World Class Manufacturing

Jidoka tai Autonomation tarkoittaa ”älykästä automaatiota” tai ”inhimillistettyä automaatiota”. Käytännössä se tarkoittaa sitä, että automatisoitu prosessi on riittävän ”tietoinen” itsestään, jotta se:

  • Havaitsee prosessin toimintahäiriöt tai tuoteviat
  • Pysäyttää itsensä
  • Hälyttää operaattorin

Tulevaisuudessa autonomian tavoitteena on itsekorjautuminen. Tämä ei yleensä ole perusteltua nykyisissä kustannus-hyötyanalyyseissä. (1)

Esimerkkejä

Autonomia käsittelee tuotevirheitä ja prosessihäiriöitä.

Tuotevirhe: Puristin muotoilee metallikappaleen. Joskus kappale rikkoutuu voiman alla. Manuaalinen tarkastus vaatisi työntekijää katsomaan jokaista kappaletta nähdäkseen, onko se murtunut.

Automatiikka siirtäisi tuotetun kappaleen punnituksella varustettuun jigiin. Jos kappale ei sovi kunnolla paikalleen tai jos paino on toleranssin ulkopuolella, puristin pysähtyisi ja työntekijä saisi hälytyksen.

Prosessihäiriö: Yksi kone asettaa tuotantokappaleet kuljetinhihnalle. Kappaleet siirtyvät toiseen koneeseen – ensimmäisen esimerkin puristimeen – jatkokäsittelyä varten. Joskus puristin pysähtyy. Jos ensimmäinen kone ja kuljetinhihna jatkavat toimintaansa, kappaleet kasaantuvat ja valuvat jonnekin. Manuaalinen tarkastus edellyttäisi, että työntekijä tarkkailisi puristinta ja pysäyttäisi sitten sekä ensimmäisen koneen että kuljetinhihnan.

Automatiikka saisi puristimelta signaalin tai huomaisi (ehkä painon perusteella), että edellistä kappaletta ei nostettu puristimeen. Sekä kuljetinhihna että ensimmäinen kone pysähtyisivät, ja hälytys hälyttäisi työntekijän.

Ongelmat ilman automaattista virhetunnistusta

Työntekijöiden on vaikea havaita kaikkia virheitä, vaikka he olisivat valppaina. Osa tästä riippuu koneen kierrosajoista ja vaaditun testauksen tyypistä.

Työntekijöiden on vaikea pysyä valppaana ja sitoutua vikojen havaitsemiseen koko työvuoron ajan. Työntekijät ovat yleensä tyytyväisempiä tuottaviin tehtäviin kuin kokoaikaisiin virheiden havaitsemistehtäviin.

Koneen tai prosessin kiertoajasta riippuen työntekijä ei ehkä pysty reagoimaan riittävän nopeasti estääkseen vahingon.

Virheellisen prosessin jatkaminen lähettää viallista keskeneräistä työtä linjalle. Näiden tuotteiden käsittelystä aiheutuu enemmän kustannuksia, ja ne lopulta romutetaan tai työstetään uudelleen.

Virheellisen prosessin jatkaminen voi vaurioittaa lisää laitteita – esimerkiksi kappaleet voivat juuttua vastaanottokoneeseen.

Virheellisen prosessin jatkaminen voi vahingoittaa keskeneräisiä töitä, jos kappaleita putoaa kuljetinhihnalta, koska vastaanottokone on jumiutunut.

Jos työntekijä keskittyy ensisijaisesti tuotantokiintiön täyttämiseen, ei ole juurikaan kannustimia havaita virheitä ja korjata ongelmia. Vaikka laadunvalvonnasta ja virheiden havaitsemisesta palkittaisiinkin, pelkkä työn tekeminen jonkin asian tuottamiseksi vie osan työntekijän huomiosta pois virheiden havaitsemisesta.

Muut parannukset automatisoidulla virheiden havaitsemisella

Kun yhä useammat valmistus- ja virheiden havaitsemistehtävät automatisoituvat, työntekijät voivat ”valvoa” useita koneita. Tämä tarkoittaa yleensä sitä, että työntekijä asetetaan koneryhmään niin, että hän pääsee helposti käsiksi jokaiseen koneeseen.

Yhteenveto

Autonomia:

  • Parantaa virheiden havaitsemisen nopeutta
  • Vähentää kustannuksia vähentämällä keskeneräisten töiden ja laitteiden vaurioitumista ja estämällä jatkokäsittelyn virheellisillä keskeneräisillä töillä
  • Parantaa työmoraalia, erityisesti, jos operaattori on koulutettu ratkaisemaan ongelmia (sen sijaan, että hän vain kutsuisi teknikon paikalle)
  • Mahdollistaa välittömien työvoimakustannusten alentamisen, kun yksi työntekijä voi ”valvoa” useita koneita

Historiaa

Jidoka on japaninkielinen termi, jota käytetään terminä autonomiasta, ja sitä käytetään laajalti Toyotan tuotantojärjestelmässä (Toyota Production System, TPS), Lean-järjestelmässä (Lean Manufacturing) ja kokonaistuotannollisessa kunnossapidossa (Total Productive Maintenance). Käsitteenä on valtuuttaa koneen kuljettaja, ja jos virtauslinjalla ilmenee ongelmia, kuljettaja voi pysäyttää virtauslinjan. Viime kädessä vialliset kappaleet eivät siirry seuraavalle asemalle. Tällä konseptilla minimoidaan hukkaan menevien vikojen tuotanto, ylituotanto ja minimoidaan jätteet. Lisäksi siinä keskitytään ongelmien syiden ymmärtämiseen ja sen jälkeen ennaltaehkäiseviin toimenpiteisiin niiden vähentämiseksi.

Jidokan historia ulottuu 1900-luvun alkupuolelle, jolloin ensimmäinen kangaspuusepäntehdas pysäytettiin langan katkeamisen vuoksi. Toyota kehitti tämän kangaspuusepän, joka pysähtyy välittömästi, jos jokin lanka katkeaa. Taiichi Ohnoa pidetään tämän idean keksijänä, ja hän kuvailee tätä työkalua yhdeksi TPS:n pilariksi. Shigeo Shingo kutsui sitä esiautomaatioksi. (2)

Automatisoidun linjan käsitettä käytetään työntekijöiden vapauttamiseksi ja inhimillisten virheiden minimoimiseksi. Jos kone havaitsee jonkin vian tai ongelman, sen pitäisi pysähtyä välittömästi. Yleisiä vikojen syitä ovat:

  1. Toimintatapojen sopimattomuus
  2. Toimintojen liiallinen vaihtelu
  3. Virheellinen raaka-aine
  4. Ihmis- tai konevirhe

Jidoka-konsepti kehitettiin monista syistä, yleisiä syitä ovat:

  1. Tavaran ylituotanto
  2. Ajanhukka valmistuksen aikana koneella
  3. Ajanhukka viallisen materiaalin kuljettamisessa paikasta toiseen
  4. Ajanhukka viallisen kappaleen uudelleenkäsittelyssä
  5. Varaston hukkaaminen

Jidokan käyttöönoton tarkoituksena on diagnosoida vika välittömästi ja korjata se vastaavasti. Nyt ihmisiin liittyvä komponentin laadun arviointi on minimoitu ja työntekijä on tarkkaavainen vain silloin, kun kone pysäytetään. Tämä konsepti auttaa myös komponenttien peräkkäisessä tarkastuksessa, ja loppujen lopuksi tuotetaan hyvälaatuisia tuotteita, eikä työntekijän harteille aseteta suurta taakkaa lopputarkastuksesta. Tarkastus suoritetaan koneella, ja kun kone pysähtyy, nimetty henkilö tai ammattitaitoinen henkilö ryntää koneen luo ja yrittää ratkaista ongelman. Jidoka keskittyy tutkimaan ongelman perimmäisen syyn ja tekee tarvittavat järjestelyt, jotta vika ei voi toistua. Virheiden ennaltaehkäisy voidaan toteuttaa käyttämällä Poka Yoke -tekniikkaa.

Jidokaa käytetään tehokkaasti TPM:ssä ja Lean Manufacturing -menetelmässä, ja siitä on huomattavaa hyötyä organisaatioille. Sen käyttöönotosta saatuja yleisiä hyötyjä ovat:

  1. Auttaa havaitsemaan ongelmat varhaisemmissa vaiheissa
  2. Se auttaa kehittymään maailmanluokan organisaatioksi
  3. Ihmisälykkyys integroidaan automatisoituihin koneisiin
  4. Tuotetaan virheettömiä tuotteita
  5. Valmistetaan organisaation tuottavuuden huomattavaa paranemista

Jidoka-filosofiaa hyödynnettäessä, Taiichi Ohnolla oli mielessään joitakin tämän työkalun erityistavoitteita. Mutta kun sen soveltamisala on laajentunut, seuraavat tavoitteet saavutetaan sen soveltamisen avulla:

  1. Tehokas työvoiman käyttö
  2. Tuotettu tuote on laadultaan huippuluokkaa
  3. Tuotteiden toimitusaikojen lyhentäminen
  4. Laitteiden vikaantumisprosentin vähentäminen
  5. Asiakastyytyväisyyden parantaminen
  6. Lopputuotteen laadun parantaminen
  7. Kustannusten alentaminen (Sisäiset, Ulkoiset, ja arviointikustannukset jne.)

Oskar Olofsson

Michel Baudin: Työskentely koneiden kanssa: Jidoka: Lean Operations with Jidoka: The Nuts and Bolts of Lean Operations with Jidoka