Jak skrócić czas przezbrojenia w procesie produkcyjnym

W każdym procesie produkcyjnym są okresy, w których maszyny są niedostępne z powodu wymiany oprzyrządowania, zmiany materiału, części, programu albo innych zmian w produkcji, które trzeba wykonać przy zatrzymanej maszynie. Wszystkie te zdarzenia określa się łącznie jako „czas przezbrojenia”, a także jako „ustawianie”, „przygotowanie do produkcji” lub „planowany przestój”. Czas przezbrojenia może wynosić od kilku minut do kilku tygodni, jak wtedy, gdy zakład motoryzacyjny przezbraja się na nowy model.

Ściśle mówiąc, czas przezbrojenia mierzy się od chwili wyprodukowania ostatniej dobrej części poprzedniej partii do chwili wyprodukowania pierwszej dobrej części kolejnej partii. Skracanie czasu przezbrojenia to kluczowy element wdrażania systemu produkcji ssącej, który działa przy jak najmniejszych zapasach.

Dlaczego warto optymalizować czas przezbrojenia

Krótszy czas przezbrojenia uwalnia więcej czasu produktywnego (tworzącego wartość dodaną) na produkcję. Kolejna korzyść polega na tym, że skracając czas przezbrojenia, możesz zmniejszyć wielkość partii produkcyjnych, produkcję w toku (WIP) i zapasy. W efekcie dział sprzedaży może proponować krótsze terminy realizacji i zwiększać zadowolenie klientów.

Skracanie czasu przezbrojenia metodą SMED

Zdecydowanie najpowszechniej uznawaną dobrą praktyką skracania czasu przezbrojenia jest SMED (Single-Minute Exchange of Die). „Single-minute” oznacza skrócenie czasu przezbrojenia do mniej niż 10 minut, a „exchange of die”, czyli wymiana matrycy, nawiązuje do pierwotnych prac Shigeo Shingo nad prasami w przemyśle motoryzacyjnym. SMED stał się jedną z podstawowych metod Toyota Production System i lean manufacturing.

W metodzie SMED proces przezbrojenia dzieli się na uporządkowaną listę kroków zwanych elementami. Celem SMED jest usunięcie z procesu przezbrojenia jak największej liczby fragmentów przez ich wydzielenie lub przekształcenie, a następnie usprawnienie pozostałych elementów (wykonywanie ich szybciej, łatwiej lub równolegle z innymi). Istotą systemu SMED jest przekształcenie jak największej liczby kroków przezbrojenia w „zewnętrzne” (wykonywane podczas pracy maszyny) oraz uproszczenie i usprawnienie pozostałych kroków.

Udany program SMED przynosi następujące korzyści:

• niższy koszt produkcji (szybsze przezbrojenia to krótsze przestoje maszyn);
• mniejsze partie (szybsze przezbrojenia pozwalają częściej zmieniać produkt);
• szybsza reakcja na zapotrzebowanie klientów (mniejsze partie pozwalają elastyczniej planować);
• niższy poziom zapasów (mniejsze partie przekładają się na mniejsze zapasy);
• płynniejsze uruchomienia (ustandaryzowane procesy poprawiają powtarzalność i jakość).

Przykład SMED: wymiana matrycy na prasie

1. Zarejestruj obecne przezbrojenie. Nagraj jedno przezbrojenie od ostatniej dobrej części do pierwszej dobrej części i wypisz każdy element z czasem jego trwania.
2. Oddziel czynności wewnętrzne od zewnętrznych. Czynności wewnętrzne można wykonać tylko przy zatrzymanej prasie: odmocowanie, demontaż i montaż matrycy. Wiele czynności z listy to zwykle czynności zewnętrzne, które wykonuje się, gdy prasa stoi: przywiezienie kolejnej matrycy, szukanie docisków i narzędzi, szukanie karty ustawień.
3. Przekształć czynności wewnętrzne w zewnętrzne. Zanim prasa się zatrzyma, przywieź do niej kolejną matrycę na wózku do przezbrojeń razem ze wszystkimi dociskami, narzędziami i kartą ustawień. Ustaw wstępnie to, co da się ustawić wcześniej.
4. Usprawnij to, co zostało. Ujednolić wysokości mocowania, tak aby jedno narzędzie pasowało do każdej matrycy. Stosuj szybkozłączne dociski zamiast śrub i kołki ustalające zamiast mierzenia ustawienia. Podziel pracę między dwie osoby pracujące równolegle.
5. Ustandaryzuj i zapisz nową metodę. Zapisz usprawnione przezbrojenie jako standardową instrukcję pracy z ustawieniami dla każdego produktu i przeszkol z niej każdą zmianę. Bez tego kroku usprawnienia z czasem wracają do starego sposobu.

Ustandaryzuj nową metodę

Najszybsza droga do krótszych przezbrojeń prowadzi zwykle przez usprawnienia nietechniczne, takie jak tworzenie standardowych instrukcji pracy, oznaczanie znanych ustawień na maszynach i wyświetlanie wskaźników w czasie rzeczywistym. Instrukcje wideo dobrze nadają się do dokumentowania procedur przezbrojenia, bo pokazują dokładną kolejność, narzędzia i ustawienia, a gdy metoda się poprawia, można je szybko zaktualizować.

Gdy procedury przezbrojenia istnieją tylko w papierowych segregatorach, sięganie do standardów i korzystanie z nich staje się uciążliwe. Instrukcje na tablecie lub smartfonie, w razie potrzeby w wytrzymałym etui, są pod ręką podczas przezbrojenia. A w przeciwieństwie do papierowych kopii cyfrowe instrukcje nie zostawiają starych standardów krążących po hali produkcyjnej, więc operatorzy pracują według aktualnej dobrej praktyki.

W MANN+HUMMEL tej samej pracy uczono się i wykonywano ją inaczej w różnych zakładach i na różnych zmianach. Ustandaryzowane instrukcje wideo do szkoleń, przezbrojeń i codziennego użytku zmniejszyły nieefektywność przezbrojeń o 15%. Przezbrojenia mają jeszcze większe znaczenie w montażu wielowariantowym, gdzie odbywają się wiele razy na zmianę.

Gdzie pasuje REWO

REWO zamienia nagrane przezbrojenie w instrukcję wideo krok po kroku, która przed trafieniem na linię przechodzi proces zatwierdzania. Operatorzy otwierają aktualną wersję przez kod QR przy maszynie lub z systemu MES, a moduł Analytics pokazuje, kto potwierdził którą wersję.

Przeczytaj też: Instrukcje pracy przy montażu wielowariantowym · Standardowe instrukcje pracy i lean manufacturing · REWO dla kierowników lean i CI