3P (Процес за подготовка на производството): Внедряване на Lean при проектиране на нови производствени линии

Процесът за подготовка на производството (3P) е структуриран lean събитиен подход, който проектира нов продукт и неговата производствена линия така, че да са свободни от отпадъци още от първия ден, преди да е купено каквото и да е оборудване или да е излят бетон.

Докато kaizen подобрява процес, който вече съществува, 3P работи една стъпка нагоре: оформя дизайна така, че отпадъците никога да не бъдат вградени. Повечето фабрики прекарват години в преследване на муда по линии, които са били лошо разположени още в началото. 3P е дисциплината, която решава проблема в неговия източник, когато промените струват почти нищо.

Защо съществува 3P: цената на вграждането на отпадъците

Приблизително 70, 80 процента от разходите за жизнения цикъл на един продукт се ангажират по време на дизайна, но повечето усилия за подобрение идват след като линията вече работи и разположението е фиксирано в стомана.

След като конвейерът е закован и клетката е окабелена, преместването на работна станция с два метра може да означава спиране на производството, искане на капитал и седмици загубен добив. 3P се намесва, докато дизайнът все още е на хартия и картон, когато лошата идея струва гумичка, а не наредба за промяна.

Възвръщаемостта се умножава. Линия, проектирана с балансирани станции и кратки пътеки на придвижване, започва с по-висока Обща ефективност на оборудването вместо да се бори да я постигне с течение на тримесечия. Тя се нуждае от по-малко преработки, поддържа по-малко запаси и осигурява на операторите ергономичен еднопарчов поток още от първата смяна. Вие не подобрявате линия по-късно; вие отказвате да вградите проблемите изобщо.

3P срещу kaizen: две различни задачи

Инструменти за непрекъснато подобрение като циклът PDCA и A3 решаване на проблеми предполагат, че процесът вече произвежда. Те оптимизират това, което е пред вас. 3P не предполага, че нещо вече съществува, и задава по-трудния въпрос: какъв е възможно най-простият начин този продукт да протича?

• Kaizen: постепенен, често срещан, с нисък риск, прилаган върху работеща линия. Премахва отпадъците, които можете да видите.
• 3P: интензивен, рядко прилаган, с голям ефект, прилаган към нов продукт или нова линия. Предотвратява отпадъците, които иначе бихте създали.

Полезно правило: използвайте 3P когато стартирате нов продукт, добавяте нова линия или завод, или пред вас е скок в обема, който трябва да бъде поет чрез преразглеждане, а не чрез дребни корекции. За всичко останало kaizen и картиране на стойностния поток остават ежедневният двигател.

Методът 3P в седем стъпки

3P събитие обикновено трае три до пет дни с крос-функционален екип от инженери, оператори, поддръжка, качество и покупки. Обичайна последователност изглежда така:

1. Определете продукта и такт. Закрепете клиентското търсене, таргетната цена и критичните за качеството характеристики, които дизайнът трябва да постигне. Инструменти като Разгръщане на качествените функции (QFD) и CTQ дървета превеждат нуждите на клиента в целеви изисквания за дизайна.
2. Разделете продукта на ключови процеси. Разложете изделието на фундаменталните трансформации, необходими за изработването му (свързване, формоване, рязане, покритие, тестване).
3. Намерете природни аналози. За всеки процес търсете в природата и в други отрасли как функцията се постига по прост начин. Тази стъпка „процес с един поглед“ освобождава екипа от копирането на последната линия.
4. Генерирайте по седем алтернативи за всеки процес. Дисциплината на седемте насилва екипите да преминат отвъд първия очевиден отговор към наистина различни концепции.
5. Сглобявайте и тествайте макети. Използвайте картон, пяна и пълномащабна симулация, за да разходите потока физически. Екипите играят процеса, за да разкрият отпадъци от движение и проблеми с достигането.
6. Оценете по lean критерии. Оценете концепциите по поток, гъвкавост, ергономия, риск за качеството и разходи. Вкарайте режимите на отказ в FMEA преди да се ангажира каквото и да е.
7. Изберете, планирайте и предайте. Изберете печелившия дизайн и изработете план за изпълнение, включително контролен план за качеството след пускането на линията в експлоатация.

Пример: оразмеряване на нова монтажна клетка спрямо такт

Да предположим, че завод проектира нова линия за електронен корпус. Клиентското търсене е 460 единици на ден. Линията работи една смяна от 8 часа (480 минути) с 20 минути планирани почивки, оставайки 460 минути налично време.

Такт = налично време / търсене = 460 минути / 460 единици = 1,0 минута на единица. Всяка станция трябва да освобождава завършена единица при или под 60 секунди, за да изпревари клиентското търсене.

Екипът разлага монтажа на работно съдържание, което общо е 4,6 минути ръчен труд. За да намерят минималния брой станции, делят общото работно съдържание на такт: 4,6 / 1,0 = 4,6, закръглено нагоре до 5 станции. Сега екипът балансира 4,6 минутите между 5 станции по около 0,92 минути всяка, оставяйки малък буфер под такта за вариации.

По време на макетните проби с картон става ясно, че една станция изисква операторът да се обърне на 180 градуса, за да достигне приспособление, добавяйки движение, което изважда станцията над такта. Екипът преструктурира разположението на приспособлението на място. Тъй като това се случва на картон, поправката струва един следобед, а не ретрофит.

Това е целият смисъл на 3P: тактовата математика и физическата симулация заедно улавят тясно място, което работеща линия би скрила зад извънреден труд за месеци. Прегледът на баланса на станциите спрямо такта е и мястото, където мисленето от типа теория на ограниченията показва стойността си, тъй като най-бавната станция управлява цялата клетка.

Чести капани и как да ги избегнете

• Пропускане на макета. Екипи, които прескачат от концепция към CAD, губят физическото разбиране, което разкрива проблеми с достигането, придвижването и видимостта. Постройте картона.
• Закотвяне към съществуващата линия. Ако екипът копира оформлението от миналата година, 3P се превръща в бързо упражнение по разположение. Правилото за седемте алтернативи съществува именно за да прекъсне това закотвяне.
• Изключване на операторите и поддръжката. Хората, които ще оперират и ремонтират линията, забелязват ергономични и сервизно-достъпни пропуски, които инженерите пропускат. Включете ги в стаята.
• Игнориране на поддържимостта. Дизайн, който тече прекрасно, но скрива лагер зад заварена рамка, ще ви преследва. Проектирайте за достъп и планирайте превантивни процедури и автономна поддръжка в концепцията, а не след това.
• Липса на план за измерване. Ако не можете да видите как новата линия работи от първия ден, не можете да кажете дали 3P дизайнът е дал резултат. Решете предварително как OEE, наличността и качеството ще бъдат регистрирани.

Къде се вписва Fabrico

3P дизайнът е хипотеза за това как трябва да работи една линия. Fabrico е начинът да я потвърдите срещу реалността още от първата смяна.

Fabrico предоставя в реално време мониторинг на OEE и производство, така че тактът, балансът и целите за наличност, заложени по време на 3P събитието, да станат живи числа на пода, а не предположения в слайд.

Неговото computer vision може да чете статусите на машините дори на оборудване без PLC, което е често срещано, когато нова линия смесва модерни и по-стари активи, давайки ви точни данни без да чакате пълна интеграция.

Fabrico е и полево готов CMMS , така че превантивните графици, записи за активи и структурата на резервните части, които планирате по време на 3P, влизат директно в работни нареждания и рутинна поддръжка.

Произведен в ЕС с резидентност на данните в ЕС, той служи като основа от данни в реално време, която ви казва дали линията, която сте проектирали lean, всъщност работи lean. Разгледайте възможностите за OEE мониторинг и CMMS , за да видите как целите на нова линия остават видими от старта.

Често задавани въпроси

Как 3P се различава от обичайния kaizen?

Kaizen подобрява процес, който вече работи, премахвайки отпадъците, които можете да наблюдавате по съществуваща линия. 3P действа преди да съществува линия, проектира продукта и процеса така, че отпадъците да не бъдат вградени. Kaizen е постепенен и непрекъснат; 3P е интензивен и се използва при стартиране на нов продукт, нова линия или при голяма промяна в обема.

Колко време отнема едно 3P събитие и кой трябва да участва?

Повечето 3P събития продължават три до пет фокусирани дни. Екипът е умишлено крос-функционален: инженери по дизайн и процеси, оператори, които ще управляват линията, персонал за поддръжка и качество и често покупки. Включването на операторите и поддръжката рано е критично, защото те улавят ергономични и сервизно-достъпни проблеми, които чисто инженерните прегледи склонни да пропускат.

Трябва ли ми специален софтуер за провеждане на 3P?

Не. Ядрото на 3P е нискотехнологично умишлено: картон, пяна, пълномащабни макети и прости тактови изчисления. Софтуерът има значение след това, когато линията е в експлоатация, за да се верифицира дали дизайнът е издържал. Тук мониторингът на OEE в реално време и CMMS превръщат целите от 3P в измерени показатели и структурирана поддръжка, а не в надеждни оценки.

Проектирането на нова линия по lean принципи е само половината от задачата; доказването, че тя работи lean, е другата половина. Запазете демонстрация на Fabrico, за да видите как мониторингът на OEE в реално време и готов CMMS потвърждават вашия 3P дизайн още от първата смяна.