Глад и блокиране: диагностика на загубите от нарушение на баланса на линията при предаването от насипно към опаковане

Филърът работи. Опаковачът работи. Палетизаторът работи. Линията е произвела с 15% по-малко от очакваното през смяната и нито една машина не е показала грешка.

Това е загуба от нарушен баланс на линията. Нищо не се е счупило. Машините са чакали една друга и чакането се записва на грешното място: повечето системи за мониторинг отчитат машина, която е включена, но бездейства, като собственото й спиране, или не го кодират изобщо.

На линии с предаване от насипно към опаковане, гладуването и блокирането често са по пет или повече точки OEE. OEE на ниво машина не може да ги приписва, защото причината никога не е машината, която ги показва. Тази статия е за измерване на тези загуби, приписването им на станцията, която ги е причинила, намирането на тясното място, което всъщност определя скоростта на линията, и за отстраняване на загубата с трите лоста, които нищо не струват, преди някой да предложи оборудване.

Три състояния, в които може да бъде работеща машина

Машина, която не е в грешка, е в едно от трите състояния и само едно от тях произвежда нещо.

Работи. Включена, заредена, разтоварва, произвежда.

Гладува (starved). Включена и готова, но чака вход. Приемът е празен, защото станцията нагоре по веригата е спряла, бавна или между партиди.

Блокирана. Включена и готова, но не може да разтоварва. Изходът е пълен, защото станцията надолу по веригата е спряла, бавна или запушена.

Повечето мониторинги не могат да различат трите. Заради липсата на грешка, гладна или блокирана машина не повдига аларма, затова тя се записва като собственото й спиране, остава некодирана или, където системата следи само сигналите за грешка, се брои като работеща. Операторите правят същото: филър, който чака насипно, не е проблем на филъра, така че никой не записва причина. Резултатът е линия, където грешните машини носят простоя и броят на линията е с 15% по-малък. Методът на Robert Hansen за OEE има име за тази загуба - индуцирано спиране: време загубено заради причина извън машината.

Правилото, което прави това поправимо: гладното или блокираното спиране принадлежи на станцията, която го е причинила, а не на тази, която го е показала. Гладен етикетирач е загуба на филър или на насипно. Блокиран филър е загуба на опаковачката. Докато спиранията не се приписват така, Парето е списък с жертви.

Защо при предаването се случва това

Насипното и опаковъчната част работят в различни ритми. Смесирането, готвенето, пълненето на резервоар, работа на реактор - това са пакетни процеси с цикъл, измерван в часове, с прозорци за почистване на място и смени на резервоари между тях. Опаковъчната линия работи непрекъснато с темп, измерван в бройки на минута. Натрупването между тях съществува, за да поеме несъответствието, и то го прави само в рамките на своя капацитет.

Затова линията гладува по график. Всеки път, когато партидата приключи и следващата не е готова, буферът се изпразва, филърът спира и всичко надолу по веригата следва. Всеки път, когато насипното произвежда повече от опаковката, буферът се пълни, насипното е блокирано и цикълът на партидата се измества. Нито едната страна не вижда цялата картина: насипното отчита завършвания на партиди, опаковката отчита наличност на машини, и часовете, които линията е прекарала в чакане, попадат между два отдела, две системи и две срещи.

В обратната посока, бавен палетизатор или опаковачка с хронични запушвания връщат цялата линия до филъра. Блокирането пътува нагоре по веригата толкова бързо, колкото гладуването пътува надолу. Статията за лошо действащите машини има пример: палетизатор, който изглежда неутрален сам по себе си и в крайна сметка спираше три линии.

Намерете истинското тясно място

Тясното място е станцията с най-ниската ефективна скорост, включително собствените й спирания, а не тази с най-ниската заводска скорост. Филър с номинална скорост 200 единици в минута, който спира за микроспирания 10% от времето, ефективно е машина 180; опаковачка с номинал 190, която работи без прекъсване, е по-бърза станция. Номиналът поставя тясното място на опаковачката. Данните го поставят на филъра.

То също се мести. На линия с голям микс тясното място е една станция за малки формати и друга за големи, една станция на дневна смяна и друга през нощта, насипно на някои SKU и опаковане на други.

Веднъж измерени състоянията на станциите, тестът е прост. Тясното място е станцията, която почти никога не гладува и почти никога не е блокирана, и чиито собствените спирания винаги достигат до броя на линията. Всичко нагоре по веригата от нея е периодично блокирано от нея; всичко надолу по веригата е периодично гладувано от нея. Нарисувайте времевата лента за смяна, станция по станция, и тясното място е това с липса на чакане в реда си.

На опаковъчната линия, използвана в тази серия, заводът предполагаше, че филърът е тясното място; това беше най-новата машина и тази, около която беше проектирана линията. Четири седмици данни за състоянията показаха, че опаковачката задава темпа три дни в седмицата, когато хроничните микроспирания бяха най-лоши, а насипното го задаваше в другите два, около смяната на партидите. Филърът беше тясното място около четири часа седмично. Всеки проект за подобрение в продължение на две години беше насочван към него.

Измерване: състояния на станцията, не OEE на станцията

OEE на станцията не може да приписва тази загуба, защото загубата е в отношенията между станциите. Нужно е едно състояние на станция, на секунда: работи, гладува, блокира, спряна.

Сигналите обикновено вече са налични. Run/stop сигнал от PLC или сензор дава работещо и спряно. Фотореле на входа и изхода, или сензор за ниво на буфера, дават гладуване и блокиране: бездействаща машина с празен вход гладува, бездействаща машина с пълен изход е блокирана. Където сигналите липсват, камера над натрупването върши същата работа. Четири седмици, всеки SKU, всеки екип.

После правилото за приписване. Гладно спиране се начислява на най-близката нагоре по веригата станция, която е била спряна или работила под скорост по това време; блокирано спиране - на най-близката надолу по веригата. Изходът е за всяка станция три числа: минути загубени за собствените й спирания, минути, които е причинила надолу по веригата чрез гладуване, минути, които е причинила нагоре по веригата чрез блокиране. Сумирани, това е загубен продуктив изход по причина, и реатрибутираният Парето обикновено е различен от машинно-ниво списъка. Станции, които изглеждаха невинни, се появяват; станции, които изглеждаха виновни, като филърът на тази серия, спадат.

Четене на модела: четири причини

Със състоянията и приписването на място, загубата обикновено се разбива на една или повече от четири причини и за всяка има различно решение.

Несъответствие на скоростта. Опаковъчната линия е просто по-бърза, отколкото насипното може да достави, или палетизаторът е просто по-бавен от опаковачката. Времето за гладуване или блокиране е относително постоянно и не зависи от смените на партидите. Това е структурен факт за линията и той определя реалния й темп; първата задача е да се планира при този темп, а не при заводската скорост на най-бързата станция.

Гладуване, свързано с цикъла на партидата. Времето за гладуване е периодично и съвпада със завършването на партидите, прозорците за почистване и смяната на резервоарите в графика на насипното. На времевата лента то се появява като редовни празнини, на едни и същи места във всеки цикъл на партидата. Това е проблем на планирането и е най-честата причина на линии от насипно към опаковане.

Буфер с неподходящ размер спрямо профила на спирането. Натрупването се изпразва или пълни по-бързо, отколкото продължават спиранията от двете му страни. Опаковачка с дву-минутно микроспиране на всеки десет минути запълва деветдесетсекунден буфер всеки път и филърът е блокиран при всяко спиране. Буферът е бил оразмерен по правило на палеца, а не спрямо измерения профил на спиранията на съседите.

Движещо се тясно място. Станцията, която задава темпа, се променя в зависимост от SKU или смяна. Загубата се появява като гладуване надолу от една станция за някои формати и блокиране нагоре от друга за други. Това е проблем с маршрутизацията, настройки и методи на екипа, и поправката е за всяко SKU отделно, а не за цялата линия.

Поправяне: скорост, буфер, график

Три лоста, в ред на разходите. Оборудването е четвърто и само след като първите три са използвани.

Скорост. Работете нестесняващите станциите малко над темпото на тясното място, със скорост контролирана от нивото на буфера, а не на максимум. Класическото проектиране на линия кара машините от двете страни на тясното място да работят малко по-бързо, за да може буферът да се напълни след спиране; пълна газ е твърде бързо. Филър, работещ на 200 вмин в опаковачка, която може да поеме само 180, не произвежда 200; произвежда 180 и разликата се превръща в блокиране, запушвания и брак. Забавянето до 185 премахва повечето блокирания, оставя достатъчен марж да се напълни буферът след спиране на опаковачката, намалява микроспиранията и не струва нищо. Това е достатъчно противоинтуитивно, че операторите няма да го направят без данните пред тях и обикновено е първата корекция.

Буфер. Оразмерете натрупването спрямо измерения профил на спиранията на станциите от двете страни, не спрямо наличното пространство или фабричните настройки на доставчика. Ако най-дългото рутинно спиране на опаковачката е три минути, буферът пред нея трябва да побира три минути продукция на филъра. Слишком малък буфер превръща всяко downstream микроспиране в upstream блокиране; твърде голям буфер скрива проблема и задържа продукт.

График. Съгласувайте стартовете на партидите и прозорците за почистване с търсенето на опаковъчната линия, така че следващата партида да е готова преди буферът да се изпразни. Подредете SKU, така че ритмите на насипното и опаковката да съвпадат, групирайки формати чиито цикли на партида и темпове на опаковане са съвместими. Планирайте опаковъчната линия при темп, ограничен от насипното за SKU, където насипното е тясното място, така планът да не обещава продукция, която линията физически не може да направи. Това са решения на планиращите и те имат нужда от измерените състояния пред себе си.

Оборудване, само на тясното място. След скорост, буфер и график, това, което остава, е структурно и данните казват точно къде: една станция, която задава темпа, за SKU, където така е. Това е далеч по-малко и по-точно насочено искане за капитал в сравнение с нова линия и е единственото искане за оборудване, което данните за баланс на линията подкрепят.

Пример

Серията линия, от метода за скрита вместимост: гладуването и блокирането бяха 5 точки OEE, около 6 часа линия на седмица. Първата статия разпредели 1 точка като възстановима чрез дисциплина и 4 като „приемливо, отгоре“, предполагайки, че доставката на насипно е факт, с който опаковъчната линия трябва да се примири.

Четири седмици състояния на станциите казаха различна история.

Поправката на опаковачката от статията за микроспирания премахна повечето блокирания, а работа на филъра при 185 вместо 200 премахна блокирането от несъответствие на скоростите и намали отпадъка едновременно. Заедно, това са приблизително 2 точки.

Гладуването, свързано с цикъла на партидата, беше по-голямото откритие. Съгласуването на старта на всяка партида с нивото на буфера, а не с собствения цикъл на насипния екип, и пренареждането на две SKU, така че техните цикли да съвпаднат с темпа на опаковката, премахнаха около половината от него: приблизително 1.5 точки, които заводът бе приел като upstream факт, сега в ръцете на планиращия. Останалите 1.5 точки са реална разлика между капацитета на насипното и темпа на опаковката за тези SKU и сега са измерено число: структурната част, и единствената част от тази загуба, към която може легитимно да се приложи оборудване.

Честният извод е, че разпределението в първата статия беше консервативно. Част от загубата, която заводът е приел като upstream факт, беше всъщност загуба от планиране и единственият начин да се открие това беше да се измерят състоянията. Числата са илюстративни; моделът, при който графикът поема повече от загубата, отколкото някой е очаквал, е това, което виждаме на повечето линии от насипно към опаковане.

Как Fabrico прави това

Fabrico записва гладуване и блокиране като техни собствени състояния, начислява всяко чакане на станцията, която го е причинила, и планира и ценообразува опаковъчната линия при нейния реален темп, с насипно и опаковане в една система. Загубата от нарушен баланс живее между системите на два отдела. Насипното има своите записи на партидите, опаковката има своето машинно наблюдение и чакането попада в пропастта между тях. Единственият начин да се притежава загубата е да имате и двете страни на едно място, което е това, за което е изградена платформата на Fabrico за производителност (MES, OEE, CMMS & AI).

Гладни и блокирани са първокласни състояния. Състоянието на всяка станция - работи, гладува, блокира или спряна - се улавя на секунда от PLC сигнали, сензори и компютърно зрение над натрупването и се записва като такова, а не се слива в „работи“. Времевата лента съществува за всяка смяна без никой да я чертае.

Приписването е вградено. Всеки период на гладуване или блокиране се начислява на станцията, която го е причинила, така че Парето е по загубен продуктивен изход по причина, а не по симптом. Филърът спира да бъде обвиняван за празнините в партидите на насипното и микроспиранията на опаковачката се начисляват с филър времето, което са блокирали.

Тясното място се идентифицира за всяко SKU и всяка смяна и се показва, че се движи. Платформата отчита коя станция е задала темпа на линията, за колко време, за кои формати, така че усилията за подобрение да отидат към станцията, която в действителност ограничава продукцията тази седмица.

Планиращият планира при реалния темп. Модулът за производство планира опаковъчната линия при темп, ограничен от тясното място за всяко SKU, съгласува старта на партидите и прозорците за почистване с нивото на буфера и търсенето на опаковката и подрежда формати така, че ритмите на насипно и опаковка да съвпадат. Когато насипното се забави, той пренарежда поръчките за опаковане вместо да остави линията да гладува спрямо първоначалния план.

Модулът за финансова въздействие ценообразува чакането. С цената на продажба и маржа въведени веднъж на SKU, часовете на гладуване и блокиране се оценяват по маржа на SKU-то, което е чакало. Филър, гладуващ при формат с висок марж, струва повече от същото чакане при формат с нисък марж, и AI конкретните препоръки подреждат предложените корекции - задаване на скорост, промяна на буфера, правило за синхронизиране на партиди - по възстановима стойност, с собственик и измерен резултат.

Поддръжката се подава там, където причината е износване. Когато причината за блокирането е станция, чиято честота на спиранията расте, заявката за работа се генерира срещу този актив в същата система с приложени доказателства за загубен продуктив изход.

Загубата, за която никой не свиква среща, се превръща в подреден списък с парична стойност и собственик за всяка линия.

Често задавани въпроси

Какво са гладуване и блокиране в производството? Гладуване е машина, която е включена и готова, но бездейства, защото няма вход; блокиране е машина, която е включена и готова, но бездейства, защото не може да разтоварва. И двете са загуби причинени от друга станция, и повечето мониторинги ги записват на грешната машина или ги оставят некодирани, защото машината, която ги показва, не е дала грешка.

Как да намерите тясното място на опаковъчна линия? Измерете състоянието на всяка станция за няколко седмици. Тясното място е станцията, която почти никога не гладува и почти никога не е блокирана, и чиито собствени спирания винаги намаляват броя на линията. Това е станцията с най-ниската ефективна скорост, включително собствените й спирания, а не тази с най-ниската заводска скорост, и често се променя според SKU и смяна.

Защо OEE на машината не показва загуби от нарушен баланс? Защото загубата е в отношенията между станциите, а не в някоя единична машина. Загубеното време на гладуващ филър обикновено се начислява на филъра, когато изходът, който не е произвел, всъщност е загуба на насипното или загуба от планиране. Само състояния на станциите с приписване към причиняващата станция правят загубата видима.

Колко голям трябва да е натрупващият буфер? Достатъчно голям, за да побере продукцията на горната станция за продължителността на най-дългото рутинно спиране на долната станция, и обратното. Оразмерете го спрямо измерения профил на спиранията на станциите от двете страни, а не спрямо правило на палеца или наличното пространство.

Нужно ли е машините, които не са тясно място, да работят на пълна скорост? Не, и не точно на темпото на тясното място. Станция, която работи много по-бързо от тясното място, не увеличава изхода на линията; тя прекарва разликата блокирана, запушвайки и генерирайки брак. Работете я малко по-бързо от тясното място, със скорост контролирана от нивото на буфера, така че буферът да се напълва след спиране без постоянно старт-стоп циклиране.

Вижте къде линията чака

Ако всички машини отчитат висока наличност, а броят на линията е по-малък, загубата е между тях. Четири седмици състояния на станциите ще покажат къде, коя станция задава темпото и колко от чакането принадлежи на графика, а не на оборудването.

Пилотът с фиксиран обхват прави точно това: една линия, шест седмици, инсталиране на индустриален сензор и хъб с вашия екип и компютърно зрение над предаването, състоянието на всяка станция се улавя и приписва от първия ден. Извеждането включва реалното тясно място за всяко SKU, реатрибутирания Парето на загубите и трите най-ценни интервенции, които по правило включват едно задаване на скорост и едно правило за планиране, което заводът може да приложи следващата седмица. Таксата е фиксирана и се кредитира в пълен размер срещу първата годишна абонаментна такса, ако разширите внедряването. Пилотът се изпълнява върху платформата за производствено представяне на Fabrico (MES, OEE, CMMS & AI), която свързва машинни данни, OEE и анализ на загубите, планиране на производството, стойността на изхода на ниво SKU и поддръжка в една система, така че тясното място, което данните намират, да е това, около което се планира графикът.

Заявете демонстрация или прочетете как модулът за планиране планира при темп, ограничен от тясното място.