Tehnologia de grup: Excelenţă operaţională în era Industriei 4.0

Scule

de Seco Tools

Tehnologia de grup: Excelenţă operaţională în era Industriei 4.0

Incă dinainte de Revoluția industrială și până în prezent, producătorii au avut obiective comune: producerea unui anumit număr de piese, într-o anumită perioadă, la un anumit cost. Procesele de fabricație au evoluat de la metodele pentru articole individuale artizanale la liniile de producție în masă care asigură un număr mai mare de piese identice: un scenariu cu volum mare și varietate redusă a produselor (HVLM). De curând, tehnologia digitală aplicată în programare, sistemele de comandă a mașinilor-unelte și de manipulare a pieselor de prelucrat facilitează un mediu de producție, cunoscut ca Industria 4.0, care permite fabricarea eficientă din punctul de vedere al costurilor a pieselor cu grad ridicat de diversificare, în loturi mici: producție cu varietate ridicată/ volum redus (HMLV).PATRICK DE VOS Manager Corporativ de Educație Tehnică Seco Tools

În era Industriei 4.0, este la modă să se evidențieze cele mai noi tehnici de producție și tehnologii de digitalizare. Cu toate acestea, productivitatea maximă și eficiența economică încă se bazează pe un fundament de excelență operațională. În mediul economic prezent, producătorii consideră că în general viteza este un indicator-cheie al excelenței operaționale. Pe poarta fabricii intră o schiță și, în cele din urmă, din fabrică pleacă o piesă prelucrată finalizată; producătorii își doresc ca timpul dintre cele două evenimente să fie cel mai scurt posibil. Eforturile de mărire a vitezei se axează în mod normal pe strategii precum optimizarea producției sau Six Sigma.

Totuși, aceste strategii se referă în general la producția HVLM și nu sunt întotdeauna eficiente când sunt aplicate în scenarii HMLV. Un factor important care contribuie la randamentul HMLV optimizat este abordarea Tehnologiei de grup, în care clasificarea și codificarea pieselor în familiile care pot fi prelucrate permit unui atelier să atingă cel mai înalt nivel de excelență operațională.

Tehnologia de grup

Tehnologia de grup este o strategie organizațională de producție în care piesele cu anumite similarități precum geometria, materialul, procesul de producție sau standardele de calitate sunt clasificate în grupuri sau familii cu o metodă comună de producție. Operațiile sunt planificate mai degrabă pentru familia de piese decât pentru piesele de prelucrat individuale.

Foarte frecvent, când producția este organizată pentru a gestiona familiile de piese, dispunerea este descrisă ca producție celulară. Producția celulară a devenit foarte cunoscută în anii ’80, cam atunci când a început era producției HMLV. Producătorii au recunoscut că dimensiunile loturilor erau în scădere, în timp ce varietatea pieselor de prelucrat era încreștere. Atelierele s-au confruntat cu o diversitate mare de diferite piese de lucru, produse în loturi comparativ mici. Durata de pregătire a producției a crescut exponențial, iar producătorii au căutat să o controleze.

Crearea familiilor de piese în Tehnologia de grup se bazează pe codificarea și clasificarea pieselor. Fiecărei piese îi este atribuit un cod format din litere sau cifre sau din combinații ale acestora, iar fiecare literă sau cifră reprezintă o anumită caracteristică a piesei de prelucrat sau o tehnică de producție care este necesară pentru a produce piesa de prelucrat.

În Figura 1, cea de-a 6-a cifră din codul piesei reprezintă dimensiunile piesei de prelucrat, cea de-a 7-a cifră, materia primă, cea de-a 8-a cifră, forma inițială a materialului piesei de prelucrat, iar cea de-a 9-a cifră, nivelul de calitate necesar. Cifrele de la 3 la 5 descriu operațiile necesare pentru prelucrarea piesei.

Codurile pieselor sunt utilizate pentru a planifica producția și pentru a crea ofertele de prețuri, prin referire la o piesă imaginară sau inexistentă denumită piesă de prelucrat complexă, astfel cum se arată pe cel de-al doilea rând din Figura 2.

În acest caz, complex nu înseamnă dificil, termenul descriind o piesă generică de prelucrat, care ilustrează toate caracteristicile pe care le poate crea o companie, cum ar fi găuri cu precizie înaltă și scăzută, buzunare adânci și cu adâncime redusă, caracteristici de frezare laterală etc. Pe primul rând al figurii sunt piese de prelucrat care pot fi produse cu operațiile selectate dintre cele descrise pe piesa de prelucrat complexă de pe cel de-al doilea rând. Însumarea costurilor de producție pentru caracteristicile necesare duce la un cost total reprezentativ și simplifică estimarea prețurilor. Nu este necesar să se analizeze costurile în funcție de fiecare piesă în parte.

Planificatorii și cei care estimează producția lucrează cu un desen al unei piese de prelucrat și dezvoltă o ofertă de preț asociind caracteristicile de pe piesa de prelucrat cu cele de pe piesa de prelucrat complexă și, de asemenea, determină alte elemente de producție precum mașina-unealtă necesară, dacă va fi necesar agent frigorific etc. În plus, executarea tehnicii Tehnologiei de grup cu ajutorul unui sistem CAM sofisticat reduce și mai mult cerințele privind timpul dedicat tehnologizării pentru prelucrarea prealabilă. Printre beneficiile suplimentare se numără comunicarea între departamentele dintr-o fabrică când lucrează toate pornind de la același model de piesă de prelucrat complexă.

Inițial, abordarea Tehnologiei de grup s-a bazat pe experiență, deoarece personalul care o dezvoltă a intervievat inginerii de proces, programatorii și planificatorii pentru a aduna informații cu privire la costul diverselor operații de producție. Deși dezvoltarea a apărut în anii ’80, compilarea experiențelor și datelor individuale și organizarea acestora într-un sistem a fost un proces similar cu inițiativele din prezent referitoare la inteligența artificială.

În unele cazuri, Tehnologia de grup face apel la reorganizarea atelierului. În partea stângă din Figura 3 sunt ilustrate circuitele pe care le parcurg piesele de cale printr-un atelier care este organizat într-o dispunere tradițională, bazată pe funcțiile mașinilor, inclusiv strunjirea, frezarea și rectificarea. Cu toate acestea, când piesele de prelucrat sunt grupate și prelucrate ca familii într-o dispunere celulară, așa cum sunt ilustrate în partea dreaptă a figurii, mașinile-unelte pot fi dispuse pentru a optimiza fluxul de producție și pentru a minimiza deplasarea pieselor în atelier. Fiecare familie diferită de piese este prelucrată în cel mai eficient mod, fără transport inutil în cadrul atelierului. Iar rezultatul este reducerea considerabilă a duratei necesare pentru producerea pieselor.

Ca întotdeauna, adoptarea unor noi concepte oferă atât beneficii, cât și provocări. Abordarea Tehnologiei de grup oferă beneficii în tehnologizare, planificarea proceselor și economisirea timpului de producție, dar sunt posibile și provocări. În primul rând, abordarea Tehnologiei de grup reduce, într-o oarecare măsură, flexibilitatea. Configurarea tradițională a atelierului este mai flexibilă dacă există o creștere considerabilă a cererii pentru o anumită configurație a piesei de prelucrat care creează un blocaj al producției. În dispunerea tradițională, alte mașini din departament pot fi utilizate pentru a produce piesele. În al doilea rând, gestionarea timpului de inactivitate a mașinilor poate constitui o provocare. Dacă o familie de piese experimentează o scădere temporară a cererii, mașinile din dispunerea celulară nu vor fi folosite.

O altă posibilă dificultate care apare după implementarea conceptelor Tehnologiei de grup o reprezintă tendința de a petrece prea mult timp comparând un sistem de codificare cu altele. Cu toate acestea, mai important decât respectivul sistem de codificare în sine este faptul că o companie trebuie să își cunoască în amănunt echipamentele, resursele și rezultatele dorite.

În acest caz, un sistem de codificare personalizat creat intern poate reprezenta o abordare simplă și eficientă. Rearanjarea atelierului pentru prelucrarea mai eficientă a familiilor de piese reprezintă o altă decizie specifică fiecărei fabrici. Companiilor mai mari le-ar putea fi mai ușor să-și realinieze utilajele, în timp ce companiile mai mici se pot confrunta cu restricții de ordin economic și cu alți factori.

Oferte mai rapide şi mai precise

Abordarea Tehnologiei de grup în crearea ofertelor pentru piese poate crește atât veniturile, cât și profitabilitatea. Un exemplu îl oferă subcontractantul aerospațial într-un mediu de producție HMLV, cu mărimi ale loturilor de la una la cinci piese de prelucrat, care primește aproximativ 4.000 de solicitări de preț pe an. Timpul insuficient pentru analizarea și crearea ofertelor de preț separate pentru fiecare piesă a încetinit procesul de stabilire a prețurilor, iar atelierul a reușit să creeze oferte ferme pentru numai 1.500 din 4.000 de lucrări posibile. S-au primit aproximativ 2.600 de comenzi. Apoi, utilizând analiza susținută de inițiativele Tehnologiei de grup și creând oferte pentru piese cu ajutorul informațiilor despre piesa de prelucrat complexă, subcontractantul a descoperit că putea crea 3.000 de oferte ferme pe an. Ofertele mai serioase au atras mai multe comenzi, la nivelul valorii de 3.200 anual. Mai important, ofertele, bazate pe costuri plus profit, au fost în medie cu peste 30 de procente mai mici decât ofertele realizate înainte de aplicarea conceptelor de Tehnologie de grup.

Procesul de ofertare mai rapid și mai precis a avut două beneficii. Au existat mai puține incidente de oferte sub prețul corect care au afectat negativ marjele de profit și au existat mai puține oferte care au fost mult prea mari și au descurajat acceptarea de către clienți. Implementarea conceptelor de Tehnologie de grup i-a oferit producătorului mai mult control asupra operațiilor realizate și costurilor pentru acestea și a redus incidența cotațiilor inexacte.

Tehnologia de grup dictează că în loc de a examina în ansamblu fiecare piesă de prelucrat și parametrii de producție ai acesteia, piesele cu caracteristici similare sunt grupate și prelucrate împreună. Într-un exemplu clar pentru această abordare, un atelier producea scripeți pentru o transmisie de tip curea. Pentru utilizarea de curele de diferite mărimi, diametrele, lățimile și profilurile canalului curelei erau diferite de la un scripete la altul. Durata schimbării dintre prelucrarea diferitelor configurații era de aproximativ o oră și jumătate.

Analiza procesului a arătat că, pentru fiecare schimbare între scripeți, mașina era demontată complet, iar uneltele erau scoase și curățate, și depozitate. Pentru a prelucra scripetele următor, aceleași unelte erau puse în cea mai mare parte înapoi în mașină. Prin abordarea Tehnologiei de grup, roțile similare, dar nu identice, erau grupate ca o familie. Atunci, schimbarea a implicat schimbarea programului NC, modificarea unor parametri de prelucrare și, uneori, schimbarea uneltei care prelucra profilul canalului. În funcție de piesa de prelucrat, durata de schimbare a scăzut de la o oră și jumătate la zece minute. Principala provocare a reprezentat-o personalul din atelier, care a trebuit convins că piesele pe care le realiza aparțineau aceleiași familii și puteau fi prelucrate mult mai rapid.

Concluzie

Strategia organizațională de producție a Tehnologiei de grup (pentru dezvoltarea căreia Dave Morr de la SECO Australia a depus eforturi susținute) ajută producătorii să înfrunte în mod eficient provocările producției HMLV. Strategiile tradiționale de mărire a producției, precum optimizarea producției și Six Sigma oferă beneficii dovedite, în special în cadrul producției HVLM, unde operațiile pot fi optimizate fin în ture lungi de producție a pieselor identice. Cu toate acestea, producția cu varietate mare și în loturi mici continuă să crească în importanță, ajutată de avantajele din tehnologia producției, din designul și gestionarea produselor digitale. Prin clasificarea pieselor în familii și consolidarea activităților de stabilire a prețurilor și a operațiilor de prelucrare, abordarea Tehnologiei de grup le oferă producătorilor un mod eficient de a face față provocărilor din era Industriei 4.0.

Tehnologia de grup şi Seco Consultancy Services (SCS)

Strategia organizațională de producție privind Tehnologia de grup este un element important în obținerea excelenței operaționale și poate fi un factor valoros care contribuie la eforturile globale ale unui producător. Cu toate acestea, concurența îi forțează pe numeroși producători să se concentreze aproape în exclusivitate pe producerea unui anumit număr de piese simultan, la un anumit cost și fără să dispună de timpul sau de experiența pentru a analiza îndeaproape și pentru a-și optimiza activitatea și operațiile de prelucrare.

Seco a creat o nouă operație la nivel de sucursală, al cărei scop este să ofere asistență companiilor mijlocii care au resursele disponibile pentru a aplica îmbunătățiri în producție, dar nu au suficiente fonduri pentru a-și permite costulridicat al angajării unui inginer de îmbunătățire a proceselor sau de a colabora cu o firmă importantă de consultanță. Seco Consultancy Services (SCS) ajută producătorii să echilibreze problemele globale privind producția și activitatea cu eficiența și economia în prelucrare. SCS este neutră privind mărcile și lucrează cu uneltele curente ale utilizatorului, indiferent de marcă.

Primul pas pentru a profita de SCS o reprezintă un efort de Evaluare a Eficienței Producției (MEE), care constă în analizarea prelucrării, a sistemului de producție și a performanței gestionării operaționale.

SCS analizează capacitățile unei companii și examinează problemele în pregătirea, prelucrarea și manevrarea echipamentelor. Sunt dezvăluite principalele cauze ale problemelor legate de capacitate/active, precum și inconvenientele privind cunoștințele angajaților. Analiza pregătirii include asistență pentru programarea și standardizarea metodelor și pieselor. Problemele de prelucrare sunt recunoscute și remediate prin optimizarea metodei și depanare. Programele de vizualizare a stocurilor și a consumului și de gestionare a uneltelor rezolvă problemele de manevrare a echipamentelor.

Pe tot parcursul programului SCS, Serviciile de Educație Tehnică Seco (seminare și cursuri STEP) oferă ajutor în educarea personalului companiilor de producție. Un aspect major al serviciului presupune convingerea personalului din atelier să adopte strategii noi. Aplicarea unui poster pe perete în care sunt descrise abordările noi are un efect minim. Din acest motiv, cel mai frecvent problemele nu se referă la cunoștințe, ci implică de fapt personalul care este convins că soluția tradițională este cea mai bună. Cheia succesului înseamnă să convingi personalul să recunoască beneficiile noilor strategii și să dispună de disciplină pentru implementarea acestora.


Accept cookie

www.ttonline.ro utilizează fişiere de tip cookie pentru a personaliza și îmbunătăți experiența ta pe Website-ul nostru.

Te informăm că ne-am actualizat politicile pentru a integra în acestea și în activitatea curentă a www.ttonline.ro cele mai recente modificări propuse de Regulamentul (UE) 2016/679 privind protecția persoanelor fizice în ceea ce privește prelucrarea datelor cu caracter personal și privind libera
circulație a acestor date. Înainte de a continua navigarea pe Website-ul nostru, te rugăm să aloci timpul necesar pentru a citi și înțelege conținutul Politicii de Cookie.

Prin continuarea navigării pe Website-ul nostru confirmi acceptarea utilizării fişierelor de tip cookie conform Politicii de Cookie. Îți mulțumim pentru acest accept și nu uita totuși că poți modifica în orice moment setările acestor fişiere cookie urmând instrucțiunile din Politica de Cookie.