Определяне на размера на опаковъчна линия: как да превърнете номиналната скорост в защитим брой машини и допускане за OEE

Защо номиналният максимум от спецификацията не може да е вашият брой машини

Номиналните стойности на производителността обикновено се измерват при идеални лабораторни условия: еднороден продукт, без преналагане и с обучен оператор⁵.

Действителната производителност е по-низка, след като включите престоя за преналагане и почистване между SKU-та, задачите, зависящи от оператора, като зареждане и настройки, променливостта на продукта по тегло, ниво на пълнене и влажност, както и планираните прозорци за поддръжка⁵. Затова брой, изграден пряко върху числото от спецификацията, не е защитим.

Полезното правило на палеца е да планирате капацитета около 70–80% от номиналния максимум на машината, а не спрямо числото в спецификацията⁵. Третирайте този диапазон като първоначален планиращ фактор, а не като гарантиран изход.

Точната стойност трябва да дойде от собствените ви допускания за разполагаемост, производителност и качество. Когато искате от доставчик стойност за скоростта, поискайте еталони за OEE от съществуващи инсталации, работещи с подобен продукт, а не само теоретичната номинална скорост⁵.

Кои допускания за разполагаемост, производителност и качество да запишете в изчислението

OEE е Разполагаемост × Производителност × Качество²³. Един показан пример дава 87.5% × 81.25% × 98% ≈ 69.7%, където разполагаемостта обхваща времето, загубено от престой, производителността обхваща изхода, загубен поради намалена скорост, а качеството обхваща изхода, загубен поради брак²³.

Този пример е илюстрация на един източник при неговите собствени допускания, а не еталон, който може да се възприеме безоговорочно. Резултатът има смисъл само ако определенията зад него съвпадат.

Планираното производствено време, планираните престои и идеалните времена на цикъл трябва да се определят последователно. Ако почивките или почистването са изключени от планираното производствено време, не ги броете повторно като престой²³.

Идеалната производствена скорост трябва да отразява валидирано постижимо време на цикъл за конкретния ви продукт и формат на опаковката, а не неподкрепена водеща скорост²³. Преди да приемете стойност на OEE от доставчик, попитайте в кои от трите фактора се разлага и как е измерен всеки от тях.

Превръщане на годишния изход и производствените часове в необходима скорост

Един подход за определяне на размера превръща годишния брой броя и производствените часове в необходима скорост на машината и прилага буфер 1.3 за OEE²⁶: (годишен брой броя) ÷ (производствени часове × 60 мин) × 1.3²⁶.

В примера на този източник продукт от 100M броя/ година при 2,000 часа работа изисква минимум около 85 цикъла/мин²⁶. Обърнете внимание, че 1.3 е множител, приложен към необходимата скорост, а не фактор на намаляване в процент от номиналната скорост.

Това е различна конструкция от планиращия диапазон 70–80% и двете не бива да се третират като едно и също число. Два лоста определят броя машини: буферът, който прилагате, и работните часове, които допускате.

Ако планирате по-малко производствени часове, необходимата скорост се повишава и може да ви насочи към модел с по-висока скорост или към втора машина. Изчислете с собствения си годишен брой броя и реалистичните производствени часове, преди да сравнявате с каквато и да е номинална скорост на доставчика.

Какви доказателства да изисквате, преди да приемете посочена скорост или OEE

Три независими източника са единодушни, че купувачът трябва да изисква валидирани данни за изход, специфични за продукта, вместо да приема водеща номинална скорост^5,17,23. Проверките по-долу са тези, които променят дали посочената стойност е използваема като вход за определяне на размера.

• ✓Поискайте документирани измерени изходни скорости при действителния си продукт, а не номиналния максимум на производителя върху идеален изпитен материал.
• ✓Поискайте еталони за OEE от съществуващи инсталации, работещи с подобен продукт.
• ✓Потвърдете, че идеалната производствена скорост, използвана в стойността на OEE, отразява валидирано постижимо време на цикъл за вашия продукт и формат.
• ✓Потвърдете дали посочената скорост е номинален максимум или устойчива производствена стойност и на каква основа е измерена.

Колко време за преналагане и почистване да отчетете при линия с много SKU

Престоят за преналагане и почистване между SKU-та е един от признатите фактори, намаляващи действителната производителност, наред със задачите, зависящи от оператора, променливостта на продукта и планираната поддръжка⁵. При линия с много SKU това време се изважда от разполагаемостта, а разполагаемостта е един от трите фактора в изчислението на OEE²³.

Бързосменяемите инструменти и управлението на рецепти чрез HMI са функциите на доставчика, които задържат времето за смяна на SKU ниско. В сегмента на машините за формиране на кашони с 10–30 кашона/мин машините със сервоприводни формиращи глави, бързосменяеми инструменти и управление на рецепти позволяват на операторите да сменят SKU за по-малко от 15 минути¹³.

Тази стойност е специфична за този скоростен сегмент и тип машина; тя не е общо допустимо време за преналагане, което може да приложите към всяка опаковъчна машина.

Нито един източник в този набор не дава време за преналагане, смяна на формат или почистване на SKU за конкретна машина, нито броя SKU, който линията трябва да обслужва. Значи факторът разполагаемост не може да се изчисли само от тези източници.

Поискайте от доставчика измерени времена за преналагане по вашия списък с формати.

Втора машина или модел с по-висока скорост: какво поддържат данните за капитала и TCO

Налични са капиталови диапазони, с които да очертаете избора. Ръчните VFFS машини от начален клас са на $15–30k, полуавтоматичните от среден клас на $50–150k, напълно автоматичните високоскоростни на $200–800k, ротационните за готови пликове на $300k–1.2M, а машините за опаковане в кашони в края на линията на $150–500k, с полезен експлоатационен срок 10–20 години²⁶.

Автоматизираните, високоскоростните или многофункционалните машини струват 20–35% повече от стандартните системи²⁴. Етикетната цена не е решението.

Петгодишните общи разходи за притежание (TCO) обикновено са 6–7x първоначалния капитал, като трудът доминира с 62%²⁰. Това означава, че въпросът за броя машини всъщност е въпрос за TCO.

Втора стандартна машина и една машина с по-висока скорост могат да попаднат на различни места, след като се отчетат трудът и престоят.

Източниците не дават разход за инструменти или сменяеми части, срок за доставка на машина или праг на обем, при който добавянето на втора машина или на модел с по-висока скорост е по-евтино от работата в извънработно време. Затова това сравнение трябва да се изгради от собствените ви оферти и ставки за труд.

Ще ограничи ли оборудването за контрол изхода на линията ви?

Зрителните системи за контрол на качеството се интегрират в опаковъчни линии за класификация на съдържанието на опаковките, контрол на етикети и печат и проверка на цялостта на продукта¹⁸.

MULTIVAC представи системи за зрение с подкрепа на изкуствен интелект, които класифицират съдържанието на опаковките и изпращат съответстващата информация към етикетиращото и печатащото оборудване, с автоматичен контрол на етикети, печат и цялостта на продукта върху високоскоростни линии за опаковане на храни²¹.

Понеже контролът стои в пътя на производителността, той може да се окаже ограничението, ако скоростта му е под скоростта на пълнене или заваряване.

Нито един източник в този набор не дава точност на контролната везна, възможности за зривен или течов тест или дял на извадъчния или 100% контрол, така че не можете да определите размера на контролната станция от тези източници.

Попискайте от доставчика номиналната производителност на контролната станция и как тя се синхронизира с планираната от вас скорост на линията.

Къде източниците дават различни числа за един и същ вход при определянето на размера

Трите планиращи числа по-долу идват от различни конструкции и различни източници. Те не са едно и също число, изразено по три начина, и нито едно не е задължителна стойност на OEE или отраслов еталон за конкретна категория машини.

Използвайте таблицата, за да видите кое число всъщност прилагате и какво да проверите, преди да се ангажирате.

Преди да поръчате

• Поискайте от доставчика доказателства за конкретния модел и запишете условието, което би променило решението ви за покупка.
• Поискайте от доставчика доказателства за конкретния модел и запишете условието, което би променило решението ви за покупка.
• Поискайте от доставчика доказателства за конкретния модел и запишете условието, което би променило решението ви за покупка.
• Поискайте от доставчика доказателства за конкретния модел и запишете условието, което би променило решението ви за покупка.
• Поискайте от доставчика доказателства за конкретния модел и запишете условието, което би променило решението ви за покупка.
• Поискайте от доставчика доказателства за конкретния модел и запишете условието, което би променило решението ви за покупка.
• Потвърдете достъпа до одит на завода, производственото оборудване, етапите на контрол и записите на FAT/SAT.
• Поискайте от доставчика доказателства за конкретния модел и запишете условието, което би променило решението ви за покупка.