Tok jedného kusa: kedy funguje vo výrobe

Domov » Zdroje » Tok jedného kusa: kedy funguje vo výrobe

Odhadovaný čas čítania: 10 minút

Tok jedného kusa znamená, že každý dokončený kus postupuje priamo na ďalšiu operáciu bez čakania na vytvorenie prepravnej dávky. Nadväzujúca operácia je pripravená ho spracovať, takže diel plynulo prechádza výrobným postupom namiesto toho, aby opäť čakal v rade.

Prínos je zrejmý: zákazník nič nezíska tým, že takmer hotová zákazka čaká na naplnenie palety. Odovzdávanie menších množstiev v kratších intervaloch môže toto čakanie skrátiť a skôr odhaliť problémy s kvalitou. Presun po jednom kuse však funguje len vtedy, keď ho ďalšia operácia dokáže prevziať.

Pre vedúceho výroby je preto tok jedného kusa otázkou návrhu procesu aj plánovania výroby. Váš tím nastaví fungujúci tok a SkyPlanner APS prepojí operácie s kapacitami a prioritami celého závodu. Skoršie odovzdanie tak vytvorí príležitosť dokončiť prácu skôr, namiesto toho, aby diel len skôr dorazil k obsadenému stroju.

Po jednom kuse neznamená jediný kus na celej linke

Vo výrobe môže byť súčasne niekoľko dielov. Jeden môže byť na montáži, ďalší na skúšaní a ďalší na balení. Každý postupuje ďalej samostatne, keď sa jeho operácia dokončí a nasledujúci krok je pripravený.

Rozlišujte tieto tri množstvá:

Množstvo	Čo vyjadruje	Čo mení tok jedného kusa
Prepravná dávka	Koľko kusov sa presúva spoločne na ďalšiu operáciu	Cieľom je odovzdávať vždy jeden kus
Výrobná dávka	Koľko kusov vyrobíte v jednej sérii pred zmenou výrobku alebo prestavením zariadenia	Môže zostať väčšia než jeden kus
Celková nedokončená výroba (WIP)	Všetky nedokončené kusy vo vymedzenej časti výroby vrátane tých, ktoré sa práve spracúvajú alebo čakajú	Kratšie čakanie môže znížiť WIP, no celá linka nie je obmedzená na jediný kus

Pri jednom nastavení stroja môžete obrábať sériu rovnakých konzol a každú dokončenú konzolu odovzdať priamo na odihlenie. To nie je to isté ako prestavovať stroj po každej konzole. Zmenšenie prepravnej dávky automaticky nevyžaduje zmenšiť na rovnakú veľkosť aj výrobnú dávku.

V ideálnom slede prepojených operácií sa medzi operáciami nečaká. V praxi môže výrobný postup kombinovať takýto sled s riadenou vyrovnávacou zásobou alebo s procesom, ktorý musí prebiehať v dávkach. Jasne určte, kde priamy tok začína a končí. Ak celý závod označíte za tok jedného kusa, neznamená to, že každé odovzdanie prebehne okamžite.

Príklad: rovnaký čas spracovania, oveľa menej čakania

Predstavte si zákazku na desať rovnakých kusov, ktoré prechádzajú prípravou, montážou a skúšaním. Každá operácia trvá dve minúty na kus. Každá má vlastné pracovisko s obsluhou, všetky tri pracoviská sú voľné a kus sa môže presunúť ihneď po spracovaní. V tomto zjednodušenom príklade neuvažujeme s prestavovaním, zdržaním pri preprave, poruchami ani kontrolami pred uvoľnením.

Pri presune celých dávok sa najprv dokončí príprava všetkých desiatich kusov a až potom sa začne montáž. Rovnako montáž dokončí celú dávku, kým ju odovzdá na skúšanie. Pri presune po jednom kuse sa montáž začne hneď po príchode prvého pripraveného kusa a skúšanie hneď po jeho zmontovaní.

Výsledok	Presun všetkých desiatich kusov naraz	Presun po jednom kuse
Dokončenie skúšania prvého kusa	Po 42 minútach	Po 6 minútach
Dokončenie všetkých desiatich kusov	Po 60 minútach	Po 24 minútach
Celkový čas spracovania jedného kusa na troch operáciách	6 minút	6 minút

Žiadny stroj sa nezrýchlil. Prínos vzniká tým, že operácie na rôznych kusoch prebiehajú súbežne a každé pracovisko nemusí čakať na celú dávku. Keď sa sled operácií pri toku jedného kusa naplní, v tomto príklade sa dokončí jeden kus každé dve minúty, pričom sa súčasne spracúva niekoľko kusov.

Teraz predpokladajme, že skúšobné pracovisko je obsadené inou zákazkou. Prvý zmontovaný kus nemôže ísť okamžite na skúšanie. Skoršie odovzdanie túto rezerváciu kapacity nezruší. Musíte zosúladiť kapacitu nadväzujúceho pracoviska, nielen znížiť počet dielov na prepravnom vozíku.

Prečo výrobcovia zavádzajú tok jedného kusa

Najbezprostrednejším prínosom je kratší čas do dokončenia prvého kusa. Keď sa s odovzdaním nečaká na vytvorenie dávky, nadväzujúca práca sa môže začať skôr. Menej čakania medzi operáciami znamená aj menej nedokončenej výroby, ktorá zaberá priestor a viaže peniaze.

Rýchlejšie prichádza aj spätná väzba o kvalite. Ak skúšanie odhalí problém s montážou už pri prvom kuse, tím ho môže preskúmať skôr, než bude za rovnakých podmienok pokračovať vo výrobe veľkej série. Znižuje sa tým počet kusov ohrozených opakujúcou sa chybou. Nenahrádza to však kontrolu ani spôsobilý proces.

Odovzdávanie menších množstiev môže tiež sprehľadniť prácu. Pomalá operácia, ktorú predtým zakrývala zásoba čakajúcich dielov, sa prejaví ako viditeľné prerušenie toku. Tím tak získa konkrétny problém na riešenie: nespoľahlivý prípravok, nerovnomerne rozdelenú prácu alebo nedostatok materiálu.

Má to aj odvrátenú stránku. Odstránením vyrovnávacej zásoby sa operácie stávajú vzájomne závislejšími. Zastavenie môže pripraviť nasledujúce pracovisko o prácu alebo zablokovať predchádzajúce. Pri nevhodnom usporiadaní pracovísk môžu častejšie presuny zvýšiť aj náročnosť manipulácie. Cieľom je kratšia a spoľahlivejšia cesta ku kvalitnému hotovému výrobku, nie viac ciest po závode s jednotlivými dielmi.

Kedy tok jedného kusa funguje dobre?

Vyberte skupinu príbuzných výrobkov a preskúmajte ich skutočný sled operácií. Podobné výrobné postupy pomáhajú, no rozhodujúce je, či si operácie dokážu opakovane odovzdávať vyhovujúce kusy v potrebnom tempe.

Čo preveriť	Priaznivé podmienky	Čo vyriešiť pred tesnejším prepojením operácií
Časy spracovania	Pracovná náročnosť je opakovateľná a sled operácií dokáže pokryť dopyt zákazníkov	Výrazne pomalšia operácia alebo časté výkyvy blokujú predchádzajúce pracoviská a nechávajú nasledujúce bez práce
Kvalita	Každá operácia spoľahlivo odovzdáva ďalej vyhovujúce kusy	Chyby a opravy opakovane prerušujú sled operácií
Zariadenia a personálne zabezpečenie	Stroje aj potrební pracovníci sú k dispozícii vtedy, keď ich sled operácií vyžaduje	Poruchy, chýbajúce zručnosti alebo súbežné pridelenie na iné úlohy zastavia odovzdávanie
Manipulácia a zásobovanie	Bezpečné presuny na krátke vzdialenosti a spoľahlivé zásobovanie materiálom na mieste spotreby	Dlhé prepravné vzdialenosti, ťažko manipulovateľné bremená alebo chýbajúce komponenty robia presun po jednom kuse nepraktickým
Prestavovanie a pravidlá uvoľňovania	Zvolený sortiment možno vyrábať bez rušivého prestavovania alebo povinného pozastavenia dávok	Požiadavky na čistenie, vytvrdzovanie, skúšanie alebo uvoľnenie bránia okamžitému presunu ďalej

Pomocou taktu výroby, teda dostupného výrobného času na jeden požadovaný kus, určte tempo potrebné na pokrytie dopytu. Porovnajte ho s opakovateľnými časmi operácií a skutočne dostupnými zdrojmi. Nevyvažujte linku podľa najrýchlejšieho cyklu, aký sa kedy niekomu podarilo dosiahnuť.

Ak jedna operácia trvá podstatne dlhšie, preskúmajte rozsah práce, personálne zabezpečenie alebo vhodné možnosti doplnenia kapacity. Častejšie presuny dielov skutočné úzke miesto neodstránia. Ani predchádzajúce pracovisko by nemalo pokračovať vo výrobe len preto, aby vyzeralo vyťažene, keď nadväzujúca operácia jeho výstup nedokáže využiť.

Kedy je lepšia malá dávka alebo vyrovnávacia zásoba

Vsádzka do pece, dávkový miešač alebo povinné čakanie na uvoľnenie po kontrole kvality môžu vytvoriť nevyhnutný bod dávkového spracovania. Tok pred ním aj za ním môžete naďalej zlepšovať. Nie je potrebné vnucovať celému výrobnému postupu rovnaký spôsob presunu.

Zdieľaný zdroj, ktorý obsluhuje viacero skupín výrobkov, predstavuje iný typ obmedzenia. Vyhradiť ho jedinému sledu operácií nemusí byť ekonomické. Malá, jasne vymedzená vyrovnávacia zásoba FIFO môže zachovať poradie a vyrovnať časť výkyvov, kým koordinujete využitie zdroja. Stanovte jasný limit a pravidlo dopĺňania, aby sa z nej nestala nekontrolovaná hromada zásob.

Prepravná dávka s niekoľkými kusmi síce nie je doslova tokom jedného kusa, no oproti presunu celej výrobnej dávky môže priniesť užitočné zlepšenie. Zvoľte najmenšie prakticky zvládnuteľné množstvo na odovzdanie, ktoré zlepší celý výrobný postup. Potom riešte dôvody, pre ktoré ho zatiaľ nemôžete ďalej zmenšiť.

Pilotne overte odovzdávanie, nestačí mu len dať nový názov

Začnite jasne ohraničeným sledom operácií a reprezentatívnou skladbou výrobkov. Zahrňte aj pomalšie varianty a nadväzujúci zdroj, ktorý prácu najčastejšie zdržiava.

1. Zaznamenajte súčasný tok výroby. Merajte čas do dokončenia prvého kusa, čas dokončenia celej zákazky, čakanie medzi operáciami, objem nedokončenej výroby (WIP) a výsledky kvality. Počas celého porovnávania používajte rovnaké počiatočné a koncové body merania.

2. Dohodnite sa na spôsobe práce. Určite, kto odovzdáva kus, kedy ho môže nasledujúca operácia prijať, ako sa dopĺňa materiál a čo sa stane pri zastavení pracoviska. Zachovajte bezpečnosť, sledovateľnosť aj požadované kontroly pred uvoľnením.

3. Overte dostupnosť v reálnych podmienkach. Zohľadnite zmeny, obsadenie obsluhou, prestavovanie aj ďalšie zákazky, ktoré využívajú nadväzujúce zariadenie. To, že je nadväzujúce pracovisko pri ukážke voľné, nedokazuje, že to tak bude fungovať aj v bežnej výrobe.

4. Vyhodnoťte celkový výsledok. Overte, či sa zákazky dokončujú skôr bez toho, aby sa rad čakajúcich kusov presunul za hranice pilotného úseku alebo pribudla manipulácia a prepracovanie. Skôr než znížite ďalšiu vyrovnávaciu zásobu, preskúmajte príčiny prerušení.

Pilotné overenie by malo ukázať, ktoré operácie možno priamo prepojiť, kde je potrebné riadené oddelenie toku a čo sa musí zmeniť, aby sa zlepšenie udržalo.

Prepojte zvolený tok s plánom výroby celého závodu pomocou SkyPlanner

Keď sa dohodnete, ako má práca postupovať, zahrňte tento sled operácií do prepojeného plánu výroby. SkyPlanner umožňuje definovať kroky výrobného postupu, vhodné pracoviská, trvanie aj vzájomné závislosti. Arcturus, umelá inteligencia na rozvrhovanie výroby, rozvrhne prácu podľa nastavených kapacít a priorít. Ganttov diagram zobrazuje, kedy sú operácie naplánované na jednotlivých zdrojoch.

To je obzvlášť užitočné, keď nadväzujúce pracovisko spracúva aj iné zákazky. Namiesto vedenia samostatného zoznamu pre pilotné overenie toku a jeho ručného prispôsobovania poradiu čakajúcich zákaziek na skúšobnom oddelení môžete operácie koordinovať v spoločnom rozvrhu zdrojov. Obmedzíte tak zosúlaďovanie zoznamov a získate jasnejší prehľad o tom, či bude pri skoršom odovzdaní skutočne k dispozícii využiteľná kapacita.

Naplánujte prekrývanie operácií tam, kde to proces umožňuje

Minimálny stupeň rozpracovanosti v SkyPlanner umožňuje začať nadväzujúcu operáciu ešte pred úplným dokončením predchádzajúcej. Plán tak môže zohľadniť povolené prekrývanie namiesto predpokladu, že každá operácia musí čakať na dokončenie celej predchádzajúcej výrobnej dávky.

Prahová úroveň dokončenia vychádza z uplynutého pracovného času. Považujte ju za model dohodnutého procesu na účely rozvrhovania, nie za fyzický signál potvrdzujúci príchod konkrétneho zaevidovaného kusa. Načasovanie overte podľa skutočného výstupu, manipulácie a požiadaviek na uvoľnenie po kontrole kvality. Samotné naplánované prekrývanie nevytvára linku bez vyrovnávacích zásob.

V príklade s desiatimi kusmi je podstatné, či možno v rozvrhu prekryť prípravu, montáž a skúšanie pri zachovaní ich skutočných požiadaviek na zdroje. Ak je skúšobné pracovisko vyťažené aj inou zákazkou, tento súbeh požiadaviek musí byť zahrnutý v tom istom pláne.

Udržujte prepojený plán použiteľný aj pri zmene priorít

Urgentná zákazka, výpadok zmeny alebo oneskorená dodávka materiálu môžu zmeniť možnosti prekrývania operácií. Upravte príslušné priority alebo dostupnosť a nechajte Arcturus prepočítať rozvrh. Ak je zapnuté rozvrhovanie so zohľadnením materiálu, do výpočtu vstupuje aj jeho dostupnosť.

Rozhodnutia o výrobe a prioritách zostávajú na vás; SkyPlanner podľa nich vypočíta rozvrh. SkyPlanner sa prostredníctvom otvoreného REST API integruje s ľubovoľným systémom ERP alebo MES, takže lepšia koordinácia môže vychádzať z údajov o zákazkách a výrobe, ktoré už používate.

Čo v UTU zmenilo spoločné poradie prác

V závode UTU v Ulvile sa plánovanie výroby predtým opieralo o samostatné tabuľky jednotlivých oddelení v Exceli. Zmeny poradia prác v ERP sa nie vždy dostali do dielne a tím trávil čas overovaním toho, čo má robiť a v akom poradí.

Nasadenie SkyPlanner v UTU spojilo všetky linky a oddelenia závodu do jedného systému prepojeného s Oracle NetSuite a mzdovým systémom spoločnosti. UTU vyzdvihuje kombináciu automatického rozvrhovania a vizuálnej časovej osi Gantt. Pri zmene poradia sa aktualizovaný front prác dostane k montážnikom v priebehu sekúnd. UTU tiež uvádza, že vďaka odstráneniu ručnej aktualizácie tabuliek ušetrí približne dve hodiny týždenne.

Táto skúsenosť ukazuje, aká koordinácia je potrebná pri zmene spôsobu odovzdávania: pracovníci, ktorí prácu odovzdávajú aj preberajú, potrebujú spoločné, aktuálne poradie prác, nie dva lokálne zoznamy, ktoré sa postupne rozchádzajú.

Pri rozhodovaní zohľadnite aj nasledujúcu operáciu

Tok jedného kusa má zmysel zavádzať tam, kde môžu vyhovujúce kusy prechádzať priamo medzi spoľahlivými a primerane vyváženými operáciami. Rozlišujte veľkosť výrobnej dávky, množstvo odovzdávané medzi operáciami a celkový objem nedokončenej výroby. Tam, kde to proces vyžaduje, zachovajte odôvodnené hranice dávok.

Zvoľte SkyPlanner, keď koordinácia týchto operácií so zvyškom závodu zaberá priveľa času pri plánovaní. Získate prepojený rozvrh pre dohodnutý tok aj pre ostatné práce, ktoré súťažia o rovnaké zdroje. Váš tím sa tak môže sústrediť na riešenie obmedzení namiesto opravovania samostatných frontov prác.

Rezervujte si ukážku SkyPlanner a pripravte si výrobný postup jednej skupiny výrobkov, aktuálne množstvá odovzdávané medzi operáciami a zdieľaný zdroj, ktorý ich najpravdepodobnejšie zdrží. Nechajte si ukázať, ako sa povolené prekrývanie operácií a ďalšia zákazka využívajúca rovnaké zdroje zmestia do spoločného rozvrhu. Ak si chcete najprv sami prezrieť zobrazenie rozvrhu, vyskúšajte SkyPlanner s ukážkovými údajmi.