Celleproduksjon: Når passer en produksjonscelle?

Hjem » Ressurser » Celleproduksjon: Når passer en produksjonscelle?

Estimert lesetid: 10 minutter

Ved celleproduksjon samles utstyret og arbeidsstasjonene som en produktfamilie trenger, tett sammen i den rekkefølgen arbeidet utføres. I stedet for å sende deler mellom separate, funksjonsdelte avdelinger samler en produksjonscelle ulike operasjoner i et kompakt forløp. Målet er mindre transport, mindre venting og en kortere vei til ferdig produkt.

Det avgjørende er ikke om du kan tegne en pen U-form på plantegningen. Spørsmålet er om en produktfamilie kan gå stabilt gjennom operasjonene med de folkene, materialene og den kapasiteten som er tilgjengelig.

En god celle fjerner unødvendige overleveringer. Den fjerner ikke konkurransen om en delt kontrollmaskin, en etterbehandlingsprosess eller en ressurs tidligere i produksjonsforløpet. SkyPlanner APS hjelper deg med å se dette i sammenheng: Arcturus, systemets KI for finplanlegging, samordner operasjonene i cellens ordrer med resten av fabrikken. Dermed bruker du mindre tid på å samkjøre separate arbeidslister.

Slik endrer en produksjonscelle flyten

I et funksjonsdelt oppsett står lignende utstyr samlet: dreiebenker i ett område, fresemaskiner i et annet og montering et tredje sted. Hver avdeling betjener produkter som følger ulike produksjonsruter. Delene transporteres mellom avdelingene og kan bli liggende og vente på at neste ressurs blir ledig.

En celle organiseres derimot rundt en produktfamilie. Produktene i familien må følge en tilstrekkelig lik operasjonsrekkefølge til at det er nyttig å samle utstyret. Likhet i utseende er ikke nok: To hus som ligner hverandre, kan kreve ulike prosesser, mens komponenter som ser forskjellige ut, kan følge nesten samme produksjonsrute.

Tenk deg en produktfamilie som trenger dreiing, boring og avgrading. Når disse operasjonene samles, kan teamet sende arbeidet videre uten gjentatte transporter på tvers av fabrikken eller overleveringer til køen i en annen avdeling.

Målet er kontinuerlig flyt der det er praktisk mulig, enten med én del om gangen eller med små partier som overføres mellom operasjonene. En celle trenger ikke å behandle nøyaktig én del i hvert trinn for å regnes som celleproduksjon. Det viktige er hvor godt hele forløpet fungerer, ikke hvor stort parti hver maskin kan ferdigstille på egen hånd.

Må cellen være U-formet?

Nei. Et U-formet oppsett kan gi kortere gangavstander og bringe starten og slutten av produksjonsforløpet nærmere hverandre. Et rett eller et annet kompakt oppsett kan passe bedre til utstyret, adkomstbehovet og arbeidet. Formen skal støtte prosessen; den definerer ikke metoden.

Celleproduksjon overlapper også med linjeproduksjon. En celle betjener vanligvis en produktfamilie med noe variasjon, mens en dedikert linje er organisert rundt en mer standardisert flyt for det nødvendige volumet. Det finnes ingen universell volumgrense mellom dem. Velg oppsettet som passer produktmiksen og arbeidsinnholdet, ikke betegnelsen som høres mest lean ut.

Fordeler og ulemper: Hva er avveiningene?

Den største muligheten ligger i å fjerne tid som ikke tilfører produktet verdi. Kortere transporter og færre overleveringer reduserer avstanden mellom de verdiskapende operasjonene. Kortere køer betyr færre varer i arbeid på produksjonsgulvet og mindre tid brukt på å finne eller flytte dem.

Når operasjonene ligger nær hverandre, kan det også bli lettere å oppdage problemer. Hvis boringen gir en feil som oppdages umiddelbart under avgradingen, kommer tilbakemeldingen raskere tilbake til forrige trinn enn om et stort parti først måtte fraktes gjennom fabrikken. Det gir teamet en tidligere mulighet til å begrense problemet. Det fysiske oppsettet alene sikrer likevel ikke at prosessen klarer å oppfylle kravene.

Ulempene er like viktige å vurdere. Det koster penger å flytte utstyr eller anskaffe flere like maskiner. En maskin som dedikeres til én produktfamilie, kan få lavere utnyttelse enn da den betjente hele fabrikken. Operatørene må ha den nødvendige kompetansen, og bemanningen må dekke behovet for å holde flyten i gang. Endret etterspørsel kan dessuten overbelaste én celle mens en annen har ledig kapasitet.

En celle er derfor ingen garanti for at alle maskiner holdes i gang. Verdien ligger i bedre flyt for produktfamilien til en akseptabel totalkostnad. Hvis du holder én stasjon i gang og dermed lager en haug med deler som neste stasjon ikke kan bruke, har du gjenskapt en avdelingskø på mindre plass.

Når passer celleproduksjon?

Ta utgangspunkt i produktene og de faktiske produksjonsrutene deres, ikke i utstyret du ønsker å flytte. Bruk en representativ ordremiks som også omfatter variantene som tar lengre tid, og arbeidet som regelmessig må utføres utenfor den planlagte cellen.

Spørsmål	Et lovende utgangspunkt	Grunn til å undersøke nærmere
Følger produktene samme produksjonsrute?	Det meste av arbeidet følger en felles operasjonsrekkefølge	Hyppige hopp over trinn, returer til tidligere trinn eller helt ulike produksjonsruter
Er etterspørselen tilbakevendende?	Nok gjentakende arbeid til å forsvare ressursbruken	Sporadisk arbeid eller en produktmiks som endrer seg radikalt
Kan operasjonene fungere godt sammen?	Bearbeidingstider som passer sammen, håndterbare omstillinger og bemanning som dekker behovet	Én langvarig operasjon eller hyppige omstillinger dominerer flyten
Hva må fortsatt deles med andre?	Operasjoner utenfor cellen har kjent, tilgjengelig kapasitet	En delt spesialprosess har allerede en uforutsigbar kø

Dette er spørsmål som skal støtte beslutningen, ikke krav om identiske produkter eller helt jevn etterspørsel. En fabrikk med variert produksjon kan bruke en celle for en produktfamilie med et gjentakende produksjonsforløp og beholde et funksjonsdelt verkstedoppsett for arbeid med mindre forutsigbare produksjonsruter.

Undersøk arbeidsinnholdet i tillegg til produksjonsruten. Skill mellom manuell håndtering, maskinkjøring og operatørens forflytninger. En maskin som går uten tilsyn i deler av syklusen, gir et annet bemanningsbehov enn en som krever kontinuerlig oppfølging. Å summere maskintidene forteller deg ikke om én operatør trygt kan dekke hele operasjonsforløpet.

Undersøk også omstillingene mellom variantene i produktfamilien. Hvis hvert lite parti krever en lang omstilling, er det ikke nok å plassere maskinene nærmere hverandre for å få lønnsom flyt med hyppige overføringer mellom operasjonene. Det kan være nødvendig å redusere omstillingstidene eller endre hvordan partiene kjøres, før cellen gir den tiltenkte gevinsten.

Noen prosesser er det fornuftig å beholde utenfor cellen. Dyrt testutstyr, varmebehandling eller en felles etterbehandlingsprosess kan betjene mange produktfamilier. Du trenger ikke å duplisere alt. Men disse operasjonene må tas med når du vurderer produktfamiliens ledetid og leveringspresisjon.

Eksempel: Cellen blir bedre, men kontrollen har fortsatt kø

Tenk deg at dreiing, boring og avgrading nå er samlet i en kompakt celle. Teamet kan flytte et hus mellom operasjonene med færre overleveringer. Sluttkontrollen utføres imidlertid på en koordinatmålemaskin som deles med resten av fabrikken.

Anta at ordren på hus trenger to timer til kontroll før utsendelse. Det gjenstår bare tre bemannede timer til kontroll før fristen, og en annen ordre med avtalt leveranse trenger to av dem. Bearbeiding, omstilling og alt nødvendig kontrollarbeid er inkludert i disse tidene. Jobbene kan ikke overlappe på denne maskinen.

Det samlede behovet er fire timer innenfor et tidsvindu på tre timer. Selv med perfekt flyt inne i cellen mangler det én time ved den delte kontrollressursen.

Raskere avgrading skaper ikke den manglende timen. Planleggeren må gå gjennom de konkurrerende leveringsforpliktelsene og vurdere et reelt tiltak: flere bemannede timer til kontroll, en annen kvalifisert ressurs eller et endret leveringsløfte. En annen rekkefølge kan sikre én ordre, men får ikke begge til å passe inn når kapasiteten er for liten.

Derfor bør du måle tiden gjennom hele produksjonsruten frem til godkjenning, ikke stoppe klokken når arbeidet forlater cellen. Kortere intern ledetid er nyttig. Den blir en fordel for kunden når også de gjenstående operasjonene kan fullføres i tide.

Derfor bør cellen heller ikke ha en separat produksjonsplan som gjør kontrollen til noen andres problem. Både arbeidet fra cellen og den andre ordren må inngå i samme ressursplan.

Test én produktfamilie før du flytter hele fabrikken

Velg en produktfamilie med en tydelig produksjonsrute og et vesentlig problem med flyten. Registrer dagens faktiske ledetid, ventetid mellom operasjoner, varer i arbeid og leveringspresisjon. Ta med de delte prosessene utenfor den foreslåtte cellegrensen, slik at sammenligningen ikke skjuler en kø ved å flytte den et annet sted.

Gå gjennom det foreslåtte operasjonsforløpet med dem som skal utføre arbeidet. Test adkomst, håndtering, materialpåfylling og operatørdekning, og undersøk hvordan en stans i én operasjon vil påvirke resten av cellen. En fysisk modell eller en avgrenset pilot kan avdekke problemer før dere bestemmer dere for å flytte utstyret.

Kjør en realistisk produktmiks, ikke bare den enkleste varianten. Sammenlign den nye flyten med utgangspunktet, og undersøk hva tiden gikk til. Er det færre varer i arbeid? Blir hele ordren ferdig tidligere? Stopper omstillinger eller manglende bemanning flyten? Har ressursen utenfor cellen fått en ny bølge av arbeid?

Bruk funnene til å forbedre det fysiske oppsettet, arbeidsmetoden og produksjonsplanen i sammenheng. Målet er en repeterbar måte å levere produktfamilien på, ikke en vellykket demonstrasjon på en uvanlig rolig dag.

Koble cellens produksjonsplan til resten av fabrikken med SkyPlanner

Når produksjonsmetoden er avklart, gjør SkyPlanner produksjonsrutene om til tidfestede jobber. Definer produktets prosesstrinn, varigheter, aktuelle arbeidsstasjoner og materialbehov én gang. Nye ordrelinjer arver denne produksjonsruten, mens ordren angir produkt, antall og leveringsdato.

Arcturus planlegger ordrene samlet ut fra arbeidsstasjonenes konfigurerte kapasitet, skift, avhengigheter og prioriteringer. Når planlegging med hensyn til materialtilgang er aktivert, påvirker også materialtilgangen beregningen. Gantt-visningen viser den beregnede rekkefølgen på tvers av arbeidsstasjoner, inkludert delte ressurser utenfor cellen.

I eksempelet med huset er det nyttig å se både cellens produksjonsrute og den andre ordren som konkurrerer om kontrollkapasiteten. Planleggeren kan se når operasjonene er lagt inn og vurdere ferdigdatoene uten å måtte sette opp en egen liste for cellen og en kontrollkø på nytt manuelt.

Ta vare på cellens reelle kapasitet

Modeller ressursene som faktisk begrenser arbeidet. Hvis dreiing, boring og avgrading kan foregå samtidig på ulike deler, kan denne kapasiteten bli skjult dersom hele cellen behandles som én arbeidsstasjon der alt arbeid skjer i serie. Samtidig bør planen ikke forutsette manuelle operasjoner som den tilgjengelige bemanningen ikke kan utføre samtidig.

SkyPlanner støtter arbeidsstasjoner som representerer maskiner, personer eller team, samt skift og tilordning av medarbeidergrupper. Kontroller modellen mot den faktiske operatørdekningen: Å tilordne samme person til to maskinarbeidsstasjoner oppretter ikke i seg selv en felles kapasitetsbegrensning for operatøren på tvers av de to stasjonene. Ta med dette bemanningsmønsteret til demonstrasjonen, fremfor å anta at alle overlappinger blir forhindret automatisk.

Beregn planen på nytt når forholdene i fabrikken endrer seg

En hasteordre eller et bortfalt kontrollskift påvirker mer enn cellens neste jobb. Oppdater de aktuelle prioriteringene eller den tilgjengelige kapasiteten, og la deretter Arcturus beregne den samlede planen på nytt. Gå gjennom ferdigdatoene som blir berørt, før dere bekrefter hva produksjonen kan levere.

Gevinsten er mindre tid brukt på å rette opp enkeltkøer og tidligere oversikt over hvilke leveranseforpliktelser som konkurrerer om de samme ressursene. Dere bestemmer produksjonsmetode og prioriteringer; SkyPlanner beregner planen ut fra disse rammene.

Dere kan beholde systemene dere allerede bruker i virksomheten. SkyPlanner kan integreres med ethvert ERP- eller MES-system via sitt åpne REST API og kobler eksisterende ordre- og produksjonsdata til finplanleggingen.

Lær av Eskomatics erfaring med produksjonsplanlegging

Eskomatic, en finsk underleverandør innen maskinering, organiserte tidligere arbeidskøene i stor grad manuelt og hadde vansker med å oppdage materialmangler tidlig nok. Da selskapet tok i bruk SkyPlanner, ble eksisterende ERP-data koblet til en visuell arbeidskø i Gantt-visningen og automatisk planlegging av kapasitetsbelastningen.

Selskapet melder om mer presis fastsettelse av leveringsdatoer og færre produksjonsstanser som følge av manglende materialer. Erfaringen gir en nyttig lærdom for fabrikker som innfører produksjonsceller: Ta hensyn til om arbeidet er klart til å starte, og til belastningen i resten av fabrikken. Da får et velorganisert produksjonsområde arbeid det faktisk kan føre helt frem til levering.

Test cellen sammen med den delte ressursen som begrenser den

Velg celleproduksjon når produktfamiliens produksjonsrute, arbeidsinnhold og etterspørsel gir grunnlag for å samle operasjonene. Vurder resultatet helt frem til den siste nødvendige operasjonen, og ta med ressursene produktfamilien deler med annet arbeid.

Velg SkyPlanner når arbeidet med å holde den samlede planen oppdatert tar tiden dere trenger til å ta beslutninger om produksjonen. Dere får en felles plan for cellen og resten av fabrikken, fremfor enda en lokal liste som må samordnes med de andre.

Bestill en demonstrasjon av SkyPlanner, og ta med et forslag til produksjonsrute for en celle, bemanningsmønsteret og ressursen utenfor cellen som mest sannsynlig vil forsinke arbeidet. Be om å få gjennomgå en nylig endring i prioritering eller kapasitet og se hvordan den påvirker de andre ordrene. Hvis dere heller vil utforske planleggingsvisningen først, kan dere prøve SkyPlanner med demodata.