Na linii produkującej jeden produkt wydajność maszyny decyduje o miesięcznej produkcji. Na linii, na której produkty zmienia się kilka razy w tygodniu, czas przezbrojenia często stanowi ważniejszy czynnik niż wydajność maszyny. Godzina utraconej produkcji przy każdym przezbrojeniu może w skali roku złożyć się na kilka pełnych dni roboczych, nie pojawiając się jako oddzielna pozycja w raporcie produkcji. Przezbrojenie jest więc jednym z obszarów, w których można zwiększyć wydajność bez zmiany wydajności maszyny.
Co właściwie obejmuje czas przezbrojenia?
Czas przezbrojenia nie jest jedną operacją, lecz sekwencją etapów: usunięciem poprzedniego produktu z maszyny i przenośnika, czyszczeniem lub płukaniem wymaganym przez dany produkt, wymianą elementów formatu, wczytaniem nowej receptury do systemu sterowania oraz uruchomieniem maszyny do momentu, aż porcje znajdą się w wymaganym zakresie. Każdy etap ma inne wymagania czasowe, dlatego skuteczna optymalizacja zaczyna się od pomiaru całej sekwencji, a nie tylko od oceny łącznego czasu przezbrojenia.
- Usunięcie pozostałości produktu z maszyny i przenośnika
- Czyszczenie lub płukanie w zakresie wymaganym przez dany produkt
- Wymiana elementów formatu i regulacja prowadnic pod rozmiar pojemnika
- Wczytanie nowej receptury produktu do systemu sterowania
- Uruchomienie i kalibracja maszyny do momentu ustabilizowania doz w wymaganym zakresie
W praktyce rozbicie sekwencji na etapy często ujawnia, że jeden z nich zajmuje nieproporcjonalnie dużo czasu. Czasem jest to proces czyszczenia, a czasem rozruch, a nie sama wymiana części. Skupienie się na tym etapie może przynieść większą poprawę niż próba skrócenia wszystkich etapów jednocześnie.
Jak metoda napełniania wpływa na czas przezbrojenia?
Maszyna napełniająca objętościowo wymaga ponownej kalibracji przy zmianie produktów, ponieważ ta sama objętość odpowiada innej masie dla każdego materiału. System ważenia może przełączyć się na zaprogramowane ustawienie masy kolejnego produktu za pośrednictwem systemu sterowania, chociaż po przezbrojeniu nadal może być wymagane sprawdzenie. Na linii, na której produkty zmienia się często, ta różnica może przekładać się na znaczący czas produkcji.
Maszyny napełniające, które umożliwiają zapisanie receptury dla każdego produktu, mogą znacznie skrócić ten etap. Maszyna napełniająca, w której każdy parametr musi być ustawiany ręcznie przy każdym przezbrojeniu, czyni linię bardziej zależną od operatora i może powodować różnice między zmianami, które trudno wyeliminować. Linia napełniająca, na której produkty zmienia się codziennie, szczególnie zyskuje na wykorzystaniu zapisanych receptur.
Ponadto im więcej parametrów jest zapisanych w systemie sterowania jako część receptury, a im mniej trzeba ustawiać ręcznie, tym krótsze jest przezbrojenie i tym mniejsza jest jego zależność od konkretnego operatora. Zapisana receptura zmniejsza również liczbę rozruchów, ponieważ przywraca linię do wcześniej ustalonych parametrów pracy zamiast wymagać ich ponownej regulacji.
Co można przygotować, gdy linia nadal pracuje?
Znaczna część prac związanych z przezbrojeniem nie wymaga zatrzymania maszyny. Przygotowanie elementów formatu dla kolejnego produktu, wstępne czyszczenie części zamiennych, ustawienie materiałów opakowaniowych i pojemników na miejscu oraz weryfikacja receptury w systemie sterowania mogą być wykonywane równolegle z produkcją. Podczas postoju pozostaje jedynie właściwe przezbrojenie i rozruch.
Z perspektywy organizacyjnej warto również ustalić jednolitą i udokumentowaną kolejność operacji. Gdy każdy operator wykonuje przezbrojenie w tej samej kolejności, czas staje się bardziej przewidywalny, a łatwiej jest zidentyfikować, który etap trwa dłużej, niż oczekiwano. Kolejność operacji, która zmienia się pomiędzy zmianami, wprowadza zmienność trudną do wyeliminowania.
| Etap przezbrojenia | Co można wykonać z wyprzedzeniem? | Co pozostaje do zrobienia podczas zatrzymania? |
| Przygotowanie komponentów formatu | Pobranie, czyszczenie i wstępna inspekcja | Sam montaż |
| Nowa receptura produktu | Definicja i weryfikacja w systemie sterowania | Wczytanie receptury |
| Materiały opakowaniowe i pojemniki | Ustawienie ich na miejscu i rozmieszczenie | Załadunek magazynka |
| Czyszczenie | Przygotowanie wyposażenia i części zamiennych | Właściwe mycie |
| Uruchomienie i kalibracja | Nie dotyczy | Do momentu, aż porcje ustabilizują się w wymaganym zakresie |
Jak konstrukcja maszyny wpływa na czas przezbrojenia?
Część czasu przezbrojenia jest określana na etapie doboru maszyny. Maszyna, która umożliwia wymianę komponentów bez użycia narzędzi, czyszczenie bez głębokiego demontażu oraz łatwy dostęp do układu podawania, może skrócić każde przezbrojenie przez cały okres eksploatacji.
W branży opakowaniowej kartoniarka MKH-3 została zaprojektowana z myślą o szybkim przezbrojeniu pomiędzy różnymi rozmiarami kartonów i produktami, a tego typu funkcja może mieć większy wpływ na miesięczną wydajność niż różnica kilku jednostek na minutę.
Impac projektuje i produkuje maszyny we własnym zakresie, dzięki czemu linia może być zbudowana wokół miksu produktów, a nie wyłącznie wokół produktu głównego. Jeżeli z góry wiadomo, ile formatów będzie przechodzić przez tę samą maszynę i jak często będą one zmieniane, komponenty formatu oraz liczba stanowisk roboczych mogą zostać dostosowane do tego miksu już na etapie charakteryzacji.
Jak prawidłowo mierzyć czas przezbrojenia?
Prawidłowy pomiar zaczyna się od zdefiniowania punktu początkowego i końcowego. Przezbrojenie nie kończy się, gdy maszyna zaczyna pracować. Kończy się wtedy, gdy partie ustabilizują się w wymaganym zakresie i produkcja jest już zliczana. Każdy pomiar, który kończy się wcześniej, może dać nieprecyzyjny obraz. Podobnie przezbrojenie zaczyna się w momencie, gdy przestaje być wytwarzany poprzedni produkt, a nie wtedy, gdy przychodzi technik.
Warto także mierzyć kilka przezbrojeń, a nie tylko jedno. Czas przezbrojenia różni się w zależności od zmiany, zespołu i pary produktów, więc pojedyncze przezbrojenie nie musi być reprezentatywne. Po kilku pomiarach często można zidentyfikować konkretną parę produktów, która wymaga dłuższego czasu przezbrojenia. W niektórych przypadkach można to rozwiązać po prostu poprzez zmianę kolejności produkcji.
W praktyce sekwencjonowanie jest jednym z najmniej kosztownych usprawnień. Gdy podobne produkty są wytwarzane kolejno, można skrócić czas potrzebny na czyszczenie między partiami, a także liczbę zmian elementów formatu. Maszyna napełniająca się nie zmienia, ale tygodniowa wydajność już tak.
Jaka jest rola elementów formatowych?
Elementy formatowe to części, które dostosowują maszynę do rozmiaru pojemnika i rodzaju porcji, i bezpośrednio wpływają na czas przezbrojenia. Posiadanie dedykowanego zestawu elementów formatowych dla każdego produktu wymaga wyższej inwestycji początkowej, ale może skrócić przezbrojenia dzięki ograniczeniu potrzeby rekonfiguracji wspólnych komponentów. Części mające kontakt z produktem nadal muszą być czyszczone zgodnie z obowiązującymi wymaganiami. Jest to decyzja ekonomiczna, którą należy podjąć na etapie charakteryzacji, a nie po roku eksploatacji.
Warto również sprawdzić, czy wymiana komponentów wymaga użycia narzędzi. Komponenty, które można podłączyć bez użycia narzędzi, skracają czas operacji i zmniejszają ryzyko, że nieprawidłowy montaż zostanie wykryty dopiero wtedy, gdy maszyna będzie pracować. Cecha ta jest również określana na etapie doboru i wpływa na każdą przezbrojenie przez cały okres eksploatacji linii.
Podsumowanie
Skrócenie czasu przezbrojenia produktu i formatu na maszynie rozlewniczej zaczyna się od rozbicia sekwencji przezbrojenia na etapy w celu ich pomiaru. Następnie polega na przeniesieniu jak największej części prac przygotowawczych na czas, gdy linia nadal pracuje, oraz na zastosowaniu metody rozlewu i konstrukcji maszyny odpowiednich do miksu produkcyjnego.
Na linii, na której produkty zmieniają się często, może to zwiększyć wydajność bez zmiany maszyny. Szybkie przezbrojenie formatu jest zatem parametrem charakteryzującym, a nie tylko procedurą roboczą. Maszyna rozlewnicza dobrana z komponentami formatowymi odpowiednimi do miksu produkcyjnego może zapewniać tę korzyść przez cały okres eksploatacji.
Skontaktuj się z Impac, podając swój miks produktów i formaty, aby otrzymać charakterystykę rozwiązania dopasowanego do rzeczywistej częstotliwości przezbrojeń.
