Optymalizacja procesów produkcyjnych

Optymalizacja procesów produkcyjnych

Optymalizacja procesu produkcyjnego nie polega wyłącznie na obniżaniu kosztów ani zwiększaniu wydajności pojedynczej maszyny. Jej celem jest takie powiązanie technologii, wyposażenia, organizacji pracy, przestrzeni i infrastruktury, aby zakład produkował bezpiecznie, powtarzalnie i ekonomicznie.

Punktem wyjścia jest analiza rzeczywistego przebiegu produkcji. Pozwala ona ustalić, gdzie powstają straty, przestoje, zbędne operacje, problemy jakościowe oraz zagrożenia mikrobiologiczne. Dopiero po rozpoznaniu przyczyn można dobrać rozwiązania odpowiednie dla danego zakładu, jego produktów, wielkości produkcji i możliwości inwestycyjnych.

Kiedy potrzebna jest optymalizacja?

Potrzeba zmian może wynikać między innymi z:

• rosnących kosztów surowców, opakowań, energii, wody i środków chemicznych;
• zbyt niskiej wydajności procesu lub określonego obszaru produkcji;
• strat surowców, półproduktów albo produktów gotowych;
• problemów z jakością lub powtarzalnością wyrobów;
• problemu „nadjakości”, czyli ponoszenia kosztów uzyskania parametrów produktu wyższych niż wymagane przez prawo, uzgodnione z odbiorcą lub rzeczywiście oczekiwane przez konsumenta;
• problemów mikrobiologicznych dotyczących produktu, pomieszczeń, urządzeń albo wyposażenia transportowego;
• niewłaściwego przebiegu dróg surowców, produktów, pracowników, opakowań i odpadów;
• nadmiernego zużycia mediów, przeciążenia instalacji lub problemów z odprowadzaniem ścieków;
• nieefektywnego rozmieszczenia maszyn i stanowisk pracy;
• niewłaściwego wykorzystania kwalifikacji i czasu pracowników;
• potrzeby zwiększenia zdolności produkcyjnej;
• wprowadzenia nowego produktu, procesu albo rodzaju opakowania;
• planowanej modernizacji, rozbudowy lub zmiany organizacji zakładu.

Nie zawsze potrzebna jest nowa maszyna

Źródłem problemu nie musi być brak odpowiedniego urządzenia. Często wynika on z organizacji procesu, sposobu ustawienia maszyn, niewłaściwej kolejności operacji, niedopasowania wydajności poszczególnych etapów albo ograniczeń przestrzennych i instalacyjnych.

Zakup wydajniejszej maszyny nie poprawi całego procesu, jeżeli pozostałe jego elementy nie są przygotowane na zwiększony strumień produkcji. Może natomiast przesunąć wąskie gardło do kolejnego obszaru i stworzyć nowe problemy.

Dlatego INFOMEAT analizuje proces jako system wzajemnie powiązanych elementów: surowca, technologii, wyposażenia, pracowników, przestrzeni, instalacji, higieny, jakości i bezpieczeństwa żywności.

Zakres analizy

W zależności od potrzeb zakładu analiza może obejmować:

• przebieg procesu i jego parametry;
• bilans wydajności poszczególnych operacji;
• wykorzystanie powierzchni produkcyjnej i magazynowej;
• rozmieszczenie urządzeń i stanowisk pracy;
• drogi przepływu surowców, półproduktów, produktów, personelu, opakowań i odpadów;
• organizację pracy oraz podział obowiązków;
• zużycie wody, energii, środków chemicznych i innych mediów;
• możliwość utrzymania higieny, mycia, dezynfekcji, kontroli i serwisowania urządzeń;
• ryzyko zanieczyszczeń mikrobiologicznych, krzyżowych i alergenowych;
• straty materiałowe, przestoje i czynności niewnoszące wartości do procesu;
• zgodność planowanych zmian z wymaganiami prawa oraz uzgodnionymi standardami bezpieczeństwa żywności.

Od diagnozy do wdrożenia

Optymalizacja może obejmować rozpoznanie stanu istniejącego, identyfikację przyczyn problemów, przygotowanie wariantów zmian oraz ocenę ich wpływu na produkcję, jakość, higienę i koszty.

Proponowane rozwiązania mogą dotyczyć między innymi:

• zmiany organizacji lub kolejności operacji;
• przebudowy ciągu technologicznego;
• przemieszczenia albo wymiany urządzeń;
• ograniczenia zbędnego transportu wewnętrznego;
• rozdzielenia kolidujących dróg przepływu;
• lepszego wykorzystania powierzchni i czasu pracy;
• zmiany parametrów procesu;
• modernizacji instalacji;
• usprawnienia mycia, dezynfekcji i kontroli;
• przygotowania zakładu do zwiększenia produkcji lub wprowadzenia nowych wyrobów.

Po wdrożeniu zmian należy sprawdzić ich skuteczność na podstawie wcześniej określonych parametrów. Dopiero porównanie stanu przed zmianą i po jej wprowadzeniu pozwala ocenić rzeczywisty rezultat.

Możliwe rezultaty optymalizacji

Prawidłowo przygotowana i wdrożona optymalizacja może prowadzić do:

1. lepszego wykorzystania powierzchni, urządzeń, instalacji i pracy personelu;
2. zwiększenia wydajności oraz zdolności produkcyjnej;
3. obniżenia kosztów wytwarzania;
4. ograniczenia strat surowców, materiałów i produktów;
5. zmniejszenia zużycia wody, energii i środków chemicznych;
6. poprawy jakości i powtarzalności produktów;
7. ograniczenia ryzyka mikrobiologicznego i zanieczyszczeń krzyżowych;
8. poprawy warunków pracy, mycia, kontroli i konserwacji;
9. sprawniejszej i terminowej realizacji zamówień;
10. podejmowania decyzji inwestycyjnych na podstawie danych, a nie wyłącznie przyzwyczajeń lub propozycji dostawców.

Celem optymalizacji nie jest zmiana dla samej zmiany. Jest nim rozwiązanie konkretnego problemu oraz uzyskanie efektu, który można zastosować, utrzymać i zweryfikować w rzeczywistych warunkach produkcji.

BIM jako narzędzie optymalizacji

Technologia BIM jest szczególnie skutecznym narzędziem wspierającym optymalizację zakładu. Pozwala połączyć w jednym modelu informacje o pomieszczeniach, urządzeniach, instalacjach, parametrach produkcji oraz wymaganiach dotyczących obsługi, higieny i bezpieczeństwa żywności.

Model BIM umożliwia analizowanie różnych wariantów rozmieszczenia wyposażenia i organizacji procesu jeszcze przed rozpoczęciem prac budowlanych, instalacyjnych lub zakupem urządzeń. Można w nim sprawdzić między innymi:

• wykorzystanie dostępnej powierzchni;
• rozmieszczenie maszyn i stanowisk pracy;
• powiązania pomiędzy kolejnymi etapami procesu;
• drogi przepływu surowców, produktów, pracowników, opakowań i odpadów;
• przestrzeń potrzebną do obsługi, mycia, kontroli, konserwacji i serwisowania urządzeń;
• kolizje wyposażenia z konstrukcją budynku oraz instalacjami;
• możliwości zwiększenia wydajności lub późniejszej rozbudowy zakładu;
• wpływ planowanych zmian na pozostałe obszary produkcji.

W przypadku funkcjonującego zakładu model może przedstawiać stan istniejący, planowane zmiany oraz docelowy układ po modernizacji. Ułatwia to porównywanie wariantów i podejmowanie decyzji przed poniesieniem kosztów wykonawczych.

BIM nie zastępuje wiedzy technologicznej ani analizy procesu. Pozwala jednak przełożyć je na przestrzenny i informacyjny model przyszłego funkcjonowania zakładu. Dzięki temu optymalizacja nie pozostaje wyłącznie opisem lub zestawem zaleceń, lecz może zostać sprawdzona w konkretnych warunkach przestrzennych i technicznych.

Nie zawsze przeprowadzenie procesu optymalizacji produkcji kończy się osiągnięciem założonych celów. Dlatego ważne jest ustalenie realnego do wygospodarowania budżetu na etapie wstępnej analizy danych wejściowych. Na tym etapie można jeszcze dokonywać zmian wysokości budżetu i oczekiwań. Np. zmiana decyzji modernizacji hali na wybudowanie nowej, gdyż modernizacja wiązałaby się z wyższym kosztem i dłuższym czasem przystosowania do pracy.

Optymalizacja procesu produkcji nie powinna być podejmowana tylko wówczas, gdy obroty firmy spadają, zmniejsza się jej konkurencyjność na rynku, sytuacje kryzysowe niszczą wizerunek firmy zarówno pośród dostawców jak i klientów, a pracownicy będąc niepewni jutra odchodzą do konkurencji. Powinna być procesem ciągłym, gdyż tylko wtedy można produkować oczekiwane przez klientów wyroby, zapewnić dobrą i stabilną pozycję firmy na rynku oraz zarządzać zgranym zespołem oddanych pracowników.