औद्योगिक अभियांत्रिकी: उत्पाद अभिकल्प, कार्य तंत्र अभिकल्प व सुविधा अभिकल्प
1. उत्पाद अभिकल्प के सिद्धांत, सह्यता अभिकल्प, गुणता व लागत, तथा उत्पाद जीवन चक्र
अच्छा उत्पाद अभिकल्प अपना कार्य विश्वसनीय रूप से पूरा करता है, उपयोग में सुरक्षित व श्रमदक्ष है, ठीक दिखता है (सौंदर्य), उपलब्ध प्रक्रमों से मितव्ययी रूप से बनाया व जोड़ा जा सकता है (उत्पादनीयता), पदार्थों व मानक भागों का विवेकपूर्ण उपयोग करता है, अनुरक्षित किया जा सकता है, और अपना लागत लक्ष्य पूरा करता है। चूँकि किसी उत्पाद की अधिकांश जीवनकाल लागत अभिकल्प चरण में लिए निर्णयों से प्रतिबद्ध हो जाती है, उसके बहुत-सा व्यय होने से बहुत पहले, लागत व गुणता निरीक्षण से नहीं अभिकल्प से डाली जाती हैं। अतः अभिकल्पक पदार्थ, सह्यता व प्रक्रम के हर चुनाव पर निष्पादन को लागत के विरुद्ध संतुलित करता है।
सह्यता अभिकल्प तय करता है कि प्रत्येक आयाम में कितना परिवर्तन हो सकता है। जब भाग संयोजन में एक के ऊपर एक जुड़ते हैं, सबसे-बुरी-स्थिति विधि सह्यताएँ रैखिक रूप से जोड़ती है, T_संयोजन = ΣT_i, हर संयोजन के फिट होने की गारंटी देते हुए पर कसी, महँगी भाग सह्यताएँ थोपते हुए। सांख्यिकीय (वर्ग-योग-मूल) विधि स्वतंत्र, प्रसामान्य बंटित, केंद्रित आयाम मानकर उन्हें T_संयोजन = √(ΣT_i²) के रूप में जोड़ती है: ±0.02, ±0.03 व ±0.06 mm के भाग सबसे-बुरी-स्थिति में ±0.11 mm पर सांख्यिकीय रूप से केवल ±0.07 mm देते हैं, अतः चौड़ी, सस्ती भाग सह्यताएँ एक छोटे, ज्ञात जोखिम के साथ वही संयोजन सह्यता पाती हैं। टागुची का गुणता हानि फलन L(y) = k(y − m)² लक्ष्य m से किसी भी विचलन पर लागत रखता है, केवल विनिर्देश से बाहर भागों पर नहीं: यदि 0.5 mm विचलन की लागत Rs 100 है, तो k = 400 Rs/mm² और 0.2 mm विचलन की लागत Rs 16। सुदृढ़ अभिकल्प फिर वे प्राचल मान चुनता है जो उत्पाद को शोर के प्रति असंवेदी बनाएँ।
| चरण | बिक्री व लाभ | उत्पादन पर बल |
|---|---|---|
| प्रवेश | कम बिक्री, हानि या अल्प लाभ | अभिकल्प परिवर्तन, नम्य कम-मात्रा उत्पादन |
| वृद्धि | तेज़ी से बढ़ती बिक्री, बढ़ता लाभ | क्षमता विस्तार, प्रक्रम मानकीकरण |
| परिपक्वता | बिक्री समतल, सबसे तीव्र प्रतिस्पर्धा, मूल्य दबाव | लागत कमी, उच्च-मात्रा दक्ष प्रक्रम |
| ह्रास | गिरती बिक्री व लाभ | श्रेणी युक्तिसंगत करें, चरणबद्ध समाप्ति या पुनर्अभिकल्प |
2. मानकीकरण, सरलीकरण व विविधीकरण; मूल्य अभियांत्रिकी; समवर्ती अभियांत्रिकी; X हेतु अभिकल्प
- मानकीकरण आकारों, पदार्थों, विधियों व भागों को सहमत मानकों पर नियत करता है, ताकि भाग अंतर्विनिमेय हों, माल-सूची घटे, मात्रा की मितव्ययिता बढ़े और गुणता दोहराने योग्य बने; वरीय संख्याएँ (गुणोत्तर श्रेणी) आकारों का तर्कसंगत फैलाव देती हैं।
- सरलीकरण अनावश्यक किस्मों को हटाकर किस्मों की संख्या — मॉडल, आकार, श्रेणियाँ — घटाता है, सेट-अप, उपकरण व भंडार घटाते हुए।
- विविधीकरण जोखिम फैलाने, खाली क्षमता उपयोग करने या नए बाज़ारों तक पहुँचने हेतु उत्पाद या किस्में जोड़ता है — विपरीत खिंचाव, इसीलिए तीनों साथ पढ़े जाते हैं: एक फ़र्म उत्पाद पंक्ति के भीतर सरलीकरण करती है जबकि पंक्तियों के पार विविधीकरण।
मूल्य अभियांत्रिकी (अभिकल्प पर प्रयुक्त) व मूल्य विश्लेषण (मौजूदा उत्पाद पर प्रयुक्त) गुणता या विश्वसनीयता का त्याग किए बिना न्यूनतम कुल लागत पर आवश्यक कार्य खोजते हैं: मूल्य = कार्य/लागत। अर्थशास्त्री उपयोग मूल्य (वह क्या करता है), प्रतिष्ठा मूल्य (उसे वांछनीय क्या बनाता है), लागत मूल्य व विनिमय मूल्य अलग करते हैं। कार्यों का वर्णन एक क्रिया व एक संज्ञा से होता है — 'बलाघूर्ण संचारित करना', 'भार सहना' — और वे मूल या गौण वर्गीकृत होते हैं; कार्य विश्लेषण तंत्र तकनीक (FAST) आरेख 'कैसे' व 'क्यों' पूछकर उन्हें क्रम देता है। कार्य योजना चलती है: सूचना (तथ्य, लागत एकत्र), कार्य विश्लेषण, सृजनात्मक या परिकल्पनात्मक (विकल्पों पर विचार-मंथन), मूल्यांकन, विकास या अनुशंसा, और अनुवर्ती सहित क्रियान्वयन।
समवर्ती (एक साथ) अभियांत्रिकी अभिकल्प से प्रक्रम योजना से निर्माण तक के क्रमिक, 'दीवार-पार' हस्तांतरण को बहु-कार्यात्मक दलों से बदलती है — अभिकल्प, निर्माण, गुणता, क्रय, विपणन व आपूर्तिकर्ता — जो आरंभ से उत्पाद व उसके प्रक्रमों पर समांतर कार्य करते हैं। समस्याएँ तब मिलती हैं जब उन्हें सुधारना सस्ता हो, जारी होने के बाद अभियांत्रिकी परिवर्तन घटते हैं, और बाज़ार तक समय घटता है। X हेतु अभिकल्प उस जीवन-चक्र चिंता का नाम है जिसके लिए अभिकल्प अनुकूलित है: DFM (निर्माण — बनाने में आसान प्रक्रम, सह्यताएँ व पदार्थ), DFA (संयोजन — कम भाग, स्व-स्थापक विशेषताएँ, ऊपर-से-नीचे प्रवेशन, जहाँ स्नैप फिट चलें वहाँ बंधक नहीं), दोनों को मिलाता DFMA, DFE (पर्यावरण), DFR (विश्वसनीयता), सेवनीयता, वियोजन व पुनर्चक्रण हेतु अभिकल्प, और लागत हेतु अभिकल्प। बूथरॉयड-ड्यूहर्स्ट DFA सूचकांक = 3N_min/t_कुल, जहाँ N_min भागों की सैद्धांतिक न्यूनतम संख्या है (भाग केवल तब अनिवार्य है जब उसे चलना हो, भिन्न पदार्थ का होना हो, या संयोजन या सेवा हेतु पृथक होना हो) और 3 s प्रति भाग आदर्श हस्तन-व-प्रवेशन समय लिया जाता है: 60 s संयोजन में 4 अनिवार्य भाग 3 × 4/60 = 20 % देते हैं।
3. टेलर व गिलब्रेथ दंपती; उत्पादकता; पद्धति अध्ययन, सूक्ष्म-गति अध्ययन व गति मितव्ययिता
एफ़. डब्ल्यू. टेलर के वैज्ञानिक प्रबंधन ने अनुमान-नियम को व्यवस्थित अध्ययन से बदला: उचित दैनिक कार्य तय करने हेतु समय अध्ययन, मानकीकृत औज़ार व विधियाँ, श्रमिकों का वैज्ञानिक चयन व प्रशिक्षण, प्रबंधन (योजना) व श्रमिकों (करना) के बीच दायित्व का विभाजन — प्रत्येक कार्य हेतु अलग फ़ोरमैन सहित कार्यात्मक फ़ोरमैनशिप सम्मिलित — और एक विभेदक खंड-दर जो मानक पूरा करने वाले श्रमिकों को प्रति नग अधिक देती थी। फ़्रैंक व लिलियन गिलब्रेथ ने गति अध्ययन की नींव रखी: उन्होंने हस्त कार्य को सत्रह मूल गतियों में तोड़ा जिन्हें थर्बलिग कहा (खोजना, चुनना, पकड़ना, भारित ले जाना, स्थापित करना, जोड़ना, उपयोग करना, छोड़ना, निरीक्षण, पकड़े रहना, विश्राम आदि — अठारहवाँ, पाना, बाद में जोड़ा गया), सूक्ष्म-गति अध्ययन हेतु दृश्य घड़ी के साथ कार्य फ़िल्माया, SIMO चार्ट पर दोनों हाथों को समय के विरुद्ध अंकित किया, और थकान का अध्ययन किया। लिलियन गिलब्रेथ ने कार्य को प्रबंधन के मनोविज्ञान तक बढ़ाया।
उत्पादकता निर्गत बटा निवेश है। आंशिक उत्पादकता एक निवेश प्रयोग करती है (श्रम उत्पादकता = प्रति श्रम-घंटा इकाइयाँ); कुल-कारक उत्पादकता श्रम व पूँजी प्रयोग करती है; सम्पूर्ण उत्पादकता सभी निर्गत के मूल्य को सभी निवेशों — श्रम, पदार्थ, पूँजी, ऊर्जा व अन्य व्यय — के मूल्य से भाग देती है: Rs 10 000, 20 000, 5 000, 3 000 व 2 000 के निवेशों से Rs 60 000 मूल्य का निर्गत 60 000/40 000 = 1.5 देता है। उत्पादकता में वृद्धि का अर्थ है उसी निवेश से अधिक निर्गत या कम से वही निर्गत — केवल अधिक निर्गत नहीं, जो अतिरिक्त निवेश ख़रीद सकता है।
पद्धति अध्ययन कार्य करने के मौजूदा व प्रस्तावित तरीकों को व्यवस्थित रूप से अंकित करके उनका आलोचनात्मक परीक्षण करता है ताकि आसान, अधिक प्रभावी विधियाँ विकसित हों। इसके चरण: कार्य चुनना, तथ्य अंकित करना, उनका आलोचनात्मक परीक्षण (क्या, कहाँ, कब, कौन व कैसे — और प्रत्येक क्यों — पूछते हुए), सर्वोत्तम विधि विकसित करना, परिभाषित, स्थापित व बनाए रखना। अंकन में रूपरेखा प्रक्रम चार्ट; पाँच ASME प्रतीकों सहित प्रवाह प्रक्रम चार्ट — संक्रिया (वृत्त), निरीक्षण (वर्ग), परिवहन (तीर), विलंब (D) व भंडारण (त्रिभुज); द्वि-हस्त चार्ट; श्रमिक-मशीन अन्योन्यक्रिया हेतु बहु-गतिविधि चार्ट; प्रवाह आरेख व डोरी आरेख (तय दूरी मापने हेतु पैमाना योजना पर अनुरेखित धागा); और यात्रा चार्ट प्रयुक्त होते हैं। सूक्ष्म-गति अध्ययन छोटे, दोहराव वाले, उच्च-मात्रा कार्यों का फ़िल्म से थर्बलिग तक विश्लेषण करता है। गति मितव्ययिता के सिद्धांत तीन समूहों में हैं: मानव शरीर का उपयोग (दोनों हाथ साथ आरंभ व समाप्त करें, सममित व एक साथ चलें, कार्य कर सकने वाले सबसे निचले शरीर अंग का उपयोग, दिशा के तीखे परिवर्तनों के बजाय सुचारु वक्र गतियाँ), कार्यस्थल की व्यवस्था (औज़ारों व पदार्थों हेतु नियत स्थान, सामान्य कार्य क्षेत्र के भीतर, गुरुत्व-पोषित डिब्बे व गिराकर वितरण, उपयुक्त प्रकाश व कुर्सी ऊँचाई), और औज़ारों व उपकरणों का अभिकल्प (हाथ मुक्त करने हेतु जिग, फ़िक्सचर या पैर पैडल, संयुक्त औज़ार, पूर्व-स्थापित औज़ार)।
4. कार्य मापन — समय अध्ययन, कार्य प्रतिचयन, मानक आँकड़े, PMTS; श्रमदक्षता; कार्य मूल्यांकन व योग्यता निर्धारण
समय अध्ययन योग्य श्रमिक को विराम घड़ी से पर्याप्त चक्रों तक, अवयव दर अवयव, समयबद्ध करता है और प्रेक्षित गति को सामान्य गति की अवधारणा के विरुद्ध निर्धारित (रेट) करता है। सामान्य समय = प्रेक्षित समय × निर्धारण/100, और मानक समय = सामान्य समय × (1 + छूट), जहाँ छूटें — व्यक्तिगत आवश्यकताएँ, थकान व अपरिहार्य विलंब — सामान्यतः सामान्य समय के प्रतिशत के रूप में व्यक्त होती हैं। 110 % निर्धारण सहित 0.80 min पर प्रेक्षित अवयव का सामान्य समय 0.88 min है; 15 % छूट सहित मानक समय 0.88 × 1.15 = 1.012 min है। प्रेक्षित किए जाने वाले चक्रों की संख्या प्रारंभिक पाठ्यांकों के बिखराव तथा वांछित विश्वास व यथार्थता से सांख्यिकीय रूप से तय होती है।
कार्य प्रतिचयन (गतिविधि प्रतिचयन) यादृच्छिक समयों पर बड़ी संख्या में तात्क्षणिक प्रेक्षण करता है और किसी गतिविधि — निष्क्रिय, कार्यरत, प्रतीक्षारत — में बिताए समय के अनुपात p का आकलन करता है। इसका आकार द्विपद का पालन करता है: निरपेक्ष यथार्थता ±e हेतु n = z²p(1 − p)/e²; सापेक्ष यथार्थता ±s (p का अंश) हेतु n = z²(1 − p)/(s²p)। p = 0.25, लगभग 95 % विश्वास हेतु z = 2 व s = 0.10 सहित n = 4 × 0.75/(0.01 × 0.25) = 1200 प्रेक्षण। इसे विराम घड़ी नहीं चाहिए, यह लंबे व अनियमित कार्य तथा समूह गतिविधियों हेतु उपयुक्त है, और प्रति प्रेक्षण सस्ता है। मानक आँकड़े पिछले अध्ययनों से संकलित अवयव समय हैं, प्रायः चरों (लंबाई, भार) के सूत्रों के रूप में, ताकि नए कार्यों हेतु बिना समयबद्ध किए मानक तय हों। पूर्वनिर्धारित गति समय पद्धतियाँ सारणियों से मूल गतियों को समय देती हैं: MTM (पद्धति-समय मापन, समय मापन इकाइयों में, 1 TMU = 0.00001 h = 0.036 s), वर्क-फ़ैक्टर व MOST (मेनार्ड संक्रिया अनुक्रम तकनीक); ये कार्य के अस्तित्व से पहले मानक तय करती हैं और निष्पादन निर्धारण नहीं माँगतीं, क्योंकि निर्धारण सारणियों में ही निहित है।
श्रमदक्षता शास्त्र कार्य को श्रमिक के अनुरूप बनाता है। मानवमिति शरीर आयाम शततमक (परसेंटाइल) अनुसार देती है: निकासियाँ (द्वार ऊँचाई, पैर स्थान) 95वें शततमक हेतु अभिकल्पित होती हैं ताकि बड़े निकल सकें, पहुँच व नियंत्रण बल 5वें शततमक हेतु ताकि छोटे सँभाल सकें, और समायोज्य विशेषताएँ (आसन ऊँचाई) पूरी परास समेटती हैं। कार्य वातावरण — प्रकाश, शोर (dB(A) में अनावरण व उसकी अवधि), ऊष्मा व आर्द्रता, कंपन — तथा प्रदर्शकों व नियंत्रणों का अभिकल्प (गति की अनुकूलता, आकार व रंग से कूटन) थकान, त्रुटि व चोट तय करते हैं। कार्य मूल्यांकन एक न्यायसंगत वेतन संरचना बनाने हेतु कार्यों को, लोगों को नहीं, क्रम देता है: अमात्रात्मक विधियाँ क्रमांकन व श्रेणीकरण (वर्गीकरण) हैं; मात्रात्मक विधियाँ कारक तुलना व अंक विधि हैं, जो प्रत्येक कार्य को कौशल, प्रयास, दायित्व व कार्य दशाओं जैसे भारित कारकों पर अंक देती है। योग्यता निर्धारण (निष्पादन मूल्यांकन) कार्य में व्यक्ति को आँकता है: ग्राफ़ीय निर्धारण पैमाने, सीधा क्रमांकन, युग्मित तुलना (प्रत्येक कर्मचारी की हर अन्य से तुलना, N(N − 1)/2 युग्म), जाँच-सूचियाँ, बाध्य चुनाव, निर्णायक घटनाएँ व व्यवहार-आधारित पैमाने।
5. सुविधा स्थान व विकल्पों का मूल्यांकन; संयंत्र विन्यास प्रकार व उनका मूल्यांकन
स्थान कारक: बाज़ारों व कच्चे माल से निकटता, श्रम की उपलब्धता व लागत, परिवहन संपर्क, उपयोगिताएँ (बिजली, जल), भूमि व निर्माण लागत, कर, प्रोत्साहन व विनियमन, समुदाय व जलवायु। मूल्यांकन विधियाँ: कारक-निर्धारण विधि प्रत्येक स्थल को भारित कारकों पर अंक देकर जोड़ती है; गुरुत्व-केंद्र विधि वितरण सुविधा को X = Σx_iW_i/ΣW_i, Y = Σy_iW_i/ΣW_i पर रखती है, W प्रत्येक बिंदु तक भेजी मात्रा; भार-दूरी विधि Σ(भार × दूरी) न्यूनतम करने वाला स्थल चुनती है; स्थानीय सम-विच्छेद (लागत-मात्रा) विश्लेषण प्रत्येक स्थल पर कुल लागत F + vQ की तुलना कर वे मात्रा परास खोजता है जिनमें प्रत्येक सबसे सस्ता है; परिवहन मॉडल अनेक स्रोतों से प्रेषण अनुकूलित करता है; और ब्राउन-गिब्सन मॉडल वस्तुनिष्ठ (लागत) व व्यक्तिनिष्ठ कारक मापों को मिलाता है। स्थलों A (स्थिर Rs 2 लाख, परिवर्ती Rs 10 प्रति इकाई) व B (Rs 1 लाख, Rs 15) हेतु लागतें वहाँ काटती हैं जहाँ 200 000 + 10Q = 100 000 + 15Q, Q = 20 000 पर: उससे नीचे B सस्ता, ऊपर A।
| विन्यास | व्यवस्था | उपयुक्त | विनिमय |
|---|---|---|---|
| उत्पाद (रेखा) | संक्रियाओं के क्रम में मशीनें | उच्च मात्रा, कम विविधता | न्यूनतम हस्तन व WIP; अनम्य, एक भंग रेखा रोकता है |
| प्रक्रम (कार्यात्मक) | कार्य अनुसार समूहित समान मशीनें | कम मात्रा, उच्च विविधता (जॉब शॉप) | नम्य, कौशल का उच्च उपयोग; लंबे प्रवाह, उच्च WIP |
| स्थिर स्थिति | उत्पाद स्थिर, संसाधन उस तक आते हैं | अति बड़ी या भारी वस्तुएँ: जहाज़, विमान | उत्पाद हिलाने से बचाता है; संसाधनों की भीड़ व अनुसूचन |
| कोशिकीय (समूह) | भाग परिवार अनुसार समूहित असमान मशीनें | मध्यम मात्रा व विविधता | बैचों हेतु रेखा-सदृश प्रवाह; स्थिर भाग परिवार चाहिए |
विन्यास का मूल्यांकन। व्यवस्थित विन्यास योजना (मुथर) प्रत्येक विभाग युग्म के बीच आवश्यक निकटता को संबंध चार्ट पर आँकती है — A नितांत आवश्यक, E विशेष महत्वपूर्ण, I महत्वपूर्ण, O सामान्य, U महत्वहीन, X अवांछनीय — और उनका सम्मान करता विन्यास बनाती है। मात्रात्मक रूप से, विन्यास को भार-दूरी (प्रवाह-दूरी) योग Σf_ij d_ij, या उसके लागत तुल्य से अंक दिया जाता है। CRAFT एक सुधार कलन-विधि है: मौजूदा विन्यास से आरंभ कर वह विभागों के युग्म तब बदलती है जब अदला-बदली प्रवाह-लागत योग घटाए। ALDEP व CORELAP निर्माण कलन-विधियाँ हैं जो संबंध चार्ट से विन्यास बनाती हैं।
6. संयोजन रेखा संतुलन व पदार्थ हस्तन तंत्र
रेखा संतुलन पूर्ववर्तिता का सम्मान करते हुए कार्यों को कार्यस्थलों को सौंपता है, ताकि किसी स्थल का कार्य चक्र समय C = उपलब्ध उत्पादन समय/आवश्यक निर्गत से अधिक न हो। कार्यस्थलों की सैद्धांतिक न्यूनतम संख्या N_min = ⌈Σt_i/C⌉ (ऊपर पूर्णांकित) है। रेखा दक्षता = Σt_i/(N × C), संतुलन विलंब = 1 − दक्षता, और सुचारुता सूचकांक SI = √[Σ(S_max − S_i)²] मापता है कि कार्य कितनी समानता से फैला है। अनुमानी विधियाँ: सबसे बड़ा उम्मीदवार नियम (वह सबसे लंबा कार्य सौंपें जिसके पूर्ववर्ती पूरे हों और जो समा जाए), किलब्रिज-वेस्टर स्तंभ विधि (कार्यों को पूर्ववर्तिता स्तंभों में समूहित करें), और क्रमित स्थितीय भार विधि (कार्यों को उनके अपने समय व उनके बाद आने वाले सभी कार्यों के समयों के योग से क्रम दें)।
पदार्थ हस्तन लागत जोड़ता है पर कोई मूल्य नहीं, अतः उद्देश्य कम चलाना है, तेज़ चलाना नहीं। इसके सिद्धांत: पूरे तंत्र की एक साथ योजना; पदार्थ को नग-दर-नग के बजाय इकाई भारों (पैलेट, पात्र) में चलाना; दूरी व हस्तनों की संख्या न्यूनतम करना, प्रवाह सीधी रेखाओं में रखते हुए; जहाँ संभव हो गुरुत्व का उपयोग; उपकरण का मानकीकरण व यंत्रीकरण; हस्तित भार को परिवर्तनों के प्रति नम्य रखना; और ऊर्जा, सुरक्षा व श्रमदक्षता का ध्यान। उपकरण वाहक पट्टों (पट्टा, रोलर, शृंखला, ऊपरी ट्रॉली — नियत पथ, उच्च मात्रा), क्रेन व उत्तोलक (EOT, जिब व गैन्ट्री क्रेन — क्षेत्र पर भारी भार), औद्योगिक ट्रकों (फ़ोर्कलिफ़्ट, पैलेट ट्रक व स्वचालित निर्देशित वाहन — परिवर्ती पथ), कंप्यूटर-नियंत्रित स्टैकर क्रेनों सहित स्वचालित भंडारण व पुनर्प्राप्ति तंत्र (AS/RS), और स्थापन व इकाईकरण उपकरणों में बँटते हैं।
मुख्य बिंदु
- सबसे-बुरी-स्थिति स्टैक ΣT, सांख्यिकीय स्टैक √(ΣT²); टागुची हानि k(y − m)²; मूल्य = कार्य/लागत; DFA सूचकांक 3N_min/t_कुल।
- टेलर ने समय अध्ययन, कार्यात्मक फ़ोरमैनशिप व विभेदक खंड-दर दी; गिलब्रेथ दंपती ने गति अध्ययन, थर्बलिग, सूक्ष्म-गति फ़िल्म व SIMO चार्ट दिया।
- मानक समय = प्रेक्षित × निर्धारण × (1 + छूट); कार्य प्रतिचयन निरपेक्ष यथार्थता हेतु n = z²p(1 − p)/e² व सापेक्ष हेतु z²(1 − p)/(s²p); 1 TMU = 0.036 s; PMTS को निर्धारण नहीं चाहिए।
- गुरुत्व केंद्र X = Σx_iW_i/ΣW_i; स्थानीय सम-विच्छेद वहाँ जहाँ कुल-लागत रेखाएँ काटें; उच्च मात्रा हेतु उत्पाद विन्यास, उच्च विविधता हेतु प्रक्रम विन्यास; CRAFT सुधारता है, ALDEP व CORELAP रचते हैं।
- चक्र समय = उपलब्ध समय/माँग; N_min = ⌈Σt/C⌉; दक्षता = Σt/(NC); पदार्थ को इकाई भारों में, सीधी रेखाओं में, यथासंभव कम चलाएँ।
अभ्यास प्रश्न (18)
उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।
मूल्य अभियांत्रिकी का उद्देश्य है
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उत्तर: B — गुणता की हानि के बिना न्यूनतम कुल लागत पर आवश्यक कार्य प्रदान करना
मूल्य = कार्य/लागत, और मूल्य अभियांत्रिकी आवश्यक कार्य को सस्ते में सुनिश्चित करके उसे बढ़ाती है — कार्य, विश्वसनीयता या गुणता त्याग कर कभी नहीं। कार्य की परवाह किए बिना लागत काटना लागत-कटौती है, मूल्य अभियांत्रिकी नहीं, और प्रतिष्ठा विशेषताएँ जोड़ना मूल कार्य को संबोधित किए बिना लागत बढ़ाता है।उत्पाद जीवन चक्र के किस चरण में बिक्री समतल होती है, प्रतिस्पर्धा सबसे तीव्र होती है और उत्पादन का बल लागत कमी पर आ जाता है?
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उत्तर: C — परिपक्वता
परिपक्वता में बाज़ार संतृप्त है, अनेक प्रतिस्पर्धी मूल्य पर लड़ते हैं, और दक्ष उच्च-मात्रा उत्पादन ही लाभांश बचाता है। वृद्धि में बिक्री तेज़ी से बढ़ती है, प्रवेश में बिक्री कम व बार-बार अभिकल्प परिवर्तन होते हैं, और ह्रास में बिक्री गिरती है व श्रेणी युक्तिसंगत होती है।संयोजन में एक के ऊपर एक रखे तीन भागों की सह्यताएँ ±0.02, ±0.03 व ±0.06 mm हैं। स्वतंत्र, प्रसामान्य बंटित व केंद्रित आयाम मानकर संयोजन की सांख्यिकीय (वर्ग-योग-मूल) सह्यता क्या है?
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उत्तर: B — ±0.07 mm
T = √(0.02² + 0.03² + 0.06²) = √(0.0004 + 0.0009 + 0.0036) = √0.0049 = ±0.07 mm। ±0.11 mm सबसे-बुरी-स्थिति (रैखिक) योग है, और ±0.049 बिना वर्गमूल के 0.0049 है — मूल लेना भूलने की भूल।टागुची के द्विघात हानि फलन का उपयोग करते हुए, लक्ष्य से 0.5 mm विचलन की लागत Rs 100 है। 0.2 mm विचलन कितनी हानि, रुपयों में, करता है?
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 16
L = k(y − m)², अतः k = 100/0.5² = 400 Rs/mm² व L(0.2) = 400 × 0.04 = Rs 16। विचलन के साथ रैखिक मापने से Rs 40 आता है, जो भूलता है कि हानि वर्ग के अनुसार बढ़ती है — टागुची फलन की परिभाषिक विशेषता।12 भागों के एक संयोजन को जोड़ने में 60 s लगते हैं, और विश्लेषण दिखाता है कि केवल 4 भाग सैद्धांतिक रूप से अनिवार्य हैं। प्रति भाग आदर्श समय 3 s लेते हुए उसका बूथरॉयड-ड्यूहर्स्ट DFA सूचकांक क्या है?
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उत्तर: A — 20 %
DFA सूचकांक = 3N_min/t_कुल = 3 × 4/60 = 0.20, अर्थात् 20 %। 33 % केवल 4/12 है, अनिवार्य भागों का अंश, जो संयोजन समय की उपेक्षा करता है; 60 % अंश में सभी 12 भाग लेता है, जो अनिवार्य भाग गिनने का उद्देश्य ही विफल करता है।उत्पाद विकास के विषय में निम्नलिखित में कौन-से कथन सही हैं?
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उत्तर: A — समवर्ती अभियांत्रिकी उत्पाद व प्रक्रम अभिकल्प पर समांतर कार्य करते बहु-कार्यात्मक दल प्रयोग करती है; B — सरलीकरण किसी उत्पाद की किस्मों की संख्या घटाता है; D — संयोजन हेतु अभिकल्प भागों की संख्या घटाने का लक्ष्य रखता है
समवर्ती अभियांत्रिकी बहु-कार्यात्मक दलों के साथ समांतर कार्य करती है, सरलीकरण किस्में घटाता है, और DFA का पहला नियम कम भाग है। समवर्ती अभियांत्रिकी का पूरा उद्देश्य यही है कि समांतर कार्य व जल्दी समस्या-खोज बाज़ार तक समय घटाते हैं और देर के अभियांत्रिकी परिवर्तन कम करते हैं, अतः तीसरा कथन असत्य है।हस्त कार्य का थर्बलिग नामक मूल गतियों में उपविभाजन, और फ़िल्म से उनका अध्ययन, किसकी देन है?
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उत्तर: B — फ़्रैंक व लिलियन गिलब्रेथ
गिलब्रेथ दंपती ने गति अध्ययन की नींव रखी; 'थर्बलिग' गिलब्रेथ को लगभग उलटा लिखना है, और फ़िल्म फ़्रेम में घड़ी सहित सूक्ष्म-गति अध्ययन उनका है। टेलर का योगदान समय अध्ययन व वैज्ञानिक प्रबंधन था, गैंट अपने चार्ट व कार्य-व-बोनस योजना हेतु जाने जाते हैं, और मेयो मानव संबंधों के हॉथॉर्न अध्ययनों हेतु।ASME प्रवाह प्रक्रम चार्ट में कौन-सा प्रतीक निरीक्षण दर्शाता है?
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उत्तर: B — वर्ग
पाँच प्रतीक हैं: संक्रिया हेतु वृत्त, निरीक्षण हेतु वर्ग, परिवहन हेतु तीर, विलंब हेतु बड़ा D और भंडारण हेतु त्रिभुज। वृत्त लुभावना ग़लत उत्तर है क्योंकि किसी भी चार्ट पर संक्रियाएँ सबसे अधिक होती हैं।एक अवयव औसतन 0.80 min लेता प्रेक्षित है, श्रमिक का निर्धारण 110 % है, और छूट सामान्य समय का 15 % है। मानक समय मिनटों में क्या है? (तीन दशमलव स्थानों तक उत्तर दें।)
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 1.012
सामान्य समय = 0.80 × 1.10 = 0.88 min; मानक समय = 0.88 × (1 + 0.15) = 1.012 min। छूट को प्रेक्षित समय पर लगाना, 0.80 × 1.15 = 0.92 min, निर्धारण छोड़ देता है; छूट को मानक समय का अंश मानना, 0.88/0.85 = 1.035 min, दूसरी परिपाटी प्रयोग करता है, जिसे प्रश्न वर्जित करता है।प्रारंभिक कार्य-प्रतिचयन अध्ययन दिखाता है कि एक मशीन 25 % समय निष्क्रिय रहती है। उस विश्वास स्तर पर, जिसके लिए z = 2, निष्क्रिय अनुपात को उसके वास्तविक मान के ±10 % (सापेक्ष यथार्थता) के भीतर आकलित करने हेतु कितने प्रेक्षण चाहिए?
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 1200
सापेक्ष यथार्थता s = 0.10 का अर्थ 0.10 × 0.25 = 0.025 की निरपेक्ष त्रुटि है। n = z²p(1 − p)/e² = 4 × 0.25 × 0.75/0.025² = 0.75/0.000625 = 1200, z²(1 − p)/(s²p) के समान। ±10 % को ±0.10 निरपेक्ष पढ़ने से केवल 75 प्रेक्षण आते हैं — सोलह गुना कम।पद्धति-समय मापन में एक समय मापन इकाई (TMU) बराबर है
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उत्तर: B — 0.036 सेकंड
1 TMU = 0.00001 घंटा = 0.0006 मिनट = 0.036 सेकंड, ऐसा चुना गया कि मूल गतियों के सुविधाजनक पूर्ण-संख्या मान हों। 0.0001 घंटा व 0.36 s दस गुना बड़े हैं, और 0.001 मिनट 0.06 s है — कोई भी परिभाषित इकाई नहीं।श्रमदक्षता, कार्य मूल्यांकन व योग्यता निर्धारण के विषय में निम्नलिखित में कौन-से कथन सही हैं?
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उत्तर: A — कार्य मूल्यांकन की अंक विधि एक मात्रात्मक विधि है; C — द्वार ऊँचाई को कद के लगभग 95वें शततमक हेतु अभिकल्पित करना चाहिए; D — 6 कर्मचारियों के युग्मित-तुलना योग्यता निर्धारण हेतु 15 तुलनाएँ चाहिए
अंक विधि भारित कारकों को अंक देती है, अतः मात्रात्मक है; निकासियाँ बड़ों हेतु, लगभग 95वें शततमक पर, अभिकल्पित होती हैं; युग्मित तुलना को N(N − 1)/2 = 6 × 5/2 = 15 तुलनाएँ चाहिए। क्रमांकन केवल निर्णय से पूरे कार्यों को क्रम देता है, बिना कारक अंकों के — यह सबसे सरल अमात्रात्मक विधि है, अतः दूसरा कथन असत्य है।एक गोदाम को निर्देशांक (2, 3), (5, 1) व (8, 6) km पर तीन भंडारों की सेवा करनी है, जो क्रमशः 100, 200 व 300 टन प्रति माह प्राप्त करते हैं। गुरुत्व-केंद्र विधि उसे कहाँ रखती है?
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उत्तर: B — (6.00, 3.83)
X = (2 × 100 + 5 × 200 + 8 × 300)/600 = 3600/600 = 6.00 व Y = (3 × 100 + 1 × 200 + 6 × 300)/600 = 2300/600 = 3.83। (5.00, 3.33) तीनों बिंदुओं का अभारित औसत है, जो उपेक्षा करता है कि सबसे बड़ा भंडार गोदाम को अपनी ओर खींचता है।स्थल A की स्थिर लागत Rs 2 00 000 प्रति वर्ष व परिवर्ती लागत Rs 10 प्रति इकाई है; स्थल B की Rs 1 00 000 व Rs 15। 30 000 इकाई प्रति वर्ष की अपेक्षित मात्रा हेतु कौन-सा स्थल सस्ता है, और सम-विच्छेद मात्रा क्या है?
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उत्तर: A — A; 20 000 इकाई
लागत रेखाएँ वहाँ काटती हैं जहाँ 200 000 + 10Q = 100 000 + 15Q, अर्थात् Q = 100 000/5 = 20 000 इकाई। 30 000 इकाई पर A की लागत 200 000 + 300 000 = Rs 5 00 000 व B की 100 000 + 450 000 = Rs 5 50 000, अतः A सस्ता है: सम-विच्छेद से ऊपर कम परिवर्ती लागत वाला स्थल जीतता है। कम स्थिर लागत के कारण B चुनना जाल है।एक जॉब शॉप छोटे बैचों में उत्पादों की व्यापक विविधता बनाता है, प्रत्येक का भिन्न मार्ग। कौन-सा विन्यास उपयुक्त है?
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उत्तर: B — प्रक्रम (कार्यात्मक) विन्यास
अनेक मार्गों व कम मात्राओं सहित, कार्य अनुसार समान मशीनों को समूहित करने से प्रत्येक कार्य अपने क्रम में आवश्यक विभागों तक जा सकता है। उत्पाद विन्यास को उपकरण समर्पित करने का औचित्य देने हेतु मानक उत्पाद की उच्च मात्रा चाहिए, और स्थिर-स्थिति विन्यास उन वस्तुओं हेतु है जो हिलाने को बहुत बड़ी हैं।सात संयोजन कार्यों का कुल कार्य 4.2 min है। रेखा को 480-मिनट की पाली में 400 इकाइयाँ बनानी हैं और वह 4 कार्यस्थलों में संतुलित है। रेखा दक्षता प्रतिशत में क्या है? (एक दशमलव स्थान तक उत्तर दें।)
संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।
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उत्तर: 87.5
चक्र समय C = 480/400 = 1.2 min। दक्षता = Σt/(N × C) = 4.2/(4 × 1.2) = 0.875 = 87.5 %, अतः संतुलन विलंब 12.5 % है। चक्र समय के स्थान पर सबसे लंबे स्थल समय का उपयोग माँग के विरुद्ध रेखा की दक्षता के बजाय स्थलों के संतुलन को मापेगा।कुल 4.2 min के कार्यों को 1.2 min चक्र समय हेतु संतुलित करना है। कार्यस्थलों की सैद्धांतिक न्यूनतम संख्या क्या है?
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उत्तर: C — 4
N_min = ⌈Σt/C⌉ = ⌈4.2/1.2⌉ = ⌈3.5⌉ = 4। स्थल पूर्ण होते हैं, अतः अनुपात सदा ऊपर पूर्णांकित होता है: 1.2 min के तीन स्थल 4.2 min कार्य हेतु केवल 3.6 min क्षमता देते हैं। 4 वास्तव में प्राप्य है या नहीं यह पूर्ववर्तिता व कार्य समयों पर निर्भर है।पदार्थ हस्तन का कौन-सा सिद्धांत पदार्थ को नग-दर-नग के बजाय पैलेटों पर या पात्रों में चलाने की अनुशंसा करता है?
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उत्तर: B — इकाई भार सिद्धांत
इकाई भार सिद्धांत कहता है कि चालों की संख्या घटाने हेतु यथासंभव बड़ी इकाई — भागों का पैलेट या पात्र — हस्तित करें। गुरुत्व का अर्थ पदार्थ चलाने हेतु गुरुत्व का उपयोग, सीधी-रेखा प्रवाह का अर्थ उलटा चलने से बचना, और मानकीकरण उपकरणों व विधियों से संबंधित है।