نحوه محاسبه ظرفیت و توان عملیاتی برای یک خط بسته بندی مواد غذایی جدید

فهرست محتوای

آنچه این مقاله پوشش می دهد

ظرفیت و توان عملیاتی: درک معنای واقعی آنها

فرمول پایه ظرفیت و توان عملیاتی

اکنون آنچه را که واقعاً روی زمین اتفاق می‌افتد، فاکتور بگیرید

منظور از OEE چیست و چرا باید آن را بدانید

چند عامل دیگر که نباید نادیده گرفت

نتیجه: قبل از اینکه به هر کاری متعهد شوید، اعداد خود را بدانید

بیشتر کسب و کارهای تولیدی حول محور کارهایی که ماشین هایشان می توانند از نظر تئوری انجام دهند برنامه ریزی می کنند. آنها به رتبه بندی سرعت در یک برگه مشخصات نگاه می کنند، آن را در ساعت در یک شیفت ضرب می کنند و فرض می کنند که این عدد همان چیزی است که آنها تولید خواهند کرد.

این یک استراتژی است که روی کاغذ عالی به نظر می رسد. از این گذشته، بیشتر مردم آن را به عنوان یک مسئله ساده ریاضی می بینند. با این حال، در عمل، خط به طور منظم کوتاه می آید، و هیچ کس واقعا نمی داند چرا.

شکاف بین کاری که یک ماشین برای انجام آن رتبه بندی می شود و آنچه که در واقع تولید می کند یکی از رایج ترین و قابل اجتناب ترین مشکلات در عملیات بسته بندی مواد غذایی است. درک تفاوت بین ظرفیت و توان عملیاتی چیزی است که عملیاتی را که به طور مداوم به اهداف خود می زند از عملیات هایی که دائماً آنها را تعقیب می کنند جدا می کند.

آنچه این مقاله پوشش می دهد

• در واقع ظرفیت و توان عملیاتی در زمینه خط بسته بندی به چه معناست

• فرمول اساسی برای محاسبه هر کدام

• چهار عامل دنیای واقعی که ظرفیت را به توان کاهش می‌دهد (از کار افتادن، تغییر، تلفات سرعت، بسته‌های رد شده)

• نحوه اندازه‌گیری اثربخشی کلی تجهیزات (OEE) و چرایی اهمیت آن

• ماشین‌های خاص Hualian که با ویژگی‌های سازگار با OEE ساخته شده‌اند که به خط شما نقطه شروع بهتری می‌دهد

• چهار عامل دیگر که اکثر خریداران نادیده می گیرند

• چرا هرگز نباید بدون کار کردن با این اعداد به یک خط متعهد شوید

ظرفیت و توان عملیاتی: درک معنای واقعی آنها

در واقع ظرفیت در تولید چیست؟

ظرفیت حداکثر تعداد واحدهایی است که یک خط می تواند تولید کند اگر همه چیز به خوبی اجرا شود. یعنی هیچ توقفی، بدون کاهش سرعت، بدون مشکل کیفیت، بدون تغییر فیلم و بدون شکستگی وجود دارد. این یک سقف نظری است که از سرعت نامی ماشین ضرب در کل زمان موجود در یک شیفت یا یک روز بدست می آید.

ظرفیت برای برنامه ریزی مهم است. این به شما می‌گوید که چه چیزی یک ماشین از نظر فیزیکی توانایی دارد، که هنگام مقایسه گزینه‌ها یا ارزیابی اینکه آیا یک خط می‌تواند از نظر تئوری تقاضا را برآورده کند مفید است. اما نکته مهم اینجاست: ظرفیت هرگز در عمل به دست نمی آید. این ایده‌آل است که همه چیزهایی را که واقعاً در یک طبقه تولید اتفاق می‌افتد نادیده می‌گیرد و اکثر برنامه‌های تولیدی که بر اساس ظرفیت رتبه‌بندی شده به‌جای توان عملیاتی واقعی ساخته شده‌اند، اهداف خود را از دست می‌دهند.

توان عملیاتی: متریکی که بسیاری از مردم نادیده می گیرند

توان عملیاتی چیزی است که در یک جابجایی مشخص از خط خارج می شود، به جای اینکه فقط سرعت نامی یک ماشین باشد، این سرعت نامی است که با هر چیزی که زمان می برد یا خروجی را کاهش می دهد به سمت پایین تنظیم می شود: توقف های برنامه ریزی نشده، تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده، تغییرات، دوره هایی که ماشین کمتر از حداکثر سرعت خود کار می کرد و غیره.

هر کسب و کاری باید حول محور توان برنامه ریزی کند، نه ظرفیت. اگر هدف خروجی روزانه شما به تولید 20000 بسته در هر شیفت نیاز دارد، باید بدانید که دستگاه خاص شما چه توانی را برای محصول خاص شما ارائه می دهد. اوج نظری در برگه مشخصات نیست.

فرمول پایه ظرفیت و توان عملیاتی

اساساً، ما می توانیم رابطه بین توان عملیاتی و ظرفیت را به صورت زیر نشان دهیم:

ظرفیت = سرعت دستگاه × زمان در دسترس

حال، در حالی که این فرمول ساده است، هر متغیر نیاز به تعریف دقیق دارد.

سرعت ماشین، خروجی امتیازی دستگاه است که در کیسه یا بسته در دقیقه یا ساعت بیان می شود. اگر ماشینی با سرعت 60 کیسه در دقیقه رتبه بندی شود، این میزان در حداکثر سرعت 3600 کیسه در ساعت است.

زمان در دسترس کل زمان تولید است که ماشین از نظر تئوری می تواند کار کند. برای یک شیفت 8 ساعته با 30 دقیقه استراحت برنامه ریزی شده، زمان در دسترس 450 دقیقه است.

تصور کنید دستگاهی با سرعت 60 کیسه در دقیقه رتبه بندی می شود و در یک شیفت کاری 450 دقیقه ای کار می کند. این دستگاه ظرفیت تئوری 27000 کیسه در هر شیفت را خواهد داشت.

توجه: برای این مثال، عدد نهایی سقف شماست. خروجی واقعی شما نیست شما می خواهید بتوانید توان عملیاتی را محاسبه کنید که به طور واقع بینانه از طرف دیگر شیفت خارج می شود، وقتی همه چیزهایی را که می تواند به تاخیر بیفتد محاسبه کنید.

اکنون آنچه را که واقعاً روی زمین اتفاق می‌افتد، فاکتور بگیرید

فاصله بین ظرفیت و توان توسط چهار دسته از دست دادن در دنیای واقعی هدایت می شود. هر کدام از آنها به سقف تئوری می رسد، و اگر در حال ساخت خط جدیدی هستید، هر کدام باید تخمین زده شود.

خرابی

زمان خاموشی به هر دوره ای گفته می شود که ماشین کار نمی کند. این شامل توقف های برنامه ریزی نشده به دلیل ایراد، گیر کردن، اروس یا وقفه می شود. همچنین شامل زمان توقف برنامه ریزی شده برای نگهداری، نظافت و بازرسی می شود.

اگر دستگاه شما برای 30 دقیقه تمیز کردن و 15 دقیقه دیگر خطاهای برنامه ریزی نشده در طول یک شیفت 8 ساعته متوقف شود، تقریباً 10٪ از زمان در دسترس خود را از دست داده اید.

تغییرات

تغییر به هر دوره‌ای گفته می‌شود که در آن خط برای جابه‌جایی بین محصولات، اندازه کیسه‌ها یا انواع فیلم متوقف یا کند می‌شود. در خطی که چندین SKU را اجرا می کند، جابجایی ها به راحتی می توانند 30 تا 60 دقیقه در هر شیفت یا حتی بیشتر را محاسبه کنند. آن را در یک هفته کامل تولید ضرب کنید، و زیان کل بسیار قابل توجه می شود.

اینجاست که طراحی ماشین مستقیماً برای توان عملیاتی اهمیت دارد. ماشین‌هایی با تنظیم طول کیسه با کنترل PLC، ذخیره‌سازی پارامترهای صفحه لمسی، و سیستم‌های تغییر مکانیکی سریع به اپراتورها اجازه می‌دهند تا در زمان بسیار کمتری نسبت به ماشین‌هایی که نیاز به بازنشانی دستی هر پارامتر به صورت جداگانه دارند، بین فرمت‌ها حرکت کنند.

محدوده DXDK Hualian که شامل DXDK-500II و DXDK-1000II می‌شود ، از رابط‌های کنترل PLC و صفحه لمسی استفاده می‌کند که امکان تنظیم و فراخوانی سریع اندازه کیسه، دمای آب‌بندی و پارامترهای پر را فراهم می‌کند. این به طور مستقیم زمان صرف شده در تغییر بین اجراها را کاهش می دهد.

به طور مشابه، طیف ماشین‌های بسته‌بندی افقی DXDZ، از جمله DXDZ-450B و DXDZ-350W/450W/630W ، دارای کنترل هوشمند دما با پارامترهای قابل تنظیم از طریق صفحه نمایش لمسی HMI، همراه با سیستم‌های ردیابی فوتوالکتریک و خود عیب‌یابی است که زمان‌های تغییر و شروع مجدد را به حداقل می‌رساند. برای خطوطی که اندازه‌های مختلف محصول را اجرا می‌کنند، این ویژگی‌ها مستقیماً به بهبود توان عملیاتی قابل اندازه‌گیری نسبت به ماشین‌هایی که فاقد آن‌ها هستند، تبدیل می‌شود.

تلفات سرعت

تلفات سرعت زمانی اتفاق می‌افتد که دستگاه در حال کار است اما نه در حداکثر سرعت نامی خود. ممکن است شما این را ندانید، اما در واقع بیش از آن چیزی که اکثر خریداران انتظار دارند اتفاق می افتد.

برای مثال، اندازه‌های کمی متفاوت گرانول‌ها، تغییر در رطوبت بین دسته‌ها، تغییرات کشش فیلم و غیره می‌تواند باعث شود که ماشین کمتر از حداکثر سرعت خود کار کند تا کیفیت مهر و موم قابل قبول یا دقت پر شود. احتیاط اپراتور در هنگام راه اندازی و پس از توقف های جزئی باعث کاهش بیشتر سرعت می شود. و هنگامی که متوجه می‌شوید که دستگاه شما به جای 100 درصد با 80 درصد سرعت نامی کار می‌کند، پس از یک تعویض کامل، ضرر قابل توجهی را مشاهده می‌کنید.

بسته های رد شده

هر بسته ای که از فک های آب بندی خارج می شود بسته خوبی نیست. برخی از بسته ها دارای مهر و موم ضعیف، وزن پرکننده نادرست، چاپ نامناسب یا نقص فیلم هستند و رد می شوند. در خطوطی که به خوبی کار می کنند با ماشین های پایدار و محصولات ثابت، نرخ رد ممکن است 1-2٪ باشد. اما، برای خطوط جدیدتر، در خطوطی که محصولات چالش برانگیز را اجرا می کنند، یا در ماشین هایی که به خوبی با محصول مطابقت ندارند، نرخ رد می تواند به طور قابل توجهی بالاتر باشد.

منظور از OEE چیست و چرا باید آن را بدانید

اثربخشی کلی تجهیزات (OEE) روش استاندارد صنعت بسته بندی برای ترکیب همه این عوامل در یک عدد عملکرد واحد است.

در اصل، OEE سه جزء را ضرب می کند:

• در دسترس بودن: چه مقدار از زمان موجود دستگاه واقعاً کار می کرد

• عملکرد: سرعت آن در مقایسه با سرعت نامی خود در زمان اجرا چقدر است

• کیفیت: چه نسبتی از بسته های تولید شده خوب و قابل قبول بود

بنابراین، این به این معنی است

OEE = در دسترس بودن × عملکرد × کیفیت

یک مثال ساده:

اگر دستگاه شما برای 85 درصد شیفت در دسترس بود و کار می‌کرد (در دسترس بودن = 0.85)، در هنگام کار با 90 درصد سرعت نامی کار می‌کرد (عملکرد = 0.90)، و 98 درصد بسته‌های تولید شده خوب بودند (کیفیت = 0.98)، پس:

OEE = 0.85 × 0.90 × 0.98 = 74.9٪

این بدان معناست که توان عملیاتی شما تقریباً 75 درصد ظرفیت تئوری است. نه 100% خطی با ظرفیت تئوری 27000 کیسه در هر شیفت به طور واقع بینانه حدود 20200 بسته خوب تولید می کند.

امتیاز OEE در سطح جهانی حدود 85٪ است. اکثر خطوط جدید به میزان قابل توجهی پایین تر می آیند. جایی در محدوده 60 تا 75 درصد. با این حال، زمانی که تیم‌ها تجهیزات را یاد می‌گیرند، سازگاری محصول و ماشین اصلاح می‌شود و روال‌های تعمیر و نگهداری ایجاد می‌شود، پیشرفت‌های جزئی مشاهده خواهد شد.

چند عامل دیگر که نباید نادیده گرفت

چهار تلفات توان عملیاتی و چارچوب OEE فاکتورهای سطح ماشین را پوشش می دهند. اما چندین فاکتور عملیاتی گسترده‌تر نیز بر آنچه خط تولید شما واقعاً تولید می‌کند تأثیر می‌گذارد و باید از همان ابتدا در برنامه شما باشد.

زمان بهداشت و نظافت.

در تولید مواد غذایی، هر چرخه نظافتی از کار افتاده است و باید در برنامه ریزی شما برنامه ریزی شود. خطوطی که مواد آلرژی زا، محصولات با رطوبت بالا، یا محصولاتی که تحت استانداردهای بهداشتی سختگیرانه قرار دارند، ممکن است نیاز به تمیز کردن بین هر دویدن یا چندین بار در هر شیفت داشته باشند.

تنوع محصول

اگر محصول شما در اندازه گرانول، میزان رطوبت یا قوام بین دسته ها تغییر کند، عملکرد دستگاه شما نیز متفاوت خواهد بود. یک سیستم پر کالیبره شده برای یک شرایط محصول، در صورت تغییر محصول، وزن های متفاوتی تولید می کند.

پارامترهای مهر و موم بهینه شده برای یک لات فیلم ممکن است نیاز به تنظیم داشته باشند زمانی که رول بعدی با ویژگی های کمی متفاوت می رسد. این تغییرپذیری واقعی است، رایج است، و هم به تلفات سرعت و هم به نرخ رد می‌افزاید.

تجربه اپراتور

خطی که توسط یک تیم مجرب و آموزش دیده اداره می شود به طور معنی داری بهتر از خطی که توسط اپراتورهای جدید اداره می شود که هنوز ماشین ها را یاد می گیرند، عمل می کند. اپراتورهای باتجربه به خطاهای جزئی سریعتر پاسخ می دهند، تنظیمات پارامترها را بهتر انجام می دهند، و مشکلات را قبل از ایجاد توقف پیش بینی می کنند.

متعادل سازی خطوط

در خط چند ماشینی، کندترین ماشین سقف کل خط را تعیین می کند. اگر دستگاه پرکن شما می تواند 60 بسته در دقیقه تولید کند اما سیلر شما فقط می تواند 45 بسته را ببندد، توان شما 45 است. هیچ مقدار سرمایه گذاری در دستگاه پرکن آن را تغییر نخواهد داد.

قبل از نهایی کردن هر طراحی خط، نرخ توان عملیاتی هر ماشین را ترسیم کنید و گلوگاه را شناسایی کنید. سپس ابتدا به گلوگاه رسیدگی کنید.

نتیجه: قبل از اینکه به هر کاری متعهد شوید، اعداد خود را بدانید

تفاوت بین خط بسته بندی که به اهداف خود برخورد می کند و خط بسته بندی که به طور مداوم کوتاه می آید به ندرت سرعت نامی دستگاه است. تقریباً همیشه فاصله بین آنچه که شخصی فرض می‌کرد ماشین تولید می‌کند و آنچه که واقعاً پس از محاسبه زمان خرابی، تغییرات، تلفات سرعت، رد کردن، چرخه‌های تمیز کردن، تنوع محصول، یادگیری اپراتور و تعادل خط تولید می‌کند، وجود دارد.

ماشین‌هایی که با خطوط پایه OEE بهتر شروع می‌شوند، از روز اول کار بیشتری را به شما می‌دهند. محدوده Hualian شامل کاربردهای گرانول، پودر، فلیک، فلو پک، ترموفرمینگ و مایع است، با ماشین‌های کنترل‌شده با PLC که برای تولید ثابت و پایدار طراحی شده‌اند. طیف کامل ماشین آلات ما را کاوش کنید یا با تیم ما تماس بگیرید تا در مورد محصول خود، نیازهای خروجی و نقطه شروع تجهیزات مناسب برای خط خود صحبت کنید.