Ciao a tutti, sono Alex, faccio parte del team dei sistemi di automazione di fabbrica presso AB, e mi viene posta continuamente questa domanda dai responsabili di produzione, dai responsabili degli impianti, persino dal supervisore di piano che si è occupato di troppe parti scartate alla fine di un turno: può un sistema di automazione di fabbrica ridurre effettivamente gli errori di produzione?
So da dove viene questo scetticismo. Per anni ho lavorato anch'io nello stabilimento, gestendo linee di produzione di piccoli componenti elettronici, e ho visto come anche gli errori "minori" si sarebbero moltiplicati. Un turno, un lavoratore temporaneo si è dimenticato di allineare correttamente un dispositivo di avvolgimento e avevamo 300 unità con circuiti in corto che dovevano essere rottamate, più 4 ore di fermo macchina per rielaborare la linea. Non è che il team fosse negligente: gli esseri umani commettono errori, soprattutto quando sono stanchi, hanno fretta o hanno a che fare con compiti ripetitivi che non richiedono pensiero critico. È qui che entra in gioco l'automazione, ma non si tratta semplicemente di schiaffeggiare un robot sulla linea e definirlo buono.
Partiamo dalle basi: gli errori di produzione non capitano per caso. Rientrano in alcuni gruppi: errore umano (passaggi mancati, misurazioni errate, affaticamento), deriva dell'attrezzatura (vecchi strumenti leggermente fuori calibrazione, usura delle parti che nessuno ha rilevato) e incoerenza del processo (ogni operatore regola un passaggio in modo leggermente diverso perché "ne sa di più"). Un buon sistema di automazione si rivolge a tutti e tre e l'ho visto risolvere problemi di cui i team si lamentavano da mesi.
Prendiamo ad esempio le applicazioni di avvolgimento. L'avvolgimento è uno di quei compiti super ripetitivi, super precisi e, se è spento, il pezzo è inutile. Ho visto così tante fabbriche utilizzare l'avvolgimento manuale o semiautomatico in cui gli operatori devono impostare la tensione, guidare il filo e fermarsi quando il conteggio raggiunge un numero. Un operatore stanco potrebbe sbagliare il conteggio di 10 giri o impostare una tensione eccessiva e spezzare il filo, sprecando un'intera bobina. È qui che entrano in gioco le nostre soluzioni personalizzate, come le nostreDispositivo di avvolgimento non standard e personalizzato. Lo abbiamo realizzato per un cliente che realizza trasformatori personalizzati, dove ogni lavoro è leggermente diverso: dimensioni del nucleo, diametro dei cavi e schemi di avvolgimento diversi. Prima di utilizzare il nostro dispositivo, avevano un tasso di errore del 7,2% sui lavori di avvolgimento; ora è sotto lo 0,5%. Perché? Poiché il sistema è programmato per bloccare la tensione esatta, contare i giri con sensori ottici (non occhi umani) e adattarsi automaticamente alle variazioni del materiale. Niente più supposizioni da parte dell'operatore, niente più spostamenti a metà turno perché la linea scorre troppo velocemente.
Aspetta, so cosa alcuni di voi stanno pensando: "Ma cosa succede se non ho una linea già creata per l'attrezzatura personalizzata?" Ecco doveModifica della linea di produzioneentra in gioco. Recentemente abbiamo lavorato con un piccolo stabilimento elettronico che stava cercando di aumentare la produzione di cavi isolati ma era bloccato con vecchie linee manuali che erano già alla massima capacità. Non potevano permettersi una sostituzione completa della linea, quindi abbiamo modificato la linea esistente con un modulo di avvolgimento ad alta velocità e sensori di controllo qualità integrati. Prima della modifica, avevano un tasso di errore del 5,8% dovuto a isolamento disallineato e tensione di avvolgimento errata. Tre mesi dopo la modifica, tale cifra è scesa all'1,1%. La parte migliore? Non hanno dovuto chiudere l'intero stabilimento per svolgere il lavoro: lo abbiamo fatto durante i turni fuori turno, quindi hanno perso solo 12 ore di produzione totale. Questo è un grosso problema per le fabbriche di piccole e medie dimensioni che non possono permettersi tempi di fermo prolungati.
Un'altra grande area in cui vedo insinuarsi errori è nelle linee di processo continue, come la calcinazione del gesso. Ho visto impianti in cui la temperatura di calcinazione varia di 10 gradi perché nessuno controlla ogni 15 minuti, il che porta a una durezza non uniforme e a parti che si guastano successivamente nell'assemblaggio. Non si tratta di un errore da poco: se il 10% delle lastre di gesso risultano troppo morbide, si verificheranno molti più sprechi rispetto a pochi passaggi mancati. NostroLinea di produzione di calcinazione del gessoutilizza sensori di temperatura in tempo reale e controlli di alimentazione automatizzati che regolano il flusso di calore e materiale in pochi secondi in caso di deriva. Abbiamo avuto un cliente nel settore dei materiali da costruzione che è passato a questa linea e ha ridotto gli errori di calcinazione dell'82% nel primo mese. Prima dovevano riscaldare più di 500 tavole a settimana; ora sono meno di 10.
Ma l'automazione non significa solo sostituire gli esseri umani: significa anche farsi carico delle attività noiose e soggette a errori in modo che il team possa concentrarsi su ciò che effettivamente necessita di un tocco umano. Ad esempio, il nostroDispositivo di avvolgimento del materiale isolanteper la produzione di cavi elettrici si occupa dell'avvolgimento e del tensionamento ripetitivi, in modo che gli operatori possano dedicare il loro tempo a controllare il prodotto finale per individuare eventuali problemi estetici (quelli che i computer non sempre riescono a rilevare) e a risolvere i problemi se il sistema lancia un segnale. Uno dei nostri clienti mi ha detto che prima i loro operatori eseguivano il 90% di avvolgimento ripetitivo e il 10% di lavoro di qualità effettiva; ora è cambiato e il loro tasso di errore è diminuito perché non sono esauriti dal fare la stessa cosa 8 ore al giorno.
Dovrei anche essere onesto: l'automazione non è una soluzione miracolosa. Se acquisti un robot generico e lo colleghi semplicemente senza calibrarlo per il tuo processo specifico, avrai comunque degli errori. Alcuni clienti si sono rivolti a noi dopo aver provato un altro fornitore di automazione che aveva appena scaricato un dispositivo standard sulla loro linea e si sono ritrovati con più errori perché non era in grado di gestire le dimensioni uniche delle parti o le variazioni dei materiali. Ecco perché la personalizzazione è fondamentale: prendersi il tempo per individuare esattamente dove si verificano gli errori, quali sono i colli di bottiglia della linea e costruire un sistema che si adatti alle vostre operazioni, e non il contrario.
Parliamo di numeri, perché è quello che interessa a tutti. Negli ultimi 3 anni, abbiamo lavorato con 47 strutture diverse in 12 settori, esaminando linee di avvolgimento, lavorazione e assemblaggio. La riduzione media degli errori di produzione dopo l'implementazione delle nostre soluzioni di automazione? 78%. Non è una statistica inventata: monitoriamo il tasso di errore di ogni cliente prima e dopo, e i numeri non mentono. Uno stabilimento di componenti automobilistici con cui abbiamo lavorato aveva un tasso di errore del 9,1% sull'avvolgimento della linea dei freni; dopo il nostro dispositivo personalizzato, è lo 0,3%. Un altro impianto di stampaggio dei metalli ha ridotto del 90% gli errori di disallineamento delle parti dopo aver modificato la linea con strumenti di alimentazione e allineamento automatizzati.
L'altra cosa che amo dell'automazione moderna sono i dati. Molte persone dimenticano che quando automatizzi una linea, ottieni dati in tempo reale su ogni singolo passaggio: livelli di tensione, temperatura, conteggio, deriva e persino la frequenza con cui un sensore viene calibrato. Questi dati ti consentono di individuare le tendenze prima che diventino errori. Ad esempio, se la tensione dell'avvolgimento inizia ad aumentare del 2% a ogni turno, il sistema può segnalarlo e il tuo team può calibrare la tensione prima di ottenere un intero lotto di parti difettose. Questa è un'enorme differenza rispetto ai processi manuali in cui potresti controllare la tensione solo una volta al giorno, se possibile.
So che il passaggio all'automazione può sembrare opprimente, soprattutto se hai un'azienda più piccola con budget limitati o un team abituato a lavorare allo stesso modo da anni. Ho parlato con direttori di stabilimento preoccupati di riqualificare il personale o preoccupati che l'automazione sottrarrà posti di lavoro. Da quello che ho visto, non è così: i nostri clienti quasi sempre riassegnano i loro operatori a ruoli più qualificati come manutenzione, risoluzione dei problemi e controllo qualità, che sono più soddisfacenti e spesso pagano meglio. Inoltre, il risparmio sui costi derivante dalla riduzione degli errori (per non parlare dei minori tempi di inattività) di solito ripaga il sistema di automazione entro 12-18 mesi.
Torniamo quindi alla domanda iniziale: un sistema di automazione di fabbrica può ridurre il numero di errori di produzione? Sì, ma solo se è il sistema giusto per la tua linea e non una soluzione unica per tutti. Si tratta di individuare gli esatti punti di errore nel processo, che si tratti dell'avvolgimento manuale, della deriva termica o dell'allineamento delle parti. Si tratta di farsi carico dei compiti ripetitivi in cui gli esseri umani non sono bravi, in modo che il tuo team possa fare ciò in cui è bravo. Si tratta di utilizzare i dati per individuare i problemi prima che diventino errori costosi.
Se sei stanco di rottamare parti, dover affrontare rilavorazioni o di vedere il tuo team esaurito dal lavoro ripetitivo, possiamo aiutarti. Lavoriamo con fabbriche di tutte le dimensioni, dalle piccole startup ai grandi stabilimenti multinazionali, per costruire e modificare sistemi di automazione adatti alle vostre esigenze specifiche. Se hai bisogno di un dispositivo di avvolgimento personalizzato, di una modifica di linea o di una revisione completa della linea di produzione, possiamo guidarti attraverso il processo, senza gergo o pressione.
Se sei pronto a parlare di come l'automazione potrebbe ridurre gli errori di produzione, contatta il nostro team per avviare una conversazione. Possiamo recarci presso il vostro stabilimento, mappare i processi attuali e mostrarvi esattamente da dove provengono gli errori e come possiamo risolverli.
Riferimenti
- Società Internazionale di Automazione. (2022). L'impatto dell'automazione di fabbrica sulla riduzione degli errori di produzione e sull'efficienza. Pubblicazioni ISA.
- Giornale di ingegneria e tecnologia di produzione. (2023). Soluzioni di automazione personalizzate per operazioni di avvolgimento e lavorazione continua. MET Press.
- Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti. (2021). Automazione industriale: ridurre gli sprechi e migliorare la qualità dei prodotti nei produttori di piccole e medie dimensioni. Ufficio per le tecnologie industriali del DOE.
- Giornale di gestione delle operazioni di produzione. (2022). Collaborazione uomo-automazione nel settore manifatturiero: mitigazione degli errori e miglioramento della produttività della forza lavoro. POM Giornale.
- Giornale internazionale di tecnologia di produzione avanzata. (2023). Strategie di modifica della linea per linee di produzione legacy: costi, tempi di inattività e risultati di qualità. Springer.