W wielu fabrykach metalurgicznych pracujących w dwóch lub trzech zmianach występuje wspólny problem, o którym wszyscy wiedzą, ale niewiele firm poważnie analizuje:

Dlaczego wydajność tej samej maszyny może różnić się o 20% lub nawet 30% między zmianami dziennymi a nocnymi, nawet jeśli maszyna, materiał i parametry cięcia są takie same?

Pierwsze wyjaśnienia są często:

• Operatorzy nocnej zmiany mają mniej doświadczenia.
• Maszyna działa gorzej w nocy.
• Pracownicy nocnej zmiany są mniej wydajni.
• Inżynierowie są dostępni w ciągu dnia, ale nie w nocy.

Prawdziwy problem jest jednak często bardziej skomplikowany.

Sama maszyna się nie zmieniła, ale system decyzyjny wokół maszyny.

W ciągu dnia zazwyczaj dostępni są inżynierowie, personel konserwacyjny i kierownictwo produkcji.nieprawidłowe dźwięki cięcia, niestabilne obciążenia wrotów lub problemy z utrzymaniem pracy.

To tworzy prawdziwe"ukryta luka" między zmianami dziennymi a nocnymi.

1Dlaczego wydajność na nocnej zmianie może być o 30% niższa?

Wyobraź sobie fabrykę metalową pracującą w dwie zmiany dziennie.

Zmiana dzienna

• Naukowcy są dostępni.
• Inżynierowie procesów mogą zapewnić wsparcie.
• Osoby obsługujące obsługę są łatwiejsze w kontakcie.
• Problemy z narzędziami można szybko rozwiązać.
• Parametry cięcia można ustawić natychmiast.

Nocna zmiana

• Mniej osób jest dostępnych.
• Inżynierowie procesów mogą nie być na miejscu.
• Odpowiedź na utrzymanie trwa dłużej.
• Operatorzy muszą sami diagnozować problemy.
• Niewielkie problemy mogą trwać tak długo, aż staną się większymi.

Wynik może wyglądać tak:

Maszyna się nie zmieniła, ale wyjście.

Dlatego prawdziwe pytanie nie brzmi:

Która zmiana jest trudniejsza?

Lepsze pytanie brzmi:

Czy obie zmiany mają takie same informacje, zdolność podejmowania decyzji i wsparcie w rozwiązywaniu problemów?"

2Przejrzana zmienna: częstotliwość wymiany narzędzi

W obróbce metalu stan narzędzia ma bezpośredni wpływ na wydajność.

W przypadku pił okrągłych i pił pasmowych ostrza piły stopniowo zużywają się podczas pracy.

Wraz ze wzrostem zużycia narzędzi:

• Odporność cięcia wzrasta.
• Obciążenie wrotnika wzrasta.
• Czas cięcia staje się dłuższy.
• Jakość cięcia się pogarsza.
• Burry mogą wzrastać.
• Prawdopodobieństwo złamania zęba lub nieprawidłowego zużycia staje się większe.

Pracownik na zmianie dziennej może zauważyć te zmiany i natychmiast skontaktować się z inżynierem.

Inżynier może ustalić:

Narzędzie nie jest całkowicie zużyte, ale szybkość podawania jest po prostu zbyt wysoka.

Inżynier może następnie dostosować szybkość podawania i kontynuować produkcję.

Ale bez wsparcia inżynierów, operator nocnej zmiany może podjąć jedną z dwóch skrajnych decyzji.

Decyzja 1: Zastąpienie narzędzia zbyt wcześnie

Operator słyszy nienormalny dźwięk cięcia i natychmiast zmienia ostrze.

Wynik:

Ostrze jest jeszcze użyteczne, ale jest wyrzucane przedwcześnie.

Decyzja nr 2: Używanie narzędzia

Operator myśli:

"Mogą cięć, więc biegnijmy dalej".

W końcu może to prowadzić do:

• Obniżenie wydajności cięcia
• Wyższe stawki złomu
• Nienormalne zużycie ostrza
• Wyższe obciążenie maszyny
• Złamanie zęba lub uszkodzenie ostrza

W związku z tymwymiana narzędzia nie powinna zależeć wyłącznie od intuicji operatora.

Lepszym podejściem jest ustanowienie opartego na danych zarządzania żywotnością narzędzia.

Na przykład:

Jedno ostrze → Liczba cięć → Czas cięcia → Obciążenie wrotkiem → Jakość cięcia → Czas wymiany

Po zebraniu wystarczającej ilości danych fabryka może określić:

kiedy ostrze powinno zostać wymienione zamiast kiedy operator po prostu uważa, że powinno być wymienione.

3. Krzywy obciążenia węzła mogą wykrywać problemy wcześniej niż operatorzy

W przypadku zautomatyzowanego urządzenia do cięcia metalu obciążenie wrotnika jest cennym sygnałem procesu.

Załóżmy, że obciążenie wrotnika pozostaje stabilne podczas normalnej produkcji.

Nagle schemat się zmienia:

Normalne → Normalne → gwałtowny wzrost → ciągłe wahania

Może to wskazywać:

• Zmiany twardości materiału
• Zanieczyszczenie narzędzi
• Nadmierna ilość pasz
• Niewłaściwe utrzymywanie pracy
• Wydzielenie ostrza
• Problemy z systemem przewodnictwa

W ciągu dnia inżynier może szybko zidentyfikować problem.

W nocy, jeśli nikt nie monitoruje danych, maszyna może pracować przez kilka godzin.

Koszty nie są już po prostu ceną noża zamiennego.

Może to być:

Koszt narzędzia + czas przerwy + koszt złomu + koszt pracy + opóźnienie w dostawie

Dlatego ważne pytanie dla kierowników fabryk brzmi:

Nie wystarczy, że maszyna generuje dane, czy te dane są faktycznie wykorzystywane do podejmowania decyzji produkcyjnych?

4Największym problemem nocnej zmiany nie jest maszyna, ale brak kogoś, kto mógłby zapytać.

Jest to jeden z najczęściej pomijanych problemów w produkcji.

Gdy maszyna zachowuje się nieprawidłowo, operator może mieć do czynienia z kilkoma możliwościami.

Sytuacja 1: nagle zwiększa się hałas

Czy to:

• Nosi narzędzia?
• Zmiany materiału?
• Nadmierna szybkość karmienia?
• Nieprawidłowość maszyny?

Bez jasnych standardów operator musi polegać na doświadczeniu.

Sytuacja nr 2: Nagle zwiększa się czas

Przypuśćmy, że normalny cykl cięcia wynosi:

30 sekund na kawałek

Ale nagle staje się:

40 sekund na kawałek

- Co się stało? - Nic.

Czy maszyna staje się mniej wydajna?

A może materiał się zmienił?

Bez danych historycznych operatorom trudno jest to poznać.

Sytuacja 3: Jakość cięcia pogarsza się

Operator może zauważyć:

• Więcej burrów
• Słaba kwadratność
• Zmiany jakości powierzchni
• Zmiana wymiarów

Ale co należy zrobić?

Dostosować prędkość?

Albo:

Sprawdzić ostrze?

Albo:

Sprawdzić system zacisku?

Albo:

Zatrzymać maszynę i skontaktować się z obsługą?

To jest prawdziwe ryzyko produkcji w nocach:

Problem nie polega na tym, że nikt nie może obsługiwać maszyny, ale na tym, że nikt nie jest dostępny, by pomóc operatorowi w podjęciu właściwej decyzji.

5Co system MES może powiedzieć menedżerom fabryk?

Jeżeli fabryka wdrożyła system MES lub zbierania danych maszynowych, może ona potencjalnie dostarczyć dużą ilość informacji na poziomie zmiany.

Dane dotyczące produkcji

Na przykład:

• Wydajność z dnia na dzień
• Wydajność z pracy w nocach
• Wydajność na godzinę
• Średni czas cyklu

Wykorzystanie maszyny

Na przykład:

• Czas biegu
• Czas bezczynności
• Czas błędu
• Czas zmiany narzędzia
• Czas ustawienia

Dane o narzędziu

Na przykład:

• Czas pracy narzędzia
• Liczba cięć
• Częstotliwość wymiany
• Żywotność narzędzia w różnych materiałach

Obciążenie maszyny

W tym:

• Obciążenie wrotkiem
• Prąd silnika
• Szczyty obciążenia
• Nienormalne wahania

Te dane mogą pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytanie:

Czy nasza maszyna rzeczywiście osiąga zaprojektowaną zdolność produkcyjną?"

6Ale MES może też coś ukrywać.

"Ukrycie" nie oznacza, że system MES celowo fałszuje dane.

Prawdziwym problemem jest:

System może powiedzieć, co się stało, ale może nie powiedzieć, dlaczego.

Na przykład system MES może wykazywać:

Wykorzystanie maszyny na nocnej zmianie: 82%

Ale może ci nie powiedzieć:

8% czasu straconego zostało spowodowanych przez operatorów czekających na inżyniera, aby potwierdzić parametry cięcia.

Może pokazywać:

Wydajność nocnej zmiany: 780 sztuk

Ale może się nie okazać:

50 sztuk wymagało ponownej pracy, ponieważ jakość cięcia stała się niestabilna.

Może pokazywać:

Trzy zmiany narzędzi

Ale to może nie wyjaśniać:

Jednym z nich było normalne zakończenie życia narzędzia, drugim błędne osądy operatora, a drugim spowodowane opóźnione dostosowanie parametrów.

W związku z tym:

Procesy zarządzania decydują, czy można zrozumieć, dlaczego to się stało.

7Co właściwie należy porównać między zmianami dziennymi a nocnymi?

Jeżeli fabryka chce ustalić prawdziwą przyczynę 30% różnicy w wydajności, powinna porównać co najmniej następujące wskaźniki.

1. Wydajność

Nie porównuj tylko całkowitej dziennej produkcji.

Lepszym wskaźnikiem jest:

Wydajność na godzinę maszynową

To pokazuje, ile rzeczywiście wytwarza maszyna w czasie jej pracy.

2. skrócenie czasu cyklu

Porównaj:

Średni czas cyklu zmiany dziennej w porównaniu ze średnim czasem cyklu zmiany nocnej

Nawet jeśli nocna zmiana to tylko5 sekund wolniej na kawałek., różnica może stać się znaczna po setkach lub tysiącach sztuk.

3. Zużycie narzędzi

Porównaj:

Ile ostrzy zużywa się na 1000 sztuk?

Jeśli zużycie narzędzi w czasie nocnej zmiany jest znacznie wyższe, problem może dotyczyć:

• Parametry cięcia
• Metody działania
• Identyfikacja materiału
• Strategia wymiany narzędzi

4Wskaźnik złomowania

Załóżmy, że fabryka produkuje 1000 sztuk.

Zmiana dzienna:

10 wadliwych sztuk

Nocna zmiana:

30 wadliwych sztuk

Różnica wynosi tylko 20 sztuk w jednej zmianie.

Ale w ciągu miesiąca koszty mogą być znaczące.

5/ Nieplanowane przestoje.

Jest to jeden z najważniejszych wskaźników dla wielu fabryk.

Bo:

Jedna minuta przestoju maszyny nie oznacza tylko jednej minuty utraty produkcji.

Może również wpływać na:

• Procesy w dalszym ciągu
• Planowanie zatrudnienia
• Harmonogram dostaw
• Użycie maszyny
• Koszty na część

8Rozwiązywanie różnicy dnia/nocy nie polega jedynie na "więcej szkoleniach"

Kiedy fabryki odkrywają, że produktywność na zmianie nocnej jest niższa, pierwsza reakcja jest często taka:

"Musimy lepiej przeszkolić pracowników nocnych zmian".

Szkolenie jest ważne, ale nie jest całkowitym rozwiązaniem.

Do skuteczniejszych rozwiązań należą następujące.

1 Standaryzacja doświadczenia inżynierów pracujących w dyżurze

Przekształcić doświadczenie inżynieryjne w:

• Tabele parametrów
• Procedury rozwiązywania problemów
• Standardy wymiany narzędzi
• Procedury obsługi sygnałów alarmowych
• FAQ dotyczące najczęstszych problemów

Celem jest upewnienie się, że pracownicy nocnej zmiany nie muszą się domyślać.

2 Ustawienie standardowych parametrów Windows

Dla różnych materiałów, rozmiarów i typów narzędzi zdefiniować:

• Zalecana prędkość obrotowa wrotnika
• Zalecana dawka pasz
• Dopuszczalny zakres obciążenia
• Żywotność narzędzia odniesienia

Następnie decyzja operatora zmienia się z:

Myślę, że powinniśmy to zmienić.

do:

Zgodnie ze standardem jest to prawidłowa korekta".

3 Wprowadź procedurę eskalacji

Na przykład:

Poziom 1: obsługa operatora

↓

Poziom 2: Lider zespołu potwierdza

↓

Poziom 3: Inżynier zapewnia wsparcie zdalne

↓

Poziom 4: Interwencje w zakresie utrzymania

To zapobiega dwóm skrajnościom:

Zatrzymuję maszynę z powodu drobnego problemu.

Albo:

Ciągłe bieganie pomimo poważnego problemu.

4 Niech maszyna wyjaśni problem

Przyszłe inteligentne maszyny do cięcia nie powinny po prostu wyświetlać:

Błąd 102

Powinny one dostarczać bardziej przydatnych wskazówek, takich jak:

Obciążenie wrotnika jest wyższe niż normalny zakres.

Innymi słowy:

Maszyna powinna nie tylko zbierać dane, ale także pomagać operatorom je zrozumieć.

9Celem nie jest, aby nocna zmiana "pracowała jak dzienna zmiana"

Prawdziwym celem jest dać nocną zmianę:

Możliwości podejmowania decyzji zbliżone do dostępnych w ciągu dnia.

To wymaga:

• Standaryzowane parametry procesu
• Zarządzanie żywotnością narzędzia oparte na danych
• Wyświetlony stan maszyny
• Standaryzowane rozwiązywanie problemów
• Wsparcie inżynieryjne zdalne
• Przejrzystość danych dotyczących produkcji

Ostatecznym celem nie jest:

¢Zapytaj o większe doświadczenie pracowników nocnej zmiany".

To jest:

¢Wykorzystanie systemów i danych w celu pomocy zwykłym operatorom w podejmowaniu decyzji zbliżonych do decyzji doświadczonych inżynierów".

Tutaj automatyzacja i inteligentna produkcja tworzą prawdziwą wartość.

10Wniosek: Dokładność maszyny jest tylko podstawą

Przy zakupie narzędzia maszynowego producenci często koncentrują się na:

• Dokładność pozycjonowania
• Dokładność cięcia
• Prędkość spindala
• Moc silnika
• Poziom automatyzacji

Wszystkie są ważne.

Ale w przypadku produkcji dużych ilości, istnieje jeszcze jeden wskaźnik, który łatwo przeoczyć:

Czy maszyna może utrzymać stabilną produkcję przez 24 godziny?

Jeśli zmiana dzienna produkuje 100 sztuk na godzinę, podczas gdy zmiana nocna produkuje tylko 70 sztuk na godzinę, maszyna może być zaawansowana technologicznie,ale jego potencjał nie został w pełni przekształcony w produktywność.

Dlatego ocena nowoczesnej maszyny do cięcia metalu nie powinna polegać tylko na pytaniu:

Czy może dokładnie cięć?

Należy również zadać pytania:

Czy różni operatorzy i różne zmiany mogą ciągle cięć precyzyjnie, skutecznie i niezawodnie?

Prawdziwie zdolna maszyna nie powinna zależeć od jednego doświadczonego operatora, który zapewni jej pełną wydajność.

Poprzez standaryzację, automatyzację i produkcję opartą na danych, wydajność maszyny powinna stać się mniej zależna od poszczególnych operatorów i różnic w zmianach.

To jest to, co inteligentna produkcja powinna ostatecznie rozwiązać.