Jidoka vo výrobe: kvalita priamo v procese

Domov » Zdroje » Jidoka vo výrobe: kvalita priamo v procese

Odhadovaný čas čítania: 10 minút

Automatický stroj môže pracovať ďalej ešte dlho po tom, čo sa vo výrobe objaví problém. Ak musí niekto sledovať každý cyklus, aby zachytil prvý nezhodný kus, stroj síce operáciu zautomatizoval, ale potreba neustáleho dohľadu zostala.

Jidoka rieši oba problémy. Proces rozpozná odchýlku a zastaví ďalšie pokračovanie výroby. Človek tak môže problém preskúmať namiesto toho, aby stál pri stroji a čakal, kým sa niečo pokazí. Kvalita sa zabezpečuje priamo pri práci, nie až výlučne kontrolou po ďalšom zhodnotení výrobku.

Pre vedúceho výroby je ďalšou výzvou zorganizovať všetko, čo nasleduje po zastavení: riešenie dotknutých výrobkov, schválené práce potrebné na obnovu výroby aj ostatné zákazky, ktoré využívajú tú istú kapacitu. SkyPlanner APS pomáha premietnuť tieto potvrdené zmeny do jedného výrobného plánu bez toho, aby bolo treba ručne zostavovať poradie operácií na každom stroji odznova.

Čo je jidoka vo výrobe?

Jidoka je princíp, ktorý strojom a obsluhe umožňuje odhaliť odchýlku a zastaviť prácu skôr, než sa problém rozšíri do ďalších fáz výroby. Je jedným z dvoch pilierov výrobného systému Toyota; druhým je Just-in-Time.

Často sa označuje ako autonomácia, teda automatizácia s ľudským prvkom. Rozdiel je podstatný: bežná automatizácia vykonáva úlohu, kým autonomácia navyše dokáže rozpoznať, kedy už nie je správne pokračovať v jej bežnom vykonávaní. Ľudia naďalej určujú, aký výsledok je prijateľný, riešia problémy a zlepšujú proces.

Táto myšlienka má korene vo vývoji tkáčskych stavov Sakičiho Tojodu. Stav, ktorý sa pri pretrhnutí nite zastavil, nielenže bránil vzniku chybnej tkaniny, ale odstránil aj potrebu neustáleho dohľadu. Práve spojenie kvality zabezpečenej priamo v procese a lepšieho rozdelenia práce medzi človeka a stroj zostáva podstatou princípu jidoka.

Jidoka sa uplatňuje aj pri ručných operáciách. Operátor, ktorý rozpozná odchýlku, musí mať možnosť zastaviť prácu a privolať pomoc namiesto toho, aby posúval ďalej výrobky s neistou kvalitou. Na zlepšovanie kvality priamo pri zdroji problému teda nie je potrebné najprv automatizovať každú úlohu.

Jidoka, Andon a poka-yoke plnia odlišné úlohy

Tieto metódy sa môžu navzájom dopĺňať, no kúpou jedného zariadenia ešte nezavediete celý princíp jidoka.

Princíp alebo metóda	Akú úlohu plní	Čo to znamená v praxi
Jidoka	Odhaliť odchýlku, zastaviť ďalšiu výrobu pri tejto odchýlke a zviditeľniť problém, aby sa dal vyriešiť	Ak nie je splnená dôležitá podmienka, výroba nepokračuje bez povšimnutia ďalej
Andon	Zviditeľniť stav a privolať pomoc	Zodpovední ľudia vedia, kde treba zasiahnuť, a môžu zorganizovať pomoc
Poka-yoke	Zabrániť konkrétnej chybe alebo ju odhaliť vo vhodnom bode procesu	Známa chyba buď nemôže vzniknúť, alebo sa odhalí skôr, než sa dostane ďalej
Výstupná kontrola	Posúdiť hotové výrobky podľa požiadaviek	Nezhodné výrobky možno odhaliť, no medzitým už mohli prejsť ďalším spracovaním

Svetelná signalizácia Andon je užitočná vtedy, keď privolá pomoc. Sama osebe nedokazuje, že proces rozpozná chybu alebo zabráni výrobe ďalšieho nezhodného kusu. Kontrola poka-yoke môže podporovať princíp jidoka, no jej prínos závisí od toho, čo nasleduje po zistení chyby. Upozornenie, ktoré môže každý prehliadnuť, nie je to isté ako proces, ktorý pri nesplnenej podmienke nemôže pokračovať.

Kontrola má naďalej svoje miesto. Jidoka nie je dôvodom na zrušenie povinných kontrol. Je však dôvodom nespoliehať sa na ne ako na prvú príležitosť odhaliť opakujúci sa problém vo výrobe. Cieľom štíhlej výroby je menej plytvania pri práci a viac vyhovujúcich výrobkov, nielen rýchlejší cyklus stroja.

Najprv jasne odlíšte normálny stav od odchýlky

Skôr než vyberiete snímač alebo alarm, oboznámte sa s prácou. Podľa čoho tím spozná, že operácia prebieha správne? V ktorom bode by sa dala táto podmienka overiť, kým ešte možno ľahko zamedziť následkom chyby?

Pokyn „Sledujte problémy s kvalitou“ dáva operátorovi len málo konkrétnych usmernení. Jasne určená vlastnosť, požadovaný komponent, dokončený úkon alebo prípustné podmienky procesu už tímu dávajú niečo, čo môže rozpoznať a overiť.

Začnite jednou opakujúcou sa chybou a sledujte ju v skutočnom výrobnom procese. Preskúmajte schválený pracovný postup, varianty výrobku, zmeny nastavenia aj bod, v ktorom možno chybu prvýkrát odhaliť. Nestabilný alebo zbytočne zložitý postup zlepšite ešte pred automatizáciou. Inak môže zariadenie len rýchlejšie vykonávať postup, ktorého výsledok je naďalej neistý.

Pre vybranú podmienku si dohodnite:

• Čo odlišuje prijateľný výsledok práce od odchýlky.
• Ako a kde sa bude odchýlka zisťovať.
• Ktoré práce sa musia zastaviť alebo nesmú postúpiť do ďalšej fázy.
• Ako sa označia potenciálne dotknuté výrobky a zabezpečí kontrola nad ďalším nakladaním s nimi.
• Kto posúdi problém a potvrdí splnenie podmienok na opätovné spustenie.

Tieto rozhodnutia patria k sebe. Ak sa odchýlka len zistí, no nie je určený následný postup, proces zostáva závislý od toho, či si ju niekto všimne a zaimprovizuje.

Po zastavení overte obnovu riadnej prevádzky, nestačí opakovaný reset

Účinná reakcia podľa princípu jidoka má štyri prepojené časti: odhaliť odchýlku, zastaviť ďalšiu výrobu pri tejto odchýlke, obnoviť schválené prevádzkové podmienky a zabrániť opakovaniu odchýlky.

Okamžitý zásah a dlhodobé zlepšenie spolu súvisia, ale nie sú totožné. Tím môže napraviť problém s nastavením a overiť, že výrobky vyhovujú požiadavkám, ešte pred dokončením hlbšieho vyšetrovania. Každé dočasné opatrenie na obmedzenie následkov musí mať jasne určenú zodpovednú osobu a schválené podmienky. Nesmie sa z neho stať nezdokumentované povolenie pokračovať vo výrobe kusov s neistou kvalitou.

Reset nepovažujte za dôkaz obnovenia riadnej prevádzky. Zodpovední ľudia musia zistiť, čo sa stalo s procesom aj s dotknutými výrobkami a čo preukazuje, že možno obnoviť výrobu vyhovujúcich kusov. Podľa konkrétnej operácie to môže znamenať kontrolu nastavenia, overenie reprezentatívneho výsledku alebo dodržanie stanoveného postupu na uvoľnenie výrobkov z hľadiska kvality.

Následne preskúmajte, prečo odchýlka vznikla, a zlepšite odolnosť procesu voči jej opakovaniu. Opakované zastavenie, po ktorom nasleduje len ďalší reset, síce zviditeľňuje problém, ale ešte neprináša trvalé zlepšenie. Ak vyšetrovanie ukáže potrebu zmien, aktualizujte pracovný štandard aj spôsob zisťovania odchýlok.

Zastavenie výroby z dôvodu kvality nie je to isté ako núdzové zastavenie alebo odpojenie stroja od zdrojov energie. Pri manipulácii so zariadením, jeho zabezpečení a opätovnom spustení treba dodržiavať príslušné schválené postupy. Jidoka je princíp organizácie výroby, nie náhrada týchto opatrení.

Príklad: rezacia bunka, ktorá už nepotrebuje neustály dohľad

Predstavte si automatickú bunku na rezanie káblov, ktorá zásobuje nadväzujúcu montáž. Stroj kábel podáva a reže, no preklz pri podávaní môže viesť ku kusom s nevyhovujúcou dĺžkou. Predtým operátor sledoval výstup a kontroloval jednotlivé kusy, zatiaľ čo stroj bežal ďalej.

Tím najprv určí prípustnú dĺžku a preskúma, kde ju možno spoľahlivo overovať. Schválená úprava kontroluje výsledok rezania a pri nesplnení požadovanej podmienky zastaví ďalšie podávanie. Odchýlka sa signalizuje a operátor na ňu reaguje. Ide o ilustráciu princípu fungovania, nie o návrh riadenia stroja.

Podstatnou zmenou nie je samotný displej s nameranými hodnotami. Dôležité je, že proces už nezávisí od toho, či operátor spozoruje prvý chybný kus, kým stroj ďalej vyrába ďalšie.

Pri zastavení tím zabezpečí kontrolu nad potenciálne dotknutými výrobkami namiesto toho, aby predpokladal, že všetky predchádzajúce kusy sú v poriadku. Podľa pravidiel kvality daného procesu a dostupných dôkazov určí, ktoré výrobky sú vyhovujúce, ktoré zostávajú zadržané a ktoré treba nahradiť. Posledná zaznamenaná kontrola môže pri tomto rozhodovaní pomôcť, sama osebe však nedokazuje, že všetko vyrobené odvtedy je vyhovujúce.

Po vyriešení príčiny zodpovedný tím overí splnenie podmienky na opätovné spustenie. V prípade potreby nasledujú dlhodobejšie nápravné opatrenia. Počas bežnej automatickej prevádzky môže operátor vykonávať iné pridelené úlohy namiesto toho, aby sledoval každý rez.

Tento posledný prínos si vyžaduje dobre zorganizovaný pracovný cyklus. Zakladanie, odoberanie, dopĺňanie, kontrola aj reakcia na odchýlku stále zaberajú čas. Pridelenie inej úlohy operátorovi má zmysel len vtedy, ak dokáže zadanú prácu dokončiť a v prípade potreby zareagovať. Jidoka zbavuje ľudí potreby nepretržite sledovať stroj, nie však samotnej práce.

Sledujte vyhovujúcu produkciu a čas, ktorý obsluha ušetrí na dohľade, nielen pokles počtu zastavení

Stroj, ktorý sa nikdy nezastaví, môže pôsobiť produktívne, hoci posiela chybné výrobky do ďalších operácií. Rovnako môže nová metóda detekcie, ktorá opakovane vyraďuje vyhovujúce kusy, spotrebovať práve tú kapacitu, ktorú mala chrániť.

Vybraný typ chyby vyhodnocujte na porovnateľnej výrobe. Sledujte nezhodné výrobky, ktoré sa dostanú do ďalších operácií, opakovaný výskyt chýb, zbytočné zastavenia aj čas, ktorý ľudia naďalej venujú dohľadu nad procesom alebo obnoveniu jeho chodu. Overte, či metóda detekcie funguje pri všetkých schválených variantoch a za bežných prevádzkových podmienok, nielen na predvádzacom kuse.

Počas schválenej skúšky otestujte detekciu aj následnú reakciu pri známych vyhovujúcich aj nevyhovujúcich podmienkach. Overte, čo sa stane, keď kontrola nedokáže poskytnúť platný výsledok. Útvary kvality a technológie by mali stanoviť akceptačné kritériá a zabezpečiť, aby sa žiadne skúšobné kusy nemohli dostať do bežných dodávok.

Nárast počtu hlásených odchýlok berte ako podnet na preskúmanie, nie automaticky ako zlyhanie. Proces možno len odhaľuje problémy, ktoré existovali už predtým. Cieľom je odstrániť ich príčiny a obmedziť zbytočnú prácu, nie viesť ľudí k tomu, aby problémy prehliadali v snahe udržať nízky počet zastavení.

Zahrňte schválené práce na obnovenie výroby do výrobného plánu

Vráťme sa k bunke na rezanie káblov. Po potvrdenom zastavení môže zostať menej vyhovujúcich kusov, než sa plánovalo, časť kapacity môže byť určitý čas nedostupná a pred dokončením montáže môže byť potrebné narezať náhradné kusy. Obnovenie chodu stroja automaticky neobnoví pôvodný plán dodávok.

Plánovač potrebuje aktuálne údaje z výroby: najlepší potvrdený odhad dostupnosti, vyhovujúce a zostávajúce množstvá, schválené dodatočné práce a všetky zmeny v trvaní operácií či v zdrojoch, ktoré ich môžu vykonať. So zadržanými výrobkami sa nemá zaobchádzať ako s uvoľneným materiálom len preto, aby plán vyzeral úplný.

Práve tu SkyPlanner APS uľahčuje riadenie obnovy výroby. Zaznamenajte skutočnú zmenu kapacity a do plánu zahrňte schválené zostávajúce práce alebo výrobu náhradných kusov. Arcturus, umelá inteligencia na rozvrhovanie v systéme SkyPlanner, vypočíta poradie podľa nakonfigurovaných pracovísk, zmien, priorít a závislostí medzi operáciami.

Výnimka v dostupnosti pracoviska predstavuje obdobie, keď zdroj nie je k dispozícii. Ganttov diagram zobrazuje výsledný rozvrh, takže plánovač môže skontrolovať rezanie, nadväzujúce operácie aj ďalšie zákazky, ktoré potrebujú rovnakú kapacitu. Namiesto samostatného zoznamu prác na obnovu výroby a jeho ručného zosúlaďovania s každým poradovníkom operácií pracujete so spoločným plánom, v ktorom sú termíny dokončenia prehľadnejšie.

Vy rozhodujete, ktoré záväzky majú prednosť a ktoré rozhodnutia o rozvrhu treba chrániť pravidlami a uzamknutím. Arcturus vykoná výpočet v rámci týchto pokynov. Alternatívny stroj pomôže len vtedy, ak je vhodný na danú prácu a má využiteľnú kapacitu. Vyššia priorita zákazky nenahradí hodiny stratené zastavením.

Oddeľujte rozhodnutia o kvalite od rozhodnutí o rozvrhu. Výnimka v dostupnosti pracoviska zaznamenáva kapacitu, nie povolenie na opätovné spustenie. Závislosť určuje plánované poradie, nie je dôkazom úspešnej kontroly. Zodpovedný tím výroby a kvality určí schválený spôsob pokračovania; SkyPlanner ho pomôže začleniť do plánu ostatných zákaziek.

SkyPlanner sa integruje s ľubovoľným systémom ERP alebo MES prostredníctvom svojho otvoreného REST API. Existujúce údaje o zákazkách a výrobe tak môžete prepojiť s rozvrhovaním namiesto toho, aby ste vytvárali ďalšiu samostatnú tabuľku na plánovanie obnovy výroby.

Ako vyzerá rýchlejšie preplánovanie v praxi

Výrobca potravinových obalov Fredman Operations čelil pri rastúcom objeme zákaziek podobnému problému s koordináciou. Pracovné karty sa ručne prenášali z jeho systému L7 ERP do softvéru na riadenie výroby LTR a plánovač nemal presný prehľad o tom, kedy sa stroje uvoľnia ani aká je kapacita jednotlivých zmien. Preplánovanie urgentných prác mohlo trvať hodinu aj viac.

So systémom SkyPlanner tím pri každodennom plánovaní využíva spoločný Ganttov diagram a prehľad kapacít po jednotlivých zmenách. Fredman uvádza rýchlejšie reakcie na zmeny a menšiu potrebu nadčasov. Jeho skúsenosť ukazuje, prečo je prehľad o kapacite dôležitý, keď od zmeneného výrobného plánu závisí, aký termín dodania môžete zákazníkovi prisľúbiť.

Rovnaký prínos rozvrhovania je dôležitý aj pri prerušení výroby z dôvodu kvality: plánovač môže venovať viac času posúdeniu toho, čo potvrdená zmena znamená pre zákazníkov, a menej času opätovnému zostavovaniu poradia operácií z oddelených zoznamov.

Vytvorte proces, ktorý vie, kedy nemá pokračovať

Začnite jednou operáciou, pri ktorej môže práca s odchýlkou pokračovať bez povšimnutia. Definujte normálny stav, určte, ako proces rozpozná odchýlku, a zabezpečte, aby následná reakcia zabránila šíreniu problému. Potom zorganizujte obnovu výroby a riešte príčinu namiesto toho, aby sa opakované resetovanie stalo bežnou praxou.

Zvoľte SkyPlanner APS, ak po schválených rozhodnutiach o obnove musíte zvyšok výroby ručne preplánovať. Spája zmenenú kapacitu, zostávajúce práce aj zákaznícke objednávky, ktoré súťažia o kapacitu, do jedného rozvrhu. Ešte pred novým prísľubom tak uvidíte, aké kompromisy budú potrebné pri termínoch dodania.

Rezervujte si ukážku SkyPlanner a pripravte si príklad jedného nedávneho prerušenia výroby z dôvodu kvality spolu s informáciami o jeho potvrdenom vplyve na kapacitu a o schválených prácach potrebných na dokončenie dotknutej zákazky. Pozrite sa, ako sa tieto práce dajú zosúladiť s vašimi ostatnými záväzkami. Ak chcete najprv preskúmať spôsob rozvrhovania, vyskúšajte SkyPlanner s ukážkovými údajmi alebo použite úvodného sprievodcu s podporou umelej inteligencie v SkyPlanner Assistant.