Podniky se snaží snižovat náklady, což nutně vede k jejich zájmu o zlepšování a zefektivňování podnikových procesů a tedy především odstraňování činností, které nepřidávají žádnou hodnotu. Pro tyto účely se v dnešní době hojně využívá zavádění metod průmyslového inženýrství, které pomáhají měnit podnikové procesy. Jednou z metod průmyslového inženýrství je mapování hodnotového toku (Value Stream Mapping; VSM). Princip je založen na popsání činností, které přidávají a nepřidávají hodnotu danému produkt. VSM se nejčastěji využívá při synchronizaci toků a analyzování současného stavu procesu pro odhalení skrytých rezerv a plýtvání, dále při plánování změn výrobků a procesů, navrhování a zavádění nových procesů, při novém rozvrhování výroby. Mapování lze samozřejmě použít i v jiných oblastech než jen ve výrobě, např. v logistice nebo administrativě. VSM dopomáhá k hlubšímu pochopení procesů s návazností na řízení, plánování a požadavky zákazníka.

Využití této metody bylo náplní analýz výrobních procesů v jedné výrobní společnosti, která si nepřála uvádět její název. Mapování toků hodnot se v této společnosti realizuje pravidelně vždy pro různé výrobky. Pro tuto realizaci byl vybrán výrobek „Těleso“. Zákazník požaduje 600 kusů kvalitních těles za měsíc, což znamená 30 kusů denně. Účelem mapování hodnotových toků v tomto případě bylo poskytnout detailní podklady pro plánovanou racionalizaci procesu výroby tělesa, úpravu norem a snížení nákladů na výrobu. Jedním z požadovaných výstupů bylo vytvoření mapy hodnotového toku současného a budoucího stavu.

Celý proces vyhotovení tělesa spočívá v 17 operacích: dodání materiálu (OP00), frézování otvorů (OP01), frézování obvodu (OP02), soustružení 1 (OP03), soustružení 2 (OP04), manuální očištění (OP05), omílání (OP06), odmaštění (OP07), tryskání (OP08), chemická úprava (OP09), manuální očištění (OP10), anodace (OP11), kontrola (OP12), lakování (OP13), kontrola (OP14), řezání závitů (OP15) a finální kontrola (OP16). Na základě důkladné analýzy současného stavu byla vytvořena mapa současného hodnotového toku tělesa. Pro každou operaci jsou uvedeny jednotné informace jako označení operace, počet operátorů (na pracovištích probíhá vícestrojová obsluha, např. 1/2 značí, že operátor obsluhuje naráz dva stroje apod.), operační, přípravné a technologické časy, množství kusů v meziskladu apod.

V rámci frézování otvorů (OP01) probíhají tři různě dlouhé výrobní cykly, které jsou odděleny dvěma automatickými zastaveními. Operátor po zastavení stroje kontroluje, zda nedošlo k poškození řezného nástroje a očistí kus. Pokračování v programu je musí provést operátor stisknutím tlačítka, jinak stroj stojí. Po dokončení tří cyklů musí operátor vyměnit hotový kus za nový. S ohledem na obsluhu více strojů a jejich nebuňkové uspořádání, operátor nemá přesnou představu o chodu strojů (např. blížícím se konci cyklu), a i když je po ukončení cyklu upozorněn andon semaforem, může docházet k čekání stroje na operátora, který jinak obsluhuje jiný stroj. Analýza potvrdila, že časy zastavení nejsou stabilní a velmi výrazně se mění. Největší odchylky jsou dány čekáním stroje po zastavení, což bylo způsobeno nesladěním chodu obsluhovaných strojů, a i samotná kontrola nástroje a očištění kusu probíhají velmi různě u každého kusu. Naopak stabilní je výměna hotového kusu za nový. Norma času byla stanovena na 24 minut, ale u žádného kusu nebyla splněna. Výrobní cykly jsou dokončovány po přibližně 23 minutách, přičemž nejkratší čas celé operace byl 26 minut, nejdelší 35 minut a průměrný 29 minut. Zde se mimo jiné nabízí otázka správnosti nastavených řezných podmínek stroje, a to i s ohledem na prováděnou kontrolu řezného nástroje.

Frézování obvodu (OP02) je prováděno během jednoho výrobního cyklu. Velkou výhodou je integrace paletového zásobníku dovnitř stroje, kde jsou uloženy kusy na upínacích přípravcích. Jakmile stroj dokončí výrobní cyklus na jednom kusu, odloží jej na volné místo v zásobníku, odebere další připravený kus a pokračuje dle programu. Stroj dokáže pracovat sám, dokud má zásobu. Operátor je potřebný právě k výměně hotových kusů za nové, aby měl stroj pracovní zásobu. Hotové kusy si nechá strojem „vydat“ a na přípravky umístí nové, které si stroj už sám uskladní v zásobníku. Z analýzy vyplynulo, že manuální výměna trvala ve všech případech téměř stejně dlouho. Norma času druhého frézování, stanovena na 29 minut, je plněna při zohlednění pouze strojního času cyklu. Následná manipulace operátorem v překrytém čase chodu stroje trvá 6 minut.

První soustružení (OP03) i druhé soustružení (OP04) se provádí ve dvou cyklech, které jsou odděleny automatickým zastavením pro účely očištění kusu od špon. Opakuje se v podstatě situace prvního frézování, kdy se stroj zastaví a čeká na zásah (očištění a spuštění programu poprvé a podruhé výměna kusů) operátorem. Ten obsluhuje dva stroje, které jsou sice buňkově koncipovány proti sobě, ale postrádají andon semafory, takže se operátor musí řídit drobným textem na displeji stroje nebo viditelně zastaveným vřetenem stroje, protože i s ohledem na rušné pracovní prostředí nemá žádnou jinou možnost, jak poznat zastavení stroje. Norma času je pro OP03 stanovena na 4,5 minuty a pro OP04 na 8 minut, přičemž u OP04 trvají samotné cykly 8 minut a u OP03 5 minut. V rámci analýzy bylo zjištěno, že pokud se operátor věnoval jen jednomu stroji (druhý byl odstaven kvůli přetypování), byly časy jeho zásahu stabilní v trvání 1,5 minuty u obou operací. Naopak když se věnoval obsluze obou strojů, jeho reakční schopnost se zhoršila, došlo k čekání strojů a doba zastavení strojů se prodloužila o 30 %. I zde je patrné nesladění chodu strojů; ne všechny výrobky mají stejné výrobní časy a ne vždy dojde k harmonickému střídání na strojích.

Po strojovém obrábění je prováděno manuální očištění (OP05), konkrétně odjehlení kusu, kde bylo nutné prověřit, jestli by změnou technologie nebylo možné zkrátit tuto operaci. Jedná se o ručně prováděnou operaci s využití nástrojů a pomůcek pro očistění polotovarů. Pro tento účel byl svolán workshop pro tým technologů, pracovníků dílny a mistra dílny. Výsledkem byly návrhy na zkrácení operace. Po odjehlení probíhá omílání (OP06), které se používá pro vyhlazení nerovností povrchu, zaoblování hran a odstranění znečištění. Omílání probíhá v omílacích bubnech za pomoci omílacího media. Analýzou bylo zjištěno, že byly omílány různě velké dávky (od 8 do 15 kusů), přičemž norma určuje, že v dávce má být 12 kusů těles, a to z důvodu rovnoměrného rozložení těles kolem omílacích těles. Na pracovišti však byl dostatek těles připravených pro operaci, takže nebyl objektivní důvod k takovému rozvržení. Navíc hlavní fáze omílání má dle technologie probíhat 20 minut, ale pracovník nastavil program pouze na 15 minut. A i přesto nebyly dávky splněny v normovaném čase 30 minut. Otázkou zůstává, jak by vypadaly hodnoty, kdyby byla operace prováděna správným způsobem. S ohledem na zjištěné hodnoty došlo alespoň k narovnání stavu. Na základě workshopu však bylo zvoleno nové omílací medium, díky kterému se alespoň částečně zkrátí čas operace. Poslední problematickou operací, na kterou poukázala analýza, je řezání závitů (OP15). Během procesu výroby totiž dochází k zanášení závitů v tělese a ty musí být následně na konci procesu prořezány. Řezání závitů však probíhá mimo standardní tok výrobku, takže se zvažovalo sloučení operace řezání závitů s operací lakování, čímž by odpadl nutný transport. Také se zde objevila otázka nutného prověření možnosti úpravy dosavadní technologie. Momentálně se však vychází z toho, že v průběhu procesu není možné dostatečně ošetřit závity malých průměrů proti zanášení. Tato problematika je však ještě stále v řešení. U dalších operací nebyly zjištěny žádné výrazné nedostatky z hlediska provádění a nesouladu s normami, veškerá potřebná data pro racionalizaci procesu však byla nasbírána.

Pro účely požadované analýzy byly zpracovány také snímky pracovníků, ale ty nejsou předmětem VSM. Každopádně byly výstupy z nich použity pro vyvození závěrů a zpracování mapy. Provedené analýzy poskytly spoustu informací a nastínily mnohé nedostatky. Současný stav postihuje současná mapa hodnotového toku v procesu a stav po uvažovaných změnách mapa budoucího stavu. Aby bylo možné zvýšit podíl přidané hodnoty, je prováděno a do budoucna ještě musí být provedeno několik změn napříč celým procesem.

Mapa současného stavu ve formátu PDF ke stažení zde.

Jednou z významných změn, kterou bylo nutné provést a kterou je nutné hlídat, je upravení mezioperačních časů, které zahrnují časy na přepravu a doběhnutí technologických procesů (např. chladnutí apod.), které nejsou zahrnuty přímo v operačních časech. Tyto časy byly v podstatě ponechány na své úrovni již nějakou dobu, i když se v průběhu období měnila technologie nebo rozložení haly. Časy byly prověřeny a poníženy na reálnější hodnoty.

U manuálního očištění (OP05) jsou zvažovány změny v technologii a využití nových nástrojů. Na základě několika workshopů bylo navrženo několik možností. Prozatím došlo ke snížení času z 13,2 na 12 minut, přičemž tato hodnota ještě není konečná, jelikož se stále zvažují a ověřují ještě jiné alternativy. K obdobným úpravám v technologii dochází také v rámci omílání využitím alternativního omílacího média, pomocí kterého by bylo dosaženo stejného výsledku za kratší čas. Prozatím došlo k minimálnímu zkrácení operačního času z 37 na 35 minut a ještě se uvažuje o dalších možnostech úprav. A úpravy technologického postupu a nastavení strojů jsou zvažovány také v případě frézování a soustružení, kde je vzhledem k technologickému vývoji nových nástrojů možné využít změn řezných rychlostí a otáček strojů pro rychlejší, ale přesto stejně přesné a precizní obrábění. Nové hodnoty výrobních časů v mapě budoucího stavu jsou pouze orientační, protože jsou prozatím zjištěny jen na základě počítačové simulace, jelikož pořízení nových nástrojů je poměrně finančně náročné, zvlášť ve větších objemech. A i když se jedná o další případ snižování hodnototvorných časů, kdy by se bez současného snižování nehodnototvorných časů snižoval VA index, tak se takto zkracuje průběžná doba výroby.

Poslední a časově náročnější změnou je využití nástroje SMED pro přetypování, které již na první pohled trvá dlouho a bylo by vhodné seřizovačům práci usnadnit a samozřejmě tím snížit čas, který nepřidává požadovanou hodnotu. Primárně se jedná o seřizování CNC frézovacích center. Změny přetypování soustruhů zatím nebyly nijak do hloubky zjišťovány, ale předpokládá se, že se sníží alespoň část přípravného času. K detailnějšímu vyhodnocení užitečnosti by mělo dojít ve výhledné době.

Kromě toho je nutné mnohem detailněji prozkoumat současný stav řízení výroby, primárně zadávání zakázek do výroby a zaměřit se na omezení rozpracované výroby, jelikož se v procesu před několika operacemi v průběhu pozorování nacházelo obrovské množství materiálu, které bylo určeno pouze pro tuto konkrétní sledovanou položku. A i když se vyrábí denně při průměrném denním objemu 30 kusů, tak u jedné operace byla zásoba materiálu na týden a u jiné operace dokonce na 2 měsíce. Je tedy potřeba zajistit, aby se před operacemi nenacházelo zbytečně mnoho materiálu, který v současné době není využitelný.

V důsledku realizování těchto změn může dojít k navýšení VA indexu z 0,171 na 0,773 %. Nejde však pouze o hodnotu výsledného VA indexu, ale o komplexní zvýšení výkonnosti tohoto procesu, jelikož podnik obdržel od svého zákazníka požadavek na výrobu velkého množství těles pro následující období. Tento impulz je určitým hnacím motorem pro ještě důraznější zlepšení tohoto procesu.

Mapa budoucího stavu ve formátu PDF ke stažení zde.

Leave a Reply