U-shaped cells operating modes: a review and a hands-on simulation comparison

Abstract

Povećani zahtevi za različitim proizvodima postavljaju odredene izazove vezane za oblikovanje prostorne strukture proizvodnog sistema koja u velikom broju slučajeva nije adekvatno rešena što je takože slučaj is a tokovima proizvodnih linija. Ćelijska proizvodnja podrazumeva prostornu strukturu proizvodnog sistema koja omogućava veću produktivnost od radionice i vecu fleksibilnost od protočnih linija zbog čega je okarakterisana kao bolja alternatva oblikovanja prostorne strukture kako bi se odgovorilo na promene samih proizvoda i fluktuacije u količinama koje se svakodnevno javljaju u proizvodnim sistemima. Dizajn ćelija (radnih jedinica) uključuje izbor načina rada za ćelije u uslovima prostorne strukture U oblika. Radni režimi su nacin na koji su operateri organizovani unutar celije. Na taj način moguće je obezbediti uravnoteženje procesa rada (baton touch, rabbit chase, bucket-brigades, Toyota Sewing System (TSS)). Ovaj rad predstavlja preged relevantne literature koja se odnosi na režime rada celija u prostornoj strukturi U oblika, kao i neke implementirane industrijske studije slučaja u proizvodnim sistemima ovog tipa. Uporedivanje načina rada, sa fokusom na simulaciju, izvodila je grupa studenata učionici. Ovaj metod je korišćen tako da je moguće simulirati aspekte vezane za operatere: veštine, timski rad, unakrsnu obuku ili motivaciju. Režimi rada uporedeni su preko odredenih performansi kao što su proizvodnja, produktivnost, efikasnost, WIP i nedostaci. Imajuci u vidu sličnosti i razlike identifikovanih režima rada, moguce je odabrati odgovarajući režim rada za odredeno proizvodno okruženje. Ovo istraživanje bi moglo biti vrlo korisno za kompanije koje implementiraju ćelijsku proizvodnju, a imaju poteškoce u izboru načina rada.

Increased demands of different products put some challenges to the production system layout that are not well addressed by the job-shop neither flow-lines layout. Cellular production is a production system layout that enables higher productivity than job-shop and greater flexibility than flow-lines and it is appointed as a better layout to face the product and volumes changes occurring in the companies. The cells design involves the operating mode selection for the U-shaped cell. Operating modes are the way the operators are organized inside a cell. This could take the form of working balance, baton touch, rabbit chase, bucket-brigades or Toyota Sewing System (TSS). This paper reviewed these Ushaped cells operating modes attending to the literature and also using some industrial case studies from real implementations in companies working with cells. For comparing the operating modes a hands-on simulation was performed by student teams in the classroom. This method was used so that it could be possible to simulate aspects related with operators: skills, teamwork, cross-training or motivation. The operating modes were compared through some performance measures like production output, productivity, efficiency, WIP and defects. The operating modes have some similarities and dissimilarities and knowing them it is possible to select an adequate operating mode for a specific production environment. This research could be very useful for companies implementing cells and having difficulties in selecting operating modes.