Formule 1 in het productieproces: Hoe is jullie omsteltijd?

19-2-2021
Je kent ze vast wel, de indrukkende beelden van een Formule 1 auto die bij de pitstraat aankomt, de monteurs (soms wel 18!) staan klaar om de wielen te wisselen, onderdelen af te stellen of om spoedreparaties uit te voeren. Vaak zie je niet eens wat er nu precies gebeurt, want binnen een paar seconden is de coureur alweer vertrokken om zijn race te vervolgen.

Flexibel produceren vraagt om een goede pitstop

Alle maakbedrijven weten; de markt is veranderlijk. Klanten verwachten een meer divers of zelfs gepersonaliseerd aanbod. Hier moet je als maakbedrijf op kunnen inspelen. Flexibel produceren en je productielijn hierop inrichten wordt steeds belangrijker. Deze wisseling van productie zorgt er daarnaast voor dat je minder voorraad hoeft aan te houden omdat je alleen produceert wat je nodig hebt, wanneer je het nodig hebt.
 
Die gevraagde flexibiliteit zorgt voor nieuwe uitdagingen. Productielijnen moeten vaker en sneller worden aangepast voor het volgende product. Bij veel maakbedrijven zijn dit nog manuele handelingen. Denk hierbij aan het wisselen van matrijzen, stempels, dragers, de herprogrammering van de machine, het laden van materialen en het uitvoeren van onderhoud.
 
Robots omstellenDe duur van deze omstellingen, zogenoemde omsteltijden, speelt een rol in het efficiënt verlopen van een productieproces. Een langere omsteltijd is een verspilling van tijd. Een efficiënte F1 pitstop kan het verschil maken tussen winst en verlies. Verspilling van tijd is één van de acht verspillingen die binnen Lean worden gekenmerkt en kan worden aangepakt met de SMED methode (Single Minute Exchange of Die).

Bedrijf A produceert buiskoppelingen, hiervoor hebben zij 5 productielijnen staan die 24 uur per dag in bedrijf zijn. Op één productielijn kunnen 3 tot 8 verschillende buiskoppelingen gemaakt worden. Een actieve productielijn kan in één uur gemiddeld 400 producten maken. Het omstellen van een productielijn duurt gemiddeld 3 uur en gebeurt 2 keer per dag. Dat is een verspilling van 25% productietijd. In theorie zou in deze tijd geproduceerd kunnen worden. Dit betekent dat er nu een verlies van 12,000 producten per dag is.


Interne en externe handelingen scheiden

Externe handelingenVolgens de SMED zou je eerst onderscheid moeten maken tussen interne en externe handelingen. Hierbij geldt dat interne handelingen alleen kunnen plaatsvinden wanneer de productiemachine stilstaat. Bijvoorbeeld het wisselen van matrijzen of het schoonmaken van bewegende onderdelen. De externe handelingen kunnen ook worden uitgevoerd wanneer de machine nog in productie is, zoals het klaarzetten van materialen en gereedschappen voor het volgende product. De makkelijkste winst behaal je door externe handelingen, die nu nog tijdens het omstellen gebeuren, daarvóór of daarna uit te voeren. Bovendien is het belangrijk dat alle operators of monteurs op de hoogte zijn van de taken die ze hebben tijdens de omstelling. Instructie hiervan is ook een externe handeling. Creëer een pitstop waar alles en iedereen klaarstaat voordat de machine tot stilstand komt.

Bij het omstellen van een productielijn binnen bedrijf A moeten verschillende handelingen worden uitgevoerd. Er zijn twee monteurs verantwoordelijk voor het omstellen. Eén ont- en belaadt de machine met materialen en doet de schoonmaak. De tweede monteur vervangt de gereedschappen en stelt de machine in voor het nieuwe product. Sommige voorbereidingen voor deze acties worden pas gedaan wanneer de machine al stilstaat, zoals het ophalen van de reinigingsapparatuur en het doorlezen van de nieuwe instellingen. Dit zijn externe handelingen die al vóór de stilstand gedaan kunnen worden.


Interne handelingen omzetten naar externe handelingen

Bij het minimaliseren van de interne handelingen is het belangrijk ze op te splitsen in deelhandelingen. Bij elke deelhandeling die er is kan worden gevraagd; Kan dit extern gedaan worden? Hoe zou dit kunnen? En wat is daar voor nodig? Soms zullen hiervoor (grotere) aanpassingen aan machines en gereedschappen nodig zijn, een kosten-batenanalyse kan hierbij uitkomst bieden. Bijvoorbeeld de aanschaf van een afstelstation waarmee gereedschappen al voor de omstelling worden afgesteld zodat dit niet op de machine zelf hoeft te gebeuren.

Pick en place unitDe productiemachines van bedrijf A werken op hoge temperaturen. In de huidige situatie moet bij een omstelling eerst worden gewacht tot een machine is afgekoeld voordat de monteurs veilig kunnen omstellen. Vervolgens moeten de machine en gereedschappen weer opwarmen voordat deze productie kan draaien. Door de inzet van een hittebestendige pick&place tool, bijvoorbeeld met behulp van een robot, is de hitte geen gevaar meer voor de monteurs. De gereedschappen hoeven zo niet volledig af te koelen voordat ze van de machine worden gehaald. De nieuwe gereedschappen worden voorverwarmd en met behulp van de nieuwe tool geplaatst. Hiermee zijn het afkoelen en opwarmen van de gereedschappen externe handelingen geworden. Bovendien koelt de machine minder ver af tijdens het omstellen door de tijdswinst.


Interne handelingen versnellen

Uiteindelijk blijven er handelingen over die niet extern gemaakt kunnen worden. Deze handelingen vinden plaats tijdens de stilstand of tijdens het opstarten. Niet elke productielijn kan direct binnen de geaccepteerde marges produceren na het omstellen. Vaak is het nodig om de machine af te stellen voordat deze goed draait. Vandaar dat de omsteltijd wordt berekend tot aan het eerste goede nieuwe product.
 
Omsteltijden

Handelingen tijdens stilstand

Tijdens de stilstand gebeurt onder meer het wisselen van matrijzen, gereedsnelwisselkoppelingenschappen of andere onderdelen. Dit moet zo snel, veilig en eenvoudig als mogelijk gedaan worden. Door het standaardiseren van handelingen en gereedschappen kan veel winst worden behaald. Bijvoorbeeld door het inzetten van snelwisselkoppelingen om onderdelen te (de-)monteren.
 
Het standaardiseren van handelingen doe je in duidelijke werkprotocollen. Daarnaast kun je handelingen tijdens de stilstand versnellen door meer personeel in te zetten. Vele handen maken immers licht werk. De meest efficiënte pitstop heeft precies genoeg monteurs klaarstaan die op het moment van stilstand allemaal direct een gerichte taak kunnen uitvoeren.

De monteurs bij bedrijf A hebben de taken bij de omstelling altijd goed verdeeld. Maar er is geen vast protocol over hóe deze taken uitgevoerd moeten worden. Zo komt het soms voor dat de tweede monteur de nieuwe gereedschappen wil bevestigen wanneer de eerste monteur de machine nog niet heeft kunnen schoonmaken. Monteur twee moet dan wachten tot zijn collega klaar is voordat hij zelf verder kan.


Handelingen tijdens het opstarten

Niet elk bedrijf zal na de stilstand direct kunnen produceren. Machines moeten opnieuw geprogrammeerd worden of instellingen moeten worden gewijzigd. Meestal zijn deze instellingenContinue kwaliteitsmeting (grotendeels) vastgelegd, maar in de praktijk wordt er soms nog aan gesleuteld. Het standaardiseren en voorprogrammeren van de juiste instellingen kan veel tijdswinst en productie afkeur opleveren. Het afstellen kan zelfs volledig geautomatiseerd worden in een closed loop systeem.

Bij bedrijf A is er bij elke omstelling een andere ploeg aan het werk. De machine instellingen van elk product staan wel vermeld bij de betreffende machine, maar hier wordt vaak van afgeweken. Operators stellen de machine soms bij als ze zien dat de uitvoer niet constant is, anderen werken al zo lang bij A dat ze het omstellen uit het hoofd doen en vanuit ervaring andere instellingen gebruiken. Bij de volgende omstelling moeten deze instellingen weer gecorrigeerd worden. Dit kost veel tijd en afwijkingen worden ook niet altijd direct opgemerkt waardoor het soms even duurt voordat de machine goed is afgesteld voor het volgende product.


Omstelvriendelijk product

Naast het verbeteren van de omstellingen zelf is het ook nuttig eens naar de te produceren producten te kijken. Kunnen bewerkingen gestandaardiseerd worden? Bijvoorbeeld de maatvoering van (onderdelen) van bewerkingen. Bekijk ook de volgorde waarin de producten worden geproduceerd, wellicht zijn er minder wisseling of schoonmaakhandelingen nodig wanneer je gelijke producten elkaar laat opvolgen.
 

De kracht van de pitstop: een gemotiveerde pit crew

Omstellen van machineBij alle acties die je neemt om je omsteltijden te verbeteren is het goed om je monteurs of operators, de pit crew, mee te krijgen. Er moet bij hen voldoende draagvlak zijn om de acties uit te voeren en vol te houden. Uiteindelijk geldt dit voor het hele bedrijf, als iedereen het nut ziet van Lean produceren zul je sneller stappen kunnen maken én volhouden.
 
 
Benieuwd hoe de omsteltijden bij jullie in het bedrijf verbeterd kunnen worden? Wij van STT Products kijken en denken graag met je mee. Al 35 jaar helpen wij maakbedrijven met het optimaliseren van hun productieproces. Dit doen wij door consultancy, engineering en het realiseren van slimme technische oplossingen.

 


Deel dit bericht

Meer nieuws