Mapovanie toku hodnoty v reálnom čase

Mapovanie toku hodnoty v reálnom čase rekonštruuje skutočný tok materiálu v závode, areáli alebo sieti viacerých závodov na základe priebežných údajov o polohe a procesných udalostí. Rozširuje klasické mapovanie toku hodnoty (VSM), pri ktorom sa zvyčajne na workshope zaznamená predpokladaný tok, o priebežné meranie trás, čakania a odovzdávania materiálu.

Takáto mapa prináša vizuálny aj ekonomický pohľad. Závod môže z aktuálnych údajov o pohybe odhadnúť náklady na manipuláciu s jednotlivou skladovou položkou alebo skupinou položiek v jednej budove, medzi viacerými halami či samostatnými závodmi. Tie potom porovná s predpokladmi v technologických postupoch alebo v poslednej papierovej mape VSM. Pri rozvetvených trasách, návratoch a presunoch cez vonkajšie plochy sa tak ukážu skutočné dodatočné náklady na manipuláciu, ktoré medzi časovými záznamami systému riadenia výroby (MES) nie sú viditeľné.

Mapovanie VSM v reálnom čase potrebuje lokalizačnú vrstvu, napríklad systém lokalizácie v reálnom čase (RTLS) na sledovanie šarží alebo vratných obalov, a udalosti technologického toku, ktoré MES zaznamenáva. Porovnávanie oboch zdrojov dát po jednotlivých zmenách a týždňoch poskytuje podklady na rozhodnutia o zmene usporiadania a automatizácii.

Hlavné súčasti

Predpokladaný technologický tok: Plánované poradie pracovísk a presunov podľa MES, technologickej dokumentácie alebo klasickej mapy VSM.

Aktuálna trasa materiálu: Priebežné údaje o polohe skladových položiek, šarží alebo obalov s tagmi medzi pracoviskami, budovami a závodmi.

Náklady na manipuláciu: Vzdialenosť, čas zotrvania, odovzdávanie materiálu a sadzby za prevádzku vozového parku alebo prácu prepočítané na náklady na manipuláciu s jednotlivou skladovou položkou alebo skupinou položiek.

Súlad v čase: Porovnanie aktuálnych trás s predpokladanou schémou počas danej zmeny, dňa alebo týždňa a zistenie, ktoré varianty sú stabilné.

Podklady na rozhodovanie: Možnosti zmeny usporiadania, úpravy bufferov a koridory, v ktorých môžu automaticky riadené vozidlá (AGV) alebo autonómne mobilné roboty (AMR) nahradiť nákladné presuny s obsluhou.

Využitie vo výrobe a logistike

Tímy priemyselného inžinierstva využívajú VSM v reálnom čase tam, kde diely prechádzajú samostatnými procesmi mimo jednej výrobnej linky. Meraním skutočných presunov zistia, kde manipulácia ukrajuje z marže a kde by sa oplatila bližšia výrobná bunka alebo pomocný buffer. V sieťach viacerých závodov sa rovnako vyhodnocujú presuny cez vonkajšie plochy a medzi budovami, ktorých náklady mapa jednej haly vytvorená z lepiacich papierikov nezachytí.

Pri projektoch automatizácie sú stabilné koridory s vysokými nákladmi kandidátmi na nasadenie AGV alebo AMR. Chaotické či zriedkavé presuny zostávajú v rukách obsluhy, kým sa tok neusporiada. Logistické a lean tímy porovnávajú evidenčné udalosti v MES so skutočným pohybom, aby sa oficiálne priebežné časy neopierali o trasy, ktoré sa v hale prestali používať.

V digitálnom dvojčati na optimalizáciu internej logistiky dopĺňa VSM v reálnom čase špagetové diagramy, heatmapy a údaje o čase zotrvania rozpracovanej výroby (WIP). Spoločný prehľad spája projekty na zrýchlenie toku s maržou, nielen s časom cyklu pracoviska.

Prínosy a úskalia

Prínosom sú reálne náklady na manipuláciu a priebežné porovnanie s plánovaným tokom. Závody financujú zmeny usporiadania a automatizáciu na základe nameraného plytvania pri manipulácii, odhaľujú rozdiely v trasách medzi zmenami a prestávajú optimalizovať lineárnu mapu, ktorá už nezodpovedá prevádzke.

Výzvou sú rozsah sledovania a kmeňové dáta. Označiť tagom každú skladovú položku je správne riešenie len zriedka. Začať možno skupinami položiek, ktoré sa presúvajú medzi budovami alebo závodmi. Udalosti v MES musia mať rovnaké identifikátory ako označené obaly. Jeden týždeň s množstvom obchádzok by nemal rozhodovať o usporiadaní na päť rokov, preto tímy potrebujú dostatočnú históriu na rozlíšenie incidentov od zaužívaných postupov.

Súvisiace pojmy

Mapovanie toku hodnoty je klasická metóda štíhlej výroby, ktorú tento prístup rozširuje. Systém lokalizácie v reálnom čase (RTLS) poskytuje aktuálne polohy a systém riadenia výroby (MES) procesné udalosti. Špagetové diagramy a heatmapy zobrazujú trasy. Rozpracovaná výroba (WIP) a čas zotrvania vysvetľujú čakanie medzi presunmi. Mapu viacerých budov obsahuje digitálne dvojča. Programy štíhlej výroby využívajú výsledky na zníženie plytvania pri preprave a čakaní, ktoré statické mapy VSM podhodnocujú.

Časté otázky

Čím sa tento prístup líši od každoročného workshopu VSM? Na workshope vzniká statický záznam predpokladaného toku. VSM v reálnom čase priebežne meria skutočný pohyb a náklady na manipuláciu, takže mapa sa aktualizuje podľa diania v hale.

Neposkytujú časové záznamy MES už samotný tok hodnoty? Zachytávajú procesné kroky, ale nie vzdialenosti presunov, vedľajšie buffery ani presuny medzi budovami, ktoré prebehnú medzi záznamami. Údaje o polohe túto medzeru vypĺňajú.

Aká presnosť je potrebná? Na výpočet nákladov pri presunoch medzi halami a závodmi stačí lokalizácia so strednou presnosťou približne 1 až 3 m (3 až 10 ft). Na výpočet nákladov na manipuláciu pri plánovaní usporiadania nie je potrebná presnosť pod jeden meter (približne 3 ft).

Ako to pomáha pri výbere AGV alebo AMR? Stabilné koridory s častými presunmi a nákladnou manipuláciou sú vhodnými kandidátmi na automatizáciu. Nepravidelné výnimočné presuny medzi závodmi nimi zvyčajne nie sú, kým sa tok neštandardizuje.