Single Part or Multiple Part Operations: What’s Best for Your Company?

Том Восс

Менеджеры производства, обеспокоенные производительностью и общей эффективностью оборудования, часто спрашивают нас, как количество деталей, которые загружают на рабочий стол каждой машины зависит от вложений в оборудование и оснастку. Например, если они отмечают, что у оператора только одна или две детали, загруженные на сменный стол станка, они могут (ошибочно) посчитать, что производительность и общая эффективность оборудования страдают. 

Оптимальная настройка производства для каждой линейки продуктов — т.е. то, что поднимает вопрос о штучных обработках по сравнению с множественными, или групповыми обработками – зависит от многих факторов. Само по себе, строгое следование времени рабочего цикла не принесет вам плодов. Вы можете закончить деталь на одном станке на 30 секунд раньше, но если деталь залеживается на 30 секунд дольше в очереди до следующей обработки, в этом нет никакой пользы. Вы можете создавать локальную эффективность на одной или двух машинах, но если вы не смотрите на системные задержки на протяжении всего процесса, эти преимущества от сокращения времени исчезнут. 

Общая эффективность оборудования (OEE) состоит из трех элементов: доступность оборудования, качество деталей и производительность

работы. Ключевым элементом является производительность. Это не означает, что несколько деталей, обработанных на одной операции, обязательно соответствуют большей эффективности. Скорее всего, при определенных обстоятельствах, множественные обработки могут исключить переналадки, дополнительные тесты и любые задержки, связанные с обслуживанием.

Начало

Для того, чтобы достичь лучших параметров работы, самостоятельно оцените каждый поток создания ценности (линейку продукции). Lean-подход состоит в том, чтобы этапы потока попадали в такт со временем или требованиями потребительского спроса. 

При проектировании процесса для множественных загрузок деталей, убедитесь, что все операции в этом процессе могут обрабатывать несколько деталей. В противном случае, можно не получить чистой прибыли, с точки зрения потока создания ценности, если есть одна операцию, которая производит 20 деталей, тогда как последующие процессы полностью обрабатывают только одну деталь за то же время. 

В то время, как возможна некоторая польза от загрузки нескольких деталей для более мелких изделий, обработка партиями приводит к преобразованию в поток партий, накапливаясь перед общим потоком процессов. Если эта операция является узким местом, и обеспечивает эффективность при загрузке нескольких деталей, ровно до тех пор, пока этот поток соответствует технологическим требованиям, это нормально. В операциях обработки больших объемов продукции вы увидите несколько деталей, обрабатываемых в каждой операции. Как только вы видите детали, поставленные в очередь на обработку, которая производит по одной за раз, вы просто забиваете процесс запасами.

Правильный подход? Часто это два раздельных подхода 

Производство одного из клиентов использовало оба процесса. Одно продуктовое семейство – это крепежные детали, обрабатываемые в большом объеме по 40 шт. Детали обрабатывались по ряду параметров, а затем повторно загружаются на другое приспособление в другой ориентации режущего инструмента, который завершал деталь. Пока все в порядке. 

С другой стороны, компания также производит большой объем работ – сложные детали, которые обрабатываются по группам. Четыре детали проходят в первой операции. Затем во второй операции проходят две детали одновременно. Поток работ шел бы нормально, если бы вторая обработка занимала половину времени первой. К сожалению, время было равным, в результате чего задержка происходила в процессе работы на второй обработке. 

И стало еще хуже. После этих двух обработок на станках с ЧПУ (Числовое программное управление), идет серия из шести ручных обработок, усугубляя задержки. Шесть ручных операций были довольно равными по времени обработки, но операторы запускали процесс партиями, дополнительно прибавляя большие объемы работы в процессе между обработками.

Как мы улучшили этот процесс с помощью Lean? Мы использовали время такта и график процента нагрузки, чтобы сбалансировать операции. Для увеличения пропускной способности в пиковые периоды спроса, мы добавили параллельный процесс ручной обработки. Мы также исследовали возможности для передачи работы на оборудовании с ЧПУ, так что материал проходит по потоку и может обрабатываться постепенно. В других случаях, когда машины компании вмещали по нескольку деталей, мы рекомендовали улучшить процесс так, чтобы выполнять две или три обработки в одном цикле, используя сменные режимы для каждой операции, позволяющие соответствовать разным положениям деталей.

Один поток, три операции, машины и ручная работа 

Один из этапов производства в этой компании требовал: 

а) механическую обработку внешнего профиля

б) фрезерование ряда выемок

в) сверление, затем расточку, затем и цилиндрическое зенкование отверстий.

Для того, чтобы произвести эту сложную деталь, компания создала цельный поток с тремя различными операциями, которые используют преимущества размера машины и ее возможности, чтобы освободить оператора от машины для ручной работы, а также свести к минимуму необходимость переналадок. 

По завершении цикла программы, оператор разгружает просверленные детали и помещает их на настольный измерительный прибор для замера, разгружает деталь с просверленными выемками и загружает ее в сверлильную оснастку, выгружает профилированную деталь и загружает ее в установку для сверления выемок, и наконец, загружает деталь, которая проходит из токарного станка в профилирующее приспособление. Затем он закрывает дверь, и нажимает "старт цикла". 

В этом примере, все детали устанавливаются в одно время, и остаются в таком положении на протяжении нескольких циклов. Главное действие с несколькими операциями проходит на одной машине, чтобы обеспечить продолжительность процесса меньше или равную времени такта.

Итак, что лучше? 

Ключевая идея, которую нужно помнить, это то, что все дело в потоке. При обработке нескольких деталей за одну операцию в одно и то же время, что требуется для поддержания темпов производства, важно понимать, что скорость должна поддерживаться на протяжении всего ряда операций, которые производят деталь полностью. Эта система не годится, если большое количество деталей может обрабатываться в одной операции, и приходится сидеть сложа руки. Лучше, когда поток операций ограничен одним действием за раз, или уменьшается количество деталей. Иначе это создает узкие места приводит к накоплению межоперационных запасов.