Три способа увеличить производительность смены: ускорить работу, сократить время простоев, повысить производительность

Проблема в том, что производительность смены имеет три различных рычага, а большинство усилий по улучшению опираются только на один. Завод может вкладывать значительные средства в техническое обслуживание, игнорируя при этом увеличение времени цикла. Другой может гоняться за качеством, но оставлять без внимания незапланированные остановки. Реальный выигрыш достигается в результате одновременного улучшения всех трех показателей. В этой статье каждый рычаг рассматривается с конкретными практическими действиями и объясняется, почему рассмотрение их как системы, а не отдельных проектов — это то, что отличает постепенное улучшение от постепенного изменения производительности.

Почему сменная выработка является реальным показателем производительности

Общая эффективность оборудования (OEE) — это стандартная система измерения производительности производства, которая напрямую связана с тремя обсуждаемыми здесь рычагами. OEE рассчитывается как Доступность × Производительность × Качество. Показатель OEE мирового класса находится на уровне 85% или выше, но большинство линий по производству продуктов питания работают где-то между 60% и 75%, а это означает, что на предприятии уже существует значительный резерв неиспользованных мощностей, ожидающих восстановления.

Практический вывод важен: вам не нужно покупать больше машин, чтобы производить больше продукции. Вам необходимо восстановить вывод, который у вас есть. линия по производству продуктов питания уже теоретически способен доставить. Каждый из трех способов, описанных ниже, напрямую касается одного компонента OEE. Вместе они образуют замкнутый цикл постоянного улучшения, который со временем усугубляется.

Способ 1. Ускорение — устранение скрытых затрат времени цикла

Наиболее распространенное заблуждение относительно скорости производства состоит в том, что машина, работающая на полную мощность, — это машина, работающая на полной скорости. На практике это не одно и то же. Формовочная машина может работать непрерывно, но при этом терять значительную производительность из-за того, что инженеры называют утечкой производительности: корректировка скорости подачи устанавливается консервативно во время предыдущего запуска и никогда не сбрасывается, увеличенное время простоя добавляется в качестве меры предосторожности или постепенное замедление, которое ни один отдельный оператор сознательно не решил сделать.

В условиях многосменного производства продуктов питания такая ситуация особенно распространена в ночные смены или на работах при выключенном свете, когда операторы склонны эксплуатировать оборудование более консервативно, чтобы избежать переделок. В результате одна и та же машина, работающая с одним и тем же продуктом, может производить во вторую смену значительно меньше единиц продукции в час, чем в первую, — не из-за поломок, а из-за накопленных микрорегулировок скорости и параметров подачи.

Исправление требует трех действий:

• Установите проверенные стандарты цикла для каждой смены и продукта. Задокументируйте параметры, проверенные во время первоначальной проверки машины, и рассматривайте их как базовые, а не как потолок. Любое отклонение от стандарта должно требовать письменного обоснования.
• Отслеживайте отклонения во времени цикла, а не только средние значения. Машина, средняя продолжительность цикла которой составляет 9 минут, может работать 8 минут в дневную смену и 10 минут в ночную смену. Среднее скрывает проблему. Отклонения в зависимости от смены, оператора и версии программы — это сигнал, который стоит отслеживать.
• Сначала обратитесь к узкому месту. В связанной производственной линии ускорение станции без ограничений не создает дополнительной производительности. Определите самый медленный этап процесса и сосредоточьтесь на восстановлении скорости, прежде чем оптимизировать что-то еще.

Современный автоматические формовочные машины разработаны с регулируемым контролем скорости, механизмами количественной подачи и цифровым управлением параметрами, что делает этот вид стандартизации практичным. Технология существует; дисциплина поддержания и обеспечения соблюдения стандартов — это то, что необходимо развивать большинству операций.

Способ 2: сократить время простоев — от реактивного пожаротушения к прогнозным операциям

Незапланированные простои являются наиболее заметной и самой дорогостоящей формой производственных потерь. Отраслевые данные неизменно показывают, что один час незапланированной остановки на высокоскоростной линии по производству пищевых продуктов может привести к потерям, превышающим 25 000 долларов США, если принять во внимание рабочую силу, материальные отходы и невыполненные обязательства по доставке. Тем не менее, большинство предприятий продолжают управлять временем простоя реактивно, устраняя проблемы после того, как они вызвали остановку, а не предотвращают их возникновение.

Переход от реактивного обслуживания к профилактическому – это не только технологический вопрос; это вопрос данных и процесса. Три практики приносят наибольшие результаты в кратчайшие сроки:

• Отделите плановые и незапланированные простои. Запланированные переналадки, циклы уборки и передача смен неизбежны; цель состоит в том, чтобы сделать их максимально короткими и предсказуемыми. Незапланированные остановки — поломки, заторы материала, задержки в обеспечении качества — это то, на чем в первую очередь следует сосредоточить усилия по сокращению производства. Отслеживание обеих категорий по отдельности дает более четкое представление о том, где на самом деле теряется время.
• Применяйте принципы SMED к переналадкам. Одноминутная замена кубика (SMED) отделяет задачи, требующие остановки машины, от тех, которые можно подготовить заранее. В пищевом оборудовании это обычно означает предварительную установку форм, предварительное дозирование ингредиентов и подготовку чистящих материалов до окончания текущего цикла, а не начало этих приготовлений после остановки машины. Переналадка, которая в настоящее время занимает 30 минут, часто может быть сокращена до менее 10 минут только с помощью этого подхода.
• Включите техническое обслуживание в график смен, а не вокруг него. Задачи профилактического обслуживания, выполняемые регулярно — смазка, проверка натяжения, проверка уплотнений — гораздо менее разрушительны, чем аварийный ремонт. Цель состоит в том, чтобы улучшить среднее время наработки на отказ (MTBF), чтобы остановки стали реже, а также среднее время ремонта (MTTR), чтобы, когда остановки действительно происходят, они устранялись быстрее.

Дизайн оборудования также играет важную роль. Машины с панелями доступа без инструментов, стандартизированными интерфейсами компонентов и четкой документацией по техническому обслуживанию сокращают время и навыки, необходимые для выполнения как планового, так и корректирующего обслуживания. При оценке пищевого оборудования простота и скорость доступа для обслуживания так же важны, как и номинальная производственная мощность.

Способ 3: повысить доходность — улучшить качество на уровне источника, а не на выходе

Выход с первого прохода (FPY) — процент продукции, произведенной правильно с первого раза без доработок или бракования — является компонентом качества OEE. Низкий FPY обходится дорого по двум причинам: он напрямую снижает чистую производительность за смену и приводит к доработкам или браку, которые потребляют материалы, рабочую силу и машинное время, не производя при этом товарного продукта.

В производстве продуктов питания потери производительности обычно возникают по трем причинам: изменчивость параметров процесса, непоследовательность операторов и позднее обнаружение дефектов. Каждый требует разного вмешательства.

Изменчивость параметров процесса является наиболее распространенной основной причиной. Небольшие изменения температуры теста, веса начинки, давления формования или скорости конвейера — индивидуально в пределах допустимых допусков — могут влиять на несколько этапов процесса и приводить к значительным изменениям в готовом продукте. Непрерывный мониторинг критических параметров в сочетании с определенными протоколами реагирования в случае отклонения параметров является наиболее надежным способом стабилизации урожайности в разные смены.

Несогласованность операторов становится наиболее заметным во время смены смены и когда операторы охватывают незнакомые станции. Структурированные протоколы передачи, четкие цифровые рабочие инструкции на каждой станции и программы обучения, основанные на компетенциях, сокращают падение производительности, которое обычно происходит в конце смены. Исследование компонентов аэрокосмической отрасли показало, что только устранение усталости и процедуры передачи обслуживания привели к снижению количества дефектов в ночные смены на 47 % — результат, который напрямую применим к производственным предприятиям пищевой промышленности.

Позднее обнаружение дефектов означает, что к моменту выявления проблемы с качеством уже был произведен значительный объем несоответствующей продукции. Перенос проверки на более ранние стадии процесса — в идеале на этапе формования или наполнения, а не на этапе окончательной упаковки — ограничивает количество единиц, на которые влияет какое-либо отдельное событие, связанное с качеством. Здесь расположение контрольных точек качества в производственном процессе имеет такое же значение, как и сам метод контроля.

Стратегии сократить отходы при производстве продуктов питания почти всегда ведут к этим же трем источникам. Систематическое устранение этих проблем, а не реагирование на отдельные дефекты, позволяет построить стабильный и высокопроизводительный производственный процесс.

Собираем все вместе: цикл OEE, который усугубляет прибыль

Причины рассматривать скорость, время простоя и доходность как систему, а не как отдельные проекты, усугубляются. Если производственная линия в настоящее время работает с коэффициентом OEE 70% и каждая инициатива независимо восстанавливает пять процентных пунктов, совокупный эффект от одновременной работы всех трех дает результат, превышающий сумму частей. Говоря более практично: самый быстрый путь к 20-процентному увеличению производительности смены — это не 20-процентное улучшение в какой-либо отдельной области, а 7-процентное улучшение каждого из трех компонентов OEE одновременно.

В приведенной выше таблице показано, как скромные, достижимые улучшения в каждом компоненте приводят к увеличению эффективной OEE на 25 % — и соответствующему увеличению производительности за смену — без добавления ни одной машины или смены в график.

Выбор оборудования является важной частью этого уравнения. Машины, обеспечивающие стабильность, простоту настройки и надежную повторяемость, дают операторам лучшую основу для работы. Но оборудование — это только инструмент. Системы управления, методы измерения и поведение операторов, построенные вокруг оборудования, определяют, действительно ли теоретическая мощность оборудования реализуется на полу.

Для производителей продуктов питания, оценивающих целесообразность модернизация до оборудования для автоматизации пищевой промышленности , структура OEE обеспечивает структурированный способ количественной оценки ожидаемой прибыли. Сопоставьте свои текущие показатели доступности, производительности и качества с целевой производительностью смены, и анализ разрывов четко покажет, где находятся наиболее выгодные инвестиции.

Улучшение производительности смен – это не разовый проект. Это непрерывный цикл: измеряйте, улучшайте, стабилизируйте и снова измеряйте. Описанные здесь три способа — ускорение за счет дисциплины цикла, сокращение времени простоев за счет профилактического обслуживания и SMED, а также повышение производительности за счет фиксации качества у источника — обеспечивают повторяемую структуру для запуска этого цикла, смена за сменой.