دانلود مقاله مدلسازی روش تولید به هنگام با استفاده از رویکرد پویایی سیستم

بخشی از مقاله

مقدمه

سیستم تولید به هنگام براي اولین بار 25 سال پیش بهوسیله ایجی تویـودا1 و همکـارانش در شرکت تویوتا مطرح شد و با توجه به اصول زیربنایی خود مورد توجه قرار گرفـت. سیـستم تولید به هنگام را میتوان این گونه تعریف کرد: یک سیستم تولیدي فوقالعاده هماهنگ که در آن کالاها و خدمات درست در موقعی که مورد نیاز میباشند، تحویل میگردند .[1] دو اصـل اساسی که سیستم تولید به هنگـام براسـاس آن بنـا شـده اسـت عبارتنـد از حـذف اتلافهـا و استفاده کامل از نیروي انسانی 2]، صص .[42-29

اجزاي یک سیستم تولید به هنگام عبارتند از منابع انعطـافپـذیر، اسـتقرار سـلولی، سیـستم تولید کششی، کنترل تولید بهوسیله کانبـان، تولیـد در دسـتههـاي کوچـک، زمانهـاي راهانـدازي سریع، سطوح تولید یکپارچه، کیفیت در منبع، نگهداري بهرهور جامع، شبکه عرضه کنندگان .[3]

مفهوم اصلی این سیستم ارائه محصول مورد نیاز در زمان درسـت و بـا کیفیـت مناسـب میباشد. سیستم تولید به هنگام میتواند به عنوان فلسفهاي مطرح شود که درصـدد اسـت تـا همه ابعاد فرایندهاي تولید از ورود مواد تا تولید و تحویل را یکپارچه کند. این فلسفه میتواند با کاهش ضایعات در تولید، بهرهوري را بهبود بخشد و ارزش افزوده شـده بـه محـصول را افزایش دهد. یکی از عناصر سیستم تولید بـه هنگـام کانبـان اسـت کـه ابـزاري بـراي کنتـرل سیستم تولید کششی میباشد. بسیاري از محققان بر این عقیـده مـیباشـند کـه ارتبـاط بـین سیستم تولید به هنگام و دیگر اجزاي سیستم تولیدي نظیر طراحی تولید و استراتژیهاي کسب

و کار بسیار پیچیدهتر از آن حدي است که متون سنتی در رابطه با این سیستم تولیدي بحـث میکنند 4]، صص .[269-265 از آنجا که اجراي سیستم تولید به هنگام کاري بسیار زمان بـر
و پرهزینه است، یکی از راههاي بررسی ابعاد مختلف این سیستم شبیهسازي2 میباشد. بنابراین در این مقاله سعی بر آن است که از تکنیک پویایی سیستم بـراي شـبیهسـازي و

بررسی این سیستم پیچیده و پویا استفاده شود. مسأله اصلی که در ایـن مقالـه بـه آن توجـه شده این است که چرا بعضی از سیستمهاي تولید به هنگام اجرا شده در صـنعت بـا شکـست مواجه میشوند و سؤال اصلی تحقیق این است که عوامل مؤثر بر سیستم تولید بـه هنگـام و

ه 2پyپ1 طjطغ حذ غپطصهئأعطک حل

حغهفف

فصلنامه مدرس علوم انسانی ویژهنامه مدیریت، بهار 1385

روابط بین آنها به چه شکلی میباشد و بی توجهی به کـدام عوامـل باعـث ناکـامی در اجـراي سیستم تولید به هنگام میشود. البته باید توجه داشت که روش تولیـد بـه هنگـام یـک الگـوي استاندارد جهانی ندارد، بلکه خطوط راهنمایی را در اختیـار مـیگـذارد کـه بایـد بـا توجـه بـه شرایط محیطی و درونی هر واحد صنعتی الگوي خاص آنجا را طراحی کرد. مدل ارائـه شـده در این مقاله براساس نظرات خبرگان صنعت فولاد و در یک کارخانه خاص ارائه شده است و ممکن است در سایر صنایع تولیدي یا حتی سایر کارخانههاي حاضر در همین صنعت نیاز به تعدیل داشته باشد. اما در بیان کلی مدل ارائهشده در این مقالـه مـیتوانـد بـراي نـشان دادن کاربرد روش پویایی سیستم براي مدلسازي سیستم تولید به موقع مفید باشد و بـا تغییراتـی اندك که با توجه به ساختار صنعت مورد بررسـی بـر روي مـدل اعمـال مـیشـود در سـایر صنایع نیز قابل استفاده باشد.

-2 مدلسازي پویایی سیستم

به علت تعاملات بین بخشهاي مختلف یک سیستم لازم است که افراد تلاش کنند که رفتـار سیـستم را با نگرش سیستمی درك کنند. این درك فقط میتوانـد از طریـق مطالعـه و شـناخت همـه اجـزا و ارتباط بین آنها در قالب یک سیستم بهدست آید 5]، ص .[4 مدلها همواره ابعاد ساده شـده واقعیـت میباشند. هدف از مدلسازي سیستم پویا بهدست آوردن درك و دیدگاهی در مورد روابط سیـستم است تا بتوان خطمشیهاي ممکن براي بهبود سیستم را بررسی کرد 6]، ص .[6

تکنیک پویایی سیستم براي اولین بار در اواخر دهه 1950 بهوسیله یک گـروه از محققـان به رهبري فورستر1 در دانشگاه 1عق توسعه داده شـد .[7] بـراي اولـین بـار فورسـتر بـراي مدلسازي و شبیهسازي یک روش تصمیمگیري بلندمدت در مسائل پویاي مدیریت صنعتی از پویایی سیستم استفاده کرد .[8] بعد از آن پویایی سیستم بـراي مـسائل تـدوین اسـتراتژي و خطمشیگذاري در کسب و کارهاي مختلف به کار گرفته شد 5]، ص 41؛ .[9 شواهدي دال بـر این موضوع وجود دارد که پویایی سیستم میتواند به درك و فهم محیطهاي پیچیده کمک کند

10]، صص .[545-517

طکصککططپً حذ

لغهفف

علی محقر و همکار مدلسازي روش تولید به هنگام با استفاده ...

پویایی سیستم با رفتار گسترده سیستم و اینکه چگونه آن رفتار بـر تکامـل سیـستم در آینـده تأثیر میگذارد، تأکید دارد و به این ترتیب تصمیمگیري را تسهیل میکند 11]، صص .[21-18

تکنیک پویایی سیـستم براسـاس تئـوري اطلاعـات- بـازخورد شـکل گرفتـه اسـت کـه از نمادهایی براي نگاشت سیستمهاي کسب و کار در قالب نمودارها و معادلات استفاده مـیکنـد و زبان برنامه نویسی را براي شبیهسازي کامپیوتري به کمک میگیـرد .[12] تکنیـک پویـایی سیستم فرض میکند که اجزا در یک الگوي پیچیده بـا یکـدیگر مـرتبط مـیباشـند و جهـان از نرخها، سطوح و حلقههاي بازخور تشکیل شده اسـت و جریـان اطلاعـات از جریـان فیزیکـی مهمتر می باشد و غیرخطی بـودن و تـأخیر از اجـزاي مهـم هـر سیـستمی اسـت 13]، صـص

.[235-214

یکی از اهداف مدلسازي سیستمهاي پویا بررسی سیاستهاي بالقوه مختلـف بـراي بهبـود عملکرد سیستم است. از بین این سیاستها سیاستی که بهترین نتایج را ارائه دهـد بـراي اجـرا در سیستم انتخاب میشود 6]، ص .[6

براي مدلسازي سیستمهاي پویا نرم افزارهاي متعددي ارائه شده است. در این مقاله براي شبیهسازي سیستم مطالعه شده از نرم افزار ونسیم1 که یک نرمافزار فـوقالعـاده توانمنـد در زمینه مدلسازي سیستمهاي پویا میباشد، استفاده شده است.

در رابطه با بهکارگیري روش پویایی سیستم براي تحلیل روابط اجـزاي بـه هـم پیوسـته سیستم تولید به هنگام، تحقیقات بسیار کمی به عمل آمده اسـت. بـه همـین دلیـل بـراي بحـث پیرامون این موضوع سعی شد، جهت برقراري ارتباط بین اجزاي سیستم از نظـرات خبرگـان صنعت فولاد کشور که در عرصه تولید داراي سابقه طولانی مدتی بودند، اسـتفاده شـود. بـه این منظور از نظرات مهندسان و مدیران تولید خط تولید کارخانههـاي فـولاد نظرخـواهی بـه عمل آمد.

-3 نمودار علّی- معلولی و نمودار جریان مسأله

بهطور عمده در تفکر سیستمی از ابزارهایی استفاده می شود تا سـاختار یـک سیـستم بـراي

عطکغکب حذ

هغهفف

فصلنامه مدرس علوم انسانی ویژهنامه مدیریت، بهار 1385

درك بهتر آن نمایش داده شود. دو ابزار مهم براي تفکر سیستمی یکی نمودار حلقههـاي علّـی و دیگري نمودار جریان است. لازم است براي توسعه یک مدل از سیستم پویا که در عمل هـم قابل استفاده باشد، نمودارهاي علّی - معلولی و جریان خـاص آن مـسأله را تهیـه کـرد .[14]

براي استخراج متغیرهاي اثرگذار بر اجراي روش تولید به هنگام در یک واحد تولیدي، یکی از کارخانههاي حاضر در صنعت فولاد کـشور بـه صـورت مطالعـه مـوردي برگزیـده شـد. بـا استفاده از نظرهاي 15 نفر از مدیران و مهندسان تولید کارخانه که به عنوان خبرگـان تعیـین شدند، روابط ّعلی- معلولی و نمودار جریان استخراج شد. به این ترتیب مکان تحقیـق یکـی از کارخانههـاي حاضـر در صـنعت فـولاد کـشور و جامعـه آمـاري تحقیـق خبرگـان سـازمان موردنظر میباشند که از تمام آنها نظرخواهی به عمل آمده است.

-1-3 نمودار علّی- معلولی مسأله

با این ابزار روابط ّعلی میان متغیرها بسادگی نشان داده میشـود. بـراي مـسأله ایـن تحقیـق نمودارعلّی - معلولی در شکل 1 ارائه شده است.

ضرورت دارد که حلقههاي شکل فوق تشریح شود:

-1 حلقه :B1 رابطه مغایرت تولید با تعداد کانبانهـا، نـرخ تولیـد، موجـودي انبـار، ظرفیـت تحویل محصول: در این حلقه همانطور که نشان داده شده است بـا افـزایش تقاضـا کـه یـک متغیر برونزا است و در این مدل به عوامل مـؤثر بـر آن پرداختـه نمـیشـود، مغـایرت تولیـد افزایش مییابد. منظور از مغایرت تولید این است که بین آن مقداري که سیستم در حال تولید است و مقداري که مورد نیاز میباشد اختلاف وجود دارد، که این مسأله محرك تولید است.

بنابراین تعدادي کانبان به مرحله قبلی فرایند تولید جهت تولید مقدار مورد نیـاز محـصول در سیستم فرستاده میشود. کانبانهاي فرستاده شده نرخ تولید را افزایش میدهنـد. افـزایش نرخ تولید باعث افزایش موجودي میشود که موجودي اضافی دسـتیابی بـه ظرفیـت تحویـل محصول بالاتر جهت از بین بردن مغایرت تولید را امکانپذیر میسازد. در مدل، ظرفیت تحویل محصول از تقسیم موجودي انبار بر تأخیر مورد انتظار به دست میآید.

-2 حلقه :B2 رابطه تعداد کانبانها با ظرفیت تولید و اندازه کانتینر: همانطـور کـه شـکل 1

نشان میدهد با افزایش تعداد کانبانها بر اثر مغایرت تولید، ظرفیت تولید در سازمان افـزایش

مغهفف

علی محقر و همکار مدلسازي روش تولید به هنگام با استفاده ...

شکل 1 نمودار ّعلی- معلولی روابط بین اجزاي سیستم تولید به هنگام

مییابد و افزایش ظرفیت تولید باعث افزایش ظرفیت کانتینرهـا خواهـد شـد .[4] لازم بـه ذکـر
است که تعداد کانبانها از فرمول ح  عخ  غ بهدسـت مـیآیـد کـه در ایـن فرمـول غ تعـداد

ه

کانبانها، خ تقاضـا در زمـان تـأخیر، ع زمـان تـأخیر، ح میـزان ذخیـره اطمینـان و هظرفیـت کانتینرمی باشد. با افزایش اندازه کانتینرها با توجه به فرمول گفته شده تعداد کانبانها کـاهش مییابد.

-3 حلقه :B3 رابطه نرخ تولید با نگهداري و عملکرد منابع و تجهیزات: همانطور کـه حلقـه

B3 در شکل نشان میدهد این حلقه دو جزء دیگر سیستم تولیـد بـه هنگـام را نیـز وارد مـدل میکند. دو جزء اصلی در سیستم تولید به هنگام عرضهکنندگان منابع و تجهیـزات و همچنـین بخش نگهداري و تعمیرات سازمان میباشد. در مدل بنا به نظـر خبرگـان نگهـداري تـابعی از تعــداد پرســنل بخــش نگهــداري و تعمیــرات و عملکــرد منــابع و تجهیــزات تــابعی از کــارایی

تغهفف

فصلنامه مدرس علوم انسانی ویژهنامه مدیریت، بهار 1385

عرضهکنندگان در نظر گرفته شده است. در این حلقه مشاهده میشود که با افزایش نرخ تولید در سازمان، توجه به نگهداري کمتر شده است؛ زیرا بخشی از پرسـنل نگهـداري بـراي تولیـد بیشتر بهکار گرفته شدهاند و از طرف دیگر بـه علـت کـار زیـاد ماشـینآلات زمـان نگهـداري ماشینآلات و تجهیزات کمتر شده است. از طرف دیگر نگهداري ماشینآلات بر عملکرد منـابع و تجهیزات اثر مثبت میگذارد که خود باعث افزایش نرخ تولید میگردد.

-4 حلقه :B4 رابطه بین کیفیت محصول و نرخ رديها و میزان عـدم انطبـاق محـصول بـا استاندارد: به کمک این حلقه کیفیت محصول که یکی از عناصر کلیدي سیستم تولید به هنگـام است، نیز وارد مدل شده است. بدیهی است کـه کیفیـت هرچـه بیـشتر محـصول میـزان عـدم انطباق را کاهش میدهد و عدم انطباق بین استاندارد و محصول تولیدي میزان محصولات رد شده را افزایش میدهد.