Efektywność produkcji: zanim zautomatyzujesz maszynę, sprawdź proces

Szybsze maszyny to nie jedyny czynnik wpływający na efektywność produkcji. Sporo czasu nadal pochłania ręczne raportowanie, przepisywanie danych, szukanie dokumentacji, przekazywanie informacji o materiale czy ustalanie przyczyn przestojów. Zanim więc przeznaczysz budżet na kolejne stanowisko automatyczne, warto sprawdzić, czy większej straty nie powoduje sam przepływ informacji wokół produkcji.

Po przeczytaniu tego artykułu będziesz wiedzieć, jak ocenić efektywność produkcji, gdzie szukać strat i kiedy automatyzacja procesów informacyjnych może być lepszym posunięciem przed automatyzacją maszyny.

Z perspektywy dyrektora produkcji efektywność najczęściej wiąże się z wykorzystaniem czasu ludzi i maszyn, materiałów, energii oraz kapitału tak, aby osiągnąć wymagany wynik przy możliwie małej liczbie strat.

Jednym z podstawowych mierników pozostaje OEE, czyli Overall Equipment Effectiveness. Wskaźnik łączy dostępność, wydajność i jakość, dlatego dobrze pokazuje, czy maszyna albo linia wykorzystuje dostępny czas produkcyjny zgodnie z założeniami i swoimi możliwościami. Międzynarodowa norma ISO 22400 opisuje OEE w szerszym zestawie KPI stosowanych do zarządzania operacjami produkcyjnymi.

Sam OEE nie obejmuje jednak całościowego wyniku zakładu. Linia może mieć dobre parametry techniczne, a operator nadal czekać na materiał. Efektywna produkcja wymaga więc spojrzenia zarówno na pracę urządzeń, jak i na procesy, które dostarczają ludziom potrzebne informacje.

Automatyzacja produkcji jest często utożsamiana z robotyzacją, transporterami, automatami montażowymi czy nową linią. Takie inwestycje na pewno będą pomocne, gdy ograniczeniem w istocie jest czas cyklu, manualna operacja lub fizyczna przepustowość stanowiska.

Inaczej wygląda to jednak w przypadku, gdy przyczyna leży poza maszyną. Dane PFR z Testu Dojrzałości Cyfrowej opublikowane w 2024 roku pokazują, że 41% badanych firm wymagało ręcznej wymiany danych pomiędzy systemami, 56% deklarowało przestoje w komunikacji, a blisko 70% nie korzystało z narzędzi automatyzujących procesy. Badanie obejmowało firmy z różnych sektorów, dlatego tych wartości nie należy traktować jako statystyki wyłącznie dla przemysłu, pokazują one jednak, że ręczna obsługa informacji nadal pozostaje realnym obszarem do usprawnień.

Zanim zaczniesz porównywać dostawców automatyki, ustal ponizsze:

Jeśli większość problemów dotyczy przepływu danych, usprawnianie Twojej produkcji zacznij od automatyzacji procesu informacyjnego.

Powyższe porównanie ogranicza ryzyko poprawiania fragmentu procesu, który nie ma istotnego wpływu na wynik całej produkcji.

Zacznij od prześledzenia jednego dnia lub zmiany i zanotuj czynności związane z informacją. Szczególną uwagę zwróć na miejsca, w których pracownik szuka, przepisuje, przekazuje albo ponownie wprowadza te same dane.

Jeżeli operator zapisuje wynik na papierze, kierownik przenosi go do Excela, a następnie dane trafiają do kolejnego raportu, ta sama informacja jest obsługiwana kilka razy.

Automatyczne zbieranie danych z maszyn lub terminali może skrócić drogę od zdarzenia produkcyjnego do raportu. Pozwala też analizować dane wcześniej, zamiast czekać do końca zmiany.

Przestój spowodowany brakiem materiału może być skutkiem sposobu przekazywania zapotrzebowania. Telefon, kartka albo wiadomość wysłana do osoby odpowiedzialnej utrudnia pomiar czasu reakcji i kontrolę statusu.

Cyfrowy sygnał zapotrzebowania pozwala odnotować moment zgłoszenia, jego realizację oraz opóźnienia. Taki proces może obsługiwać na przykład moduł eKanban dostępny w Portalu Produkcyjnym explitia.

Podczas awarii liczy się również czas potrzebny na dotarcie do właściwej instrukcji, schematu lub historii urządzenia. Jeśli aktualna wiedza znajduje się w segregatorze, na innym komputerze albo wyłącznie u doświadczonego pracownika, wydłuża się czas reakcji.

Cyfrowe instrukcje pomagają zorganizować wersje dokumentów i udostępniać właściwą informację przy stanowisku. Ten sam mechanizm ułatwia przekazywanie wiedzy między zmianami i wdrażanie nowych operatorów.

Najpierw ustal stan obecny i policz go na danych z własnego zakładu, bo nie wystarczy założyć, że system zaoszczędzi dużo czasu. Dla wybranego procesu zanotuj:

Możesz użyć prostego wzoru:

Następnie policz czas możliwy do odzyskania i zastosuj rzeczywisty koszt pracy przyjęty w swojej firmie.

Raport zmianowy powstaje trzy razy dziennie. Przyjmijmy, że jego przygotowanie trwa 35 minut, a po automatyzacji 10 minut. Przy 250 dniach pracy różnica wyniesie:

3 × 25 minut × 250 dni = 18 750 minut, czyli 312,5 godziny rocznie.

Dopiero tę wartość należy zestawić z kosztem wdrożenia i utrzymania rozwiązania. Taka kalkulacja jest bardziej wiarygodna niż uniwersalne deklaracje o okresie zwrotu, ponieważ rezultat zależy od skali zakładu, liczby użytkowników, zakresu integracji i rzeczywiście wyeliminowanej pracy.

Sam dashboard nie poprawia wyniku. Wartość danych rośnie wtedy, gdy pozwalają znaleźć przyczynę i wskazać działanie.

Jeżeli OEE pokazuje spadek dostępności, trzeba ustalić przyczynę. Oczekiwanie również jest zbyt ogólnym założeniem. Produkcja mogła czekać na materiał, technika, przezbrojenie, zatwierdzenie jakości albo dokumentację, a każda z tych sytuacji wymaga innej reakcji. Dobrym sposobem oceny dojrzałości jest poniższe pięć poziomów:

Efektywność produkcji można zatem oceniać jako zdolność firmy do wykrywania strat i zamiany danych o procesie na działania, które te straty ograniczają.

Gdy zakład uporządkuje własne dane, kolejnym etapem może być ich bezpieczna wymiana poza granicami firmy. Producent może potrzebować informacji od dostawcy, klient może oczekiwać identyfikowalności, a dane jakościowe lub produktowe mogą być współdzielone między wieloma uczestnikami łańcucha wartości.

Data spaces w produkcji służą takiej kontrolowanej wymianie danych. Data Spaces Support Centre opisuje przestrzenie danych jako środowiska oparte na wspólnych zasadach zarządzania, interoperacyjności i kontroli warunków udostępniania informacji. 

Data space nie powinien być pierwszym etapem cyfryzacji zakładu. Jeżeli dane wewnątrz firmy nadal wymagają ręcznego przepisywania i nie mają ustalonego właściciela ani kontekstu, najpierw trzeba uporządkować własny proces informacyjny.

Wybierz jeden proces, który regularnie zabiera czas lub ogranicza wykonanie planu. Może to być raport zmianowy, wezwanie materiału, obsługa przestoju, rejestracja jakości albo dostęp do dokumentacji.

Następnie zmierz obecny przebieg i sprawdź, gdzie powstaje strata, kto za nią odpowiada oraz jaki wynik potwierdzi poprawę. Dopiero na tej podstawie decyduj o technologii.

Jeżeli trudno wskazać ograniczenie na podstawie obecnych danych, można rozpocząć od analizy procesów. Najpierw znajdź i policz stratę, a potem wybierz narzędzie, które ją usuwa. Taka kolejność pomaga odróżnić inwestycję potrzebną produkcji od inwestycji, która jedynie wygląda na kolejny etap automatyzacji.

OEE dobrze mierzy wykorzystanie wyposażenia przez dostępność, wydajność i jakość. Nie obejmuje jednak wszystkich strat związanych z obiegiem informacji, logistyką wewnętrzną, dokumentacją i pracą administracyjną.

Nie. Automatyzować można także raportowanie, pobieranie danych z maszyn, zgłaszanie zapotrzebowania materiałowego, dokumentację, identyfikowalność i przepływ informacji między działami.

To środowiska umożliwiające kontrolowaną wymianę danych między niezależnymi firmami według wspólnych zasad technicznych i organizacyjnych. Ich zastosowanie przyda się szczególnie, gdy przedsiębiorstwo posiada już uporządkowane dane wewnętrzne.