悪化から完全自動生産まで

Dan Hogge氏は、完全自動加工を実装するための鍵は1つの簡単な言葉で表現できると言います。

惨めさ。

あなたはその悲惨さをずっと見なければならない、と彼は言います。移行期間を継続する決意がなく、その期間がいつ終了するかわからない場合、ショップは、オペレーターに依存するプロセスから、一貫性のある、かなりの、銀行可能なライトアウトを達成するプロセスに完全に移行することはありません。生産。

彼の店はそこに着きました。あなたのお店もそこに着くことができます。ただし、彼の経験によれば、この変更を行うことは、予想よりも難しい傾向があります。

「悪化する準備をしてください」と彼は言います。

FROM70から29

Hogge氏（「hog」と発音）は、サウスカロライナ州ハーツビルにあるHoggePrecisionPartsのプラント運用マネージャーです。父親のDanHoggeSr.によってスクリューマシンショップとして設立された契約機械加工事業は、はるか昔にCNCに移行し、現在はマルチタスクCNCターニングセンターでのバーフィード生産を専門としています。最近購入した機械のほとんどはCNCスイスタイプです。

無人生産への移行は、2007年から2008年のクラッシュから始まったと彼は言います。 Hogge Precision Partsは、最大の顧客が大きな打撃を受けたため、大きな打撃を受けました。ショップの70人のスタッフは29人に削減され、残りの29人は、24時間という短い週の労働を頻繁に見ました。

2009年にビジネスが再開したとき、ショップの唯一の残りのシフトの容量はすぐにいっぱいになりました。その時、CNCスイスタイプの部品を使った緊急注文でお客様が来店されました。ショップは最初のCNCスイスタイプのマシンを購入したばかりで、このマシンは昼間は予約されていましたが、夜は使用されませんでした。

「誰もいないときに部品を動かしてみませんか？」ホッゲ氏は言います。素材が真ちゅうであることを考えると、何か問題が発生した場合でも、危害や重大な損失のリスクはほとんどないようです。

そして、何も問題はありませんでした。無人プロセスはスムーズに実行されました。翌朝、スタッフが到着し、500個の完成品を機械で見つけました。これはお客様の注文全体でした。

その成果はホッゲ氏の注目を集めました。この成功は、当時の彼の最も差し迫った質問であったかもしれないこと、つまり、急速に増加する人員を増やすことなく、急速に増加する需要に対応する方法に直接対処しているように見えました。会社の従業員の半数以上を手放すことは会社に影響を及ぼし、それは彼に影響を及ぼしました。事業活動は活発でしたが、その活動も経済自体も、スタッフの増員を正当化するほど安定しているようには見えませんでした。その増加に続いて、人々の波を再びあちこちに行き渡らせるかもしれません。無人生産は有望な代替手段を提供するようでした。

しかし、振り返ってみると、無人加工の最初の試みはうまくいかなかったかもしれないと彼は言います。彼は自分が何に入っているのか知りませんでした。彼は他のさまざまな機械での完全自動生産を実現することを店に約束しました、そしてそれは悲惨が始まったときです。

以前は見えなかった問題

彼は、効果的な無人加工を実装する上での障害は本質的にこれであると言います。ショップは、オペレーターにどれだけ依存しているかを理解していません。彼は自分の店についてこれに気づいていませんでした。

どの機械加工プロセスでも、まれで予測できないさまざまなグリッチが生産を停止する可能性があります。これらの問題のほとんどはまれです。ほとんどは簡単に対処できます。実際、オペレーターがいる場合、グリッチへの対処は非常に簡単で、問題が発生したことに誰も気付かない可能性があります。しかし、オペレーターが不在の場合、その小さな問題により、何時間もの生産が失われる可能性があります。つまり、ショップが顧客への約束を果たすために期待していた時間です。したがって、無人生産への取り組みは、グリッチを排除する旅の始まりであることが証明されました。

つまり、オペレーターがいない状態でマシンが稼働し始めると、以前は小さくなっていた小さな問題と、以前は見えなくなっていた問題を修正する旅でした。ある夜に生産を停止した問題をうまく解決すると、後の夜に同じプロセスを停止する別の問題が明らかになる可能性があるため、この旅の途中はしばしば腹立たしいものでした、とHogge氏は言います。 CNCマシンのプロセスは、8〜10回のまれな生産停止の問題の影響を受けやすい可能性があります。これらの問題はすべて、従業員がいない状態でプロセスを実行することを信頼できるようになる前に、発見して解決する必要がありました。

繰り返しますが、これらは大きな問題ではありませんでした。旋盤に材料をロードするバーフィーダーは、まれにのみスイッチを適切にトリップできない場合があります。日中、旋盤が循環していないことに気付いたオペレーターがエラーをクリアし、1、2分以内に生産を再開できるため、問題は見えなくなりました。チップが奇妙な場所に押し込まれてサブスピンドルチャックに影響を及ぼしたり、切削工具が徐々に摩耗する代わりに破損したりする場合にも、同様のことが当てはまる可能性があります。このような問題はまれですが、知識のあるオペレーターが問題を見つけて簡単に対処できるため、ショップは問題の発生頻度を過小評価する可能性があります。

しかし、まれな問題でさえも加算されます。これを考慮してください：8つの潜在的なグリッチがそれぞれ特定のプロセスを20回に1回だけ停止する場合、結果は3分の2の時間だけ無人で正常に実行されるプロセスになります。

それで、店は彼らが彼ら自身を提示するとき、次々に問題を修正しました。今回試してみたのは、今後の方向性が非常に予測できないことでした。次の問題が発生するまで、成功は常に勝ったようでした。店がようやく信頼できる無人生産を実現したとき、従業員はそれを知りませんでした。彼らは、新たなハングアップが明らかになることなく、数週間を振り返ることができるようになるまで知ることができませんでした。今では、効果的な完全自動加工を実現するための道のりは、完了するまでに約6か月かかったと報告できます。

プロセスの変更

その間に、ショップの設備とプロセスが変更された方法のほんの一部を次に示します。

1.スイッチとセンサー 痛みの一般的なポイントでした。バーフィーダーからターニングセンターへの信頼性の低いハンドオフは、現実的で繰り返し発生する問題でした。これは機器のせいではなかった、とホッゲ氏は言います。むしろ、彼は自分のせいを受け入れます。墜落後の期間中、特に機器の欠陥が管理しやすいように思われたとき、店はメンテナンスについて怠惰になりました。今日、一貫した運用が重要であるため、同社はメンテナンスの考え方を劇的に変えました。機械コンポーネントのパフォーマンスが低下した場合、ショップは問題にフラグを立てて、無人生産を妨げる前に修正できるようにします。

2.クーラントの品質 同様に一貫性を保つ必要があります。これが劣化し始めると、工具寿命と部品の品質が低下します。現在、さまざまな機械にCoolantGuy.comから個別のクーラントセパレーターが提供されています。

3.パーツのアンロード 少なくとも部品が機械に入る方法と同じくらい重要です。オペレーターが手作業で部品を回収せずに大量生産を行うと、ワークピースがワークピースに落下すると損傷する可能性があります。これを防ぐ作業処理デバイスは、ショップが無人機械加工への道のりの一部として採用したデバイスであり、Royal ProductsからのRota-Rackアンロードカルーセルです（サイドバーを参照）。

4.どのレベルの熱安定性 特定のマシンは提供しますか？ Hogge氏は、その答えはあなたを驚かせるかもしれないと言います。彼の最も熱的に安定したマシンは、店内の古いマシンのいくつかであることが証明されています。無人シフトの過程で温度が大幅に変化するため、どのマシンがその位置を保持しているかを知ることは、ライトアウトを実行するために価値があります。この問題を研究した結果、この店は工作機械の熱的気質についてこれまで以上によく知っていると彼は言います。どのマシンが夜通し最高の許容範囲のジョブを実行するのに十分安定しているのかを知っています。

これらは、ショップがその技術を適応させ、無人生産を考えているほんの数例です。また、Sandvik CoromantのクイックチェンジCaptoツールをツールタレットの位置に実装しました。これは、1日のシフトの終わりに、新しいジョブのセットアップを高速化するために頻繁に変更される可能性があります。他の特定の変更は独自のものです。これは、スタッフが想像力に富んだ方法でいくつかの不具合を克服し、競合するショップがすぐに理解できないことを望んでいるためです。 Hogge Precision Partsの従業員の創造性は、無人生産への移行を可能にした要因の1つでした。

実際、これらの従業員のコミットメントは非常に重要でした。スタッフ自体を変更する必要がありました。同社がスクリューマシンショップだった頃から、さまざまな先輩社員がさかのぼります。 CNCマシンを無人生産にするために対処しなければならなかった欠陥は、一般に機械的な問題であったため、彼らの機械的な経験は完全に機能しました。しかし同時に、このスタッフが生産にもたらす考え方は、消灯を受け入れるようにシフトする必要がありました。人間の目や人間の手が、実行中のあらゆる仕事に関与するという期待は、今ではなくなっています。

「私たちにとっての質問は、もはや「この仕事を無人で実行できますか？」ではありません」とHogge氏は言います。 「今の問題は、「このジョブを無人で実行できる期間」です。」

新しい最適なスタッフ配置

Hogge氏は、店全体に取り付けられたカメラを介して、営業時間外の生産をリモートでチェックインします。 「私は緑色のライトを探しています」と彼は言います。今日、彼はほとんどいつもそれらを見ています。

常にそうであるとは限りません。完全自動加工で成功を収めた後も、このショップは週65時間の生産を目指していました。そんなに無人の加工ができたのは成果でした。

今日、彼は、店のほとんどのマシンで週に80時間未満しか取得できないのは残念だと言います。摩耗した工具管理などの制御機能を備えた新しい機械は、それを100時間に延長できます。比較すると、このショップの1人のフルスタッフのシフトは、依然として1週間に45時間以内しか占めていません。

店が無人生産に移行して以来、スタッフの追加はさらに困難になっています。この地域の大手製造会社は、自らスタッフを増員し、報酬率を引き上げています。サウスカロライナ州のこの農村部は現在、高賃金地域になっています。

それでも、夜に来る従業員を追加するなど、店の給与は増えています。特定の無人プロセスは、夜間が完了する前に容量制限に達します。つまり、適切なタイミングで注意を払うことで、これらのプロセスを実行し続けることができます。たとえば、一部のジョブでは、Rota-Rackカルーセルが4時間後にいっぱいになります。従業員が立ち寄ってユニットを空にすると、この簡単な介入により、さらに4時間の生産が可能になります。

このような戦略的な労働力の活用は、各スタッフの努力の価値を高めます。これは、信頼性の高い自動化されたプロセスを実現するためのショップの投資の測定可能な見返りです。実際、現在45人の従業員がいるこの店は、新しい最適な人員配置を見つけた可能性があります。 Hogge氏は、ほとんど無人で実行されるプロセスにサービスを提供することで、この数の従業員は、クラッシュ前にショップが達成していた販売量を超えた販売量に追いつくことができると言います。

サイドバー：ワークハンドリングは米国で機能し続けます

Hogge Precision Partsの場合、作業処理の自動化は、中国への派遣に近づいた仕事を節約するための鍵であることが証明されました。問題の自動化は、作業をロードするためではなく、マシンから安全に削除するためのものでした。

パーツは重く、価値があり、柔らかい金属でできていたとホッゲ氏は言います。完成したピースがターニングセンターの出口シュートからビンに落ちると、着地した別のピースに損傷を与えることがよくありました。その結果、部品は機械加工サイクルを正常に完了し、顧客に出荷する準備が整いましたが、機械を離れたときに何が起こったのかによって廃棄されるだけでした。

「機械の前に立って手作業で荷降ろしをしていましたが、そのように仕事を続けることはできませんでした」とホッゲ氏は言います。労働力がプロセスにとって重要である限り、その労働力の費用は中国での機械加工をより低コストの選択肢にするでしょう。

たまたま、ロイヤルプロダクツも同様の問題に直面していました。ニューヨーク州ホーポージの工作機械アクセサリーのメーカーは、旋盤センターを製造しているCNC旋盤から落とすことで、旋盤センターに損害を与えていました。この問題を解決するために、同社は完成品を静かに取り出して収集するためのカルーセルシステムを発明しました。同社はこの発明を「Rota-Rack」として販売しており、HoggePrecisionPartsは工作機械のサプライヤーであるMachinerySolutionsから製品について学びました。 Hogge氏は、このシステムにより、ショップはオペレーターなしで仕事をすることができたと言います。これにより、彼は仕事を続けるのに十分なほど仕事の価格を下げることができました。

一般的に、工作機械自体は、完全自動生産を達成するためにそれほど重要ではないと彼は言います。おそらく、店はすでに有能な工作機械を使用していて、それを効果的に使用する方法を知っています。代わりに、多くの場合、重要なのは、マシンとの間で作業を配信するための適切なシステムを見つけて証明することです。

サイドバー：メリットは省力化を超える

Hogge Precision Partsが1日に1シフトしか実行していなかったことを考えると、完全自動生産を達成することは、大量の追加の低コスト容量を発見することと本質的に同等でした。

この容量を使用する方法は、少量のジョブと大量のジョブを区別することです、とHogge氏は言います。フルスタッフのシフト中に少量の作業を実行し、無人の夜間を大量生産に費やします。

彼は、効率的な労働力の使用は、この方法で実行することから得られる利点の1つにすぎないと言います。その他には次のものが含まれます：

•より簡単な品質 。大量の部品をバッチで、または複数のマシンを含む段階で実行するには、多くの測定が必要でした。さまざまなセットアップとプロセスを個別に検証する必要がありました。対照的に、各部品を1サイクルで実行するようにプロセスを再構成し（たとえば、ライブツール旋盤で部品を実行することにより）、また、生産量全体を1晩で実行することにより、品質管理が大幅に簡素化されます。通常、最初と最後のピースのみが検査を必要とします。

•在庫の削減 。在庫も簡素化されます。段階的に実行されるジョブは、店全体に仕掛品在庫を残します。部品はさまざまなステーションに並んでおり、資本はこの未完成の在庫すべてに拘束されています。ただし、部品が1サイクルで実行されるようにジョブが再設計された場合、在庫は原材料と完成品のみになります。

•速度 。 Hoggeは、夜間に大量に実行することで、過去3週間かかった可能性のある注文を2日で処理できることがよくあります。ショップは、緊急注文にかつてよりも効果的に対応できます。

•予測可能性 。セットアップにより、ジョブのタイミングを予測するのが難しくなります。しかし、ジョブが無人で実行される場合、セットアップ時間はプロセスの十分に短い部分であり、Hogge氏はジョブが完了する時期を正確に予測できます。 「300個の注文で納期に達するかどうかは、3か月後にわかります」と彼は言います。そのレベルの自信はこれまで不可能でした。

•先に進むチャンス 。無人生産に利用できる時間は十分に豊富であるため、ショップはすべてをスケジュールする必要はありません。サプライズに対処するために開いたままになっているものもあります。驚きがなければ、店は生産を続け、しばしば予定より早く走ります。通常、ショップは80時間の無人生産を計画していますが、100時間かかる可能性があります。

•人員配置の安定性 。ショップの人員配置は、もはやビジネスの状態に直接関係していません。経済の次の落ち込みの間に、彼は彼が解雇しなければならないだろうと疑っています。現在、店の定員の多くが無人であるため、彼は最初に無人の時間を削減することができます。