Повышение эффективности с отзывчивым роботом в Energy Dynamics

Energy Dynamics могли купить новый токарный станок. Они купили робота вместо этого.

Контрактный цех в Machesney Park, Иллинойс запускает семейство деталей для гидравлического приложения на токарном станке, в значительной степени посвященном этой работе. Более быстрый токарный мог бы улучшить эффективность этой операции. Цех рассматривал это, но выбрал сохранить существующий токарный — добавив робота. Хотя этот робот был дешевле нового станка, цена не была причиной. Выбор пришел к тому, как этот цех смотрит на «эффективность».

Пат Бай, президент цеха, указывает, что более быстрый токарный лишь сократил бы время цикла обработки. Многофункциональный токарный, способный выполнять операции за пределами токарения, сделал бы то же. Этот параметр, время цикла, — очевидная и важная мера продуктивности во многих цехах.

Но Energy Dynamics — бережливый. Контрактный производитель предан канбан отношениям поставки с клиентами. Типичный клиент имеет не более 5 дней деталей на складе Energy Dynamics.

«Мы хотим устранить необходимость в крупных запасах. Мы даже хотим устранить необходимость в производственных прогнозах», — говорит Бай. «Мы хотим работать под непосредственный спрос клиента, какой бы он ни был».

В результате мера эффективности для этого цеха — не время цикла, а отзывчивость — параметр, включающий больше, чем просто время внутри станка.

Фактически, внимание, которое этот цех уделяет времени цикла, довольно мало. Время внутри станка не главное узкое место, потому что цех не запускает заказы достаточно большие, чтобы небольшие различия в времени цикла имели большое значение. Главный фактор — сколько наладок в день могут выполнить сотрудники. Робот помогает с этой мерой производительности — и делает это несмотря на то, что роботы обычно не считаются согласованными с бережливым.

Роботы и бережливое

Роботы вместо этого видятся как жесткая и тяжелая автоматизация. Классические бережливые решения — легкие, простые, прямолинейные и дешевые. Такова восприятие, во всяком случае.

Но бережливое касается устранения искусственных барьеров к изготовлению деталей, какими бы они ни были. Робот делает это в Energy Dynamics, освобождая человека. Конкретно, оператор освобождается от загрузки/разгрузки деталей, чтобы пойти наладить другую работу где-то еще. Без робота цех не смог бы запустить следующую работу так быстро.

Переход к бережливому

Название «Energy Dynamics» датируется основанием цеха. Хотя сейчас это бизнес по обработке и почти всегда было, компания начала с бизнес-идеи в 1980-х, которая не срослась. Предоставление услуг обработки увенчалось успехом. Бай получил шанс построить на этом успехе, когда купил компанию в 2007.

Он верил, что может увести цех дальше, применяя знания бережливого производства, развитые через карьеру в корпоративном производственном менеджменте. Цех был организован по типу оборудования, когда он его нашел — фрезерный отдел, токарный отдел и так далее. Бай привел переустановку оборудования в детально-специфические ячейки, позволяя одному оператору легко выполнять всю обработку, необходимую для детали, без необходимости партии незавершенной работы в разных зонах цеха. Это изменение сделало возможным изменение уровней запасов. Там, где цех держал 3 месяца запасов на каждый номер детали, канбан количество для большинства деталей теперь одна неделя или меньше.

Различные другие давно устоявшиеся аспекты процесса цеха также должны были измениться. Чтобы работать как независимый поставщик с такими низкими запасами, говорит Бай, цех должен иметь возможность настраивать и запускать новые работы без непредсказуемых задержек. Это означало, что поставки материалов, например, тоже должны были быть движимы канбан требованиями. Материальный поставщик теперь так же отзывчив, как цех, работая на похоже мелких заказах.

Однако крупнейшие изменения были культурными. Привычки и ожидания должны были измениться. Сотрудник может все еще логически спросить: «Почему я не могу просто запустить большую партию деталей... раз у меня уже есть наладка на месте?»

Ответ, конечно, касается инвестиций, которые были бы потеряны, если потребность клиента в этой детали внезапно изменилась, или если ошибка в первой операции не была бы обнаружена, пока вся партия не перешла ко второй. Бай говорит, что единственный эффективный способ вложить такие уроки — быть начеку для обучающих моментов. Когда цех может удовлетворить неожиданную потребность клиента из-за того, как он запускает такие мелкие партии, он старается указать на этот успех сотрудникам, вовлеченным. Со временем впечатления накапливаются.

Клиентов тоже нужно обучать. Некоторые сами бережливые и требуют канбан доставку. Другие не привыкли к свободам, которые бережливое производство может дать. Прямо после того, как один из HMC цеха перешел на канбан, клиент изменил дизайн детали, сделанной на том станке. Этот клиент ожидал ждать до следующего запуска (потенциально 3 месяца) для внедрения изменения. Но Energy Dynamics смог построить и отправить следующую неделю канбан-партию по новому дизайну до того, как клиент мог даже отправить старые детали обратно для модификации.

Логика робота

У токарного робот, теперь подающий работу станку — Fanuc Robotics LR Mate модель 200iB с грузоподъемностью 5 кг, установленный Gosiger Automation. Как показывают фото в статье, он компактно сидит у токарного. Бай говорит, что цех рутинно убирает робота в сторону для запуска работ, не имеющих нужды в обработке деталей.

Робот на самом деле лишь один пример акцента на доступности сотрудников, который склоняет закупки оборудования сейчас. Цех будет предпочитать закупку оборудования в любое время, когда эта закупка может освободить сотрудников для большего числа наладок. Другой пример: если оператору нужно настраивать какой-то стиль вкладышного инструмента более трех раз в год, цех купит выделенный держатель инструмента, чтобы этот корпус инструмента мог оставаться на месте.

Бай говорит, что робот фигурирует в еще одной важной приоритете — подготовке к уходу на пенсию 베이би-бумеров. По мере снижения числа квалифицированных кадров, он может представить день, когда цех будет делать значительно большее использование менее квалифицированных сотрудников. Роботы будут одним из ключей к этому. Соответственно, он видит ценность в привыкании цеха к роботам сегодня.

Выбор робота был очевиден в свете этих целей. Тем не менее, изучение некоторых альтернатив, которые цех мог бы выбрать, иллюстрирует, как средства к эффективности меняются, когда количества деталей малы.

Например, как насчет пруткоподавателя? Цех мог бы выбрать этот аксессуар. С пруткоподавателем работа могла быть загружена как пруток, и токарный мог бы отрезать дискретные детали по мере обработки.

Бай говорит, цех уже имеет два пруткоподавателя, которые редко использует. Пруткоподаватель замыкает производственный запуск в конкретное количество — число деталей, необходимых для потребления прутка.

Тогда как насчет многофункционального станка? Детали сейчас не снимаются с токарного готовыми — их нужно передать на machining center. Не было бы лучше обрабатывать детали полностью в одной установке?

В каком-то смысле да, говорит Бай. Однако без робота станок все равно был бы движим оператором, загружающим и разгружающим детали. Оператор все равно должен был бы стоять там.

В противовес, робот позволяет оператору просто поставить сырью в очередь и уйти, вернувшись позже забрать готовые детали в очереди разгрузки, готовые для VMC. И потому что токарение и работа на machining center могут происходить одновременно, общий пропуск лучше, чем могло бы дать одностановочный процесс.

Один последний плюс использования робота — выгода, которую Бай даже не предвидел — подъем морального духа.

Роботы не обычны в контрактных цехах, так что сотрудники контрактных цехов обычно не получают программировать и управлять ими. Но сотрудники Energy Dynamics теперь делают это, и сотрудники были энтузиастичны добавлять и развивать этот навык. Результат — не только улучшенные возможности цеха, но и большая гордость сотрудников в своих способностях.

Как правильно попросить тележку?

Наладка — дисциплина в Energy Dynamics, потому что частота наладок означает, что они должны выполняться последовательно и быстро. Один способ, которым цех упорядочивает и систематизирует наладки — через листы обратного отсчета. Они прикреплены почти к каждому ЦНЦ станку.

Обратный отсчет для конкретного станка может начинаться рано как «ти минус» 2 часа до того, как запланированная работа должна запуститься. Минута за минутой, лист наладки показывает, какие шаги должны выполняться когда.

Бай говорит, одно преимущество картографирования времени таким образом касается конкуренции за общие ресурсы в цехе. Тележки, например. Если два сотрудника настраивают два срочных задания, тот, кто говорит «Мне нужна тележка прямо сейчас», вероятно, встретит сопротивление. Почему один сотрудник должен считать работу другого такой важной?

Листы наладки позволяют операторам формулировать просьбу иначе. Конкретно, оператор может сказать: «Мне понадобится тележка через час. Это ОК?»

Разница может казаться малой, но она избегает конфликта эго. Бережливый процесс признает, что любое трение тратит усилие и время — межличностное трение включено.

Двери открыты

В августе 2007 Бай прочитал эту статью, которая помогла сформировать его картину о том, как применить бережливое производство в среде контрактного цеха. Он прилетел в Калифорнию посетить цех, описанный в той статье — Roberts Tool. Цех был достаточно благожелателен, чтобы открыть двери. Визит был настолько полезен для Бая, что он протягивает то же приглашение владельцам цехов, желающим научиться у него. Кто угодно, готовый сделать поездку, может связаться с ним для организации личного взгляда на то, как Energy Dynamics делает бережливое.