Metoda trenutnih opazovanj v proizvodnji: odkrijte skrite zastoje

Domov » Viri » Metoda trenutnih opazovanj v proizvodnji: odkrijte skrite zastoje

Predviden čas branja: 12 minut

Ob obhodu proizvodnje se lahko zdi, da je ista izmena v nekem trenutku zelo zaposlena, v drugem pa premalo izkoriščena. Noben od teh obiskov ne pove, koliko časa gre za izdelavo kosov, pripravo dela ali čakanje, da prispe nekaj, kar je potrebno za delo.

Metoda trenutnih opazovanj te vtise nadomesti z načrtovanim nizom naključnih opazovanj. Pomaga vam odkriti okoliščine, ki prekinjajo proizvodnjo, in izbrati izboljšavo, ki jo je vredno preizkusiti. Koristen rezultat ni ocena, kako zaposleni so ljudje videti, temveč jasnejši odgovor na vprašanje, kaj ovira potek dela.

Ko preverite, kaj izboljšava dejansko spremeni, SkyPlanner APS na podlagi izboljšanih časov operacij in razpoložljivosti virov pripravi usklajen terminski plan proizvodnje. Tako porabite manj časa za ponovno urejanje zaporedij operacij na posameznih strojih in vidite, kaj sprememba pomeni za naročila, ki jih morate dobaviti.

Kaj je metoda trenutnih opazovanj?

Metoda trenutnih opazovanj je statistična metoda, s katero na podlagi opazovanja ljudi ali strojev v naključno izbranih trenutkih ocenimo delež časa, porabljenega za opredeljene dejavnosti. Pri vsakem opazovanju zabeležimo dejavnost, ki poteka prav v tistem trenutku. Delež opazovanj v posamezni kategoriji je ocena njenega deleža v času, zajetem v raziskavo, če načrt vzorčenja ta čas ustrezno predstavlja.

V raziskavi na območju montaže lahko na primer ločite montažo, pripravo, kontrolo, čakanje na material in druge prekinitve. Če te kategorije beležite v reprezentativnih izmenah, dobite uporabnejše podatke, kot če vse preprosto razvrstite na delo in nedelo.

Metoda je posebej uporabna, kadar se dejavnosti spreminjajo, so prekinitve razpršene in bi neprekinjeno opazovanje zahtevalo veliko truda. Za splošen pregled porazdelitve dejavnosti vam ni treba spremljati vsake operacije od začetka do konca.

Če potrebujete drugačen odgovor, izberite drugačen način merjenja:

• Z merjenjem časa v proizvodnji preučujemo določene elemente dela in lahko določimo utemeljen normirani čas. Naključna trenutna opazovanja dejavnosti ne povedo, koliko časa traja posamezen kratek element dela.
• Pri beleženju časa v proizvodnji zapisujemo dogodke in dejansko porabljeni čas po nalogih ali operacijah. Ti zapisi povedo, za katero delo so bile porabljene evidentirane ure, ne dajejo pa naključnega vzorca vseh dejavnosti.

V formalni študiji merjenja dela lahko za določanje normativov uporabimo vzorčenje skupaj z drugimi podatki. Sam odstotni delež dejavnosti pa ni niti normirani čas niti merilo posameznikovega delovnega tempa.

Začnite z odločitvijo, ne s preštevanjem, kdo dela in kdo ne

Izberite vprašanje, katerega odgovor bi lahko spremenil delo v proizvodnji. »Kolikšen del časa montažna ekipa čaka na komponente?« je koristno izhodišče, če lahko vplivate na pripravo materiala. Vprašanje »Kako učinkoviti so vsi zaposleni?« je preveč nejasno, da bi lahko raziskavo dobro zasnovali ali ustrezno razložili rezultate.

O namenu se dogovorite z ljudmi, ki delo opravljajo. Pojasnite, kaj boste opazovali, kako so opredeljene kategorije, kdo bo videl rezultate in pri kateri odločitvi bodo ti pomagali. Operaterje vprašajte, katerih prekinitev obstoječe evidence ne zajamejo. Raziskava je uporabnejša, če lahko ljudje pojasnijo, zakaj manjka komplet, kot če čutijo pritisk, da čakanje prikrijejo.

Opredelite populacijo: ljudi ali stroje, izmene, dneve in proizvodne razmere, ki naj bi jih rezultat opisoval. Raziskava dnevne izmene na enem območju montaže ne opisuje samodejno tudi nočnega dela ali celotnega obrata.

Nato izberite enoto opazovanja. Operater v določenem trenutku je ena enota, stroj v določenem trenutku pa druga. Njuni stanji obravnavajte ločeno. Stroj lahko samodejno obdeluje kos, medtem ko njegov operater kontrolira drug kos. Stroj obratuje, operater pa izvaja kontrolo: pri nobenem od obeh opazovanj ne gre za nedejavnost.

Jasno določite tudi časovni obseg. Če raziskava zajema celotno plačano izmeno, vključite ustrezno kategorijo odmorov. Če zajema le določena obdobja obratovanja, navedite, da je to časovna osnova za izračun deležev. Teh dveh rezultatov ne primerjajte, kot da merita isto stvar.

Dejavnosti opredelite tako, da jih opazovalci lahko prepoznajo

Uporabite majhno število kategorij, ki se za izbrano enoto opazovanja med seboj izključujejo in zajemajo pričakovane situacije. Za vsako napišite kratko opredelitev s primeri iz obravnavanega območja.

»Čakanje na material« naj pomeni, da izbranega dela ni mogoče nadaljevati, ker potreben material ni na voljo, ne pa, da operater slučajno stoji ob regalu z materialom. Pri »pripravi« se dogovorite, kje so meje te dejavnosti, od začetka priprav do pripravljenosti za proizvodnjo. Potrebno kontrolo vodite kot ločeno kategorijo, namesto da jo skrijete v splošno kategorijo neproizvodnih dejavnosti.

Vključite tudi oznako za neznano stanje oziroma za stanje, ki ga ni mogoče opazovati. Če ne morete ugotoviti, kaj se dogaja, zabeležite negotovost, namesto da ugibate o vzroku. Te primere preglejte ločeno; ne smejo kar izginiti iz imenovalca pri izračunu deležev.

Opredelitve preverite s kratko pilotno raziskavo. Opazovalci naj razvrstijo iste situacije in se pogovorijo o razlikah. Če nekdo iskanje orodja uvrsti med pripravo, drugi pa med čakanje, bo raziskava deloma merila razlike v vaših opredelitvah namesto dejanskega dela. To uskladite, preden začnete zbirati glavni vzorec.

Pilotna raziskava razkrije tudi praktične težave: nedostopne opazovalne točke, predolgo pot obhoda ali tako podrobne kategorije, da jih z bežnim pogledom ni mogoče ločiti.

Naključna opazovanja razporedite tako, da bodo predstavljala proizvodnjo

Čase opazovanj vnaprej določite z orodjem za generiranje naključnih števil, vzorčenje pa razporedite čez izmene in dneve, na katere se odločitev nanaša. Osebo ali stroj izberite po načrtu, ne glede na to, kaj se vam ob prihodu zdi najbolj zanimivo.

Reden obisk vsake pol ure lahko vedno znova sovpade z dopolnjevanjem materiala, odmorom ali strojnim ciklom. Če opazujete le takrat, ko ima vodja izmene čas, nastane drugačna pristranskost. Naključno izbrani časi pomagajo preprečiti takšne vzorce, z zajetjem ustreznih obratovalnih razmer pa bo rezultat uporaben tudi zunaj enega priročno izbranega dopoldneva.

V vsakem izbranem trenutku zabeležite trenutno dejavnost, ne da bi čakali na začetek naslednje. Shranite časovni žig, enoto opazovanja, kategorijo ter ustrezne podatke o izmeni ali izdelku. Dodajte kratko stvarno opombo, kadar bo ta pomagala pri raziskovanju zastoja. Ne prekinjajte dejavnosti, da bi dobili pojasnilo, in nato kot dejavnost ne zabeležite pogovora, ki ste ga sami sprožili.

Zabeležite izpuščena opazovanja in razloge zanje. Če vsako nedostopno ali težavno opazovanje nadomestite s priročnim opazovanjem v bližini, lahko spremenite, kaj vzorec predstavlja.

Če eno izmeno namerno vzorčite pogosteje, rezultate po izmenah prikažite ločeno ali jih združite z utežmi, ki odražajo čas oziroma populacijo, za katero pripravljate oceno. Če podatke z različno pogostostjo vzorčenja preprosto združite, lahko neobičajna izmena prevlada v končnem rezultatu.

Ločite tudi med številom opazovanj in količino neodvisnih informacij. Če med enim obhodom opazujete več operaterjev, dobite več zapisov, vendar so lahko njihova stanja povezana zaradi istega pomanjkanja materiala. Podobna omejitev velja za ponavljajoča se trenutna opazovanja med istim zastojem. V zapisih ohranite podatek o obhodu in časovni skupini, da bo analiza lahko upoštevala to povezanost znotraj skupin.

Koliko trenutnih opazovanj potrebujete?

Potreben vzorec je odvisen od natančnosti, ki jo zahteva odločitev, in pričakovanega deleža dejavnosti. Nobeno število opazovanj samo po sebi ne zagotovi reprezentativnosti vsake raziskave.

Pri načrtovanju enostavnega slučajnega vzorca neodvisnih opazovanj se za delež ene dejavnosti pogosto uporablja naslednji približek:

n ≈ z² × p × (1 − p) ÷ e²

Pri tem je n število opazovanj, p pričakovani delež, zapisan z decimalnim številom, e želena absolutna meja napake, z pa vrednost normalne porazdelitve za izbrano stopnjo zaupanja. Pri približni stopnji zaupanja 95 % je z enak 1,96. Izračunano število zaokrožite navzgor.

Če še nimate verodostojne ocene za p, z vrednostjo 0,50 dobite največje število opazovanj za dano absolutno mejo napake. Pri meji napake petih odstotnih točk, e = 0,05, izračun da 385 opazovanj. To je primer načrtovanja ob teh predpostavkah, ne splošno veljavno najmanjše število ali jamstvo za vsako podskupino.

Natančno opredelite, kaj pomeni »pet odstotkov«. Delež čakanja 20 % z mejo napake petih odstotnih točk pomeni razpon približno od 15 % do 25 %. Relativna meja napake v višini 5 % tega deleža pa pomeni le eno odstotno točko v vsako smer, kar zahteva precej večji vzorec.

Natančnost načrtujte glede na kategorijo in primerjavo, ki sta pomembni za vašo odločitev. Skupno število opazovanj, ki zadostuje za oceno celotnega deleža čakanja, morda ne bo zadostovalo za posamezne izmene, redke zastoje ali posamezne delovne centre. Tudi opazovanja, zbrana v skupnih obhodih, zahtevajo analizo, ki upošteva zasnovo vzorčenja; vsake zabeležke ne smete obravnavati kot neodvisno opazovanje. Če se odločate o majhni spremembi ali večji naložbi, naj strokovnjak za vzorčenje preveri zasnovo, preden začnete glavno zbiranje podatkov.

Primer: kako na podlagi števila opazovanj po dejavnostih ugotoviti, kaj bi lahko izboljšali

Predstavljajte si oddelek ročne montaže, kjer ekipa sumi, da delo prekinjajo nepopolni kompleti materiala. V raziskavi se v zajetih proizvodnih obdobjih zbere 400 opazovanj delavcev v posameznih trenutkih, pri čemer ima vsak tak trenutek enako verjetnost izbora. Za ta poenostavljeni primer predpostavimo, da so opazovanja neodvisna in da je vsako mogoče razvrstiti v eno od kategorij.

Opazovana aktivnost	Število opazovanj	Delež opazovanj
Montaža	200	50%
Nastavljanje in priprava	60	15%
Kontrola	40	10%
Čakanje na material	80	20%
Drugi ugotovljeni zastoji	12	3%
Načrtovani odmori	8	2%
Skupaj	400	100%

Ocenjeni delež čakanja na material je 80 ÷ 400 = 20%. Ta delež opisuje skupni čas delavcev, ki ga predstavlja raziskava. Ne pomeni, da vsak delavec čaka natanko petino vsake izmene ali da vsaka prekinitev traja enako dolgo.

Za ta posamezni delež s preprostim normalnim približkom dobimo:

Približna meja napake pri 95% stopnji zaupanja = 1,96 × √[0.20 × 0.80 ÷ 400] = 0,0392

To je približno 3,9 odstotne točke, kar pomeni približni interval od 16,1% do 23,9%. Izraža negotovost zaradi vzorčenja ob navedenih predpostavkah. Ne zajema pristranskega razporeda opazovanj, napačno razvrščenih aktivnosti ali drugačnega nabora izdelkov v naslednjem mesecu.

Pri majhnih vzorcih ali deležih aktivnosti blizu nič ali ena uporabite primernejši interval, na primer Wilsonov ali eksaktni binomski interval, namesto da se zanašate na ta simetrični približek. Če so opazovanja združena v skupine ali utežena, naj izbrana metoda upošteva tudi zasnovo vzorčenja.

Za delo v proizvodnji je pomembnejši jasen sklep kot decimalna natančnost: čakanje na material je treba raziskati. Najprej preverite, kje je prišlo do nepopolnih kompletov, katere komponente so manjkale in ali bi lahko namesto tega začeli naslednjo montažo. Kategorija pokaže, kje iskati; ekipa in spremljajoče evidence pa pojasnijo, zakaj se je to zgodilo.

Izboljšajte razmere, nato preverite učinek

Ugotovitve preglejte skupaj z delavci, osebjem za oskrbo z materialom in osebo, odgovorno za obravnavani proces. Ločite nujno delo od prekinitev, ki se jim je mogoče izogniti. Kontrola lahko zagotavlja kakovost, priprava omogoča izdelavo naslednje serije, odmori pa pomagajo vzdrževati delo skozi delovni dan. Nobena od teh aktivnosti ne postane odvečna izguba zgolj zato, ker ni montaža.

Izberite ciljno usmerjeno spremembo in določite odgovorno osebo. V primeru montaže bi to lahko pomenilo preverjanje popolnosti kompleta, preden se delo sprosti v oddelek. Preverite, ali se težave z manjkajočimi komponentami zmanjšujejo in ali lahko delo dejansko napreduje prej, ne pa da se čakanje le preseli v drug oddelek.

Opazovanja ponovite v primerljivih razmerah ter ohranite enake opredelitve kategorij in časovne meje. Poleg glavnih deležev primerjajte tudi nabor izdelkov, kadrovsko zasedbo in neobičajne dogodke. Majhna sprememba deleža znotraj negotovosti raziskave sama po sebi ni prepričljiv dokaz; tudi spremenjen nabor izdelkov lahko izboljša rezultat, ne da bi se način dela izboljšal.

Predvsem pa prvotnega 20% deleža čakanja ne pretvorite neposredno v 20% dodatne zmogljivosti. Sproščeni čas je lahko razdrobljen, za njegovo izrabo je lahko potrebna še ena oseba ali pa sovpada s časom, ko stroj že deluje. Lahko gre tudi za čas, ko na delovnem centru ne bi bilo mogoče izvajati nobene druge operacije.

Preverite učinek na vir, ki ga nameravate razporejati. Če izboljšan način priprave res skrajša pripravljalni čas, novo trajanje izmerite in odobrite. Če zaradi izboljšave delovni center postane razpoložljiv za daljše obdobje, preverite, ali to razpoložljivost omogočajo tudi zaposleni in oprema. Ločeno obravnavajte porabljeni čas dela ljudi, pretečeni čas operacije in zasedenost stroja.

Preverjene izboljšave vključite v terminski plan proizvodnje

Potrjena izboljšava ne vpliva le na delovni center, ki ste ga preučevali. Krajši pripravljalni čas lahko omogoči zgodnejši začetek naslednjega naročila, vendar to še vedno potrebuje material in prostor pri naslednji operaciji. Za iste stroje lahko tekmujejo tudi druga naročila. Zato je treba lokalno izboljšavo vključiti v skupni proizvodni plan.

SkyPlanner omogoča, da trajanje posameznih korakov postopka določite s časom na kos, hitrostjo izdelave ali fiksnim časom, pri čemer ostajata pripravljalni in zaključni čas ločeno razvidna. Izmene delovnih centrov določajo razpoložljiva časovna okna. Arcturus, umetna inteligenca za terminiranje v sistemu SkyPlanner, izračuna terminski plan glede na nastavljene zmogljivosti, odvisnosti in prednostne naloge, rezultat pa je viden na Ganttovem diagramu.

Predstavljajte si, da naknadna meritev za določeno skupino operacij potrdi skrajšanje pripravljalnega časa s 40 na 30 minut. Posodobite ustrezne vhodne podatke za planiranje, da bodo zadevne operacije uporabljale odobreni pripravljalni čas, nato znova izračunajte njihovo razporeditev skupaj z vsem preostalim delom. Preglejte naslednje operacije in dobavne roke, ne le vrzeli, ki je nastala na prvem delovnem centru.

SkyPlanner izračuna usklajen terminski plan za vse operacije, zato vam ni treba vsake spremenjene operacije ročno umeščati v čakalne vrste posameznih strojev. Vi odločite, katera izboljšava je potrjena in katera naročila imajo prednost; Arcturus ta navodila upošteva v planu. Boljša dokazna podlaga se tako pretvori v uporabno proizvodno zmogljivost tam, kjer jo je dejansko mogoče izkoristiti.

Izkušnja podjetja Fredman Operations s sistemom SkyPlanner ponazarja prednosti terminiranja. Ta proizvajalec embalaže za živila prej ni imel jasnega pregleda nad zmogljivostmi po posameznih izmenah, nujno ponovno terminiranje pa je lahko trajalo uro ali več. Z uvedbo sistema je podjetje združilo terminske plane strojev in zmogljivosti izmen v skupnem Ganttovem pogledu. Poroča o hitrejšem odzivanju na spremembe in jasnejši podlagi za potrjevanje dobavnih rokov. Njegova zgodba kaže, kako pomembno je uskladiti celotno delovno obremenitev, ko se razmere spremenijo.

Izberite SkyPlanner, ko morate preverjene izboljšave v proizvodnji pretvoriti v izvedljiv plan za vsa naročila. Prek odprtega vmesnika REST API se poveže s katerim koli sistemom ERP ali MES, zato lahko obdržite sisteme za upravljanje poslovanja in hkrati izboljšate terminiranje proizvodnje.

Rezervirajte predstavitev sistema SkyPlanner in pripravite primer ene izboljšave, njen odobreni učinek na trajanje ali razpoložljivost ter druga naročila, ki uporabljajo iste vire. Tako boste na konkretnem primeru videli, kaj sprememba pomeni za delo, ki ste ga obljubili kupcem. Če želite sistem najprej raziskati sami, preizkusite SkyPlanner s predstavitvenimi podatki.