Jak wybrać pierwszy proces do automatyzacji

Najlepszy pierwszy proces do automatyzacji jest powtarzalny i stabilny, pracuje ze stałym wolumenem na więcej niż jedną zmianę, powoduje problem, który zakład już odczuwa (wąskie gardło, ciężkie podnoszenie, reklamacje jakościowe), da się go opisać prawdziwymi liczbami i jest na tyle mały, by zmieścić się w jednym budżecie i mieć jednego właściciela. Rzadko jest to najbardziej widoczny projekt w zakładzie. Żeby go znaleźć, zrób długą listę na podstawie tego, co dzieje się na hali, oceń każdego kandydata według sześciu kryteriów, odrzuć tych, którzy nie przechodzą podstawowych testów, i potwierdź zwycięzcę danymi, zanim poprosisz dostawców o oferty.

Co musi osiągnąć pierwszy projekt

Pierwszy projekt automatyzacji ma dwa zadania. Musi zwrócić się sam i musi nauczyć zakład, jak kupować i eksploatować automatyzację. Drugie zadanie łatwo zlekceważyć. W badaniu McKinsey wśród liderów przemysłu 61 procent wskazało brak doświadczenia w automatyzacji jako barierę wdrożeń. To właśnie w pierwszym projekcie buduje się to doświadczenie: pisanie briefu, porównywanie ofert, przeprowadzanie FAT i SAT, szkolenie utrzymania ruchu.

Dlatego NIST Manufacturing Extension Partnership w swoim przewodniku Automation 101 radzi zacząć od „czegoś, na czym można budować” oraz od zadań „nudnych, brudnych, trudnych i niebezpiecznych”, których nikt nie chce wykonywać. Wyraźny pierwszy sukces ułatwia zatwierdzenie drugiego projektu, a kłopotliwy start utrudnia każdy kolejny.

Zrób długą listę na podstawie tego, co dzieje się na hali

Zacznij od pięciu do dziesięciu kandydatów. Dobre miejsca do szukania:

• wąskie gardła, czyli stanowiska, na które linia czeka w dni szczytowe
• nadgodziny i dodatkowe zmiany, za które zakład płaci, żeby nadrobić zaległości
• ciężka lub niewygodna praca: paletyzacja, przenoszenie worków, załadunek maszyn, podnoszenie powyżej wysokości barków
• stanowisko, z którego nowe osoby odchodzą najszybciej
• miejsca, z których biorą się braki, błędne etykiety lub reklamacje klientów
• trasy transportu wewnętrznego, na których operatorzy pchają wózki lub jeżdżą wózkami widłowymi między stałymi punktami

Pytaj także mistrzów zmian i utrzymanie ruchu, bo to oni wiedzą, które stanowisko zatrzymuje linię i dlaczego. Tam, gdzie maszyny mają już sterowniki, kilka tygodni danych maszynowych pokazuje rzeczywiste czasy cyklu i przyczyny postojów lepiej niż opinie. Artykuł Pierwsze 30 dni IoT w fabryce typu brownfield opisuje, jak je zebrać.

Oceń kandydatów

Oceń każdego kandydata w skali od 1 do 5 według sześciu kryteriów. W każdym wierszu wyższa ocena jest lepsza.

Zanim zsumujesz punkty, przeprowadź trzy testy eliminacyjne. Czy proces wkrótce się zmieni (nowy produkt, nowe opakowanie, przeniesienie linii)? Czy jest dziś niestabilny? Czy brakuje kogoś, kto byłby jego właścicielem? Odpowiedź „tak” na którekolwiek z tych pytań na razie eliminuje kandydata. Co naprawić najpierw, podpowiada artykuł Kiedy nie automatyzować (i kiedy warto poczekać).

Przykład ilustracyjny: zakład produkujący detale metalowe, zatrudniający 400 osób, ocenia trzech kandydatów. Paletyzacja na końcu dwóch linii pakujących dostaje 26 z 30 punktów: bardzo powtarzalna, trzy zmiany, ciężkie podnoszenie, dane w dokumentacji, jeden sygnał z linii. Obsługa obrabiarek CNC z 14 numerami detali w małych partiach dostaje 19, głównie z powodu wariantów i przezbrojeń. Końcowa kontrola wizualna malowanych detali dostaje 21: problem jest duży, ale nikt nie spisał, co jest wadą. Paletyzacja idzie pierwsza. Kontrola staje się kandydatem na drugi projekt, gdy powstanie katalog wad.

Sprawdź zwycięzcę danymi, zanim się zobowiążesz

Ocena punktowa mówi, gdzie szukać. Na połączonej linii oczywiste stanowisko nie zawsze jest ograniczeniem, więc zanim się zobowiążesz, potwierdź, gdzie powstaje strata.

Zakład przetwórstwa tworzyw sztucznych metodą wtrysku z centralnej Polski, produkujący komponenty do sprzętu AGD, rozważał automatyzację części swoich operacji. Zakład zatrudnia ponad 200 osób, pracuje na trzy zmiany i zajmuje 20 000 m², w tym magazyn o powierzchni 8000 m². W DBR77 DT zbudował cyfrowego bliźniaka wybranej części zakładu, z przepływami materiałów i czasami zadań, i porównał alternatywne warianty automatyzacji, każdy z analizą ekonomiczną.

Symulacja pokazała wąskie gardło w procesie ręcznym wykonywanym przez pierwszego operatora: 90 sekund pracy i 98 sekund oczekiwania. W symulacji zastąpienie tego operatora wózkiem autonomicznym zwiększyło efektywność o ponad 100%. Analiza wariantów dla tego obszaru zajęła kilka dni. Mając docelową koncepcję automatyzacji transportu, zakład mógł sprawnie wybrać dostawcę technologii na DBR77 Marketplace. Pełną historię znajdziesz w studium przypadku.

Pierwszy operator przez ponad połowę czasu czekał, a wyszło to dopiero wtedy, gdy zamodelowano cały przepływ zamiast jednego stanowiska.

Pułapki przy wyborze pierwszego procesu

Projekt prestiżowy. Najbardziej widoczna linia przyciąga sponsorów, ale też rozrost zakresu i obserwatorów. Zostaw ją na czas, gdy zespół będzie miał za sobą jeden projekt.

Najtrudniejszy problem. Proces z największą liczbą wariantów, najwęższymi tolerancjami lub najgorszą jakością kusi, bo najbardziej boli. Ale właśnie tam pierwszy zespół najłatwiej poniesie porażkę.

Zaczynanie od technologii. „Chcemy cobota” albo „chcemy AGV” wybiera odpowiedź przed pytaniem. Wybierz proces, a potem pozwól dostawcom zaproponować rozwiązanie.

Cała hala naraz. Plan obejmujący dziesięć stanowisk wymaga dziesięciu zestawów danych, wielu osób zatwierdzających i budżetu, którego trudno bronić.

Od wyboru do projektu

Gdy kandydat jest wybrany, zamień go w coś, co dostawcy mogą wycenić. Napisz jeden akapit, który określa problem i cel. Zbierz dane bazowe: wolumeny na zmianę, obecny i docelowy czas cyklu, produkty z wymiarami i masami, warianty, powierzchnię, istniejące maszyny i sterowanie. Wskaż właściciela i osoby zatwierdzające.

Potem wyznacz granice zakresu według artykułu Jak ustalić zakres projektu automatyzacji, żeby go nie przekomplikować i napisz brief według Jak napisać brief automatyzacji, który integrator wyceni.

Jak pomaga DBR77 Marketplace

Dane bazowe zebrane do oceny trafiają wprost do Technology Challenge na DBR77 Marketplace, którego prowadzony formularz kończy się założeniami operacyjnymi, takimi jak zmiany, liczba operatorów i czas cyklu. Eksperci DBR77 przeglądają wyzwanie przed publikacją, a integratorzy z sieci ponad 800 dostawców technologii i integratorów odpowiadają najpierw koncepcjami, a potem ofertami. Jeśli przed publikacją chcesz sprawdzić, gdzie leży ograniczenie, zamodeluj przepływ w DBR77 DT, tak jak zakład z opisanego przykładu.

Najczęstsze pytania

Czy pierwszy projekt powinien mieć najszybszy zwrot?

Niekoniecznie. Projekt z szybkim zwrotem na papierze i wieloma niewiadomymi może się nie udać, więc lepiej wybrać nieco wolniejszy zwrot w stabilnym, dobrze opisanym procesie.

Ilu kandydatów powinniśmy ocenić?

Pięciu do dziesięciu wystarczy. Mniej i możesz przeoczyć dobrą opcję. Więcej i ćwiczenie zamienia się w studium.

Co, jeśli dwóch kandydatów ma tyle samo punktów?

Wybierz tego z lepszymi danymi i mniejszą liczbą interfejsów. Łatwiej go opisać, wycenić i odebrać.

Podsumowanie

Zrób długą listę razem z mistrzami zmian i utrzymaniem ruchu, oceń kandydatów i odrzuć tych, którzy nie przechodzą testów eliminacyjnych. Potwierdź danymi kandydata z najwyższą oceną, a potem napisz brief dla tego jednego stanowiska.

Źródła

• McKinsey & Company, Unlocking the industrial potential of robotics and automation, 2023 (badanie przeprowadzone w sierpniu 2022)
• NIST Manufacturing Extension Partnership, Automation 101: How to Plan for a Successful Implementation, 2024
• DBR77, Case study: Development of an automation concept, 2024