In molte fabbriche di lavorazione dei metalli con due o tre turni, c'è un problema comune che tutti conoscono ma che poche aziende analizzano seriamente:

Perché la produzione della stessa macchina può differire del 20% o addirittura del 30% tra il turno diurno e quello notturno, anche quando la macchina, il materiale e i parametri di taglio sono gli stessi?

Le prime spiegazioni sono spesso:

• Gli operatori di turno notturno sono meno esperti.
• La macchina funziona peggio di notte.
• I lavoratori del turno notturno sono meno efficienti.
• Gli ingegneri sono disponibili di giorno ma non di notte.

Tuttavia, il vero problema è spesso più complicato.

La macchina stessa non è cambiata. Ciò che è cambiato è il sistema decisionale intorno alla macchina.

Durante il giorno, gli ingegneri, il personale di manutenzione e i responsabili della produzione sono di solito disponibili.rumori anormali di taglio, carichi instabili del fusile o problemi di tenuta.

Questo crea il vero"spazio nascosto" tra i turni diurni e notturni.

1Perché la produzione dei turni notturni può essere inferiore del 30%?

Immaginate una fabbrica di lavorazione dei metalli che lavora due turni al giorno.

turno di giorno

• I supervisori della produzione sono disponibili.
• Gli ingegneri di processo possono fornire supporto.
• Il personale di manutenzione è più facile da raggiungere.
• I problemi con gli attrezzi possono essere risolti rapidamente.
• I parametri di taglio possono essere regolati immediatamente.

turno di notte

• Ci sono meno persone disponibili.
• Gli ingegneri di processo potrebbero non essere sul posto.
• La risposta alla manutenzione richiede più tempo.
• Gli operatori devono diagnosticare i problemi da soli.
• I piccoli problemi possono persistere fino a diventare problemi più grandi.

Il risultato potrebbe essere questo:

La macchina non e' cambiata, ma l'uscita si'.

Pertanto, la vera domanda non è:

Quale turno lavora di più?

La domanda migliore è:

¢Tutti e due i turni hanno le stesse informazioni, capacità decisionale e supporto per la risoluzione dei problemi?"

2La variabile trascurata: frequenza di sostituzione degli attrezzi

Nel taglio dei metalli, la condizione degli utensili ha un impatto diretto sulla produttività.

Per le seghe circolari e le seghe a fascia, le lame di seghe si consumano gradualmente durante il funzionamento.

Con l'aumentare dell'usura degli attrezzi:

• La resistenza al taglio aumenta.
• Il carico del fusibile aumenta.
• Il tempo di taglio diventa più lungo.
• La qualità del taglio peggiora.
• Le scroccature possono aumentare.
• Diventa più probabile la rottura dei denti o l'usura anormale.

Un operatore di turno di giorno può notare questi cambiamenti e contattare immediatamente un ingegnere.

L'ingegnere potrebbe determinare:

Lo strumento non è completamente consumato, la velocità di alimentazione è semplicemente troppo elevata.

L'ingegnere può quindi regolare la velocità di alimentazione e continuare la produzione.

Ma senza il supporto tecnico, un operatore di turno notturno può prendere una delle due decisioni estreme.

Decisione 1: sostituire l'attrezzo troppo presto

L'operatore sente un rumore di taglio anormale e cambia immediatamente la lama.

Il risultato:

La lama ha ancora una vita utile, ma viene scartata prematuramente.

Decisione 2: continuare a usare lo strumento

L'operatore pensa:

"Può ancora tagliare, quindi continuiamo a correre".

Ciò può portare alla fine a:

• Minore efficienza di taglio
• Tassi di rottamazione più elevati
• Usura anormale della lama
• Carico superiore della macchina
• Rottura dei denti o insufficienza della lama

Pertanto,La sostituzione degli utensili non deve dipendere interamente dall'intuizione dell'operatore.

Un approccio migliore consiste nell'istituire una gestione della durata dell'utensile basata su dati.

Per esempio:

Una lama → Numero di tagli → Tempo di taglio → Carico dello spinello → Qualità di taglio → Tempo di sostituzione

Dopo aver raccolto dati sufficienti, la fabbrica può determinare:

quando una lama deve essere sostituita invece che quando un operatore ritiene semplicemente che dovrebbe essere sostituita.

3Le curve di carico del fusibile possono rilevare i problemi prima degli operatori

Per le apparecchiature automatizzate di taglio dei metalli, il carico del mandrino è un segnale di processo prezioso.

Supponiamo che il carico del mandrino rimanga stabile durante la produzione normale.

All'improvviso, il modello cambia:

Normale → Normale → Rapido aumento → Fluctuazione continua

Questo potrebbe indicare:

• Variazione della durezza del materiale
• Usura degli attrezzi
• Tasso di alimentazione eccessivo
• Impiego improprio
• Rallentamento della lama
• Problemi con il sistema di guida

Durante il giorno un ingegnere può identificare rapidamente il problema.

Di notte, se nessuno monitora i dati, la macchina può continuare a funzionare per diverse ore.

Il costo non è più semplicemente il prezzo di una lama di sostituzione.

Può diventare:

Costo degli attrezzi + tempo di inattività + costo dello scarto + costo del lavoro + ritardo nella consegna

Pertanto, una domanda importante per i dirigenti di fabbrica è:

Non è sufficiente che la macchina generi dati, ma questi dati vengono realmente utilizzati per prendere decisioni di produzione?

4Il più grande problema dei turni notturni non è la macchina, ma il fatto di non avere nessuno a cui chiedere.

Questo è uno dei problemi più trascurati nella produzione.

Quando una macchina si comporta in modo anormale, l'operatore può affrontare diverse possibilità.

Situazione 1: improvvisamente aumenta il rumore

E '...

• Indossare gli attrezzi?
• Variazione di materiale?
• Un'alimentazione eccessiva?
• Malfunzionamento della macchina?

Senza norme chiare, l'operatore deve fare affidamento sull'esperienza.

Situazione 2: Il tempo ridotto aumenta improvvisamente

Supponiamo che il normale ciclo di taglio sia:

30 secondi per pezzo

Ma improvvisamente diventa:

40 secondi per pezzo

- Che cosa è successo?

La macchina sta diventando meno efficiente?

O il materiale è cambiato?

Senza dati storici, è difficile per un operatore saperlo.

Situazione 3: la qualità del taglio peggiora

L'operatore può notare:

• Altri sbuffi.
• Scarsa quadratura
• Variazioni della qualità della superficie
• Variazione dimensionale

Ma cosa si dovrebbe fare?

Aggiustare la velocità di alimentazione?

Oppure:

Controlla la lama?

Oppure:

Controlla il sistema di pinza?

Oppure:

Fermare la macchina e contattare la manutenzione?

Questo è il rischio reale della produzione a turni notturni:

Il problema non è che nessuno sa usare la macchina, ma che nessuno è disponibile per aiutare l'operatore a prendere la decisione giusta.

5Cosa può dire un sistema MES ai responsabili delle fabbriche?

Se una fabbrica ha implementato un sistema MES o di raccolta dei dati delle macchine, può fornire una grande quantità di informazioni a livello di turno.

Dati sulla produzione

Per esempio:

• Prodotto dei turni giornalieri
• Prodotto dei turni notturni
• Prodotto all'ora
• Tempo medio del ciclo

Utilizzo della macchina

Per esempio:

• Tempo di funzionamento
• Tempo di inattività
• Orario di errore
• Tempo di cambio utensile
• Tempo di installazione

Dati dello strumento

Per esempio:

• Tempo di funzionamento dello strumento
• Numero di tagli
• Frequenza di sostituzione
• Durata di vita degli utensili sotto diversi materiali

Carico della macchina

Tra cui:

• carico dello spinello
• Corrente del motore
• Picchi di carico
• Fluctuazioni anormali

Questi dati possono aiutare a rispondere a una domanda fondamentale:

"La nostra macchina sta effettivamente raggiungendo la sua capacità di produzione progettata?"

6Ma il MES può anche "nascondere" qualcosa.

"Occultare" non significa che il sistema MES falsifichi deliberatamente i dati.

Il vero problema è:

Un sistema puo' dirti cosa e' successo, ma non puo' dirti perche'.

Ad esempio, un sistema MES può mostrare:

Utilizzazione delle macchine in turno notturno: 82%

Ma potrebbe non dirti:

L'8% del tempo perso è stato causato dagli operatori in attesa che un ingegnere confermasse i parametri di taglio.

Può mostrare:

Prodotto del turno notturno: 780 pezzi

Ma potrebbe non mostrare:

50 pezzi hanno dovuto essere rifatti perché la qualità del taglio era instabile.

Può mostrare:

Tre cambi di attrezzi

Ma potrebbe non spiegare:

Una sostituzione è stata causata da un normale completamento della durata dell'utensile, una è stata causata da un errore di valutazione dell'operatore e una è stata causata da un ritardo nell'adeguamento dei parametri.

Pertanto:

I dati ti dicono cosa è successo. I processi di gestione determinano se puoi capire perché è successo.

7Cosa si dovrebbe veramente confrontare tra i turni diurni e notturni?

Se una fabbrica vuole individuare la vera causa di un divario di produttività del 30%, dovrebbe confrontare almeno i seguenti indicatori.

1. Produzione

Non paragonate solo la produzione totale giornaliera.

Un indicatore migliore è:

Prodotto per ora di macchina

Questo vi dice quanta produzione la macchina effettivamente genera durante il suo tempo di funzionamento disponibile.

2. Riduzione del tempo di ciclo

Confronta:

Tempo medio del ciclo del turno diurno rispetto al tempo medio del ciclo del turno notturno

Anche se il turno di notte è solo5 secondi più lento per pezzo., la differenza può diventare sostanziale dopo centinaia o migliaia di pezzi.

3. Consumo di attrezzi

Confronta:

Quante lame vengono consumate per 1.000 pezzi?

Se il consumo di attrezzi è significativamente più elevato durante il turno notturno, il problema può riguardare:

• Parametri di taglio
• Metodi di funzionamento
• Identificazione del materiale
• Strategia di sostituzione degli attrezzi

4. tasso di rottamazione

Supponiamo che la fabbrica produca 1.000 pezzi.

turno di giorno:

10 pezzi difettosi

Cambio notturno:

30 pezzi difettosi

La differenza sono solo 20 pezzi in un turno.

Ma nel corso di un intero mese, il costo può diventare significativo.

5Tempo di fermo non pianificato

Questo è uno degli indicatori più importanti per molte fabbriche.

Perché:

Un minuto di fermo macchina non significa semplicemente un minuto di perdita di produzione.

Può anche colpire:

• Processi a valle
• Programmazione della forza lavoro
• Programmi di consegna
• Utilizzazione della macchina
• Costo per parte

8. Risolvere il divario giorno/notte non significa semplicemente “più formazione”

Quando le fabbriche scoprono che la produttività dei turni notturni è inferiore, la prima reazione è spesso:

"Dobbiamo formare meglio gli operatori di turno notturno".

La formazione è importante, ma non è la soluzione completa.

Un approccio più efficace consiste nel fare quanto segue.

1 Standardizzare l'esperienza degli ingegneri di turno giornaliero

Trasformare l'esperienza ingegneristica in:

• Tabelle di parametri
• Procedure di risoluzione dei problemi
• Norme per la sostituzione degli utensili
• Procedure di gestione dell'allarme
• FAQ per problemi comuni

L'obiettivo è assicurarsi che gli operatori del turno notturno non debbano indovinare.

2 Impostare il parametro standard Windows

Per diversi materiali, dimensioni e tipi di utensili, definire:

• Velocità raccomandata del mandrino
• Tasso di alimentazione raccomandato
• Intervallo di carico accettabile
• Durata di vita dello strumento di riferimento

Poi la decisione dell'operatore cambia da:

"Penso che dovremmo aggiustare questo".

a:

Secondo lo standard, questo è l'aggiustamento corretto".

3 Stabilire una procedura di escalation

Per esempio:

Livello 1: gestito dall'operatore

↓

Livello 2: leader del team conferma

↓

Livello 3: Ingegnere fornisce supporto remoto

↓

Livello 4: interventi di manutenzione

Questo impedisce due estremi:

Sto fermando la macchina per un piccolo problema.

Oppure:

Continuare a correre nonostante un grave problema.

4 Lasciate che la macchina spieghi il problema

Le future macchine di taglio intelligenti non dovrebbero semplicemente mostrare:

Errore 102

Essi dovrebbero fornire indicazioni più utili, quali:

Il carico del mandrino è superiore al normale, si prega di controllare l'usura degli utensili o ridurre la velocità di alimentazione.

In altre parole:

La macchina non dovrebbe solo raccogliere dati, ma dovrebbe aiutare gli operatori a comprenderli.

9. L'obiettivo non è quello di fare il turno di notte "Lavorare come il turno di giorno"

Il vero obiettivo è dare al turno notturno:

Capacità decisionali simili a quelle disponibili durante il giorno.

Ciò richiede:

• Parametri di processo standardizzati
• Gestione della durata dell'utensile basata su dati
• Lo stato della macchina visualizzato
• Risoluzione dei problemi standardizzata
• Supporto tecnico a distanza
• Dati di produzione trasparenti

L'obiettivo finale non è:

¢Chiedi agli operatori di turno notturno di diventare più esperti".

È:

¢Utilizzare sistemi e dati per aiutare gli operatori comuni a prendere decisioni più vicine a quelle degli ingegneri esperti".

È qui che l'automazione e la produzione intelligente creano un vero valore.

10Conclusione: la precisione delle macchine è solo la base

Quando si acquista una macchina utensile, i produttori spesso si concentrano su:

• Precisione di posizionamento
• Precisione di taglio
• Velocità del mandrino
• Potenza del motore
• Livello di automazione

Tutte queste cose sono importanti.

Ma per la produzione in grandi volumi, c'è un'altra metrica che è facile trascurare:

La macchina può mantenere una produzione stabile per 24 ore di produzione?

Se il turno diurno produce 100 pezzi all'ora mentre il turno notturno ne produce solo 70, la macchina può essere tecnologicamente avanzata,ma il suo potenziale non è stato pienamente convertito in produttività.

Pertanto, valutare una moderna macchina per il taglio dei metalli non dovrebbe riguardare solo:

Può tagliare con precisione?"

Dovrebbe anche chiedere:

"Possono operatori diversi e turni diversi tagliare in modo coerente, accurato, efficiente e affidabile?"

Una macchina veramente capace non dovrebbe dipendere da un operatore esperto per fornire le sue prestazioni complete.

Attraverso la standardizzazione, l'automazione e la produzione basata sui dati, le prestazioni delle macchine dovrebbero diventare meno dipendenti dai singoli operatori e dalle differenze di turno.

Questo è ciò che la produzione intelligente dovrebbe risolvere.