API - Akademie produktivity a inovací, s.r.o. 

Maximální efektivita strojních zařízení je pro společnost NKT s.r.o. klíčová

5. 10. 2018 - Ing. Jaroslav Dlabač, Ph.D.

DRIVE: to je název rozsáhlého projektu ve společnosti NKT s.r.o., závod Velké Meziříčí. Byl zahájen v druhé polovině roku 2014 a jeho ústředním tématem je systematické zlepšování procesů. Koncepce projektu vychází ze strategie 2020 a je z velké části zacílena na maximální efektivitu strojních zařízení, která je pro společnost vzhledem k charakteru výroby naprosto klíčová.

Celý projekt je rozdělen do dvou hlavních fází. Cílem první fáze s názvem LEAN DIAGNOSIS byla detailní analýza a popis stávajícího stavu. Následná optimalizační fáze (LEAN IMPROVEMET PROJECTS) je zaměřena na zvyšování efektivity jednotlivých výrobních linek.

Fáze LEAN DIAGNOSIS

Tuto fázi je možno rozdělit do pomyslných dvou částí. Nejprve byla provedena detailní analýza a následně definovány cílové hodnoty pro jednotlivé návazné optimalizační projekty.

Celá diagnostická fáze byla zahájena ABC analýzou jednotlivých produktových rodin. Bylo vybráno celkem 6 stěžejních zástupců, pro které byly pro jednodušší orientaci zpracovány za použití metodicky VSM (Value Stream Mapping) mapy současného stavu. Cílem bylo především získat přehled o stavu rozpracovanosti mezi jednotlivými procesy a způsobu plánování a řízení výrobních procesů. Z VSM mapy rovněž vyplynula úzká místa, technologie a oblasti, kterými bude třeba se v rámci následných optimalizačních projektů zabývat přednostně.

Po úvodním zpracování map následovala stěžejní část celého projektu, kterou byla analýza systémových dat. Pro analýzu byla zvolena data za periodu předešlého roku. Nutno podotknout, že firma NKT má již poměrně dlouhou dobu všechny výrobní linky napojeny na elektronické sledování formou interně vyvíjeného systému ProDIS. Tento systém zaznamenává veškeré prostoje linky, vedoucí operátor linky potom vždy vybírá z předdefinovaných důvodů prostoje. Parametr rychlosti je sledován automaticky a detailně je možno rychlost linky sledovat v dalším podpůrném systému nazývaném Wonderware.

V rámci diagnostické fáze byla rovněž věnována pozornost sjednocení typů prostojů, které budou v rámci všech závodů NKT používány. Rovněž bylo rozhodnuto o jednotném použití ukazatele OEE (Overall Equipment Effectiveness), v českém překladu CEZ (celková efektivnost zařízení) jako klíčovém parametru pro hodnocení efektivity výrobních linek. Byla také definována metodika jednotného výpočtu. Jako základna pro výpočet dostupnosti zařízení je automaticky bráno 24 hodin. Ke snížení této celodenní kapacity dochází v případě, že se jedná o snížení plánované, které je popsáno kódy „není zakázka" nebo „plánovaná odstávka". Mezi další tzv. „zohlednitelné" kódy, které nezhoršují hodnotu OEE, bylo zařazeno školení pracovníků, technologické zkoušky, inventura a rekonstrukce či modernizace linky. Aby byla zajištěna co možná nejvyšší věrohodnost dat, nemohou být tyto typy kódů zadávány operátorem, ale pouze LEAN specialistou, mistrem nebo vedoucím výroby. Pro parametr rychlosti je vždy použita maximální technologicky dosažitelná rychlost. Po vyjasnění pravidel ohledně ukazatele OEE již byla zahájena samotná analýza dat a definována tzv. baseline (tedy startovací úroveň) OEE pro každou z 15 linek. Na základě výpočtu ukazatele OEE byly veškeré ztráty členěny na ztráty rychlosti, kvality a dostupnosti. Největší ztráty představovala většinou dostupnost linek seskupená do těchto kategorií:

• Přestavby a seřízení.
• Údržba.
• Poruchy.
• Nedostatek pracovníků.
• Materiál a plánování.
• Další neplánované prostoje.

 

Každá z kategorií prostojů byla poté detailně analyzována a definován potenciál na zvýšení výkonu, resp. OEE díky zlepšení v dané kategorii. Velká pozornost byla věnována přestavbám a seřízení linek. Bylo natočeno a rozebráno 6 příprav napříč všemi technologiemi v celkovém trvání téměř 18 hodin. Díky organizačním i drobným technickým opatřením byl poté definován potenciál na zkrácení přípravných časů v průměru o 30 %. Tato redukce příprav by měla přinést reálné navýšení OEE v rozmezí 6 – 29 % v závislosti na typu linky a poměru příprav k celkovému času provozu linky.

Z dalších neplánovaných prostojů představují největší podíl především přestávky pracovníků, během kterých jsou linky vypnuty. V této oblasti je jednoznačná snaha zajistit režim střídání přes přestávky, který by měl přinést zvýšení OEE o cca 5 %. Prostoje „nedostatek pracovníků" a „materiál a plánování" jsou z velké části odrazem stávajícího systému plánování a požadavků zákazníků a v projektu tak bude řešena jen velmi malá část, která přinese zlepšení ukazatele OEE o 1 – 3 % dle typu technologie.

Prostoje způsobené poruchami byly podrobeny detailní analýze z pohledu počtu výskytu, průměrné doby připadající na jeden výskyt i frekvence opakování. Díky především technickým opatřením je předpokládaná redukce v rozmezí 10 – 15 %. Vzhledem k tomu, že prostoje nezaujímají příliš vysoký podíl ztrát, projeví se toto zlepšení na celkové hodnotě ukazatele OEE pouze v řádech 1 – 2 %.

Oblast údržby (máme na mysli plánovanou preventivní údržbu) představuje pouze zlomek ztráty, díky novým standardům údržby a komplexní změně organizace veškerých prevencí však i zde předpokládáme pozitivní dopad na ukazatel OEE.

Velký potenciál na zlepšení kromě dostupnosti linky přináší rovněž parametr rychlosti, samozřejmě vždy v závislosti na technologii. Např. u izolačních linek představují ztráty rychlosti pouze 4 – 6 % a nemá příliš význam se jimi do detailu zabývat. U stínících a plášťových linek však tyto ztráty dosahují až 30 %. Při detailní analýze jak na základě dat ze systému Wonderware, tak díky přímému pozorování a videoanalýze byl odhalen největší potenciál v tzv. náběhových a dojezdových rampách, které souvisejí s výměnou cívek a bubnů či přestavbami. Díky standardizaci tohoto postupu můžeme snížit ztráty rychlosti pouze na technologicky minimální nutnost a zvýšit tak OEE dle typu linky a technologie až o 10 %.

Poslední kategorii ztrát představují ztráty kvality. Dopad kvality na samotné OEE je poměrně malý, mnohem větší potenciál představují finanční ztráty, které souvisejí ať už s neshodami nebo odpadem.

Na základě výše zmíněných analýz byly potom definovány cílové hodnoty OEE pro každou z linek a rovněž sestaven detailní harmonogram implementace na jednotlivých linkách. Díky pilotním projektům by mělo dojít ke zvýšení průměrného OEE celého závodu o 14 %, z původních 53 % na cílových 67 %.

 

Obr. 1   Ilustrativní ukázka detailní analýzy ztrát v rámci fáze LEAN diagnosis

 

Fáze LEAN improvement projects

Zlepšovací LEAN projekty probíhají vždy 10 týdnů. Vedeny jsou LEAN specialistou a projektový tým je dále doplněn o vedoucího výroby, vedoucího údržby, příslušného technologa, mistra a operátora linky. Tento projektový tým se scházel vždy na cca 60 minut minimálně 1x týdně, kdy byly rovněž prezentovány průběžné výsledky vedení společnosti. U pilotního projektu, či v určitých klíčových fázích projektu bylo setkání projektového týmu dokonce každodenní.

Rámcový postup implementace

• Úvodní Kick off meeting: krátké setkání projektového týmu s ředitelem závodu a především všemi pracovníky dané linky. Schůzka je zaměřena hlavně na představení cílů projektu vyplývající z diagnostické fáze a odsouhlasení metodiky pro následnou realizaci.
• Detailní analýza přímo na pracovišti: analýza a snímkování 2 pracovních směn s cílem zjistit skutečné využití pracovníků, organizaci práce především při přestavbách, přestávkách a náběhu směn.
• Návrh výkonové tabule: standardní výkonová tabule je součástí každé linky, případně dvojice linek a slouží pro rychlý přehled o dosaženém výkonu a případných problémech. Je rovněž nástrojem, jak co nejvíce zapojit do procesu zlepšování samotné pracovníky. Z mého pohledu se jedná o jeden z klíčových faktorů úspěchu celého projektu. Kromě standardních parametrů jako je bezpečnost nebo kvalita byly nejdůležitější především plánované a skutečné časy příprav (přestaveb) a plánovaná a dosažená výrobní rychlost.
• Začlenění do Shop Floor Managementu: každá z linek byla postupně začleněna do ranních obchůzek v rámci SFM. Každé ráno tak jsou mistrem ve spolupráci s operátorem prezentovány výsledky za předchozí směny a probírány veškeré problémy, které se na lince vyskytly.
• Pravidla práce během směny: jedná se o definici pravidel k zajištění maximální efektivity dané linky. Především jde o způsob střídání přestávek bez narušení výkonu linky, náběh směny, řešení poruch apod.
• Definice objektivních rychlostí: v této fázi projektu byla prověřena reálnost všech nastavených maximálních technologických rychlostí a rovněž nastaveny tzv. průměrné rychlosti. Jedná se o rychlost, které by měl operátor v průběhu celé směny dosáhnout při zohlednění veškerých dojezdových a náběhových ramp.
• Nové časy příprav: v tomto kroku jsou analyzovány veškeré přípravy (přestavby), nastaven standardní postup formou tzv. Jízdního řádu a definovány nové časy pro každou typovou přípravu, která se může na dané lince vyskytnout.
• Prvotní kroky TPM: nastavení plánu operátorských údržeb (včetně vizualizace a záznamu), standardního postupu při údržbě a spotřeby času jednotlivých úkonů.
• Trénink a koučink operátorů: v průběhu celého projektu jsou pro operátory připraveny celkem 3 tréninky. Ještě větší důraz je však kladen na každodenní koučink a neustálá zpětná vazba o dodržování nových standardů přímo na lince.
• Ukončení projektu: pracovně je tento krok nazýván „předání projektu výrobě". Tato předávka následuje vždy cca 2 – 3 týdny po ukončení projektu. Cílem je vyhodnotit plnění cílů (především dosaženého OEE) a případná definice akcí, které je třeba ještě dokončit.

 

Některé výše popsané fáze nenásledovaly zcela pochopitelně chronologicky za sebou, ale vzhledem k časovému rozsahu 10 týdnů se musely prolínat. Výše popsaná metodika byla odladěna a následně drobně upravena na základě pilotního projektu, který probíhal na dvojici lanovacích linek, coby nejužším místě celého výrobního závodu.

Použitý postup implementace byl samozřejmě vždy přizpůsoben konkrétní výrobní lince. Roli hrála nejen technologie, ale rovněž výsledky jednotlivých analýz v rámci fáze LEAN Diagnosis, případně další specifika.

 

Obr. 2   Ilustrativní ukázka „jízdního řádu" přestavby 

 

Kromě již zmíněných LEAN Improvement Projects na jednotlivých linkách probíhají ve společnosti současně další podpůrné projekty a aktivity, které rovněž přímo či nepřímo ovlivňují výslednou efektivitu výrobních linek. Mezi nejvýznamnější patří komplexní projekt zaměřený na LEAN v údržbě. Především na standardizaci práce při preventivních údržbách a opravách, definici KPIs, implementaci Shop Floor Managementu a výkonových tabulí a standardizaci mechanických i elektronických dílen údržby. Další významnou částí bylo rozšíření Shop Floor Managementu a filosofie LEAN vůbec mimo samotné výrobní linky. Podpůrným nástrojem všech zlepšovacích projektů a aktivit bylo potom vzdělávání pracovníků na jednotlivých úrovních formou interní LEAN akademie.

Díky těmto aktivitám se podařilo zvýšit OEE jednotlivých linek v průměru o více než 15 %, což samozřejmě vedlo k reálnému zvýšení produkce. Zvyšování efektivity strojních zařízení, tak jako jakékoliv jiné zlepšování, je nikdy nekončící „boj". Vždy se najde prostor k dalšímu a dalšímu zlepšení či zefektivnění daného procesu. Musím však otevřeně říci, že dnes již všechny stávající linky ve společnosti NKT s.r.o., závod Velké Meziříčí prošly LEAN projektem a prostor pro zvýšení efektivity je již skutečně velmi malý. Drtivá část organizačních ztrát již byla odstraněna a většina linek dnes dosahuje svého technologického maxima.