Отзывчивый робот

Energy Dynamics могла бы купить новый токарный станок. Вместо этого он купил робота.

Контрактная мастерская в Мачесни-Парке, штат Иллинойс, занимается производством комплектующих для гидропривода на токарном станке, который в основном предназначен для этой работы. Более быстрый токарный станок мог бы повысить эффективность этой операции. В мастерской приняли это во внимание, но решили оставить существующий токарный станок, добавив робота. Хотя этот робот был дешевле, чем новый станок, цена не была причиной. Скорее, выбор сводился к тому, как этот магазин относится к «эффективности».

Пэт Бай, президент цеха, отмечает, что более быстрый токарный станок просто сократил бы время цикла обработки. Многозадачный токарный станок, способный выполнять операции помимо токарной обработки, сделал бы то же самое. Этот параметр, время цикла, является очевидным и важным показателем производительности во многих магазинах.

Но Energy Dynamics скудная. Контрактный производитель придерживается принципов канбан-отношений с клиентами. У типичного покупателя запасные части на полках Energy Dynamics хранятся не более 5 дней.

«Мы хотим устранить необходимость в больших запасах. Мы даже хотим устранить необходимость в прогнозах производства», — говорит г-н Бай. «Мы хотим работать в соответствии с немедленным спросом клиента, каким бы он ни был».

В результате мерилом эффективности для этого магазина является не время цикла, а реагирование. — параметр шляпы включает в себя больше, чем просто время в станке.

На самом деле, забота, которую этот магазин уделяет времени цикла, довольно мала. Время внутри машины не является основным узким местом, потому что магазин не выполняет заказы, достаточно большие для того, чтобы небольшие различия во времени цикла имели большое значение. Вместо этого основным фактором является то, сколько установок в день могут выполнять сотрудники. Робот помогает в этом показателе производительности, и он делает это, несмотря на то, что роботы обычно не считаются совместимыми с бережливым производством.

Вместо этого роботы рассматриваются как жесткая и тяжелая автоматизация. Классические бережливые решения, напротив, легкие, простые, понятные и дешевые. Во всяком случае, таково восприятие.

Но бережливое производство связано с устранением искусственных барьеров на пути производства деталей, какими бы ни были эти барьеры. Робот делает это в Energy Dynamics, освобождая человека. В частности, оператор освобождается от загрузки и разгрузки деталей, чтобы выполнить другую работу в другом месте. Без робота мастерская не смогла бы выполнить следующую работу так быстро.

Бережливое производство

Название «Energy Dynamics» восходит к моменту основания магазина. Хотя в настоящее время это бизнес по механической обработке, и почти всегда им был, компания начала с бизнес-идеи в 1980-х годах, которая так и не воплотилась в жизнь. Вместо этого преуспели в оказании услуг механической обработки. Мистер Бай получил возможность развить этот успех, когда купил компанию в 2007 году.

Он считал, что сможет продвинуть магазин дальше, применяя знания о бережливом производстве, которые он приобрел в ходе карьеры в управлении корпоративным производством. Цех был организован по типу оборудования, когда он его нашел, с фрезерным отделением, токарным отделением и так далее. Г-н Бай возглавил перераспределение оборудования по ячейкам, предназначенным для конкретных деталей, что позволило одному оператору легко выполнять всю механическую обработку, необходимую для детали, без необходимости группировать незавершенную работу в разных зонах цеха. Это изменение позволило изменить уровни запасов. Если раньше магазин хранил запасы на 3 месяца для каждого номера детали, то теперь канбан для большинства деталей составляет одну неделю или меньше.

Различные другие давние аспекты работы магазина также должны были измениться. Чтобы работать в качестве независимого поставщика с такими низкими запасами, говорит г-н Бай, магазин должен иметь возможность создавать и запускать новые рабочие места без непредсказуемых задержек. Это означало, что поставки материалов, например, также должны были осуществляться в соответствии с требованиями канбана. Поставщик материалов теперь так же быстро реагирует, как и магазин, работая с такими же небольшими заказами.

И все же самые большие изменения были культурными. Привычки и ожидания должны были измениться. Сотрудник все равно может логично спросить:"Почему я не могу просто запустить большой набор деталей... ведь у меня уже есть установка?"

Ответ, конечно же, связан с инвестициями, которые были бы потеряны, если бы потребность клиента в этой детали внезапно изменилась или если бы какую-либо ошибку в первой операции нельзя было обнаружить до тех пор, пока вся партия не перейдет ко второй операции. Мистер Бай говорит, что единственный эффективный способ преподать такие уроки — это быть начеку в моментах, которые можно чему-то научить. Когда магазин может удовлетворить неожиданную потребность клиента из-за того, как он работает с такими небольшими партиями, он старается обязательно указать на этот успех вовлеченным сотрудникам. Со временем количество показов увеличивается.

Клиентов тоже нужно учить. Некоторые сами по себе бережливы и требуют доставки по канбану. Но другие не привыкли к свободам, которые может предоставить бережливое производство. Сразу после того, как один из HMC цеха перешел на канбан, заказчик изменил конструкцию детали, изготовленной на этом станке. Этот клиент ожидал, что ему придется подождать до следующего запуска (возможно, через 3 месяца), чтобы внедрить изменение. Но Energy Dynamics смогла построить и отправить набор канбан на следующей неделе в соответствии с новым дизайном еще до того, как клиент успел отправить старые детали обратно для модификации.

Логика робота

На токарном станке робот, который теперь передает работу станку, представляет собой робот Fanuc Robotics LR Mate модели 200iB с грузоподъемностью 5 кг, установленный Gosiger Automation. Как видно на фотографиях в этой статье, он компактно стоит на станке. Г-н Бай говорит, что мастерская обычно убирает робота с дороги, чтобы выполнять задания, не связанные с обработкой деталей.

Робот на самом деле является лишь одним из примеров акцента на доступность сотрудников, который сейчас ведет к покупкам оборудования. Магазин будет поддерживать покупку оборудования в любое время, когда покупка может освободить сотрудников для дополнительных настроек. Другой пример:если оператору приходится настраивать вставляемый инструмент определенного типа более трех раз в год, то магазин купит специальный держатель инструмента, чтобы этот корпус инструмента мог оставаться на месте.

Мистер Бай говорит, что робот фигурирует и в еще одном важном приоритете — подготовке к выходу бэби-бумеров на пенсию. По мере того, как количество квалифицированного персонала сокращается, он может представить себе день, когда магазин будет значительно шире использовать менее квалифицированных сотрудников. Роботы станут одним из ключей к этому. Соответственно, он видит ценность в том, чтобы магазин сегодня привыкал к роботам.

Выбор робота был очевиден в свете этих целей. Тем не менее, изучение некоторых альтернатив, которые мог выбрать магазин, показывает, как средства повышения эффективности меняются, когда количество деталей невелико.

Например, как насчет подачи бара? Магазин мог бы выбрать этот аксессуар. С прутковой подачей заготовку можно было загрузить как прутковый материал, а токарный станок мог отрезать отдельные детали по мере их обработки.

Г-н Бай говорит, что в магазине уже есть два устройства подачи прутка, которые он редко использует. Подача прутка ограничивает производственный цикл до определенного количества — количества штук, необходимого для потребления прутка.

Тогда как насчет многозадачной машины? В настоящее время детали не снимаются с токарного станка целыми — их нужно передать в обрабатывающий центр. Не лучше ли обработать детали за один установ?

В каком-то смысле да, говорит мистер Бай. Однако без робота машиной по-прежнему будет управлять оператор, загружающий и выгружающий детали. Оператору все равно придется там стоять.

Напротив, робот позволяет оператору просто поставить в очередь необработанный материал и уйти, возвращаясь позже, чтобы забрать готовые детали из очереди разгрузки, готовые для VMC. А поскольку токарная обработка и работа обрабатывающего центра могут выполняться одновременно, общая производительность выше, чем можно было бы достичь за один установ.

И последний плюс использования робота — это преимущество, о котором мистер Бай даже не подумал подумать, — повышение морального духа.

Роботы не распространены в контрактных магазинах, поэтому сотрудники контрактных магазинов обычно не программируют и не управляют ими. Но сотрудники Energy Dynamics теперь это делают, и сотрудники с энтузиазмом добавляют и развивают этот навык. В результате не только расширяются возможности магазина, но и повышается гордость сотрудников за свои способности.

Как правильно попросить эвакуатор?

Настройка — это дисциплина в Energy Dynamics, потому что частота настроек означает, что они должны выполняться последовательно и быстро. Один из способов, которым магазин оптимизирует и систематизирует свои настройки, — это листы обратного отсчета. Они прикреплены почти к каждому станку с ЧПУ.

Обратный отсчет для конкретной машины может начаться уже за 2 часа до «минимума» до того, как намеченное задание должно быть запущено. На листе настройки поминутно показано, какие шаги и когда следует выполнять.

Г-н Бай говорит, что одно из преимуществ такого отображения времени связано с конкуренцией за общие ресурсы в магазине. Эвакуаторы, например. Если два сотрудника устраивают две срочные работы, тот, кто скажет:«Мне нужен эвакуатор прямо сейчас», скорее всего, встретит сопротивление. Почему один сотрудник должен считать работу другого такой важной?

Листы настройки позволяют операторам формировать запрос по-другому. В частности, оператор может сказать:«Мне понадобится эвакуатор через час. Это нормально?»

Разница может показаться небольшой, но она позволяет избежать конфликтующих эго. Бережливый процесс признает, что любые трения приводят к пустой трате усилий и времени, включая межличностные трения.

Двери открыты

В августе 2007 г. г-н Бай прочитал эту статью, которая помогла ему составить представление о том, как применять бережливое производство в условиях контрактного цеха. Он прилетел в Калифорнию, чтобы посетить описанный в этой статье магазин Roberts Tool. Магазин любезно открыл свои двери. Визит был настолько полезен для мистера Бай, что он приглашает владельцев магазинов, которые хотели бы у него поучиться. Любой желающий отправиться в путешествие может связаться с ним, чтобы договориться о личном просмотре того, как Energy Dynamics работает в сфере бережливого производства.