Jak zwiększyć wydajność produkcji? 7 sposobów

 

Rosnące koszty pracy, presja na terminy i coraz większa konkurencja sprawiają, że firmy produkcyjne szukają sposobów na zwiększenie wydajności. Nie zawsze oznacza to jednak konieczność budowy nowej hali, zakupu kolejnych maszyn czy zwiększenia zatrudnienia.

W wielu przypadkach większą produkcję można osiągnąć poprzez lepsze wykorzystanie istniejących zasobów. Pomóc może automatyzacja, robotyzacja, analiza przestojów, poprawa organizacji pracy czy cyfryzacja produkcji.

Co właściwie oznacza zwiększenie wydajności?

Wydajność produkcji można rozumieć jako ilość produktów wytworzonych w określonym czasie przy wykorzystaniu dostępnych zasobów.

Jeżeli firma produkuje 1000 elementów na zmianę, zwiększenie wydajności do 1200 sztuk oznacza wzrost o 20 proc. Nie musi to jednak oznaczać 20 proc. większego zatrudnienia.

Kluczowe jest znalezienie miejsca, które ogranicza przepustowość całego procesu.

1. Znajdź wąskie gardło

Pierwszym krokiem powinno być określenie, co ogranicza produkcję.

Wąskim gardłem może być:

• maszyna o zbyt małej wydajności,
• ręczne podawanie materiału,
• długi czas przezbrojenia,
• kontrola jakości,
• pakowanie,
• transport między stanowiskami,
• brak operatorów,
• częste awarie.

Zwiększenie wydajności stanowiska, które nie jest wąskim gardłem, może nie przynieść większej produkcji całego zakładu.

Dlatego przed inwestycją warto przeanalizować cały przepływ materiału i znaleźć etap, na którym produkcja rzeczywiście się zatrzymuje.

2. Ogranicz przestoje maszyn

Maszyna może mieć wysoką prędkość nominalną, ale nie oznacza to, że wykorzystuje ją przez całą zmianę.

Czas tracony jest między innymi na:

• awarie,
• regulacje,
• przezbrojenia,
• oczekiwanie na materiał,
• oczekiwanie na operatora,
• brak odbioru gotowych elementów.

Właśnie dlatego jednym z ważnych parametrów jest OEE, które pozwala spojrzeć na dostępność, wydajność i jakość procesu.

Czasami zwiększenie wydajności nie wymaga przyspieszania maszyny. Wystarczy ograniczyć czas, w którym nie produkuje.

3. Automatyzuj powtarzalne czynności

Jednym z najskuteczniejszych sposobów zwiększenia wydajności jest automatyzacja operacji wykonywanych ręcznie.

Może dotyczyć między innymi:

• podawania detali,
• transportu,
• montażu,
• pakowania,
• paletyzacji,
• sortowania,
• kontroli jakości,
• obsługi maszyn.

Pracownik wykonujący tę samą czynność przez całą zmianę może zostać zastąpiony przez automat, robota przemysłowego lub cobota  albo przejść do nadzorowania kilku stanowisk.

Nie trzeba jednak od razu automatyzować całej linii. Często największy efekt daje rozwiązanie jednego problemu ograniczającego produkcję.

4. Wykorzystaj roboty przemysłowe

Robotyzacja może być szczególnie skuteczna w procesach wymagających dużej liczby powtarzalnych ruchów.

Robot może np.:

• pobierać detale z podajnika,
• obsługiwać obrabiarkę CNC,
• wykonywać spawanie,
• przenosić produkty,
• paletyzować,
• pakować,
• sortować elementy.

Jego zaletą jest możliwość wykonywania zaprogramowanych operacji przez długi czas z zachowaniem wysokiej powtarzalności.

W przypadku produkcji wielozmianowej robot może również zwiększyć dostępność procesu bez konieczności proporcjonalnego zwiększania zatrudnienia.

5. Skróć przezbrojenia

Jeżeli maszyna produkuje kilka różnych produktów, czas przezbrojenia może mieć duży wpływ na wydajność.

Każda minuta, podczas której maszyna nie produkuje, zmniejsza jej dostępność.

Warto więc analizować:

• które czynności można wykonać jeszcze podczas pracy maszyny,
• czy oprzyrządowanie można szybko wymienić,
• czy programy można przygotować wcześniej,
• czy można zastosować automatyczną zmianę narzędzi,
• czy ustawienia można częściowo zautomatyzować.

Skrócenie przezbrojenia z 40 do 20 minut może w skali wielu cykli produkcyjnych dać więcej niż samo zwiększenie prędkości pracy maszyny.

6. Zautomatyzuj kontrolę jakości

Kontrola jakości również może stać się ograniczeniem produkcji.

Jeżeli każdy element musi zostać ręcznie sprawdzony, wraz ze wzrostem wydajności maszyny rośnie również liczba produktów wymagających kontroli.

Systemy wizyjne mogą automatycznie sprawdzać między innymi:

• obecność elementów,
• wymiary,
• położenie,
• kształt,
• kolor,
• oznaczenia,
• powierzchnię produktu.

Dzięki temu kontrola może odbywać się bezpośrednio w procesie produkcyjnym, bez konieczności ręcznego sprawdzania każdej sztuki.

7. Zbieraj dane z produkcji

Trudno poprawić proces, którego nie można zmierzyć.

Dlatego coraz większe znaczenie ma cyfryzacja produkcji i zbieranie danych z maszyn.

Można monitorować między innymi:

• czas pracy,
• przestoje,
• liczbę wyprodukowanych sztuk,
• liczbę braków,
• czas cyklu,
• zużycie energii,
• przyczyny zatrzymań.

Dane pozwalają zobaczyć, gdzie rzeczywiście powstają straty.

Przykładowo maszyna może mieć nominalny cykl 30 sekund, ale analiza danych pokazuje, że rzeczywisty średni cykl wynosi 38 sekund. To sygnał, że problemu należy szukać nie w samej prędkości maszyny, ale w organizacji procesu.

Wydajność to nie tylko liczba sztuk

Zwiększenie produkcji za wszelką cenę nie zawsze jest dobrym rozwiązaniem.

Jeżeli przy większej prędkości maszyna zaczyna generować więcej braków, rzeczywista korzyść może być niewielka.

Dlatego warto patrzeć jednocześnie na:

wydajność + jakość + dostępność + koszty.

Produkcja 1200 dobrych elementów może być znacznie bardziej wartościowa niż 1500 sztuk, z których kilkaset wymaga poprawy lub trafia do odrzutu.

Czy trzeba kupować nowe maszyny?

Nie zawsze.

Przed zakupem kolejnej maszyny warto sprawdzić, czy istniejące wyposażenie jest odpowiednio wykorzystywane.

Czasami problem można rozwiązać poprzez:

• automatyczne podawanie detali,
• robotyzację obsługi maszyny,
• modernizację sterowania,
• wymianę napędów,
• automatyzację transportu,
• system wizyjny,
• skrócenie przezbrojeń.

Dzięki temu można zwiększyć wydajność istniejącego parku maszynowego bez kosztownej wymiany całej infrastruktury.

Przykład: jak zwiększyć produkcję bez kupowania kolejnej maszyny?

Załóżmy, że obrabiarka CNC może pracować przez całą zmianę, ale operator ręcznie ładuje i rozładowuje detale.

W efekcie maszyna przez część czasu pozostaje bezczynna.

Robot może przejąć obsługę obrabiarki, a operator może nadzorować kilka stanowisk lub wykonywać inne zadania.

W takim przypadku wzrost wydajności nie wynika z przyspieszenia samej obrabiarki. Wynika z lepszego wykorzystania jej dostępnego czasu pracy.

Od czego zacząć?

Najlepiej nie rozpoczynać od zakupu urządzeń.

Najpierw warto zmierzyć obecny proces i odpowiedzieć na kilka pytań:

• Gdzie powstają największe przestoje?
• Która maszyna jest wąskim gardłem?
• Ile czasu zajmują czynności ręczne?
• Jak często występują przezbrojenia?
• Ile produktów trafia do braków?
• Jak długo maszyny rzeczywiście produkują?
• Które zadania można zautomatyzować?

Dopiero na podstawie tych danych można określić, czy największy efekt przyniesie robot, automatyzacja linii, system wizyjny, modernizacja maszyny czy zmiana organizacji procesu.

FAQ

Jak najszybciej zwiększyć wydajność produkcji?

Najpierw należy znaleźć wąskie gardło. Dopiero później warto zdecydować, czy potrzebna jest automatyzacja, robotyzacja, modernizacja maszyny czy zmiana organizacji pracy.

Czy robot zwiększa wydajność produkcji?

Może, szczególnie gdy przejmuje powtarzalne czynności ograniczające przepustowość procesu. Efekt zależy jednak od właściwego zaprojektowania całego stanowiska.

Czy można zwiększyć produkcję bez zakupu nowych maszyn?

Tak. Pomóc może ograniczenie przestojów, skrócenie przezbrojeń, automatyzacja obsługi istniejących maszyn, poprawa transportu lub zastosowanie systemów kontroli jakości.

Jak sprawdzić, czy produkcja jest wydajna?

Warto analizować m.in. OEE, czas cyklu, dostępność maszyn, liczbę braków i przyczyny przestojów.

Czy automatyzacja zawsze zwiększa wydajność?

Nie. Źle zaprojektowana automatyzacja może jedynie przenieść problem w inne miejsce. Dlatego najpierw należy przeanalizować cały proces.

Podsumowanie

Zwiększenie wydajności produkcji nie zawsze wymaga zakupu nowych maszyn. Często większy efekt można osiągnąć poprzez lepsze wykorzystanie istniejącego wyposażenia.

Najważniejsze jest znalezienie wąskiego gardła i określenie, gdzie firma traci najwięcej czasu i pieniędzy. Dopiero wtedy można dobrać odpowiednią technologię – od prostych systemów automatyki po robotyzację, systemy wizyjne i cyfryzację produkcji.

 

Najlepsza inwestycja to nie ta, która automatyzuje najwięcej procesów, ale ta, która usuwa konkretną przeszkodę ograniczającą produkcję.