Optymalizacja procesów produkcyjnych: 6 metod na poprawę produktywności

Optymalizacja procesów produkcyjnych to proces wdrażania nowych rozwiązań w celu zwiększenia wydajności przy jednoczesnym obniżeniu kosztów. Optymalizacja w zakładach produkcyjnych to złożony proces, z którym wiąże się wiele wyzwań. Aby skutecznie zoptymalizować procesy produkcyjne, należy przeprowadzić szereg analiz, które powinny wykazać nie tylko obszar wymagający poprawy, ale także aby nowe rozwiązania nie mogły zaszkodzić innym procesom zachodzącym jednocześnie w dziale produkcji.

W tym artykule przedstawiamy metody optymalizacji procesów zachodzących w produkcji oraz współzależnych działań związanych z utrzymaniem ruchu. Dowiedz się więcej o optymalizacji procesów przemysłowych i o ich zależnościach w Twojej organizacji.

Czym jest optymalizacja produkcji?

Optymalizacja produkcji to proces poprawy efektywności działań operacyjnych przedsiębiorstwa. Głównym celem procesu optymalizacji jest osiągnięcie określonych celów, które wpływają na bardziej efektywne planowanie, wdrażanie technologii i innowacji, a jednocześnie obniżenie kosztów dla firmy. Optymalizacja kosztów produkcji jest jednym z kluczowych wskaźników, który jest powiązany z różnymi obszarami produkcji, od łańcucha dostaw, magazynowania, transportu, planowania produkcji, po zarządzanie personelem i wieloma innymi.

Spoglądając na to, czym jest optymalizacja produkcji, możemy wyróżnić kilka elementów, które są zdecydowanie kluczowe dla zwiększenia efektywności przedsiębiorstwa. Poniżej przedstawiamy sposoby optymalizacji kosztów i procesów produkcji:

Wdrożenie nowoczesnych technologii

Innowacje poprzez nowe technologie, to stosowanie rozwiązań technicznych, które przyczyniają się do zwiększenia produktywności i jakości wytwarzanych produktów. Dobrym przykładem jest wdrożenie autonomicznych robotów mobilnych (AGV), które automatyzują transport materiałów w fabryce, zwiększając wydajność i redukując liczbę błędów. W zasadzie, nowe technologie powinny redukwoać pracę manualną, a przy tym pozwolić pracownikom skupić się na bardziej wymagających zadaniach.

Reorganizacja procesów produkcyjnych

Zmiana sposobu organizacji pracy, to m.in. wprowadzenie systemów zarządzania produkcją i usługami oraz ich integracja. Przykładem możem być wdrożenie systemu CMMS z wieloma funkcjami do zarządzania przeglądami, konserwacją maszyn i utrzymaniem ruchu, co prowadzi do skrócenia czasu przestojów i zwiększenia wydajności produkcji. Inne systemy, takie jak MES, mogą skrócić czas produkcji i poprawić bezpieczeństwo.

Analiza i monitorowanie wydajności

Korzystanie z narzędzi analitycznych pozwala na stałe monitorowanie kluczowych wskaźników wydajności (KPI) w celu identyfikacji obszarów wymagających poprawy. Jest to ważne dla samej produkcji, jak i powiązanych z nią działów UR. W tym wypadku za przykład może posłużyć implementacja oprogramowania do analizy danych produkcyjnych, które umożliwia bieżące monitorowanie wydajności maszyn i procesów oraz szybkie reagowanie na pojawiające się problemy. Przy tym ostatnim aspekcie znów możemy wspomnieć o systemie CMMS.

Koordynacja i komunikacja

Lepszy przepływ informacji jest kluczem do, krótko ujmując, lepszego zarządzanie procesami produkcyjnymi. Dzięki sprawnej komunikacji między działami firmy i z partnerami zewnętrznymi, dostawcami, kooperantami, firmy mogą realizować bardziej skoordynowane zadania. Przykładem w tej sferze może być wykorzystanie cyfrowych platform komunikacyjnych umożliwiających natychmiastową wymianę informacji między produkcją, działem utrzymania ruchu, magazynem i działem sprzedaży.

Optymalizacja wykorzystania zasobów

Efektywne zarządzanie zasobami to kolejny ze sposobów na optymalizację. Lepsze, czyli bardziej efektywne wykorzystanie dostępnych zasobów, takich jak surowce, energia czy przestrzeń magazynowa, to zasoby, którymi należy umiejętnie zarządzać. Przykładem w tym obszarze jest wdrożenie systemów monitorowania zużycia energii, które pozwalają na identyfikację i eliminację obszarów nadmiernego zużycia komponentów, substratów, wykorzystywanych do produkcji.

Dlaczego i kiedy potrzebujesz optymalizacji produkcji?

Technologia optymalizacji produkcji obejmuje wiele czynników, a jednym z najważniejszych aspektów jest opracowanie odpowiedniej strategii. Tak więc zdolność do optymalizacji lub usprawnienia procesu zależy od możliwości kontrolowania go za pomocą wcześniej zaplanowanych procesów. Nie jest to jednak możliwe bez dostępu do wiarygodnych i ważnych pomiarów. Tak więc, po raz kolejny, skuteczna optymalizacja procesu wymaga strategicznego podejścia, które uwzględnia ograniczenia działu produkcji.

Poniżej przedstawiamy niektóre z ograniczeń działów produkcji, które wpływają na optymalizacje procesów produkcji:

• Limity zapasów: Każdy magazyn ma określone minimalne i maksymalne poziomy zapasów.
• Sezonowość produkcji: Produkcja podstawowa koncentruje się w określonych okresach, ograniczając dostępność przez cały rok.
• Ograniczenia zasobów: Maszyny i urządzenia w parku maszynowym oraz pracownicy wnoszą pewne ograniczenia względem realizacji bardziej specyficznych zadań.
• Czas potrzebny na przeplanowanie i zmianę konfiguracji: Maszyny na produkcji wymagają konfiguracji, działań utrzymania ruchu, serwis, lub bardziej pragmatycznych czynności, takich jak czyszczenie pomiędzy operacjami.
• Mała elastyczność operacyjna: Operacje produkcyjne nie zawsze mogą być wykonywane na wiele sposobów, co wpływa na wykorzystanie zasobów i czas trwania procesu produkcji.
• Przerwy i zakłócenia: Operacje produkcyjne mogą być wstrzymywane z powodu przerw wywołanych awariami, co wpływa na dostępność maszyn.
• Wiele etapów procesu: Różne etapy procesu produkcji mogą mieć różne optymalne ustawienia, co wpływa na trudności w oszacowaniu optymalnych czasów realizacji.
• Zmiany w surowcach i procesach: Zmiany w surowcach i warunkach procesu wywołanych zmiennym zapotrzebowaniem, wpływają na produkcję.

Mając na uwadze zależności pomiędzy powyższymi ograniczeniami, wiemy też że optymalizacja produkcji jest bardzo złożona. Znajomości tych elementów, wskazuje również na obszary wymagające optymalizacji oraz potrzebę wdrożenia procesów usprawniających.

Działania takie jak poprawa koordynacji działań, czy też poprawa komunikacji, analiza danych, optymalizacja wykorzystania zasobów i wprowadzanie innowacyjnych technologii mogą poprawić jakość. Firmy muszą również dostosowywać się do zmian rynkowych, takich jak konkurencja, popyt i nowe przepisy. Optymalizacja produkcji pomaga utrzymać konkurencyjność i elastyczność w obliczu tych zmian.

Potrzeba optymalizacji bierze się właśnie m.in. z tych czynników, które określają kryteria i ograniczenia działów produkcji. Nowoczesne firmy regularnie optymalizują procesy aby zapobiegać problemom mogącym zaszkodzić firmie w przyszłości.

Sposoby optymalizacji produkcji w przedsiębiorstwie

Optymalizacja może przybierać różne formy, w zależności od potrzeb firmy i specyfiki branży. Poniżej przedstawiamy 6 metod optymalizacji produkcji, które pomagają spełnić cztery główne kryteria optymalizacji, czyli:

• Koszty produkcji: producenci dążą do efektywnej i taniej produkcji, choć początkowe koszty projektowania i produkcji są zazwyczaj wysokie. Inżynierowie często używają bezpiecznych, powszechnych materiałów i procesów, co zmniejsza ryzyko techniczne i ryzyko finansowe.
• Jakość produktów końcowych: jakość produktu ma pierwszeństwo przed niskimi kosztami lub szybkością. Producenci powinni unikać oszczędnych surowców, starannie planując produkcję w celu utrzymania wysokiej jakości.
• Czas realizacji: jest to czas od zamówienia klienta do produktu końcowego. Skrócenie czasu realizacji ma kluczowe znaczenie w lean manufacturing, który koncentruje się na minimalizacji siedmiu rodzajów straty: nadprodukcji, oczekiwania, transportu, nadmiernego przetwarzania, zapasów, przemieszczania się i nadmiernych odpadów.
• Ryzyko operacyjne: niektórzy producenci minimalizują ryzyko, wybierając wiarygodnych dostawców zamiast tańszych, zapewniając, że ich produkty spełniają wymagane standardy.

1. Wdrożenie nowych metod zarządzania

Praktyczne ramy optymalizacji procesów zarządzania produkcją to kompleksowe podejście do optymalizacji procesów planowania i kontroli produkcji. Celem jest nie jest optymalizacja poszczególnych maszyn, ale ogólna wydajność systemu produkcyjnego. W tym wypadku, należy poruszyć kwestie długoterminowego, długo-, średnio- i krótkoterminowego planowania produkcji. W wielu przypadkach stosuje się metody testowe możliwych zastosowań i symulacji w celu optymalizacji procesów zarządzania produkcją, które są poparte głęboką analizą.

Metody zarządzania obejmują te obszary:

• Ogólne systemy zarządzania: ogólne systemy zarządzania, takie jak MES i OEE, lean management, Lean – Six Sigma, są wykorzystywane do monitorowania i poprawy wydajności produkcji oraz projektowania produktów. Nowoczesne zarządzanie produkcją wykorzystuje zaawansowaną technologię i sprzęt w celu poprawy wydajności i integracji procesów.
• Proces podejmowania decyzji: proces podejmowania decyzji w produkcji obejmuje ustalanie priorytetów zadań i analizowanie aspektów komercyjnych, takich jak koszty i potencjalny zysk, w celu optymalizacji wydajności operacyjnej i strategicznej.
• Metody produkcji: metody produkcji koncentrują się na technikach przetwarzania surowców, takich jak technologie obróbki skrawaniem i spawania, mające na celu poprawę jakości i wydajności procesów produkcyjnych.

2. Wydajna gospodarka magazynowa

Optymalizacja produkcji i procesów logistycznych jest kluczowa dla powodzenia. W tym celu firmy wykorzystują systemy WMS w pełni zintegrowane z działaniami operacji w parku maszynowych. Dzięki temu mogą kontrolować zapotrzebowanie i harmonizować dostawy na linię produkcyjną. Integracja oprogramowania jest popularnym tematem optymalizacji w operacjach magazynowych.

Często okazuje się, że organizacje spędzają duże ilości czasu bez wartości dodanej na zarządzanie  procesami w wielu systemach. Jest to zarówno czasochłonne czasochłonne i podatne na błędy.  Z biegiem czasu eksperci odkryli, że wdrożenie systemów jak WMS, CMMS i integracja z ERP ze strategią operacyjną magazynu magazynowej może zaoszczędzić znaczne ilości czasu i radykalnie zmniejszyć liczbę błędów.

3. Kompleksowa analiza danych i monitorowanie

Kompleksowa analiza i monitorowanie danych w kontekście produkcji obejmuje systematyczne gromadzenie, przetwarzanie i interpretację danych produkcyjnych i operacyjnych w czasie rzeczywistym.

Wykorzystanie zaawansowanych narzędzi do analizy danych, takich jak systemy BI (Business Intelligence) i Big Data, umożliwia firmom produkcyjnym dokładne monitorowanie wydajności operacyjnej, jakości produktów i wydajności maszyn. Pozwala to na szybkie wykrywanie nieprawidłowości, optymalizację procesów produkcyjnych i podejmowanie świadomych decyzji biznesowych w oparciu o fakty i dane.

Analiza i monitorowanie danych to kluczowe narzędzia wspierające dążenie do usprawnień operacyjnych i zwiększające konkurencyjność firmy na rynku.

4. Optymalizacja łańcucha dostaw

Integracja łańcucha dostaw z produkcją umożliwia zoptymalizowane podejmowanie decyzji i pozwala firmom zarządzać ograniczeniami zgodnie z priorytetami biznesowymi. Ten model optymalizacji polega na ustanowieniu zintegrowanego planu reakcji łańcucha dostaw na przewidywany popyt i rzeczywiste zamówienia klientów. Niektóre zmienne czynniki wpływające na tę integrację mogą być następujące

Jednym z kluczowych elementów w łańcuchu dostaw są metody optyamlizacji dostaw i przepływu materiałów w magazynie, jak FIFO (first-in, first-go), JIT (Just-in-Time), JIS (Just-in-Sequence). Oto kilka profitów dla firmy wdrażającej optymalizacje łańcucha dostaw:

• Unikanie niedoborów zapasów.
• Zrozumienie i analiza kosztów łańcucha dostaw.
• Poprawa synchronizacji dostaw w celu zaspokojenia popytu.
• Jednoczesne uwzględnianie zmiennego globalnego popytu klientów i przepływów materiałowych dostawców.

5. Wdrożenie systemów IT

Wdrożenie systemów IT to jeden z kluczowych elementów poprawiających optymalizacje w firmie produkcyjnej.

Wdrożenie systemów informatycznych w firmie produkcyjnej może obejmować różne systemy, z których kluczowe mogą być:

• MES (Manufacturing Execution System): System zarządzania realizacją produkcji, który monitoruje i kontroluje procesy produkcyjne w czasie rzeczywistym, integrując się z systemami ERP (Enterprise Resource Planning).
• ERP (Enterprise Resource Planning): System planowania zasobów przedsiębiorstwa, który zarządza operacjami biznesowymi, finansami, zasobami ludzkimi i innymi zasobami w firmie produkcyjnej.
• OEE (Overall Equipment Effectiveness): System, który mierzy ogólną efektywność wykorzystania sprzętu produkcyjnego, pomagając zidentyfikować i zmniejszyć straty oraz poprawić produktywność.
• SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition): System kontroli nadzorczej i akwizycji danych, który monitoruje, zbiera i przesyła dane z urządzeń produkcyjnych do systemów kontroli.
• CMMS (Computerized Maintenance Management System): to kolejny kluczowy system IT w firmach produkcyjnych. Jest to system informatyczny, który wspiera zarządzanie i nadzór nad wszystkimi aspektami zarządzania utrzymaniem ruchu w zakładach produkcyjnych. CMMS umożliwia planowanie i monitorowanie zadań utrzymania ruchu, zarządzanie zapasami części zamiennych, śledzenie kosztów konserwacji oraz analizę efektywności działań konserwacyjnych
• PLM (Product Lifecycle Management): System zarządzania cyklem życia produktu, który integruje procesy związane z projektowaniem produktu, produkcją, zarządzaniem dokumentacją i analizą wydajności.

6. Automatyzacja procesów produkcyjnych

Automatyzacja procesów produkcyjnych polega na wykorzystaniu zaawansowanych technologii i systemów informatycznych w celu zastąpienia lub wsparcia pracy ludzkiej w wykonywaniu operacji produkcyjnych. Jest to proces, który może obejmować robotyzację, wykorzystanie systemów komputerowego sterowania numerycznego (CNC), urządzeń IoT (Internet of Things) i oprogramowania do zarządzania produkcją.

Automatyzacja ma na celu zwiększenie produktywności, poprawę jakości, obniżenie kosztów i skrócenie czasu realizacji poprzez wyeliminowanie błędów ludzkich, ciągłość pracy i optymalizację wykorzystania zasobów. Dzięki automatyzacji procesów produkcyjnych firmy mogą również szybciej reagować na zmiany rynkowe i zwiększać swoją konkurencyjność na rynku globalnym.

Podsumowanie

Optymalizacja procesów produkcyjnych jest kluczowa dla współczesnych przedsiębiorstw, które dążą do poprawy efektywności, jakości i elastyczności operacyjnej. Zastosowanie cyfrowych platform komunikacyjnych umożliwia natychmiastową wymianę informacji między różnymi działami, takimi jak produkcja, utrzymanie ruchu, magazyn i sprzedaż.

Skontaktuj się z nami, aby dowiedzieć się więcej, jak możemy wspólnie zaimplementować strategię optymalizacji na bazie systemu CMMS, dostosowaną do potrzeb Twojej firmy i branży. Zwiększ swoją konkurencyjność i efektywność operacyjną dzięki naszym rozwiązaniom sprawdzonym na polskim rynku.