Dimenzioniranje pakirne linije: kako nazivno hitrost pretvoriti v zanesljivo število strojev in predpostavko OEE

Zakaj nazivni maksimum iz lista s podatki ne more biti vaše število strojev

Nazivne vrednosti zmogljivosti so običajno izmerjene v idealnih laboratorijskih pogojih: nespremenjen izdelek, brez preklopov in z usposobljenim operaterjem⁵.

Dejanska zmogljivost je nižja, ko vključite čas mirovanja pri preklopih in čiščenju med posameznimi SKU-ji, opravila, odvisna od operaterja, kot sta polnjenje in prilagajanje, raznolikost izdelkov v masi, nivoju polnjenja in vlažnosti ter načrtovana vzdrževalna okna⁵. Zato število strojev, zgrajeno neposredno na podatku iz tehnične dokumentacije, ni zanesljivo.

Uporabno pravilo je, da zmogljivost načrtujete okoli 70–80% nazivnega maksimuma stroja, ne okoli številke iz tehnične dokumentacije⁵. Ta obseg obravnavajte kot začetni načrtovalski faktor, ne kot zajamčeni izhoden.

Končna vrednost mora izhajati iz vaših lastnih predpostavk o razpoložljivosti, zmogljivosti in kakovosti. Ko pri dobavitelju zahtevate hitrost, zahtevajte referenčne vrednosti OEE iz obstoječih naprav, ki delujejo podoben izdelek, ne le teoretične nazivne hitrosti⁵.

Katere predpostavke o razpoložljivosti, zmogljivosti in kakovosti zapišete v izračun

OEE je Razpoložljivost × Zmogljivost × Kakovost²³. Delan primer daje 87.5% × 81.25% × 98% ≈ 69.7%, kjer razpoložljivost zajema čas, izgubljen zaradi mirovanja, zmogljivost izhoden, izgubljen zaradi nižje hitrosti, kakovost pa izhoden, izgubljen zaradi izmeta²³.

Ta primer je ponazorilo enega vira pod njegovimi lastnimi predpostavkami, ne pa referenčne vrednosti, ki bi jo lahko prevzeli v celoti. Rezultat je smiseln le, če so definicije za njim skladne.

Načrtovan proizvodni čas, načrtovane ustavitve in idealni ciklični časi morajo biti dosledno definirani. Če so odmori ali čiščenje izključeni iz načrtovanega proizvodnega časa, jih ne štejte znova kot mirovanje²³.

Idealna proizvodna stopnja mora odražati potrjen dosegljiv ciklični čas za vaš konkreten izdelek in format pakiranja, ne nepodprte izpostavljene hitrosti²³. Preden sprejmete dobaviteljevo vrednost OEE, vprašajte, v katere od teh treh faktorjev se razčleni in kako je bil izmerjen vsak.

Letni izhoden in proizvodne ure spremenite v zahtevano hitrost

En pristop dimenzioniranja pretvori letne enote in proizvodne ure v zahtevano hitrost stroja ter uporabi faktor 1.3 za OEE²⁶: (letne enote) ÷ (proizvodne ure × 60 min) × 1.3²⁶. V primeru tega vira potrebuje izdelek s 100M enot/leto, ki teče 2,000 ur, najmanj približno 85 ciklov/min²⁶.

Upoštevajte, da je 1.3 množitelj, uporabljen na zahtevano hitrost, ne faktor zmanjšanja glede na nazivno hitrost. Gre za drugačno konstrukcijo kot 70–80% načrtovalski obseg, in obeh ne smemo obravnavati kot istega števila.

Število strojev določata dva vzvoda: faktor, ki ga uporabite, in delovne ure, ki jih predpostavite. Če načrtujete manj delovnih ur, zahtevana hitrost narašča in vas lahko potisne v hitrejši model ali v drugi stroj.

Izračun opravite s svojimi letnimi enotami in realističnimi proizodnimi urami, preden ga primerjate s katerokoli nazivno hitrostjo dobavitelja.

Katere dokaze zahtevate, preden sprejmete ponujeno hitrost ali OEE

Trije neodvisni viri se strinjajo, da naj kupec zahteva dokaze o proizvodno-specifični, potrjeni zmogljivosti, namesto da sprejme izpostavljeno nazivno hitrost^5,17,23. Spodnja preverjanja so tista, ki določajo, ali je ponujena vrednost uporabna kot vnos za dimenzioniranje.

• ✓Zahtevajte dokumentirane preizkušene zmogljivosti na svojem dejanskem izdelku, ne proizvajalčevega nazivnega maksimuma na idealnem testnem materialu.
• ✓Zahtevajte referenčne vrednosti OEE iz obstoječih naprav, ki delujejo podoben izdelek.
• ✓Potrdite, da idealna proizvodna stopnja, uporabljena v vrednosti OEE, odraža potrjen dosegljiv ciklični čas za vaš izdelek in format.
• ✓Potrdite, ali je ponujena hitrost nazivni maksimum ali vzdržana proizvodna vrednost ter na kateri osnovi je bila izmerjena.

Koliko časa za preklop in čiščenje odštejete na liniji z več SKU-ji

Čas mirovanja pri preklopih in čiščenju med posameznimi SKU-ji je ena od priznanih dejanskih zmanjševalnikov zmogljivosti, skupaj z opravili, odvisnimi od operaterja, raznolikostjo izdelkov in načrtovanim vzdrževanjem⁵. Na liniji z več SKU-ji ta čas odšteje od razpoložljivosti, razpoložljivost pa je eden od treh faktorjev v izračunu OEE²³.

Hitro zamenljivo orodje in upravljanje receptov prek HMI so dobaviteljske funkcije, ki držijo čas preklopa med SKU-ji pod nadzoro. V segmentu strojev za postavljanje zabojev 10–30 zabojev/min stroji s servo krmiljenimi postavljalnimi glavami, hitro zamenljivim orodjem in upravljanjem receptov omogočajo operaterjem preklop SKU-jev v manj kot 15 minutah¹³.

Ta vrednost je značilna za ta hitrostni segment in tip stroja; to ni splošna rezerva za preklop, ki bi jo lahko uporabili pri katerem koli pakirnem stroju. Noben vir v tem naboru ne podaja časa preklopa, spremembe formata ali čiščenja na SKU za določen stroj niti števila SKU-jev, ki jih mora obravnavati linija.

Faktorja razpoložljivosti torej ni mogoče izračunati samo iz teh virov. Od dobavitelja zahtevajte izmerjene čase preklopa za vaš seznam formatov.

Drugi stroj ali hitrejši model: kaj podpirajo dokazi o investiciji in skupnih stroških lastništva

Investicijski stroški so na voljo za okvir. Vstopna raven ročni VFFS-stroj je $15–30k, srednja raven polavtomatskega $50–150k, popolnoma avtomatski hitri $200–800k, rotacijski stroj za že pripravljene vrečke $300k–1.2M, končni stroj za pakiranje v transporterje pa $150–500k, z uporabno življenjsko dobo 10–20 let²⁶.

Avtomatski, hitri ali multifunkcionalni stroji stanejo 20–35% več kot standardni sistemi²⁴. Cena na računu ni odločilna.

Petletni skupni stroški lastništva običajno znašajo 6–7x začetne investicije, pri čemer dominira delo z 62%²⁰. To pomeni, da je vprašanje števila strojev pravzaprav vprašanje skupnih stroškov lastništva.

Drug standardni stroj in en hitrejši stroj lahko prideta na različni mesti, ko se vključita delo in mirovanje. Viri ne podajajo stroška orodja ali izmenljivih delov formata, dobavnega roka na stroj niti obsega, pri katerem je dodajanje drugega stroja ali hitrejšega modela cenejše od nadurenč.

To primerjavo je zato treba zgraditi iz vaših ponudb in cen dela.

Ali bo oprema za kontrolo omejila izhoden vaše linije?

Vizualni sistemi za zagotavljanje kakovosti so vgrajeni v pakirne linije za razvrščanje vsebine embalaže, pregled etiket in tiska ter popolnost izdelka¹⁸.

MULTIVAC je predstavil sisteme strojnega vida z umetno inteligenco, ki razvrščajo vsebino embalaže in pošiljajo ujemajoče se podatke opremi za lepljenje etiket in tiskanje, z avtomatskim pregledom etiket, tiska in popolnosti izdelka na hitrih linijah za pakiranje živil²¹.

Ker je kontrola na poti pretoka, lahko postane omejitev, če je njena zmogljivost nižja od zmogljivosti polnjenja ali varjenja. Noben vir v tem naboru ne podaja natančnosti kontrolnega tehtanja, zmožnosti vidnega preskusa ali preskusa tesnosti niti deleža vzorčenja ali 100% kontrole, zato kontrolne točke ne morete dimenzionirati iz teh virov.

Od dobavitelja zahtevajte nazivno zmogljivost kontrolne točke in način sinhronizacije s hitrostjo linije, ki jo načrtujete.

Kjer viri podajajo različne vrednosti za isti vnos za dimenzioniranje

Tri načrtovalske vrednosti spodaj izhajajo iz različnih konstrukcij in različnih virov. To niso ista številka, izražena na tri načine, in nobena ni obvezna vrednost OEE ali panožna referenčna vrednost za določeno kategorijo stroja.

Tabela naj vam pokaže, katero vrednost dejansko uporabljate in kaj preveriti, preden se zavežete.

Pred naročilom potrditev

• Od dobavitelja zahtevajte dokaze za konkretni model in zabeležite pogoj, ki bi spremenil vašo odločitev o nakupu.
• Od dobavitelja zahtevajte dokaze za konkretni model in zabeležite pogoj, ki bi spremenil vašo odločitev o nakupu.
• Od dobavitelja zahtevajte dokaze za konkretni model in zabeležite pogoj, ki bi spremenil vašo odločitev o nakupu.
• Od dobavitelja zahtevajte dokaze za konkretni model in zabeležite pogoj, ki bi spremenil vašo odločitev o nakupu.
• Od dobavitelja zahtevajte dokaze za konkretni model in zabeležite pogoj, ki bi spremenil vašo odločitev o nakupu.
• Od dobavitelja zahtevajte dokaze za konkretni model in zabeležite pogoj, ki bi spremenil vašo odločitev o nakupu.
• Potrdite dostop do tovarniškega audita, proizvodno opremo, kontrolne stopnje in zapise FAT/SAT.
• Od dobavitelja zahtevajte dokaze za konkretni model in zabeležite pogoj, ki bi spremenil vašo odločitev o nakupu.