World Class Manufacturing

Jidoka lub Autonomia oznacza „inteligentną automatyzację” lub „zhumanizowaną automatyzację”. W praktyce oznacza to, że zautomatyzowany proces jest na tyle „świadomy” samego siebie, że będzie:

  • Wykrywał nieprawidłowe działanie procesu lub wady produktu
  • Zatrzymywał się
  • Alarmował operatora

Przyszłym celem autonomii jest autokorekta. Jest to generalnie nieuzasadnione przez obecne analizy kosztów i korzyści. (1)

Przykłady

Autonomizacja zajmuje się wadami produktu i nieprawidłowościami procesu.

Wada produktu: Prasa kształtuje kawałek metalu. Czasami kawałek pęka pod wpływem siły. Ręczna kontrola wymagałaby od pracownika obejrzenia każdego kawałka w celu sprawdzenia, czy się złamał.

Autonomizacja przeniosłaby wyjściowy element na przyrząd z wagą. Następnie, jeśli element nie pasuje bezpiecznie lub jeśli waga nie mieści się w granicach tolerancji, prasa zatrzymuje się, a alarm ostrzega pracownika.

Wadliwe działanie procesu: Jedna maszyna umieszcza elementy wyjściowe na przenośniku taśmowym. Elementy te są przenoszone do drugiej maszyny – prasy z pierwszego przykładu – w celu dalszej pracy. Czasami prasa zatrzymuje się. Jeśli pierwsza maszyna i przenośnik taśmowy będą nadal pracować, kawałki będą się piętrzyć i gdzieś rozsypywać. Ręczna kontrola wymagałaby, aby pracownik obserwował prasę, a następnie zatrzymał zarówno pierwszą maszynę, jak i przenośnik taśmowy.

Autonomia otrzymałaby sygnał z prasy lub zauważyłaby (być może na podstawie wagi), że poprzedni kawałek nie został odebrany przez prasę. Zarówno przenośnik taśmowy, jak i pierwsza maszyna zatrzymałyby się, a alarm ostrzegłby pracownika.

Problemy bez automatycznego wykrywania błędów

Pracownikom trudno jest wykryć wszystkie wady, nawet gdy są czujni. Po części zależy to od czasu cyklu maszyny oraz od rodzaju wymaganych testów.

Pracownikom trudno jest zachować czujność i zaangażowanie w wykrywanie usterek przez całą zmianę. Pracownicy są zazwyczaj bardziej zadowoleni z zadań produkcyjnych niż z pełnoetatowych ról związanych z wykrywaniem błędów.

Zależnie od czasu cyklu maszyny lub procesu, pracownik może nie być w stanie zareagować wystarczająco szybko, aby zapobiec uszkodzeniu.

Kontynuowanie wadliwego procesu spowoduje wysyłanie wadliwych produktów w toku w dół linii. Większe koszty będą ponoszone przy przetwarzaniu tych produktów, które ostatecznie będą złomowane lub ponownie przetwarzane.

Dalsze prowadzenie wadliwego procesu może spowodować uszkodzenie większej ilości sprzętu – na przykład kawałki mogą zostać zakleszczone w maszynie odbierającej.

Dalsze prowadzenie wadliwego procesu może spowodować uszkodzenie produkcji w toku, jeżeli kawałki spadną z przenośnika taśmowego, ponieważ maszyna odbierająca się zacięła.

Jeżeli pracownik koncentruje się przede wszystkim na spełnieniu limitu produkcyjnego, nie będzie miał motywacji do wykrywania wad i usuwania problemów. Nawet jeśli kontrola jakości i wykrywanie błędów są nagradzane, prosty akt pracy w celu wyprodukowania czegoś zabierze część uwagi pracownika z dala od wykrywania błędów.

Inne ulepszenia z automatycznym wykrywaniem błędów

As more manufacturing and error detecting tasks become automated, it becomes possible for workers to „supervise” multiple machines. Zazwyczaj wymaga to ustawienia pracownika w klastrze maszyn, tak aby miał on łatwy dostęp do każdej z nich.

Podsumowanie

Autonomizacja:

  • Poprawia szybkość wykrywania defektów
  • Obniża koszty poprzez redukcję uszkodzeń produkcji w toku i sprzętu oraz poprzez zapobieganie dalszej obróbce na wadliwej produkcji w toku
  • Poprawia morale operatora, Szczególnie jeśli operator jest przeszkolony w rozwiązywaniu problemów (zamiast po prostu wzywać technika)
  • Może zmniejszyć bezpośrednie koszty pracy, pozwalając jednemu pracownikowi „nadzorować” kilka maszyn

Historia

Jidoka to japoński termin używany w odniesieniu do autonomii i szeroko stosowany w Toyota Production System (TPS), Lean Manufacturing i Total Productive Maintenance (TPM). Koncepcja polega na upoważnieniu operatora maszyny i w każdym przypadku, gdy wystąpi problem na linii przepływu, operator może zatrzymać linię przepływu. Ostatecznie wadliwe elementy nie przejdą do następnej stacji. Koncepcja ta minimalizuje produkcję zmarnowanych wad, nadprodukcji i minimalizuje odpady. Również jej celem jest zrozumienie przyczyn problemów, a następnie podjęcie środków zapobiegawczych w celu ich zmniejszenia.

Historia Jidoka jest z powrotem na początku 1900, kiedy pierwsze krosno zostało zatrzymane z powodu zerwania nici. To krosno zostało opracowane przez Toyotę i natychmiast zatrzymuje pracę, jeśli jakaś nić zostanie zerwana. Taiichi Ohno jest uważany za wynalazcę tego pomysłu i określa to narzędzie jako jeden z filarów TPS. Shigeo Shingo nazwał go pre-automatyzacją. (2)

Koncepcja zautomatyzowanej linii jest używana w celu odciążenia pracowników i zminimalizowania błędów związanych z człowiekiem. Jeśli maszyna wykryje jakąkolwiek wadę lub problem, powinna się natychmiast zatrzymać. Wspólne przyczyny wad to:

  1. Nieodpowiednie procedury operacyjne
  2. Nadmierna zmienność operacji
  3. Wadliwy surowiec
  4. Błąd ludzki lub maszynowy

Koncepcja Jidoka została opracowana z wielu powodów, wspólne powody to:

  1. Nadprodukcja towarów
  2. Marnowanie czasu podczas produkcji na maszynie
  3. Marnowanie czasu podczas transportu wadliwego materiału z jednego miejsca do drugiego
  4. Marnowanie czasu podczas ponownego przetwarzania wadliwych sztuk
  5. Marnowanie zapasów

Celem wdrożenia Jidoka jest natychmiastowe zdiagnozowanie wady i odpowiednie jej skorygowanie. Teraz, ludzki osąd jakości komponentów jest zminimalizowany, a pracownik będzie uważny tylko wtedy, gdy maszyna zostanie zatrzymana. Koncepcja ta pomaga również w sekwencyjnej kontroli komponentów i w efekcie końcowym powstają produkty dobrej jakości, a na barkach pracownika nie spoczywa duży ciężar kontroli końcowej. Inspekcja jest przeprowadzana przez maszynę, a kiedy maszyna przestaje działać, wyznaczona osoba lub osoba wykwalifikowana spieszy w kierunku maszyny i próbuje rozwiązać problem. Jidoka koncentruje się na zbadaniu pierwotnej przyczyny tego problemu i podjęciu niezbędnych działań, aby usterka nie pojawiła się ponownie. Zapobieganie defektom może być osiągnięte poprzez zastosowanie techniki Poka Yoke.

Jidoka jest skutecznie wykorzystywana w TPM, Lean Manufacturing i zapewnia znaczne korzyści dla organizacji. Wspólne korzyści uzyskane przez jej wdrożenie to:

  1. Pomaga w wykrywaniu problemu na wcześniejszych etapach
  2. Pomaga w stawaniu się organizacją klasy światowej
  3. Inteligencja ludzka jest zintegrowana ze zautomatyzowanymi maszynami
  4. Produkowane są produkty wolne od wad
  5. Wpływa na znaczną poprawę produktywności organizacji

Przy wykorzystaniu filozofii Jidoka, Taiichi Ohno miał na uwadze pewne konkretne cele tego narzędzia. Ale wraz z postępem w jego zakresie, następujące cele są osiągane poprzez jego zastosowanie:

  1. Efektywne wykorzystanie siły roboczej
  2. Wyprodukowany produkt będzie najwyższej jakości
  3. Skrócony czas dostawy produktów
  4. Zmniejszenie awaryjności sprzętu
  5. Poprawa poziomu satysfakcji klienta
  6. Podniesienie jakości produktu końcowego
  7. Obniżenie kosztów (wewnętrznych, zewnętrznych, kosztów oceny itp.)

By Oskar Olofsson

Michel Baudin: Working with Machines: The Nuts and Bolts of Lean Operations with Jidoka

.