela (blok shema);

2[2] Za definisanje količine materijala koristi se još: broj komada, težina ili zapremina.

Tok materijala može se izraziti količinom materijala koja prolazi kroz proizvodni sistem u jedinici vremena, a kvantifikuje se intenzitetom transporta. Intenzitet transporta označava količinu materijala koji se transportuje u jedinici vremena na jediničnu udaljenost. Za definisanje količine materijala pretežito se koristi transportna jedinica2[2], a za jedinicu vremena godina. Prednost usvajanja transportne jedinice za definisanje količine materijala karakteristika je proizvodnih procesa u metaloprerađivačkoj industriji, koja predstavlja komadnu proizvodnju različitih vrsta

=

0

03

02

01

321\

B

21

33231

22321

11312

...bbn

......

b...bb

b...bb

b...bb

n...jk

nn

n

n

n

Unutar radnog mjesta zanemaruje se transport, te su dijagonalni elementi matrice 0=kkb , (n,...,,k 21=

OBRADAKOZNAKA

OBRADKAREDOSLIJED OPERACIJA

INTENZITET TRANSPORTA (TJ/VJ)

A 1-2-4-3-4-5-6 100

B 1-3-4-2-6 50

C 1-4-2-3-4-6 150

3[3] Matrica transportnih intenziteta još se naziva i matrica toka materijala ili matrica OD-DO.

Primjer matrice transportnih intenziteta, koja se odnosi na tri obradka čiji su osnovni podaci navedeni u tablici 2, prikazana je na slici 4.

Tablica 2 - Podaci o proizvodnom programu

Tok i intenzitet transporta između radnih mjesta (npr. sredstava za proizvodnju ili odjeljenja) proizvodnog sistema definisan je proizvodnim programom (po asortimanu i količini), te tehnološkim postupcima. Kod proizvodnih sistema s većim brojem različitih proizvoda (središnji i desni dio u p-q dijagramu), najčešći način prikazivanja toka materijala je

numerički, pomoću matrice transportnih intenziteta3[3] [B]:

proizvoda. Broj komada koji se transportuju u jednoj transportnoj jedinici određuje se na temelju organizacije toka tehnološkog procesa, broja dijelova u seriji, te mjera i težina dijelova.

Elementi matrice bkj predstavljaju količinu materijala (npr. broj transportnih jedinica) koja se mora transportovati u određenoj vremenskoj jedinici između k-tog i j-tog radnog mjesta.

Svaki element matrice može biti polazna i odredišna tačka transporta, pa je matrica [B] kvadratna matrica.

). Matrica [B] je orijentirana matrica transportnih intenziteta, jer osim količina definiše i smjer transporta između radnih mjesta. Ona predstavlja programsko-tehnološku karakteristiku zadatog proizvodnog sistema.

1

2

3

4

5

1 2 3 4 5

6

6O D

D O

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

1 12 23 34 45 5

6 6

6 6O D O D

D O D O

1 0 0 1 0 0

1 0 0 3 0 0

1 0 0 1 0 0

1 0 0 1 0 0

1 0 0 1 0 0

1 0 0 1 0 0

5 0 5 0

5 0

5 0

5 0 5 0

1 5 0 1 5 01 5 0 2 0 0

1 5 0 1 5 0

1 5 0

1 5 0 1 5 0

0≥+= jkkjkj bbb

1 11

2 2

2

3 3

3

4 4

4

5 5

5

1 2 3 4 5

6 6

6

6O D

O D

D O

D O

1 0 0

1 0 0

3 0 0

1 0 0

1 0 0

1 5 0

1 5 0

5 01 5 0

5 0

1 0 0

4 0 03 0 0

1 0 0

4 0 0

5 0

5 0 1 5 0

1 5 0

1 5 0

Slika 4 - Orijentisana matrica transportnih intenziteta

Većina razvijenih modela za oblikovanje i optimizaciju toka materijala koristi samo intenzitet transporta, ali ne i njegov smjer, pa se orijentisana matrica može transformisati u neorijentiranu trouglastu matricu transportnih intenziteta. Ona se dobije tako

da se svi elementi orijentisane matrice [B] iznad glavne dijagonale saberu s elementima koji leže simetrično ispod glavne dijagonale (slika 5), tj.:

Osim pomoću matrice transportnih intenziteta, tok materijala može se prikazati i grafički pomoću:

funkcionalne šeme (slika 6),redoslijeda događaja (slika 7),dijagrama procesa izrade (slika 8),dijagrama procesa izrada za više proizvoda (slika 9), itd.

Slika 5 - Neorijentisana matrica transportnih intenziteta

S K L A D I Š T E S I R O V I N AS T A N D A R D N IK U P L J E N ID I J E L O V IP L A S T I Č N A

M A S AM E T A L N E

T R A K EM E T A L N E Š I P K EŽ I C E I K O S I T A R

O D J E L P R E R .P L A S T I Č N E

M A S E

P R O S T O RZ A “ Š K A R T ”

O D J E L P R E R A D EM E T A L N I H

T R A K A

O D J E L G A L V A N I Z A C . I T O P L . O B R A D E

O D J E L M O N T A Ž E

P O D S K L O P O V A

O D J E LA U T O M A T A

S K L A D I Š T E P O L U P R O I Z V O D A I

P O D S K L O P O V A

S K L A D I Š T E A M B A L A Ž E Z A

G O T O V E P R O I Z V O D E

O D J E L M O N T A Ž E I P A K I R A N J A P R O I Z V O D A

S K L A D I Š T EG O T O V I H P R O I Z V O D A

O D J E LM O N T A Ž E

V O D I Č A

7 6 4 4 0 0 2 5 0 3 4 0 9 9 6 4 0 3 5 7 3 5 7 1 0 0 77 1 4 0

7 4 2 5 6 0

2 5 1 2 5 6

2 1 8 4 0

1 0 1 9 8

1 6 9 0 0

1 7 3 3 8

1 2 5 1 78 1 1 2 51 5 6 5 9 84 3 8 29 4 6 5 42 8 5 5

1 1 7 4 4 2 1

1 2 6 2 3 2 8

9 3 3 4 0

Slika 6 - Funkcionalna šema toka materijala (Jaeger, 1980.)

1 91 81 71 61 51 41 31 21 11 0987654321

1 .

2 .

3 .

4 .

5 .

6 .

7 .

8 .

9 .

1 0 .

1 1 .

1 2 .

1 3 .

1 4 .

1 5 .

P r i m j e d b e :

D a t u m s n i m k a :S n i m i o : D a t u m r a z r a d e :R a z r a d i o :O d o b r i o :

Teži

na (

)kg

Dul

jina

()

m

Povr

šina

()

m2

Obu

jam

()

m3

Bro

j rad

nika

Slož

enos

t pos

la

Red

ni b

roj

D o g a đ a j r a d a , m j e s t o r a d a i s r e d s t v o z a r a d

P r o i z v o d :

M a t e r i j a l :

N a z i v d i j e l a :

D i m e n z i j e :

B r o j n a c r t a :

B r . r a d n o gn a l o g a :

V e l i č i n a s e r i j e :D a t u m l a n s i r a n j a :D a t u m z a v r š e t k a :O p e r a c i j s k i l i s t b r .

L i s t / l i s t o v a :

1 / 1

V r i j e m e ( )m i n

R E D O S L I J E D D O G A A J AĐ

Ope

raci

ja

Tra

nspo

rt

Kon

trol

a

Skla

dišt

enje

Zas

toj i

ček

anje

R a z l i k a :

P r i j e :

U k u p n o :

Tpz

t oper

t tr t kon

t skl

t ček

p o s t o j e ć i - p r e d l o ž e n i

Z a j e d n i č k a o b r a d a s a :

Š i p k a u s k l a d i š t u

T r a n s p o r t

T r a n s p o r t

Č e k a n j e i t r a n s p o r t

Č e k a n j e i t r a n s p o r t

Č e k a n j e i t r a n s p o r t

Č e k a n j e i t r a n s p o r t

T o k a r e n j e

K o n t r o l a

T r a n s p o r t n a m o n t a ž u

B r u š e n j e ž l i j e b o v a

O k r e t n o b r u š e n j e

G l o d a n j e

T o k a r e n j e

O d r e z i v a n j e

Č . 0 4 6 0 φ 2 0 x 2 0 0

B U Š I L I C A K L I N A S T O V R A T I L O

_ _ _ _ k o m .

0 . 3

0 . 3

0 . 3

0 . 3

0 . 6

1 5 2

1 8

2 0 1 4

4 0 2 0

1 8

2 0 5

1 8

2 0 1 5

1 . 2 1 8

2 0 3

4 2

1 . 2

1 3 5 4 . 24 2 7 2

Slika 7 - Redoslijed događaja

4

5

K u g l a 2

9

8

7

6

P o s t a v i t i č e t i r i b r t v e n a v r e t e n o

K u ć i š t e 1

B r t v a 1 0

V r e t e n o 4

B r t v e 5 i 6

P o s t a v i t i v r e t e n ou k u ć i š t e

M a t i c a 7

B r t v a 3

P r i t e g n u t i m a t i c un a v r e t e n o

U b a c i t i d v i j eb r t v e n a k u g l u

P o s t a v i t i d v i j e b r t v e u k u ć i š t e

P o s t a v i t i k u g l uu k u ć i š t e

P r i k l j u č a k 1 1

V i j a k 1 2

M a t i c a 1 3

1

2

3

U t i s n u t i t v o r n i č k eb r o j e v e

P o s t a v i t i č e t i r i v i j k ai z m e đ u p r i k l j u č a k a

D j e l o m i č n o u v i t i o s a mm a t i c a n a v i j k e

1 0

1 1

1 2

U b a c i t i k u ć i š t e id o t e g n u t i m a t i c e

P o s t a v i t i r u č i c u n a v r e t e n o

Z a v r n u t i m a t i c un a v r e t e n o

1 3 K o n t r o l a b r t v l j e n j a

S k l a d i š t e

P O D S K L O P P R I K L J U Č A K A

P O D S K L O P K U Ć I Š T A

R u č i c a 8

M a t i c a 9

Slika 8 - Dijagram procesa montaže (Zrnić, 1987.)

Dijagram procesa izrade/montaže primjenjuje se uglavnom u analizi toka materijala kod neprekidnih tokova materijala, tj. kod velikoserijske i masovne proizvodnje malog broja različitih proizvoda (lijevi dio u p-q dijagramu).

I z r a d a o z u b l j e n j a i ž l i j e b o v a

T e h n o l o š k i p r o c e s i z a s k u p i n e p r o i z v o d a

v r a t i l a z u p č a n i c ip r i z m a t i č n id i j e l o v i

O p e r a c i j a

O d r e z i v a n j e1

2 Z a r a v n a v a n j e i z a b u š i v a n j e

3

4

T o k a r e n j e

G l o d a n j e

B u š e n j e

R u č n a o b r a d a

5

6

7

8

9

1 0

B r u š e n j e c i l i n d r i č . p o v r š i n a

B r u š e n j e p l o š n o

P r o v l a č e n j e

T o p l i n s k a o b r a d a

B r u š e n j e ž l i j e b o v a

B r u š e n j e o z u b l j e n j a

P r i p r e m a o d l i j e v k a

P j e s k a r e n j e

B o j a n j e t e m e l j n o

B o j a n j e z a v r š n o

1 1

1 2

1 3

1 4

1 5

1 6

1 7

Dijagram procesa izrade za više proizvoda uglavnom se koristi kada je potrebno analizirati tok materijala za 5-10 proizvoda ili kod primjene koncepta grupne tehnologije.

Slika 9 - Dijagram procesa izrada za više proizvoda

3. OSNOVE OBLIKOVANJA TOKOVA MATERIJALA

Osnove oblikovanja toka materijala u proizvodnom sistemu zasnivaju se na p-q dijagramu (slika 10), tj dijagramu koji prikazuje odnos asortimana i količine proizvoda u proizvodnom procesu.

Oblikovanje tokova materijala u proizvodnim sistemima u najvećoj mjeri uslovljeno je:

neprekidni tok materijala.

p ( p r o i z v o d a )

qko

m/V

J (

)

1

1

I I I I I I I V

Postoje dva osnovna oblika prekidnih tokova materijala. Prvi oblik prekidnih tokova materijala odgovara području IV u p-q dijagramu. Odnosi se na pojedinačnu proizvodnju širokog asortimana proizvoda u jediničnim ili vrlo malim količinama s postupcima ručnih (zanatski

Slika 10 - Osnovna područja p-q dijagrama

odnosom vrste i količine proizvoda u proizvodnom programu (p-q dijagram) što predstavlja osnovu za definisanje vrste toka materijala u sistemu,

stepenom tehnološke složenosti proizvoda, tj. vrstom i redoslijedom tehnoloških operacija,vrstom i rasporedom sredstava za proizvodnju u proizvodnom sistemu, odnosno kapacitetom proizvodnog sistema.

U načelu postoje dva osnovna modela toka materijala:

prekidni tok materijala,

Prekidni tok materijala odnosi se na pojedinačnu i maloserijsku proizvodnju. Oblikovanje prekidnih tokova zasnovano je na procesnom načelu. Procesno načelo opisano je vrstom obrade, visokim iznosima pripremno-završnih vremena, slobodnim ritmom, većim međuoperacijskim vremenima, visokim stupеnom stručnosti radnika, sredstvima za proizvodnju (tehnološkim sistemima) opšte i univerzalne namjene, te povećanim stupenom prilagodljivosti.

Neprekidni tok materijala odnosi se na velikoserijsku i masovnu proizvodnju (tj. na uski asortiman i veće količine proizvoda). Neprekidni tok materijala zasnovan je na predmetnom načelu. Predmetno načelo uslovljava posebnu izvedbu prostornih proizvodnih struktura i u određenim granicama prisilan ritam toka, definisana međuoperacijska vremena, povećan stepen podjele rada, proizvodni i namjenski karakter sredstava za proizvodnju (tehnoloških sistema) i relativno zanemarivu veličinu pripremno-završnih vremena, zbog čega je u određenoj mjeri smanjena prilagodljivost takvih sistema.

radovi), mehanizovanih (montaža velikih objekata) i automatizovanih karakteristika (CNC mašine, jednovreteni i viševreteni automati). Ovaj tok svojstven je za proizvodne sisteme u brodogradnji, teškoj mašinogradnji, građevinarstvu, zanatstvu i kućnoj radinosti. Realizuje se prostornim strukturama tipa raspored s fiksnom pozicijom. Postavljen je tako da predmet rada ima određenu poziciju na radnom mjestu, dok se dijelovi, alati, pribori i radnici kreću oko njega u skladu s tehnološkim postupcima obrade. Predmet rada ostaje na jednom mjestu do završetka procesa izrade, nakon čega se transportuje s radnog mjesta ostavljajući prostor za slijedeći proizvod. Ukupno potrebno vrijeme potrebno za izradu planiranih proizvoda manje je ili jednako efektivnom kapacitetu radnog mjesta.

Drugi oblik prekidnih tokova zasnovan je na objedinjavanju svih operacija, odnosno tehnoloških sistema iste vrste u istu radnu jedinicu - radionicu. Ovaj pristup primjenjuje se za proizvodne programe šire strukture relativno malih količina proizvoda (maloserijska proizvodnja), tj. odnosi se na područje III u p-q dijagramu. Tipični predstavnici ovog područja su proizvodni procesi u metaloprerađivačkoj industriji kod kojih su prostorne proizvodne strukture izvedene na procesnom načelu s rasporedom radnih mjesta u grupe po vrsti obrade. Pri tome su dijelovi proizvodnih struktura različite vrste obrade (grupe po vrsti obrade) odvojene međuskladišnim prostorom u kojem se serije dijelova nalaze u redu čekanja za dalju obradu prema projektovanom tehnološkom procesu. Prednost ovakvog načina oblikovanja tokova je u visokom stupenu prilagodljivosti, olakšanoj kontroli tehnoloških procesa i olakšanom vrednovanju rada. Nedostatak leži u složenosti upravljanja proizvodnim sistemom, usporenom protoku, velikom opsegu nedovršene proizvodnje i visokim troškovima rukovanja materijalom. Ovaj oblik prekidnih tokova realizuje se primjenom tehnoloških sistema univerzalnih karakteristika visokog nivoa prilagodljivosti i relativno nižeg stepena efektivnosti sistema4[4].

4[4] Efektivnost sistema predstavlja vjerojatnoća da će sistem uspješno stupiti u rad i obavljati projektovanu funkciju

u zadatom vremenu i navedenim uslovima okoline.

Kao i kod prekidnih tokova materijala, kod neprekidnih tokova postoje dva osnovna oblika, ali su oni zasnovani na predmetnom načelu. Prvi oblik neprekidnih tokova materijala odnosi se na područje II u p-q dijagrama. To je višepredmetni tok s prostornim strukturama izvedenim na predmetnom načelu. Postavljen je prema načelu formiranja grupa sličnih predmeta rada, pri čemu raspored radnih mjesta slijedi redoslijed definisan tehnološkim postupkom. Zbog različitog stepena složenosti predmeta rada, odnosno različitih vremena trajanja operacija obrade na određenim radnim mjestima, pojavljuju se međuskladišta za smještaj predmeta rada u redovima čekanja. Proizvodni program sastoji se od manjeg asortimana i većih količina proizvoda u odnosu na područje III, tj. radi se uglavnom o velikoserijskoj proizvodnji. Ovi tokovi materijala realizuju se primjenom tehnoloških prostornih struktura proizvodnih i namjenskih karekteristika, veće efikasnosti i manje prilagodljivosti u odnosu na tehnološke sisteme iz područja III. Raspored radnih mjesta izvodi se prema redoslijedu operacija, pri čemu su neke operacije, zbog nedovoljne sinhronizovanosti vremena trajanja i slobodnog ritma, podijeljene međuskladišnim prostorom.

višepredmetnog tipaJednopredmetni tok

Veliki broj predmeta rada u jediničnim količinama

operacija operacija

p

q

1

1p

q

1

1

p

q

11

p

q

11

Vrlo veliki asortiman proizvoda u jediničnim ili

vrlo malim količinama

Veći asortiman i manje količine proizvoda

Uži asortiman i veće količine proizvoda

Vrlo uzak asortiman i velike količine proizvoda

Jedinična nedovršena proizvodnja

Manja nedovršena proizvodnja

Minimalna nedovršena proizvodnja

Neprilagodljiva struktura

Jednostavna organizacija i olakšan postupak upravljanja

Jednostavna organizacija i postupak upravljanja

Vrlo dugačka vremena trajanja ciklusa

Dugačka vremena trajanja ciklusa proizvodnje

Kraća vremena trajanja ciklusa proizvodnje

Vrlo kratka vremena trajanja ciklusa

Prednost ovih tokova materijala su povećana efikasnost, manji opseg nedovršene proizvodnje, bolje iskorištenje kapaciteta i olakšano upravljanje, a nedostaci su povećana neprilagodljivst, otežana kontrola tehnoloških procesa i postupaka vrednovanja rada.

Osnovne karakteristike opisanih oblika tokova materijala prikazane su na slici 11.

Karakteristike osnovnih tokova materijala

Prekidni tokovi materijala Neprekidni tokovi materijala

Grupni tok Osnovni grupni tok Grupni tok procesnog tipa

Tehnološki sistemi postavljeni po vrsti obrade

Tehnološki sistemi postavljeni po redoslijedu

Tehnološki sistemi postavljeni po redoslijedu

Visok nivo nedovršene proizvodnje

Maksimalni stepen prilagodljivostiPostupak upravljanja u funkciji stepena složenosti proizvoda

Složena organizacija sistema i složen postupak upravljanja

Visok stepen prilagodljivosti

Niži stepen prilagodljivosti

Drugi oblik neprekidnih tokova materijala je jednopredmetni tok. To je zapravo posebni slučaj višepredmetnog toka s visokim stepenom uravnoteženosti vremena trajanja operacija, minimalnim opsegom nedovršene proizvodnje, visokim stepenom iskorištenja tehnoloških sistema, jednostavnim upravljanjem i niskim stepenom prilagodljivosti. Odnosi se na područje I u p-q dijagramu, a realizuje se tehnološkim i prostornim strukturama namjenskih karakteristika (jednopredmetne linije) povećanog stepena automatizacije. Ovi procesi predmetne vrste su tipični procesi linijskog tipa definisanog ritma izvedeni na predmetnom načelu, s rasporedom radnih mjesta po redoslijedu operacija, pri čemu su vremena trajanja operacija uglavnom približno ujednačena. U uslovima jednopredmetnog toka, odvijanje procesa proizvodnje obavlja se pojedinično, predmet rada za predmetom rada, i tako stalno tokom zadatog vremenskog perioda. Za slučaj da količina

predmeta rada qj → ∞, dobije se tipični slučaj linijskog toka svojstven za industrijske proizvode nedefinisanog, amorfnog oblika.

proizvodnje

Vrlo visoka obučenost radnika

Visoka obučenost radnikaRelativno niska obučenost radnika

Niska obučenost radnika

Vrlo nizak koeficijent obrtanja novca

Nizak koeficijent obrtanja novca

Relativno visok koeficijent obrtanja novca

Vrlo visok koeficijent obrtanja novca

Lako održavanje Olakšano održavanjeOdržavanje izvan radnog vremena

Održavanje izvan radnog vremena

4. OSNOVNI OBLICI TOKOVA MATERIJALA

proizvodnje, a zavise od stepena složenostiUređaji, mašine, alati i pribori opšte namjene

Univerzalni tehnološki sistemi, obradni centri

Prilagodljive proizvodne linije i sistemi

Namjenski tehnološki sistemi - transfer linije

Grupni prilaz u vrednovanju rada u funkciji učinaka grupe

Pojedinačni prilaz u vrednovanju rada u funkciji stepena stručnosti

Slika 11 - Karakteristike osnovnih tokova materijala u proizvodnom sistemu (Zelenović, 1987.)

Oblici tokova materijala u funkciji prostornih ograničenja koji se pojavljuju u realnim sistemima u pogledu rastera objekta (osnovnih mjera raspoložive površine), položaja “ulaza - izlaza” u sistemu i drugih uticaja, mogu biti vrlo različiti. Karakteristični oblici tokova materijala u funkciji položaja “ulaz - izlaz”, prikazani su na slici 12.

u l a z

u l a z

u l a z

u l a z u l a z

u l a z

u l a z

u l a z

u l a z

i z l a z

i z l a z

i z l a z

i z l a zi z l a z

i z l a z

izla

z

i z l a ziz

laz

1

2

3

4 7

85

6 9

Slika 12 - Oblici tokova materijala u funkciji položaja “ulaz - izlaz”

U funkciji stepena tehnološke složenosti proizvoda, tj. zavisno od zahtjeva tehnološkog procesa s jedne strane i prostornih ograničenjha s druge strane, postoje oblici tokova materijala u vodoravnoj i okomitoj ravnini. Definisanje ovih oblika ima veliki uticaj na oblik i veličinu objekta (prizemna ili višespratna zgrada).

Pri projektovanju i izvođenju proizvodnih sistema osnovni oblici tokova materijala u vodoravnoj ravni su:

Pravolinijski oblik toka (slika 13a) - primjenjuje se kod proizvodnog programa nižeg stepena tehnološke složenosti i uže strukture proizvoda u programu.

L-oblik toka (slika 13b) - primjenjuje se u slučaju kada zbog ograničenja nije moguće u potpunosti primijeniti pravolinijski oblik toka.

U-oblik toka (slika 13c) - predstavlja najčešći oblik toka jer posjeduje visok stepen prilagodljivosti.

u l a z i z l a z

u l a z

i z l a z

u l a z

i z l a z

u l a z

i z l a z

u l a z

i z l a z

u l a z

i z l a z

a ) b )

c ) d )

e )

I Z R A D AD I J E L O V A

I Z R A D AD I J E L O V A

M O N T A Ž AS K L A D .G O T O V .P R O I Z V .

S K L A D .S I R O V .

Slika 13 - Osnovni oblici tokova materijala u sistemu

Slika 14 - Primjeri oblika tokova materijala (Fray, 1975.)

Kružni oblik toka (slika 13d) - primjenjuje se u slučaju potrebe da ulaz i izlaz budu na istoj lokaciji. Ovaj oblik je pogodan u pogledu upravljanja ulazom materijala i izlazom proizvoda, utovara i istovara, te kontrole tokova na ulazu i izlazu.

S-oblik toka (slika 13e) - primjenjuje se za proizvodne programe većeg stupena tehnološke složenosti dijelova kod prekidnih i neprekidnih tokova materijala.

Primjeri nekih osnovnih oblika tokova materijala u vodoravnoj ravni prikazani su na slici 14.

a) pravolinijski oblik toka

S K L A D I Š T ES I R O V I N A

I Z R A D AM O N T A Ž AS K L A D I Š T E

G O T O V I HP R O I Z V O D A

b) L - oblik toka

S K L A D I Š T ES I R O V I N A

I Z R A D A M O N T A Ž A

S K L A D I Š T EG O T O V I H

P R O I Z V O D A

c) U - oblik toka

Slika 14 - Primjeri oblika tokova materijala (nastavak)