Выполнение производственных операций: Практическое руководство по управлению производственным цехом

FIP — это аббревиатура от Female Iron Pipe (внутренняя резьба женской части), и относится к внутренней резьбе женской части традиционного конического трубного соединения Северной Америки. Оно имеет резьбу NPT вместе с MIP (термин, используемый для мужских фитингов) устройствами и может быть изготовлено из латуни, нержавеющей стали, ПВХ, меди и оцинкованных металлов. Процесс определения типа соединения, который необходимо применить, называется IPS или Iron Pipe Size. Различные аббревиатуры FIP, MIP, IPS и т.д. представляют разные соединения, принадлежащие к одной и той же группе.

Таким образом, на практике существуют определённые требования, которые указывают, что человек должен определить женский пол соединения, просто посмотрев изнутри. Это означает, что когда резьба находится внутри, соединение известно как FIP. Необходимо уделять особое внимание размерам соединения, так как размеры должны соответствовать, а для мужского соединения должен использоваться герметик.

Краткий ответ: Производственные операции включают процессы, используемые для управления повседневной деятельностью и преобразования сырья в готовую продукцию, что включает планирование и расписание производства, эксплуатацию машин, контроль качества, процессы подготовки материалов, операции по техническому обслуживанию, занятость работников и управление проектами с соответствующим измерением эффективности. Стандарты ISA-95 делят производственные операции на четыре отдельные категории: производство, качество, техническое обслуживание и управление материалами. Компании, использующие принципы бережливого производства (устранение потерь, непрерывное развитие), измеряют свою эффективность по нескольким ключевым показателям (KPI), таким как OEE, пропускная способность, цикл времени, первый проход и MTBF/MTTR.

Что такое выполнение производственных операций?

Производственные операции включают каждый шаг, предпринимаемый на производственном участке для выпуска товаров. Выполнение производственных операций означает реализацию этих шагов и их ежедневное выполнение. Другими словами, это означает принятие решения о производимом продукте и определение времени его производства, обеспечение доставки всех материалов на нужную станцию, правильную эксплуатацию оборудования, поддержание качества, сохранение работоспособности машин и отслеживание всего, что произошло в процессе производства, с использованием этой информации для улучшения будущих процессов.

Производственные операции охватывают не только работу с машиной. Оператор машины выполняет небольшую часть операций, в то время как менеджер по операциям осуществляет управление операциями. Эти две функции взаимосвязаны, так как обе играют важную роль в процессе производства. Концепция, объединяющая как производственные операции, так и управление операциями, называется Управлением производственными операциями (Manufacturing Operations Management, MOM), которое регулирует и улучшает все процессы производства с целью максимизации качества выпускаемой продукции и одновременного снижения затрат.

Основные компоненты производственных операций

Каждое производственное предприятие, даже если это самая маленькая металлическая мастерская или завод стоимостью более миллиарда долларов, выполняет одни и те же функции – хотя и в разных объемах. Их можно определить как строительные блоки.

Четыре операционные области (ISA-95)

Если вы ищете рамки, принятые в отрасли, стандарт ISA-95 / IEC 62264 описывает область управления производственными операциями через четыре симметричные области, расположенные между уровнем предприятия (ERP) и уровнем машин (PLC/SCADA):

Сложность этой структуры заключается в том, что каждая область должна следовать одному и тому же циклу деятельности – установление правил → управление ресурсами → составление расписания → распределение → выполнение → сбор информации → мониторинг → анализ эффективности → возврат к определениям. Часто в многих заводах наблюдается, что они не реализуют весь цикл – данные мониторинга собираются, но не используются для планирования. Если на заводе есть панели мониторинга, но операции не улучшаются, вся деятельность теряет смысл.

Пять этапов производства

Фактический процесс, происходящий на любом производственном предприятии — будь то производство автоматических выключателей (MCB), пищевых продуктов или мебели — включает пять шагов:

• Сырье: Сырье, детали и узлы поступают на завод, проходят тестирование и хранятся.
• Предварительная обработка/изготовление: сырьё формируется в детали с помощью некоторых производственных процессов.
• Сборка: детали собираются вручную, с автоматической помощью или автоматически.
• Тестирование и контроль качества: конечный продукт проверяется, тестируется и сравнивается с требуемыми спецификациями.
• Упаковка и отгрузка: готовая продукция упаковывается, маркируется, хранится и отправляется.

Каждый из этих этапов имеет свои операции, риски и важные меры. Узким местом является самый медленный из пяти этапов, по которому измеряется эффективность всей операции. Для более детального рассмотрения того, как эти этапы интегрированы в реальные производственные линии, наш гид по решениям промышленной автоматизации и их преимуществам в эффективности объясняет, как изготовление, сборка и тестирование связаны в непрерывный поток.

Как выглядят успешные производственные операции

Особенности успешных заводов имеют определённый общий шаблон. Высокопроизводительные предприятия отличаются от средних своими методами организации работы:

1. Стратегия, основанная на бизнес-целях. Управленческие решения по операциям (например, по мощности, автоматизации, качеству) должны соответствовать требованиям по стоимости, качеству и времени.
2. Бережливое производство. Постоянный процесс устранения потерь (включая время ожидания, избыточное производство, ошибки, лишние перемещения и излишки материалов).
3. Стандартизированная работа. Каждое действие имеет письменную инструкцию.
4. Технологии, которые связывают. Системы MES, ERP, CMMS и IIoT обмениваются данными.
5. Качество закладывается в продукт, а не проверяется после производства. Контрольные меры предназначены для выявления дефектов до окончательной проверки.
6. Квалифицированный персонал. Организаторы процессов обучены инновационным процессам и имеют достаточно полномочий для остановки операции при выявлении дефекта.
7. Обслуживание не реактивное, а проактивное.

Ключевые показатели эффективности, которые имеют значение

Нельзя улучшить то, что не измеряешь. Вот KPI, которые должна отслеживать каждая команда операций:

Что даёт хорошее управление операциями

Завод может ожидать различных результатов, когда его производственные процессы налажены.

• Больше качественной продукции: будет меньше отходов материала, меньше брака и лучшая стабильность продукции.
• Более низкие затраты: уменьшится количество отходов, увеличится потребление сырья, а аварийное обслуживание будет сведено к минимуму.
• Больше эффективности: будет произведено больше продукции с тем же персоналом и оборудованием.
• Быстрая доставка: соблюдение производственных графиков обеспечит простой процесс отгрузки.
• Лучшее соблюдение требований: возможность отслеживать каждый этап производства и их документацию гарантирует соблюдение самых строгих нормативов.

Автоматизация против полуавтоматизации против ручного труда: как выбрать

Один из наиболее значимых вариантов при принятии решений по операциям связан со степенью автоматизации. Нет универсального ответа на этот вопрос, так как ситуация зависит от нескольких переменных, включая объем, стабильность продукции, затраты на труд и требования к качеству. Честно говоря, вот как следует подходить к этому вопросу:

В большинстве заводов гибридизация является рабочим решением, включая автоматизацию операций с большим объемом, повторяющихся и критичных по точности, и использование человеческого труда для задач, требующих суждения и навыков, таких как настройка производства, инспекция, устранение неполадок и запуск новых продуктовых линий. Такой подход используется на производственных линиях MCB и MCCB. Если вы оцениваете это для своего завода, ресурсы по полностью автоматизированному и полуавтоматизированному производству, намерение анализу окупаемости автоматизированного и ручного тестирования, и роли человеческого контроля в промышленной автоматизации показывают, как реальные заводы оценивают компромисс с помощью цифр и опыта.

Два основных типа производственных операций

Производственные процессы можно разделить на две группы в зависимости от методов производства:

• Производство на склад (Make-to-Stock, MTS) — производство готовится до получения заказа; изделия помещаются на склад и отгружаются оттуда. Этот метод подходит для стандартных продуктов с предсказуемым спросом. Управление прогнозированием спроса и системой запасов поможет избежать излишков или дефицита.
• Производство под заказ (Make-to-Order, MTO) — производство начинается только после получения заказа. Применяется для производства индивидуальных продуктов с низкими объемами. Этот метод требует быстрого процесса сборки и гибкости в планировании.

Большинство заводов используют гибридную систему — обычные изделия производятся заранее и отправляются на склад, в то время как индивидуальные продукты изготавливаются по заказу.

Как улучшить производственные операции

Улучшение можно описать как цикл, а не как окончательную задачу. Основной обзор последовательности действий следующий:

• Идентификация: определить 3–5 показателей эффективности, таких как OEE, FPY, пропускная способность или OTD, путем методического анализа существующих показателей.
• Определение ограничений: узкое место — это самое слабое звено в процессе, поэтому любое улучшение будет бессмысленным, если оно не затрагивает узкое место.
• Внедрение стандартов: убедитесь, что лучшие практики внедрены и все о них осведомлены.
• Улучшение процесса: команда должна обратиться за помощью к профессионалам, которые помогут устранить потери с использованием 5S, Kaizen и других методов.
• Внедрение автоматизации: команда должна активно использовать автоматизацию только при необходимости и собирать данные.
• Сбор данных: после сбора данных убедитесь, что они используются для дальнейших циклов улучшения процесса.

Часто задаваемые вопросы

Что означает «выполнение» в производстве?

“Выполнение” в производстве означает реализацию операций, направленных на преобразование сырья в конечные продукты — все действия по производству, сборке, тестированию и упаковке должны выполняться согласно предписаниям, а также включать контроль качества, техническое обслуживание, учет запасов и планирование. В терминах фразы “выполнение производственных операций” этот термин просто означает выполнение ежедневных производственных задач. Однако “выполнение” также может означать, насколько хорошо машина, завод или процесс выполняют свою работу.

Можете привести пример производственной операции?

Конечно. Рассмотрим практический пример. В случае завода по производству автоматических выключателей производственная операция может означать конкретный этап производства. Некоторые операции на производственной линии можно описать как “закрепление контактного узла на корпусе выключателя с помощью заклепок” или “тестирование автоматических выключателей при токе 1,13× номинального для проверки теплового срабатывания”. Операции, используемые в производстве, включают формовку корпуса, штамповку контактов, заклепывание, сборку дугогасительной камеры, калибровку, тестирование, маркировку и упаковку. Каждая операция имеет свое оборудование, оператора, стандарты работы и проверки качества. Управление производственными операциями обеспечивает координацию всех процессов в цепочке, чтобы производственная линия выпускала не 10 000 деталей, застрявших на узком месте, а 10 000 качественных выключателей ежедневно.

Каковы пять этапов производства?

Пять этапов производства следующие: (1) сырьё — приём, проверка и хранение сырья; (2) предварительное изготовление — резка, формовка, штамповка или придание формы деталям изделия; (3) сборка — соединение деталей; (4) тестирование и контроль качества — проверка соответствия продукции стандартам; и (5) упаковка и отгрузка — размещение упакованных изделий в соответствующем месте и отправка их. Все предприятия выполняют эти пять этапов в той или иной форме, каждый этап имеет свои риски и затраты.

Каковы два основных типа производственных операций?

В зависимости от триггера производства существуют два основных типа: Make-to-Stock (MTS) — когда стандартные изделия производятся заранее на основе прогнозов и затем хранятся до отгрузки со склада — и Make-to-Order (MTO), который начинается только после размещения заказа клиентом, обычно на специальный продукт. MTS ориентирован на предсказуемые крупносерийные стандартные товары. В отличие от него, MTO является более подходящим решением для изделий с индивидуальным дизайном и редких товаров. Некоторые заводы выбирают производство на основе MTS для стандартных изделий, в то время как MTO применяется для индивидуальных изделий.

Ссылки

• ISA-95 — стандарт интеграции систем управления предприятием (IEC 62264): структура MOM
• ISO 9001 — системы менеджмента качества: процессный подход и непрерывное улучшение
• OEE — определение и расчет общей эффективности оборудования
• Lean Enterprise Institute — принципы бережливого производства и Кайдзен
• Augmentir — Управление производственными операциями: полный гид
• Symestic — Управление производственными операциями (MOM): определение ISA-95 и области применения
• MESA International — Ассоциация решений для производственных предприятий

Заключение

Производственные операции определяются как непрерывная работа по преобразованию сырья в продукцию с учётом экономической эффективности, безопасности и прибыльности. Включая такие аспекты, как планирование работ, производственный процесс, контроль качества, техническое обслуживание, управление запасами и трудовыми ресурсами, при выполнении производственных операций проходят несколько фиксированных этапов. Они включают производство, контроль качества, техническое обслуживание и складирование продукции на складе. Для оценки операций используются показатели, такие как OEE, пропускная способность и выход продукции, среди прочих. Хорошее управление операциями определяет разницу между успешным заводом и просто выживающим.

Для покупателей, ищущих производителя, очень важно сначала проанализировать его операции, а не оборудование. Для начала они спрашивают об уровне OEE, подходах к контролю качества и прослеживаемости заказа, а также об автоматизации производственного процесса.Benlong (benlongkj.com) строит автоматизированные линии сборки и тестирования для низковольтных электрических изделий, таких как автоматические выключатели (MCB), автоматические выключатели с расцепителем (MCCB) и контакторы — практический пример того, как производственные операции проектируются для обеспечения стабильности, прослеживаемости и пропускной способности в реальном мире.