Wat is cellulaire productie? - Een lean manufacturing-methode

Cellulaire productie is een productiesysteem waarbij het productieproces in één productiecel wordt gecombineerd. In de VS zijn er meer dan 1,000 systemen met meer dan 8,000 werknemers in de productie-indeling. Dit systeem verkort de insteltijden, verlaagt de voorraadkosten en vereenvoudigt het productieproces. Meer informatie over de verschillende aspecten van cellulaire productie vindt u in deze blog. Laten we beginnen!

Wat is cellulaire productie?

Cellulaire productie groepeert machines en werkstations in 'cellen' om een ​​product te fabriceren. Het creëert een miniatuurproductielijn in één cel, wat de efficiëntie en flexibiliteit verhoogt en minder afval oplevert. Deze strategie is een belangrijk onderdeel van lean manufacturing. Lean manufacturing is een systeem dat zich richt op het elimineren van verspilling, het prioriteren van klantwaarde en het continu verbeteren van processen. Cellulaire productie produceert producten zoals klephuizen voor auto's, beugels voor de lucht- en ruimtevaart, handgrepen voor medische instrumenten, koellichamen voor elektronica en fietsnaven.

Soorten Lean Manufacturing-methoden

Lean manufacturing maakt gebruik van verschillende methoden om verspilling en kosten te verminderen, de efficiëntie te verhogen en de productkwaliteit te verbeteren. Deze zijn:

• Just-In-Time (JIT)-productie.
• Kaizen voor continue verbetering.
• 5S voor werkplekorganisatie.
• Kanban voor pull-systeem.
• Poka-Yoke om fouten te voorkomen.
• Heijunka voor productie-nivellering.
• Value Stream Mapping om processtromen te visualiseren.
• Jidoka voor het automatiseren van foutdetectie en -correctie.

Hoe cellulaire productie te definiëren

Het is een lean-productiestrategie waarbij machines en apparatuur worden gecombineerd in speciale werkstations, zogenaamde cellen, om soortgelijke producten te produceren.

Eén-delige stroom

One-piece flow wordt ook wel single-piece flow genoemd. Het is een lean manufacturing-methode waarbij slechts één producteenheid tegelijk door de productielijn gaat en niet in grote batches.

Voorbeelden van cellulaire productie

Enkele veelvoorkomende voorbeelden zijn assemblagelijnen voor auto's, elektronische productie en de productie van op maat gemaakte producten.

Cellulaire productie versus traditionele assemblagelijn

Er zijn een aantal verschillen tussen cellulaire productie en traditionele assemblagelijnen, waaronder:

Stroom- en WIP-verschillen

Traditionele productielijnen produceren gestandaardiseerde producten. Cellulaire productie daarentegen produceert producten met variaties. Zo produceert elke werkcel bijvoorbeeld één subassemblage die in een product wordt gebruikt en gebruikt onderdelenfamilies om variaties op de subassemblages te vormen.

Flexibiliteit en productmix

Cellulaire productie biedt een hogere flexibiliteit voor de productmix en kleinere batchgroottes. Traditionele assemblage is geschikt voor de productie van grote volumes en enkelvoudige producten. Cellulaire productie biedt snelle herconfiguratie en kan kwaliteitscontrole integreren voor verschillende producttypen. Bovendien zorgt de traditionele assemblage-indeling voor langere materiaalstromen met minder flexibiliteit voor de productmix.

Kwaliteit en herbewerking

Cellulaire productie gaat effectiever om met kwaliteit en herbewerking. Het combineert gerelateerde machines en multidisciplinaire werknemers in cellen en legt direct teamverantwoordelijkheid voor defecten in plaats van geïsoleerde inspecties uit te voeren. Bij traditionele assemblage worden defecten vaak naar aparte herbewerkingsstations gestuurd.

Omschakeltijd

Cellulaire productie heeft kortere omsteltijden. De cellulaire productie-indelingen richten de apparatuur in op een specifieke productfamilie en hebben een snellere installatie. Traditionele assemblage vereist vaak uitgebreide machine-aanpassingen en herconfiguraties.

Kosten vergelijken

Cellulaire productie is kosteneffectiever vanwege minder materiaalverwerking, minder voorraad in bewerking (WIP), minder insteltijden en kortere doorlooptijden. Traditionele assemblage kent daarentegen een procesopzet met grote en enkelvoudige machines.

Wanneer cellulaire productie het beste werkt

Er zijn verschillende omstandigheden waarin cellulaire productie het beste werkt:

Herhalende onderdelenfamilies

Gelijke onderdelen worden gegroepeerd in families en vormen een efficiënte CNC-bewerkingscel voor die familie. Dit maakt het mogelijk om de belangrijkste bewerkingsstappen uit te voeren en verkort de reistijd en insteltijd.

Overlappende routings

Eén enkele cel kan efficiënt de onderdelenfamilie verwerken die dezelfde verwerkingsvolgorde en -route in dezelfde machine met verschillende orders heeft. Dit verhoogt de flexibiliteit en benutting van resources.

Korte takt, kleine partijen

Cellulaire productie is een continue, one-piece productiestroom. Dit is zeer effectief voor frequente kleine batches en snelle doorlooptijden, en biedt snellere aanpassingen aan de productiebehoeften.

Compacte onderdelen

Een enkele cel waarin machines en werknemers worden gegroepeerd in een kleine, gespecialiseerde eenheid voor de productie van kleinere onderdelen, is efficiënter dan traditionele productiemethoden.

Lay-outtypen voor cellulaire productie

Cellular Manufacture-ng kent verschillende soorten lay-outs, namelijk:

U-vormige cel

In deze cel zijn machines in een U-vormige opstelling geplaatst, wat zorgt voor een compacte en ruimtebesparende opstelling. Deze opstelling wordt gebruikt wanneer een product een hoge mate van communicatie en samenwerking tussen medewerkers vereist. Technici zijn dicht op elkaar geplaatst en dit is de meest voorkomende opstelling vanwege ruimtebesparende eigenschappen.

I-/Lineaire cel

Machines worden in deze lay-out in een rechte lijn geplaatst. Deze wordt gebruikt voor producten met eenvoudige, opeenvolgende handelingen die in één richting moeten bewegen.

O-/kooicel

De machine is cirkelvormig opgesteld en wordt gebruikt voor producten die meerdere keren door dezelfde machine moeten. Er is een hooggekwalificeerde technicus die alle machines bedient.

L/T/S/Z-vormen

L-vormig is een eenvoudig proces en wordt gebruikt voor eenvoudige producten. T-vormig is voor materialen van verschillende bronnen. S-vormig is om obstakels te omzeilen en de productiestroom te behouden. Z-vormig is hetzelfde als S-vormig om obstakels te omzeilen.

Voorbeelden van lay-outs voor cellulaire productie

Enkele voorbeelden uit de praktijk van deze indelingen zijn:

• U-vormig wordt gebruikt bij de eindassemblage van consumentenelektronica
• I-vormig wordt gebruikt voor een eenvoudig bewerkingsproces
• Kooicellen worden gebruikt voor producten met complexe afwerkingsprocessen

Hoe een cellulair productieproces te implementeren

Om te begrijpen hoe u een cellulair productieproces implementeert, kunt u de volgende tips gebruiken.

Groepeer uw deelfamilies

Groepeer producten eerst in onderdeelfamilies op basis van overeenkomsten in ontwerp, verwerking of klantbehoeften. Identificeer vervolgens de juiste machine en gereedschappen en rangschik deze in de werkcel.

Basisprincipes van codering en classificatie

Verzamel onderdeelgegevens en classificeer en codeer onderdelen in families met behulp van methoden zoals visuele inspectie of productiestroomanalyse. Ontwikkel een onderdeel-machine-incidentiematrix en rangschik vergelijkbare machines in cellen.

Machines en gereedschappen per familie kiezen

Nadat u vergelijkbare machines en gereedschappen voor een vergelijkbaar gezin hebt geregeld, integreert u lean-principes, traint u werknemers en creëert u een continu verbeteringsproces om het nieuwe celsysteem te optimaliseren.

Tips voor een betere implementatie

Voor een betere implementatie kunt u deze tips overwegen

• Implementeer een pull-systeem zoals Kanban
• Standaardiseer procedures en train personeel binnen de cellen
• prestaties bewaken en verbeteringen doorvoeren

Cellulaire productie in CNC-bewerking

Deze productie optimaliseert CNC-processen en groepeert de bijbehorende apparatuur en middelen fysiek in speciale 'cellen' om onderdelenfamilies te produceren. Dit systeem biedt een hogere productiviteit, efficiëntie, kwaliteit en flexibiliteit met een lagere materiaalstroom en kortere doorlooptijden.

Draai- en frees-draaicellen

CNC-draai- en frees-draaicellen stroomlijnen de productie van cilindrische onderdelen die draai- en draai-/freesbewerkingen vereisen. Ze combineren schuim- en frees-draaimachines in één cel en zorgen voor een samenhangende, one-piece flow. Ze produceren onderdelen zoals assen of ringen voor toepassingen in de auto-industrie of de lucht- en ruimtevaart.

Frees-/5-assige cellen

3/5-assige freescellen optimaliseren de bewerking van complexe, meerassige en prismatische onderdelen. Ze organiseren 3-assige en 5-assige machines om complexe geometrieën binnen één processtroom te creëren. Denk bijvoorbeeld aan elektronica zoals koellichaambehuizingen of drone-onderdelen.

Bewerkingscellen voor hardmetaal (titanium, roestvrij)

Deze cellen kunnen moeilijk te bewerken materialen zoals titanium of roestvrij staal bewerken. De CNC-apparatuur en gereedschappen zijn effectief en efficiënt gegroepeerd om hardmetalen onderdelen te produceren. Voorbeelden hiervan zijn onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart en medische apparatuur.

Voordelen en nadelen van cellulaire productie

Cellulaire productie kent een aantal voordelen, maar ook enkele beperkingen.

Belangrijkste voordelen van cellulaire productie

Cellulaire productie biedt:

• Minder materiaalverwerkingstijd en een kortere doorlooptijd.
• betere kwaliteitscontrole en snellere defectidentificatie.
• Een hogere productiviteit en beter beheer van de voorraad van onderhanden werk (WIP) verhogen de output.
• Minder afvalproductie.
• Betere moraal onder werknemers met hogere werktevredenheid en motivatie.
• Betere communicatie en flexibiliteit.
• Kosteneffectief en kortere insteltijden.

Belangrijkste nadelen van cellulaire productie

De beperkingen van cellulaire productie zijn:

• Hogere initiële kapitaalinvestering:
• Groot risico op vertragingen en verstoringen:
• Moeilijk om de werkdruk in evenwicht te brengen.
• Over het algemeen hogere procescomplexiteit.
• Groot potentieel verlies aan flexibiliteit.

Risicobeheersing van cellulaire productie

Risicobeheersing bestaat onder meer uit supply chain management voor de beschikbaarheid van grondstoffen, cyberbeveiligingsmaatregelen om verstoringen door cyberdreigingen te voorkomen, complexe veiligheidsprotocollen voor werknemers en een flexibel ontwerp om in te spelen op veranderende vraag en het risico op vertragingen te beperken.

Hoe vermindert cellulaire productie afval?

Het vermindert afval door machines te organiseren in werkcellen voor productfamilies. Het stroomlijnt het proces en minimaliseert materiaalverwerking, transport, wachttijden en voorraad. Een continue stroom verbetert de communicatie en vermindert defecten door directe kwaliteitscontrole binnen de cel.

Conclusie

Cellulaire productie is een lean manufacturing-aanpak. Hierbij worden de werkstations en apparatuur in kleine, speciale cellen geplaatst en wordt een beperkt aantal vergelijkbare producten geproduceerd. Alle benodigde machines worden bij elkaar geplaatst en teamleden werken in een U-vormige opstelling met deze machines. Deze productiemethode vermindert materiaalverplaatsing en -verspilling en creëert een soepele, continue "one-piece flow". Het verhoogt de algehele productiesnelheid en flexibiliteit.

Stroomlijn uw productieproces met celproductie. Bel TUOFA vandaag nog, dé totaaloplossing voor al uw behoeften!

Veelgestelde vragen

Wat is een voorbeeld van cellulaire productie?

Het bekendste voorbeeld van cellulaire productie is een bedrijf als Dell dat zijn computerfabriek in meerdere cellen indeelt.

Wat is het verschil tussen cellulaire productie en flexibele productie?

Cellulaire productie plaatst machines in cellen. Flexibele productie daarentegen is een geautomatiseerd systeem voor een breder scala aan producten en hoeveelheden.