Jak zwiększyć wydajność produkcji bez nowych maszyn?

 

Rosnąca liczba zamówień nie zawsze oznacza, że firma musi od razu kupować kolejną maszynę.

W wielu zakładach część obecnych możliwości produkcyjnych pozostaje niewykorzystana. Maszyny mogą mieć wolne okna pracy, przezbrojenia mogą trwać zbyt długo, a pracownicy mogą tracić czas na czynności, które można lepiej zorganizować.

Zwiększenie wydajności produkcji często zaczyna się więc nie od inwestycji, ale od sprawdzenia, ile naprawdę można wycisnąć z obecnego parku maszynowego.

W skrócie

• przed zakupem maszyny warto sprawdzić wykorzystanie obecnego parku,
• krótsze przezbrojenia mogą zwiększyć dostępne moce produkcyjne,
• eliminacja przestojów często daje szybszy efekt niż duża inwestycja,
• warto ograniczać liczbę operacji i niepotrzebnych transportów,
• automatyzacja pojedynczego procesu może być tańsza niż zakup całej linii,
• największe efekty daje usunięcie wąskiego gardła, a nie równomierne poprawianie wszystkich procesów.

Najpierw sprawdź, ile naprawdę produkuje maszyna

Nominalna wydajność maszyny często niewiele mówi o rzeczywistej produkcji.

Załóżmy, że centrum CNC może pracować przez 16 godzin dziennie. Nie oznacza to jednak, że przez 16 godzin wykonuje detale.

Czas może być tracony na:

• przezbrojenia,
• ustawianie detalu,
• wymianę narzędzi,
• oczekiwanie na materiał,
• awarie,
• kontrolę jakości,
• oczekiwanie na program,
• usuwanie problemów technologicznych.

Jeżeli z 16 godzin maszyna rzeczywiście produkuje przez 12, pierwszym pytaniem nie powinno być „jak kupić kolejną maszynę?”, ale „co dzieje się przez pozostałe 4 godziny?”

To często właśnie tam znajduje się najtańsza dodatkowa moc produkcyjna.

1. Skróć przezbrojenia

Przy produkcji małoseryjnej przezbrojenia mogą mieć ogromny wpływ na wydajność.

Zmiana mocowania, narzędzi, programu i ustawień może trwać kilkadziesiąt minut. Jeżeli w ciągu dnia wykonywanych jest kilka różnych zleceń, straty szybko się sumują.

Można je ograniczyć przez:

• wcześniejsze przygotowanie narzędzi,
• standaryzację mocowań,
• przygotowanie programów przed zakończeniem poprzedniej partii,
• lepsze planowanie kolejności zleceń,
• stosowanie szybkich systemów mocowania,
• ograniczenie liczby niepotrzebnych zmian.

Niektóre działania nie wymagają żadnej inwestycji.

Przykładowo komplet narzędzi i dokumentacji przygotowany przed zatrzymaniem maszyny pozwala część czynności wykonać równolegle z produkcją.

2. Usuń małe przestoje

Duża awaria jest łatwa do zauważenia. Znacznie trudniejsze są krótkie postoje trwające kilka minut.

Operator czeka na materiał. Brakuje odpowiedniego narzędzia. Program wymaga poprawki. Trzeba znaleźć dokumentację.

Każde takie zdarzenie wydaje się nieistotne.

Jeżeli jednak występuje kilka lub kilkanaście razy dziennie, w skali miesiąca może oznaczać dziesiątki godzin utraconej produkcji.

Dlatego warto rejestrować także krótkie przestoje i analizować ich powtarzalność.

3. Zmniejsz liczbę operacji

Każda dodatkowa operacja może oznaczać:

• kolejne ustawienie,
• transport detalu,
• dodatkową kontrolę,
• dodatkowe ryzyko błędu,
• czas pracy kolejnej maszyny.

Warto więc sprawdzić, czy część operacji można połączyć.

Przykładowo bardziej zaawansowane centrum obróbcze może wykonać kilka operacji bez zdejmowania detalu z mocowania.

Nie oznacza to jednak, że zawsze warto kupować bardziej uniwersalną maszynę.

Jeżeli produkcja danego elementu wynosi kilkadziesiąt sztuk rocznie, inwestycja może się nie zwrócić. Przy kilku tysiącach sztuk sytuacja może być zupełnie inna.

4. Wykorzystaj maszynę poza standardową zmianą

W przypadku niektórych procesów warto rozważyć wydłużenie czasu pracy maszyn.

Nie oznacza to koniecznie pracy operatora przez całą dobę.

Jeżeli proces jest odpowiednio przygotowany, część maszyn może wykonywać powtarzalne operacje przy ograniczonej obsłudze.

Tutaj pojawia się miejsce dla:

• automatycznego podawania detali,
• robotów przemysłowych,
• magazynów palet,
• automatycznej kontroli,
• systemów monitorowania produkcji.

Dzięki temu można zwiększyć wykorzystanie maszyny bez proporcjonalnego zwiększania liczby pracowników.

5. Zautomatyzuj najbardziej powtarzalną czynność

Automatyzacja nie musi obejmować całego procesu.

Czasami największy problem stanowi jedna czynność wykonywana setki razy dziennie.

Może to być:

• załadunek detalu,
• odbiór elementu,
• paletyzacja,
• sortowanie,
• znakowanie,
• kontrola wymiarów,
• transport między stanowiskami.

Jeżeli właśnie ta czynność ogranicza wydajność całej linii, jej automatyzacja może przynieść większy efekt niż inwestowanie w kolejne urządzenie produkcyjne.

6. Zadbaj o dostępność materiału

Maszyna może być sprawna i gotowa do pracy, ale jeżeli operator nie ma czego obrabiać, produkcja stoi.

Problemy z materiałem mogą wynikać z:

• niewłaściwego planowania zakupów,
• opóźnień dostaw,
• nieprawidłowego magazynowania,
• braku informacji o dostępnych zapasach,
• złej organizacji transportu wewnętrznego.

Warto więc traktować logistykę jako część procesu produkcyjnego.

Szybsza maszyna niewiele pomoże, jeśli będzie regularnie czekać na materiał.

7. Ogranicz oczekiwanie na decyzje

W wielu firmach maszyna stoi nie dlatego, że wystąpiła awaria, ale dlatego, że ktoś musi podjąć decyzję.

Operator czeka na technologa. Technolog czeka na pomiar. Produkcja czeka na zatwierdzenie pierwszej sztuki.

Takie sytuacje mogą być szczególnie kosztowne, ponieważ często występują w środku procesu i są trudne do zauważenia w standardowych raportach.

Pomóc może:

• jasny podział odpowiedzialności,
• standardowe procedury,
• dostęp do dokumentacji przy maszynie,
• cyfrowy obieg informacji,
• określenie, kto może samodzielnie podejmować konkretne decyzje.

8. Standaryzuj pracę

Jeżeli dwóch operatorów wykonuje tę samą pracę zupełnie inaczej, rezultaty mogą się znacząco różnić.

Jeden przezbraja maszynę w 25 minut, drugi potrzebuje 40. Jeden zna optymalne ustawienia, drugi za każdym razem szuka ich od początku.

Standaryzacja może obejmować:

• instrukcje przezbrojenia,
• ustawienia maszyn,
• parametry procesów,
• sposób kontroli,
• organizację narzędzi,
• kolejność wykonywania czynności.

Dzięki temu wiedza nie pozostaje wyłącznie w głowie najbardziej doświadczonego pracownika.

9. Analizuj wąskie gardło

Nie ma sensu zwiększać wydajności procesu, który nie ogranicza całej produkcji.

Załóżmy, że firma ma trzy etapy:

cięcie → obróbka CNC → montaż

Cięcie może przygotować 100 elementów dziennie, CNC 60, a montaż 80.

W takim przypadku zwiększenie wydajności cięcia do 130 elementów nie zwiększy produkcji końcowej. Ograniczeniem pozostaje obróbka CNC.

To właśnie tam należy skoncentrować działania.

Może wystarczyć:

• skrócenie przezbrojeń,
• zwiększenie dostępności maszyny,
• optymalizacja programu,
• dodatkowa zmiana,
• automatyzacja obsługi.

Przykład z zakładu produkcyjnego

Firma otrzymała nowe zamówienie, które zwiększy produkcję o około 20%.

Pierwszym pomysłem był zakup kolejnego centrum CNC.

Przed podjęciem decyzji przeanalizowano jednak obecny proces.

Okazało się, że:

• przezbrojenia zajmują około 15% czasu,
• maszyna przez część zmiany oczekuje na materiał,
• programy do nowych zleceń są przygotowywane dopiero po zakończeniu poprzedniej partii,
• operator ręcznie wykonuje powtarzalną czynność związaną z załadunkiem.

Po zmianach:

• przezbrojenia skrócono,
• materiał przygotowywany jest wcześniej,
• programy są gotowe przed rozpoczęciem zlecenia,
• część obsługi została zautomatyzowana.

Efektem było zwiększenie rzeczywistej produkcji bez zakupu kolejnej obrabiarki.

Dopiero gdy te możliwości zostały wykorzystane, firma mogła wiarygodnie ocenić, czy dodatkowa maszyna jest potrzebna.

Kiedy jednak warto kupić nową maszynę?

Optymalizacja istniejącej produkcji ma swoje granice.

Jeżeli maszyna:

• pracuje niemal bez przerw,
• ma bardzo wysokie obciążenie,
• jest wąskim gardłem,
• nie można już skrócić cyklu,
• nie można zwiększyć liczby zmian,
• a zamówienia nadal rosną,

dodatkowa zdolność produkcyjna może być rzeczywiście potrzebna.

Wtedy zakup nowej maszyny może być inwestycją zwiększającą przychody, a nie tylko kosztem.

Kluczowe jest jednak wcześniejsze określenie, ile dodatkowej produkcji firma rzeczywiście potrzebuje.

Nie zawsze większa maszyna oznacza większą wydajność

Wydajność produkcji nie zależy wyłącznie od liczby maszyn.

Można mieć bardzo nowoczesny park maszynowy i jednocześnie niską wydajność, jeżeli:

• maszyny często stoją,
• przezbrojenia są długie,
• brakuje operatorów,
• materiały nie docierają na czas,
• procesy są źle zaplanowane.

Z drugiej strony dobrze zorganizowany zakład może osiągać wysoką wydajność na stosunkowo niewielkim parku maszynowym.

Dlatego przed inwestycją warto najpierw wykorzystać rezerwy znajdujące się w istniejącym procesie.

Najtańsza dodatkowa moc produkcyjna może już być w firmie

Zwiększenie wydajności nie musi zaczynać się od zakupu maszyny.

Często warto najpierw odpowiedzieć na kilka prostych pytań:

• Ile czasu nasze maszyny rzeczywiście produkują?
• Ile tracimy na przezbrojenia?
• Jak często występują krótkie przestoje?
• Gdzie znajduje się wąskie gardło?
• Ile czasu pracownicy poświęcają na powtarzalne czynności?
• Czy materiał jest zawsze dostępny?
• Czy programy i dokumentacja są gotowe przed rozpoczęciem produkcji?

Dopiero po takiej analizie można zdecydować, czy potrzebna jest optymalizacja, automatyzacja, dodatkowa zmiana czy nowa maszyna.

Największa rezerwa produkcyjna nie zawsze znajduje się w hali magazynowej ani w budżecie inwestycyjnym. Często znajduje się w czasie, który obecne maszyny już mają, ale którego firma nie wykorzystuje.