World Class Manufacturing

Jidoka of Autonomation betekent “intelligente automatisering” of “gehumaniseerde automatisering”. In de praktijk betekent het dat een geautomatiseerd proces zich voldoende “bewust” is van zichzelf zodat het:

  • Storingen in het proces of defecten in het product kan opsporen
  • Zelf kan stoppen
  • De operator kan waarschuwen

Een toekomstig doel van autonomie is zelfcorrectie. Dit wordt in het algemeen niet gerechtvaardigd door de huidige kosten-batenanalyses. (1)

Voorbeelden

Autonomatie houdt zich bezig met productdefecten en processtoringen.

Productdefect: Een pers vormt een stuk metaal. Soms breekt het stuk onder de kracht. Bij handmatige inspectie zou een arbeider naar elk stuk moeten kijken om te zien of het breekt.

Autonoom zou het stuk op een mal met een weegschaal worden gelegd. Als het stuk niet goed past, of als het gewicht buiten de tolerantie valt, stopt de pers en waarschuwt een alarm de werknemer.

Processtoring: Een machine plaatst uitvoerstukken op een transportband. De stukken gaan naar een tweede machine – de pers uit het eerste voorbeeld – voor verdere bewerking. Soms stopt de pers. Als de eerste machine en de transportband blijven draaien, zullen de stukken zich opstapelen en ergens morsen. Bij handmatige inspectie zou een arbeider naar de pers moeten kijken, en dan zowel de eerste machine als de transportband moeten stoppen.

Automatisering zou een signaal krijgen van de pers, of opmerken (door het gewicht, misschien) dat het vorige stuk niet door de pers werd opgepikt. Zowel de transportband als de eerste machine zouden stoppen, en een alarm zou de arbeider waarschuwen.

Problemen zonder geautomatiseerde foutdetectie

Het is moeilijk voor arbeiders om alle defecten te detecteren, zelfs als ze alert zijn. Een deel hiervan hangt af van de cyclustijden van de machine, en van het soort tests dat nodig is.

Het is moeilijk voor werknemers om gedurende een volledige dienst alert en betrokken te blijven bij het opsporen van defecten. Werknemers zijn over het algemeen meer tevreden in productieve taken dan in voltijdse foutopsporingsrollen.

Afhankelijk van de cyclustijd van een machine of proces, kan de werknemer mogelijk niet snel genoeg reageren om schade te voorkomen.

Doorgaan met een gebrekkig proces zal defect werk in uitvoering naar de lijn sturen. De verwerking van deze producten, die uiteindelijk worden afgedankt of opnieuw worden verwerkt, zal meer kosten meebrengen.

Doorgaan met een gebrekkig proces kan meer apparatuur beschadigen – stukken kunnen bijvoorbeeld in een ontvangstmachine worden vastgeklemd.

Doorgaan met een gebrekkig proces kan het onderhanden werk beschadigen, als stukken van een transportband vallen omdat de ontvangstmachine is vastgelopen.

Als de werknemer in de eerste plaats gericht is op het halen van een productiequotum, zal er weinig stimulans zijn om gebreken op te sporen en de problemen te corrigeren. Zelfs als kwaliteitscontrole en foutdetectie worden beloond, zal de simpele handeling van het werken om iets te produceren een deel van de aandacht van de werknemer wegnemen van foutdetectie.

Andere verbeteringen met geautomatiseerde foutdetectie

Naarmate meer productie- en foutdetectietaken worden geautomatiseerd, wordt het mogelijk voor werknemers om meerdere machines te “superviseren”. Dit houdt meestal in dat een werknemer in een cluster van machines wordt geplaatst, zodat de werknemer gemakkelijk toegang heeft tot elke machine.

Samenvatting

Autonisatie:

  • Verbetert de snelheid van het opsporen van defecten
  • Verlaagt de kosten door het beperken van schade aan onderhanden werk en apparatuur, en door het voorkomen van verdere verwerking van gebrekkig onderhanden werk
  • Verbetert het moreel van de bediener, vooral als de operator is opgeleid om problemen op te lossen (in plaats van eenvoudigweg een technicus te roepen)
  • Kan de directe arbeidskosten verminderen door één arbeider toe te staan toezicht te houden op meerdere machines

Geschiedenis

Jidoka is een Japanse term die wordt gebruikt voor autonomie en die veel wordt gebruikt in het Toyota Productiesysteem (TPS), Lean Manufacturing en Total Productive Maintenance (TPM). Concept is om de machine operator te machtigen en in ieder geval als er een probleem optreedt op flow line, operator kan stoppen met de flow line. Uiteindelijk zullen defecte stukken niet naar het volgende station gaan. Dit concept minimaliseert de productie van verspilde defecten, overproductie en verspilling. De focus ligt ook op het begrijpen van de oorzaken van problemen en het nemen van preventieve maatregelen om deze te verminderen.

De geschiedenis van Jidoka gaat terug tot het begin van de vorige eeuw, toen het eerste weefgetouw werd stilgelegd wegens draadbreuk. Dit weefgetouw werd ontwikkeld door Toyota, en het stopt onmiddellijk met werken als een draad breekt. Taiichi Ohno wordt beschouwd als de uitvinder van dit idee en hij beschrijft dit gereedschap als een pijler van TPS. Shigeo Shingo noemde het pre-automatisering. (2)

Het concept van geautomatiseerde lijn wordt gebruikt om arbeiders te ontlasten en menselijke fouten te minimaliseren. Als de machine een defect of probleem ontdekt, moet hij onmiddellijk stoppen. De meest voorkomende oorzaken van defecten zijn:

  1. Onjuiste operationele procedures
  2. Excessieve variatie in operaties
  3. Defectieve grondstoffen
  4. Menselijke of machinefouten

Jidoka concept werd ontwikkeld omwille van vele redenen, de meest voorkomende redenen zijn:

  1. Overproductie van goederen
  2. Verspilling van tijd tijdens de fabricage aan de machine
  3. Verspilling van tijd tijdens het vervoer van defect materiaal van de ene plaats naar de andere
  4. Verspilling van tijd tijdens het opnieuw verwerken van defecte stukken
  5. Verspilling van voorraad

Het doel van Jidoka implementatie is om het defect onmiddellijk te diagnosticeren en het dienovereenkomstig te corrigeren. De menselijke beoordeling van de kwaliteit van de componenten wordt geminimaliseerd en de arbeider zal alleen aandachtig zijn wanneer de machine wordt gestopt. Dit concept helpt ook bij de opeenvolgende inspectie van componenten en uiteindelijk worden producten van goede kwaliteit geproduceerd en wordt ook niet veel last van eindinspectie op de schouders van de arbeider gelegd. De inspectie wordt uitgevoerd door een machine en wanneer de machine stopt met werken, spoedt de aangewezen persoon of geschoolde persoon zich naar de machine en probeert het probleem op te lossen. Jidoka richt zich op het onderzoeken van de hoofdoorzaak van het probleem en het treffen van de nodige maatregelen zodat het defect zich niet meer kan voordoen. Defectpreventie kan worden bereikt door gebruik te maken van de Poka Yoke-techniek.

Jidoka wordt effectief toegepast in TPM, Lean Manufacturing en levert de organisaties aanzienlijke voordelen op. Veel voorkomende voordelen van de toepassing ervan zijn:

  1. Helpt bij het eerder opsporen van problemen
  2. Helpt bij het worden van een organisatie van wereldklasse
  3. Menselijke intelligentie wordt geïntegreerd in geautomatiseerde machines
  4. Er worden foutloze producten geproduceerd
  5. Betekent een aanzienlijke verbetering van de productiviteit van de organisatie

Bij het gebruik van de Jidoka filosofie, had Taiichi Ohno enkele specifieke doelen van dit hulpmiddel in gedachten. Maar met de vooruitgang in het toepassingsgebied, worden de volgende doelen bereikt door de toepassing ervan:

  1. Effectief gebruik van mankracht
  2. Geproduceerd product zal van topkwaliteit zijn
  3. Kortere levertijd van producten
  4. Vermindering van uitval van apparatuur
  5. Verbetering van klanttevredenheid
  6. Verbetering van kwaliteit van eindproduct
  7. Verlaging van kosten (Interne, Externe, en Beoordelingskosten etc.)

Door Oskar Olofsson

Michel Baudin: Werken met machines: De grondbeginselen van Lean Operations met Jidoka