Utilizzando segnali visivi e uditivi, un responsabile di produzione esperto può spesso percepire quando una fabbrica funziona bene. Silenzio significa nessuna produzione. Nessun operaio presente, nessuna produzione. È una forma informale, e altamente soggettiva, di monitoraggio della macchina con “dati” ottenuti attraverso “Gestire camminando” (MBWA.)

La pratica ha molto da raccomandare, ma non è sufficiente per massimizzare l’output e minimizzare i costi: ciò richiede una misurazione reale. La maggior parte delle fabbriche utilizza una combinazione di efficienza, utilizzo e produttività per questo. Negli ultimi anni molti hanno aggiunto OEE a quel mix. Ma cosa misurano queste metriche? Forniranno un feedback accurato? Queste metriche sono le misurazioni più appropriate?

MISURAZIONE DELLE PRESTAZIONI DI PRODUZIONE

I sistemi MRP pianificano la produzione, l’efficienza e l’uscita del registro. Manufacturing Execution Systems (MES) organizza e traccia il lavoro mentre si muove attraverso la fabbrica. Entrambi forniscono dati su ciò che è stato prodotto e quando, ma sono di aiuto limitato nel controllare i costi e massimizzare l’output da un insieme fisso di risorse.

È qui che entrano in gioco le misure di efficienza, utilizzo e produttività.

L’efficienza è un rapporto tra input e output. Un processo efficiente converte la maggior parte dell’input in output, uno che è inefficiente spreca una proporzione più elevata. Alcuni processi sono intrinsecamente inefficienti però. La lavorazione di una staffa aerospaziale comporta il taglio della maggior parte del metallo, in effetti, sprecandolo. E ‘ efficiente? Forse la stampa 3D sarebbe più efficiente, anche se potrebbe richiedere più tempo e richiedere più fasi di elaborazione.

In breve, l’efficienza come indicatore può essere ambigua e persino fuorviante.

Che ne dici dell’utilizzo? Questa è una misura di attivazione delle risorse. Viene utilizzata una pressa che sta perforando le parti metalliche. Uno che è in attesa di riparazione non è. Ma il basso utilizzo è necessariamente negativo? Una pressa che fa parte di una cella di produzione potrebbe funzionare solo una volta al minuto, perché è ciò che impone il tempo Takt. L’utilizzo della stampa è basso anche se la cella funziona in modo efficiente.

La produttività è determinata da quanto viene prodotto per unità di input. Il più delle volte è espresso in termini di produttività del lavoro: quante ore uomo necessarie per assemblare un’auto, per esempio. La logica è che meno ore per veicolo significa costi inferiori.

Questo avrebbe potuto essere vero prima dell’automazione diffusa, ma la misura ha meno valore oggi. Nelle fabbriche altamente automatizzate pochissime persone sono direttamente coinvolte nel fare le cose e il contributo diretto del lavoro ai costi totali è piccolo.

UN MIGLIORE CALCOLO DELLE PRESTAZIONI DI PRODUZIONE?

Negli ultimi 25 anni o così tanti produttori, alla ricerca di un modo migliore di misurare le prestazioni di fabbrica, hanno adottato l’efficacia complessiva delle apparecchiature (OEE) L’OEE è una percentuale, raggiunta moltiplicando la disponibilità con il tasso di prestazioni e il tasso di qualità. Per comprendere il valore di OEE è necessario approfondire questi termini.

• Disponibilità-questa è la percentuale di tempo totale che una macchina potrebbe essere in esecuzione. (Ci sono 168 ore in una settimana, quindi usalo come denominatore.) Si tratta di set-up ore e il tempo in cui non è disponibile a causa di guasto. Nota: come questo differisce dall’utilizzo, che misura solo se la macchina è in esecuzione.
• Performance rate-questo è il vero risultato raggiunto, in percentuale di ciò di cui è capace la macchina o il processo. Considera la velocità ridotta per aumentare la durata dell’utensile o ridurre gli scarti, nonché i micro-arresti che affliggono alcune operazioni.
• Tasso di qualità-questa è la percentuale di prodotto vendibile che esce dal processo rispetto alla produzione totale. Rappresenta gli scarti dovuti alla variazione del processo e del materiale, nonché le perdite di avvio e arresto.

VALORE OEE E LIMITAZIONI

OEE evidenzia opportunità di miglioramento. Aiuta i manager a identificare su cosa concentrarsi e su cosa trascurare. Se una macchina o una linea richiede molto tempo per impostare che può riflettersi in tutti e tre i fattori che contribuiscono. Se il processo non è in grado di contenere le tolleranze richieste, ciò verrà visualizzato nel tasso di qualità. Allo stesso modo, i micro-arresti riducono il tasso di prestazioni e la scarsa affidabilità apparirà nella disponibilità.

L’OEE presenta due carenze significative. Non misura la produttività e, in comune con ogni altra misura, richiede dati accurati.

Affrontare la produttività in primo luogo, la componente di disponibilità può essere potenziata aggiungendo manodopera. Come con un pit stop auto da corsa, più persone potrebbero ridurre il tempo di set-up. Allo stesso modo, potrebbe essere possibile ridurre l’impatto delle micro-interruzioni posizionando i lavoratori nei punti di difficoltà. Il tasso di qualità potrebbe forse essere affrontato ispezionando i componenti o il materiale in entrata prima che entrino nel processo. Tali azioni potrebbero migliorare l’OEE, ma a scapito della produttività. La linea di fondo è: OEE da solo non è sufficiente per la gestione delle operazioni di fabbrica.

I dati imprecisi sono un problema con tutte le misure di prestazioni. Nelle fabbriche senza monitoraggio macchina automatizzata i dati provengono da inserimento manuale, combinato forse con un po ‘ di monitoraggio MES di quando i lavori sono stati avviati e finiti.

In una fabbrica occupata, i supervisori possono facilmente dimenticare di registrare ogni arresto e incidente, specialmente quelli con impatto minore. (Anche se se ricorrono frequentemente costituiscono una perdita cronica.) L’inserimento manuale dei dati è anche soggettivo e a rischio di pregiudizi consci o inconsci. E come è ben compreso, i dati inaffidabili si traducono in misure di prestazioni inaffidabili.

RISOLVERE IL PROBLEMA DEI DATI

I dati di produzione accurati su ciò che ogni macchina in una fabbrica sta facendo durante il turno e il giorno richiedono una soluzione di monitoraggio della macchina. Storicamente, questo era costoso e difficile. Oggi, sensori a basso costo e una serie di tecnologie di comunicazione (MTConnect, OPC UA, Ethernet) lo rendono economico e relativamente semplice.

Due termini associati al monitoraggio delle macchine sono Industrial Internet of Things (IIoT) e Industry 4.0. Sebbene non identici, si sovrappongono ed entrambi riguardano la raccolta di dati altamente granulari sull’attività della fabbrica e della macchina in qualsiasi momento. Come ha dimostrato questa discussione sui metodi di prestazione di fabbrica, raccogliendo dati accurati, i produttori che implementano la tecnologia di monitoraggio della macchina miglioreranno la loro capacità di misurare, e quindi migliorare, le operazioni di fabbrica.