Line Balancing (Plant Design #4)

Line Balancing

!!!*** เกิดขึ้นกับกรณี Product Layout เป็นปัญหาใน สายการผลิต (Production Line) ***!!!

[] หลักการของการจัดสมดุลสายการผลิต
1. จัดกลุ่มงานย่อยให้เป็นสถานีทำงาน (Work Station: Ws) (เปลี่ยน We -> Ws)
2. พยายามทำให้เวลาแต่ละสถานีทำงานนั้นเท่ากัน หรือใกล้เคียงกันมากที่สุด => ทำให้เกิด Idle time น้อยที่สุด
3. คำนึงถึงข้อจำกัด (Constraints)
-  ลำดับก่อนหลังของงานย่อย(Precedence)
-  สามารถผลิตได้ตามเป้าหมาย ตามรอบเวลา (Cycle Time)
-  ความแตกต่างของอุปกรณ์ หรือเครื่องจักรในการทำงานย่อย
[] เทคนิคพื้นฐาน​
1. วิธีการเลือกเวลามากที่สุดก่อน (Largest Candidate Rule)​
2. วิธีการเรียงตำแหน่งน้ำหนัก (Ranked Positional Weight Method)​
3. วิธีการคิลบริดจ์​และเวสเตอร์ (Kilbridge and Wester’s Method)​

!!!  ทั้ง 3 เทคนิค จะใช้สมมุติฐาน​ว่า !!!
  • เวลางานย่อย (We)​ มีค่าคงที่ (tws = constant)​
  • เวลาที่ต้องใช้สำหรับทำงานย่อยใดๆ ด้วยกัน จะเท่ากับผลบวกของเวลาที่ต้องใช้สำหรับทำงานย่อยในแต่ละงาน





================================================================
================================================================
Detail

กรณี Product layout
ถ้า กระบวนการผลิตเป็นการประกอบ => จะเรียกว่า สายการประกอบ (Assembly line)
แบ่งงานออกเป็น งานย่อย (Element tasks or Work Elements: We)

[] ปัญหาจาก Unbalance
  • เกิดการรอหรือเวลาว่าง เกิดสภาวะคอขวด(Bottleneck) (We ที่ใช้เวลามากที่สุด)
  • อรรถประโยชน์ของคน และ เครื่องจักรต่ำลง
  • เกิดอุปสรรคจากสภาพบริเวณการทำงานไม่ดี
  • ทำให้เกิดอุบัติเหตุเป็นต้น

          3 s/units 5 s/units          2 s/units

เกิด Idle time ที่ We1 กับ We3

Idle time = 5-2 = 3 s
Cycle time = 5 s


Cycle time = ดูจากเวลาที่ใช้มากที่สุด
Cycle time = 1 s


[] หลักการของการจัดสมดุลสายการผลิต
1. จัดกลุ่มงานย่อยให้เป็นสถานีทำงาน (Work Station: Ws) (เปลี่ยน We -> Ws)
2. พยายามทำให้เวลาแต่ละสถานีทำงานนั้นเท่ากัน หรือใกล้เคียงกันมากที่สุด => ทำให้เกิด Idle time น้อยที่สุด
3. คำนึงถึงข้อจำกัด (Constraints)
-  ลำดับก่อนหลังของงานย่อย(Precedence)
-  สามารถผลิตได้ตามเป้าหมาย ตามรอบเวลา (Cycle Time)
-  ความแตกต่างของอุปกรณ์ หรือเครื่องจักรในการทำงานย่อย

Customer Requirement จะกำหนด Cycle time = เรียกว่า “Takt time”





ex. (หน้า 9)
1 นาที/ชิ้น => ผลิตมากสุดไม่เกิน  480 ชิ้น/วัน
0.1+0.7+1+0.5+0.2 = 2.5 นาที/ชิ้น => ผลิตได้ต่ำสุด 192 ชิ้น/วัน

ถ้าลูกค้าต้องการ 500 ชิ้น/วัน โรงงานไม่สามารถผลิตได้
ถ้าลูกค้าต้องการ 350 ชิ้น/วัน โรงงานผลิตได้


[]​ รอบเวลาเป้าหมาย (Takt Time)​ (นาที/ชิ้น)​

รอบเวลาเป้าหมาย (Takt Time)​ = เวลาในการทำงานต่อวัน (or ต่อเวลาแบบอื่น)​ / ผลิตผลที่ต้องการต่อวัน (or ต่อเวลาแบบอื่น)

[]​ จำนวนสถานีทำงาน (Ws)​ ที่น้อยที่สุด (Nmin)​

Nmin = เวลารวมของงานย่อยทั้งหมด (เวลา/ชิ้น)​ / รอบเวลาเป้าหมาย  (นาที/ชิ้น/สถานี)​

ex.

Nmin = (0.1+0.7+1+0.5+0.2) / 1
= 2.5 / 1


[] ประสิทธิภาพ (Efficiency) / เปอร์เซ็นต์ของเวลาว่าง (% of Idle time Time or Balance Delay)

ประสิทธิภาพ (Efficiency) = [ ผลรวมของเวลางานย่อยทั้งหมด / จำนวนสถานทีงานจริง x รวมเวลาที่ได้จริง ] x 100

แปลง่ายๆตามตัวแปร:
ประสิทธิภาพ (Efficiency) = [ (Tsi รวมกันทั้งหมด) / (จำนวน Ws) x (Tsi ที่มากที่สุด) ] x 100


ex. (หน้า 15)
Takt time (นาที/ชิ้น)​ = (2,000 x 60)​ (นาที/ปี)​ / 120,000 (ชิ้น/ปี)​
= 1 นาที/ชิ้น


[] เทคนิคพื้นฐาน​

1. วิธีการเลือกเวลามากที่สุดก่อน (Largest Candidate Rule)​
2. วิธีการเรียงตำแหน่งน้ำหนัก (Ranked Positional Weight Method)​
3. วิธีการคิลบริดจ์​และเวสเตอร์ (Kilbridge and Wester’s Method)​

!!!  ทั้ง 3 เทคนิค จะใช้สมมุติฐาน​ว่า !!!
  • เวลางานย่อย (We)​ มีค่าคงที่ (tws = constant)​
  • เวลาที่ต้องใช้สำหรับทำงานย่อยใดๆ ด้วยกัน จะเท่ากับผลบวกของเวลาที่ต้องใช้สำหรับทำงานย่อยในแต่ละงาน



1. วิธีการเลือกเวลามากที่สุดก่อน (Largest Candidate Rule)​

[] โจทย์ตัวอย่าง
เราได้ Cycle time = 1 นาที/ชิ้น => ในแต่ละสถานีงาน(Ws) ต้องมีเวลารวมไม่เกิน 1 นาที

[] สร้างตาราง

เรียงจาก เวลาที่ใช้ มากที่สุด ไป น้อยที่สุด
[] เฉลย

Ws
We
Te
Tsi
1
2
5
1
4
0.4
0.3
0.2
0.1



1
2
3
6
0.7
0.11

0.81
3
8
10
0.6
0.38

0.98
4
7
9
0.32
0.27

0.59
5
11
12
0.5
0.12
0.62

%ประสิทธิภาพ (Efficiency) = [ (1+0.81+0.98+0.59+0.62) / (5 x 1) ] x 100
= 80 %
%Idle time = 100 - 80
= 20%

---------------------------------------------------[] วิธีทำ---------------------------------------------------
#1

งานย่อยที่
เวลาที่ใช้(นาที)
งานที่ต้องทำก่อน
3
0.7  
1
8
0.6
3,4
11
0.5
9,10
2
0.4 (1st)
-
10
0.38
5,8
7
0.32
3
5
0.3 (2nd)
2
9
0.27
6,7,8
1
0.2 (3rd)
-
12
0.12
11
6
0.11
3
4
0.1 (4th)
1,2

Ws
We
Te
Tsi
1
2
5
1
4
0.4
0.3
0.2
0.1



1
(งานย่อยต่อไปต้องเลือก งานย่อยที่ 3 แต่เวลาที่ใช้ในงานย่อยที่ 3 มีค่า 0.7 ทำให้บวกกับงานย่อยที่เลือกมาแล้ว [0.4+0.3+0.2+0.1+0.7 = 1.6] เกินค่า Cycle time = 1 นาที/ชิ้น)

#2

งานย่อยที่
เวลาที่ใช้(นาที)
งานที่ต้องทำก่อน
3
0.7 (1st)
1
8
0.6
3,4
11
0.5
9,10
2
0.4
-
10
0.38
5,8
7
0.32
3
5
0.3
2
9
0.27
6,7,8
1
0.2
-
12
0.12
11
6
0.11 (2nd)
3
4
0.1
1,2


Ws
We
Te
Tsi
1
2
5
1
4
0.4
0.3
0.2
0.1



1
2
3
6
0.7
0.11

0.81
(เมื่อเลือก งานย่อยที่ 3 แล้ว ทำให้สามารถเลือกงานย่อยที่ 8 กับ 6 ได้
งานย่อยที่ 8 มีค่าเวลาที่ใช้มากกว่าก็จริง แต่ถ้ารวมเวลากับงานย่อยที่ 3 แล้ว จะได้เวลารวมเกิน 1 นาที ทำให้ต้องเลือก งานย่อยที่ 6 แทน)

#3

งานย่อยที่
เวลาที่ใช้(นาที)
งานที่ต้องทำก่อน
3
0.7
1
8
0.6 (1st)
3,4
11
0.5
9,10
2
0.4
-
10
0.38  (2nd)
5,8
7
0.32
3
5
0.3
2
9
0.27
6,7,8
1
0.2
-
12
0.12
11
6
0.11
3
4
0.1
1,2


Ws
We
Te
Tsi
1
2
5
1
4
0.4
0.3
0.2
0.1



1
2
3
6
0.7
0.11

0.81
3
8
10
0.6
0.38

0.98
(งานย่อยต่อไปต้องเลือก งานย่อยที่ 7 แต่เวลาที่ใช้ในงานย่อยที่ 7 มีค่า 0.32 ทำให้บวกกับงานย่อยที่เลือกมาแล้ว [0.6+0.38+0.32 = 1.30] เกินค่า Cycle time = 1 นาที/ชิ้น)

#4

งานย่อยที่
เวลาที่ใช้(นาที)
งานที่ต้องทำก่อน
3
0.7
1
8
0.6
3,4
11
0.5
9,10
2
0.4
-
10
0.38
5,8
7
0.32 (1st)
3
5
0.3
2
9
0.27 (2nd)
6,7,8
1
0.2
-
12
0.12
11
6
0.11
3
4
0.1
1,2


Ws
We
Te
Tsi
1
2
5
1
4
0.4
0.3
0.2
0.1



1
2
3
6
0.7
0.11

0.81
3
8
10
0.6
0.38

0.98
4
7
9
0.32
0.27

0.59

(งานย่อยต่อไปต้องเลือก งานย่อยที่ 11 แต่เวลาที่ใช้ในงานย่อยที่ 11 มีค่า 0.5 ทำให้บวกกับงานย่อยที่เลือกมาแล้ว [0.32+0.27+0.5 = 1.09] เกินค่า Cycle time = 1 นาที/ชิ้น)

#5

งานย่อยที่
เวลาที่ใช้(นาที)
งานที่ต้องทำก่อน
3
0.7
1
8
0.6
3,4
11
0.5 (1st)
9,10
2
0.4
-
10
0.38
5,8
7
0.32
3
5
0.3
2
9
0.27
6,7,8
1
0.2
-
12
0.12 (2nd)
11
6
0.11
3
4
0.1
1,2


Ws
We
Te
Tsi
1
2
5
1
4
0.4
0.3
0.2
0.1



1
2
3
6
0.7
0.11

0.81
3
8
10
0.6
0.38

0.98
4
7
9
0.32
0.27

0.59
5
11
12
0.5
0.12
0.62
%ประสิทธิภาพ (Efficiency) = [ (1+0.81+0.98+0.59+0.62) / (5 x 1) ] x 100
= 80 %
%Idle time = 100 - 80
= 20%





2. วิธีการเรียงตำแหน่งน้ำหนัก (Ranked Positional Weight Method)​

#โจทย์




[] หาค่าตำแหน่งน้ำหนัก (Positional Weight) ของทุกงานย่อย
PW1 = 0.2+0.7+0.1+0.11+0.32+0.6+0.27+0.38+0.5+0.12 = 3.3
PW2 = 0.4+0.1+0.3+0.6+0.27+0.38+0.5+0.12 = 2.67
PW3 = 0.7+0.11+0.32+0.6+0.27+0.38+0.5+0.12 = 3
PW4 = 0.1+0.6+0.27+0.38+0.5+0.12 = 1.97
PW5 = 0.3+0.38+0.5+0.12 = 1.3
PW6 = 0.11+0.27+0.5+0.12 = 1
PW7 = 0.32+0.27+0.5+0.12 = 1.21
PW8 = 0.6+0.27+0.38+0.5+0.12 = 1.87
PW9 = 0.27+0.5+0.12 = 0.89
PW10 = 0.8+0.5+0.12 = 1
PW11 = 0.5+0.12 = 0.62
PW12 =  0.12


[] สร้างตาราง Positional Weight

เรียงจาก PW มากที่สุด ไป น้อยที่สุด
[] เฉลย


Ws
We
Te
Tsi
1
1
3
0.2
0.7

0.9
2
2
4
5
6
0.4
0.1
0.3
0.11



0.91
3
8
7
0.6
0.32

0.92
4
10
9
0.38
0.27

0.65
5
11
12
0.5
0.12

0.62

%ประสิทธิภาพ (Efficiency) = [ (0.9+0.91+0.92+0.65+0.62) / (5 x 0.92) ] x 100
= 86.95%
%Idle time = 100 -  86.95
= 13.05%

3. วิธีการคิลบริดจ์​และเวสเตอร์ (Kilbridge and Wester’s Method)​

!!! อาจจะมีมากกว่า 1 คำตอบ เพราะหนึ่งงานย่อย  สามารถเลือกได้หลาย Column !!! (ลองดูตัวอย่างละจะเข้าใจ)


#โจทย์




[] แบ่งงานย่อยเป็นแต่ละ Column

Column I: 1, 2
Column II: 3, 4, 5
Column III: 5,6,7,8
Column IV: 9,10
Column V: 11
Column VI: 12

[] สร้างตาราง

เรียงจาก Column แรก ไป Column สุดท้าย


[] เฉลย

Ws
We
Te
Tsi
1
1
2
4
5
0.2
0.4
0.1
0.3



1
2
3
6
0.7
0.11

0.81
3
7
8
0.32
0.6

0.92
4
9
10
0.27
0.38

0.65
5
11
12
0.5
0.12
0.62

%ประสิทธิภาพ (Efficiency) = [ (1+0.81+0.92+0.65+0.62) / (5 x 1) ] x 100
= 80%
%Idle time = 100 - 80
= 20%




================================================================================================================================
แบบฝึกหัด
[] โจทย์



[] เฉลย




ความคิดเห็น

โพสต์ยอดนิยมจากบล็อกนี้

Production Chart

Basic Plant Layouts (Plant Design #3)