Em uma linha que produz um único produto, a taxa da máquina determina a produção mensal. Em uma linha que troca de produto várias vezes por semana, o tempo de setup é muitas vezes um fator mais importante do que a taxa da máquina. Uma hora de produção perdida em cada setup pode somar vários dias inteiros de trabalho ao longo de um ano, sem aparecer como um item separado no relatório de produção. Portanto, o setup é uma área em que a produção pode ser aumentada sem alterar a taxa da máquina.
O que o tempo de setup realmente inclui?
O tempo de setup não é uma operação única, mas uma sequência de etapas: remover o produto anterior da máquina e da esteira, limpar ou enxaguar conforme exigido pelo produto, substituir os componentes de formato, carregar a nova receita no sistema de controle e operar a máquina até que as porções fiquem dentro da faixa requerida. Cada etapa tem requisitos de tempo diferentes, portanto a melhoria eficaz começa com a medição da sequência, e não apenas com a avaliação do tempo total de setup.
- Remover o produto remanescente da máquina e da esteira
- Limpeza ou enxágue na medida exigida pelos produtos envolvidos
- Substituição dos componentes de formato e ajuste dos transportadores ao tamanho do recipiente
- Carregamento da nova receita do produto no sistema de controle
- Operação e calibração da máquina até que as dosagens se estabilizem dentro da faixa requerida
Na prática, dividir a sequência muitas vezes revela que uma etapa consome uma parcela desproporcional do tempo. Às vezes é o processo de limpeza e, em outras, é a fase de partida, e não a substituição efetiva das peças. Concentrar-se nessa etapa pode proporcionar uma melhoria maior do que tentar reduzir todas as etapas ao mesmo tempo.
Como o método de envase afeta o tempo de setup?
Uma máquina de enchimento volumétrico requer recalibração ao trocar de produto porque o mesmo volume representa um peso diferente para cada material. Um sistema de pesagem pode alternar para a configuração de peso programada do próximo produto por meio do sistema de controle, embora a verificação ainda possa ser necessária após a troca. Em uma linha que muda de produto com frequência, essa diferença pode se acumular e resultar em um tempo de produção significativo.
Máquinas de enchimento que permitem salvar uma receita para cada produto podem reduzir significativamente essa etapa. Uma máquina de enchimento que exige a definição manual de cada parâmetro em toda troca torna a linha mais dependente do operador e pode gerar variações entre turnos difíceis de corrigir. Uma linha de envase que alterna produtos diariamente se beneficia especialmente do uso de receitas salvas.
Além disso, quanto mais parâmetros forem salvos no sistema de controle como parte de uma receita, e quanto menos precisarem ser definidos manualmente, menor será o tempo de troca e menor será a dependência do operador individual. Uma receita salva também reduz o número de partidas, pois retorna a linha aos parâmetros operacionais previamente estabelecidos, em vez de exigir novos reajustes.
O que pode ser preparado enquanto a linha ainda está em operação?
Uma parte significativa do trabalho de troca não exige que a máquina seja parada. Preparar os componentes de formato para o próximo produto, pré-limpar as peças de reposição, posicionar os materiais de embalagem e os recipientes e verificar a receita no sistema de controle podem ser feitos em paralelo com a produção. O que resta durante a parada é a troca propriamente dita e a partida.
Do ponto de vista organizacional, também vale a pena estabelecer uma ordem de operações uniforme e documentada. Quando cada operador realiza a troca na mesma ordem, o tempo torna-se mais previsível, e fica mais fácil identificar qual etapa está demorando mais do que o esperado. Uma ordem de operações que muda entre turnos cria variações que são difíceis de melhorar.
| Etapa de troca | O que pode ser feito com antecedência? | O que permanece durante a parada? |
| Preparação dos componentes de formato | Retirada, limpeza e pré-inspeção | A própria montagem |
| Nova receita do produto | Definição e verificação no sistema de controle | Carregamento da receita |
| Materiais de embalagem e recipientes | Posicionamento e organização deles | Carregamento do magazine |
| Limpeza | Preparação do equipamento e das peças de reposição | A lavagem propriamente dita |
| Comissionamento e calibração | Não aplicável | Até que as porções se estabilizem dentro da faixa exigida |
Como o projeto da máquina afeta o tempo de troca?
Parte do tempo de troca é definida na etapa de seleção da máquina. Uma máquina que permita a substituição de componentes sem ferramentas, limpeza sem desmontagem profunda e fácil acesso ao sistema de alimentação pode reduzir cada troca ao longo de seus anos de operação.
Na indústria de embalagens, a cartuchadora MKH-3 foi projetada para ajuste rápido entre diferentes tamanhos de cartucho e produtos, e esse é o tipo de recurso que pode ter um impacto maior na produção mensal do que uma diferença de poucos itens por minuto.
A Impac projeta e fabrica as máquinas internamente, de modo que a linha pode ser construída em torno do mix de produtos e não apenas em torno do produto principal. Quando se sabe antecipadamente quantos formatos passarão pela mesma máquina e com que frequência serão trocados, os componentes de formato e o número de estações de trabalho podem ser ajustados a esse mix durante a etapa de caracterização.
Como medir corretamente o tempo de troca?
A medição correta começa pela definição dos pontos de início e de fim. A troca de produto não termina quando a máquina começa a operar. Ela termina quando os lotes se estabilizam dentro da faixa exigida e a produção está sendo contabilizada. Qualquer medição que pare antes disso pode fornecer uma imagem imprecisa. Da mesma forma, a troca de produto começa quando o produto anterior deixa de ser produzido, e não quando o técnico chega.
Também vale a pena medir várias trocas de produto, e não apenas uma. A duração da troca varia entre turnos, equipes e pares de produtos, de modo que uma única troca não é necessariamente representativa. Após várias medições, muitas vezes é possível identificar um determinado par de produtos que exige mais tempo de troca. Em alguns casos, isso pode ser resolvido simplesmente alterando a ordem de produção.
Na prática, o sequenciamento é uma das melhorias de menor custo. Quando produtos semelhantes são produzidos em sequência, o tempo necessário para a limpeza entre lotes pode ser reduzido, assim como o número de trocas de componentes de formato. A máquina de envase não muda, mas a produção semanal pode mudar.
Qual é o papel dos componentes de formato?
Os componentes de formato são as peças que adaptam a máquina ao tamanho do recipiente e ao tipo de porção, e influenciam diretamente o tempo de troca. Ter um conjunto dedicado de componentes de formato para cada produto exige um investimento inicial mais alto, mas pode reduzir as trocas de produto ao diminuir a necessidade de reconfigurar componentes compartilhados. As peças em contato com o produto ainda devem ser limpas de acordo com os requisitos aplicáveis. Trata-se de uma decisão econômica que deve ser tomada na fase de caracterização, e não após um ano de operação.
Também vale a pena verificar se a substituição de componentes requer ferramentas. Componentes que podem ser conectados sem ferramentas encurtam a operação e reduzem a chance de que uma montagem incorreta seja identificada apenas quando a máquina estiver em funcionamento. Essa característica também é determinada na etapa de seleção e afeta todas as trocas ao longo dos anos de operação da linha.
Resumo
Reduzir os tempos de troca de produto e de formato em uma máquina de envase começa pela decomposição da sequência de troca para medição. Isso continua com a transferência da maior parte possível do trabalho de preparação para o momento em que a linha ainda está em operação e depende de um método de envase e de um projeto de máquina adequados ao mix de produção.
Em uma linha que alterna produtos com frequência, isso pode aumentar a produtividade sem alterar a máquina. Portanto, a troca rápida de formato é um parâmetro de caracterização, e não apenas um procedimento operacional. Uma máquina de envase selecionada com componentes de formato adequados ao mix de produção pode proporcionar esse benefício לאורך de seus anos de operação.
Entre em contato com a IMPAC com seu mix de produtos e formatos para receber uma caracterização de uma solução que corresponda à frequência real de trocas.
