金属製造工場のレイアウトはどの程度スマートですか?

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賢いとはどういう意味ですか? 賢い人は機転の利く知性を持っているか、またはそれを示します。 スマート マシンは、何らかの独立した動作ができるようにプログラムされたデバイスです。 スマート施設は、産業用モノのインターネット (IIoT)、ビッグデータ、人工知能、デジタル化などのテクノロジーを使用して、施設のパフォーマンスと全体的な効率を最適化および追跡します。

では、カスタム ファブリケーターのレイアウトをスマートにするものは何でしょうか? カスタム ファブリケーターは、その設計が一方向フローを最大化し、そのフローのコストを最小限に抑えた場合に、スマートなレイアウトを実現します。 それは効果的な生産システムの基礎です。 プラントのレイアウトは、原材料、仕掛品 (WIP)、人員、訪問者、サプライヤー、顧客、機械、設備、ツール、情報など、すべてがシステム内をどのように流れるかに影響します。

カスタム製造における最高の施設の一部は、機能レイアウトとセルラー レイアウトを組み合わせて使用​​しています。 ショップのセルラー部分では、各スタンドアロンのフレキシブルなセルが、同一ではないにしても、共通のプロセス要件を持つ類似した部品のファミリーを生産します。 貴社の製品構成に含まれる部品ファミリーを知っていますか?

あらゆる施設に最適なレイアウト設計では、バリ取りやハードウェアの挿入などのすべての二次プロセスも考慮されます。 たとえば、セルには、必要なときに必要な場所で二次プロセスを実行するために必要なツールを備えたモバイル カートが備えられている場合があります。

また、プリプロダクションまたはプロトタイピング作業は、施設の別のセクションで行う必要があります。 1 回限りの断続的 (または散発的) 作業は、基本的に多品種少量製造の極端なケースです。 少なくとも 1 つのスマート カスタム ファブリケーターは、非リピート部品の短期間の生産によって引き起こされる大量から中量の生産の中断を軽減するのに役立つ別個の高速応答セルを備えています。

バッチアンドキューによる生産は、純粋に機能的なレイアウトの呪いです。 工場の機能レイアウトの各部門 (プラズマ切断、曲げ、溶接) で材料歩留まりとバッチアンドキュー生産が行われていた場合、WIP 管理、スループット、納期厳守という 3 つのビジネス目標が損なわれることを想像してみてください。 ここで、セルを使用したスマートな施設レイアウトの流れを想像してください。 ソフトウェアは、セル内に単一の溶接（またはその溶接のバッチ）を作成するために必要なすべてのパーツをネストします。 プラズマカッターで部品を焼きます。 次に、ガントリー ロボットまたはその他の機構がすべての部品をバリ取りステーションに配置します。 オペレータは部品のバリを取り除き、溶接治具に置きます。 次に、アーク溶接ロボットに溶接を作成するように指示します。 同じオペレーターが作業を検査し、溶接スパッタを研磨して取り除きます。 組立ラインに送られる溶接物の製造に必要なすべての操作は 1 つのセルで実行されます。

製造セルは、従業員のクロストレーニングの基礎として機能します。 たとえば、1 人の製造セルで相互訓練を受けたオペレーターは、3D タスク、つまり、汚い、単調な、または危険なタスクを実行する 1 つまたは複数の協働ロボットと並んで作業することができます。 クロストレーニングにより、どのセルでもオペレーターに対するマシンの比率が確実に増加します。 また、施設内のすべてのマテリアルと情報の流れの速度が向上し、ボトルネックのマシンの使用率を約 85% に保つことができます。 何よりも、オペレーターが異なるセル間を移動できるため、ショップはセル内で生産される部品の需要の変化に柔軟に対応できます。

セル内のボトルネックマシンやショップ全体のボトルネックワークセンターを除いて、マシンの利用率は WIP 制御、スループット、納期厳守に取って代わることはできません。 あまりにも多くのカスタム ファブリケーターが、施設全体に生じる WIP に関係なく、すべてのマシン (およびそのオペレーター) を最大限に活用するという時代遅れの慣行の奴隷になっています。 WIP は在庫の一種であり、在庫は資産です。 間違っている。 在庫は 7 つの廃棄物の形態の 1 つです。

このため、資材の使用率を、機械の使用率、労働力の使用率、WIP 管理、スループット、および納期厳守と切り離して扱うべきではありません。 たとえば、シートの歩留まりを高めるために、ほとんどの製造業者はスケジュールを先読みしたり、フィラー部品を使用したりして「先取り」しています。 また、通常の作業に適したサイズのシートやプレートを注文することも試みます。