A szín- vezérelt gyártás

A szín-vezérelt gyártás jól illeszkedik a lean szemlélethez, azaz „kevesebb alkalmazottal, kevesebb eszközzel, kevesebb idő alatt és kevesebb helyet foglalva, tehát kevesebb erőforrással nyújt a vevőnek több értéket.” A megoldás érdekessége, hogy ezek a pontok külön-külön és együttesen is teljesülnek.
A színek alkalmazása a hagyományos vonalkódos eszközök nélkül, meghökkentően egyszerűen és biztonságosan vezérli a gyártást úgy, hogy nem kell ismerni a cikkeket és mégis szinte tévedésmentes. A módszer elsősorban olyan vevőorientált, nagy termékvariációval dolgozó, darabgyártás esetén alkalmazható nagy hatékonysággal, ahol egyidejűleg több (sok) termék készül egy gyártócsarnokban. Különösen hasznos a konstrukciós termékek gyártása esetén, ahol az anyagok, alkatrészek hasonlóak, a kis eltérések miatt nagy a tévedés valószínűsége és ahol a nagy (1-2 ezer vagy tízezer) késztermék fajta miatt hosszú időt – esetleg éveket – igényel a termékek teljes megismerése, ill. ahol tömegesen megjelenő egyedi igényeket is ki kell szolgálni. Az, hogy maga a vevő állítja össze a számára megfelelő terméket mindenképpen egy fejlettebb vevőkiszolgálást jelent, a holtidők csökkentése, a kisebb létszám és eszköz igény pedig egy gazdaságosabb gyártást tesz lehetővé.

Az élet sok területén lehet a folyamatokat színekkel vezérelni. A színinformációk felhasználásának nagy múltja van a katonaságnál, a mentőknél és sok egyéb helyen, ahol kitüntetett szerepe van a gyors válaszidőnek és a hatékony működésnek.
A közelmúltban kidolgoztam a színinformációk használatát a gyártási folyamatokhoz,

amelynek oltalmi azonosítója: 311174000-20220509-1844-008286

A „szín-vezérelt” termelésirányítás lényege, hogy vonalkódok, vonalkódolvasók és vonalkódnyomtatók nélkül, meghökkentően egyszerűen és biztonságosan vezérli a gyártást, mégpedig úgy, hogy nem kell ismerni a cikkeket és mégis szinte tévedésmentes.
A módszer elsősorban olyan, nagy termékvariációval dolgozó összeszerelő darabgyártás esetén alkalmazható jól, ahol egyidejűleg több termék készül egy gyártócsarnokban, különösen hasznos a konstrukciós termékek gyártása esetén, ahol az anyagok, alkatrészek hasonlóak és a kis eltérések miatt nagy a tévedés valószínűsége, ill. ahol a nagy (1-2 ezer vagy tízezer) késztermék fajta miatt hosszú időt – esetleg éveket – igényel a termékek teljes megismerése.
A koncepció elsősorban a vevőorientált, megrendelésre történő gyártáshoz igazodik (PULL rendszerű gyártás), ahol tömegesen megjelenő egyedi igényeket is ki kell szolgálni. Ilyenek a szék és egyéb bútorok, kandallók, kazánok, kerékpárok, ajtók, ablakok, gépek, légtechnikai eszközök stb. gyártása.

Ez egy olyan területe az iparnak, ahol még KKV szinten is versenyképesek vagyunk (és leszünk) a multikkal szemben.

A szín-vezérelt gyártás alapelve.

A munkahelyek között a munkadarabokat valamilyen logisztikai eszközzel mozgatjuk, ami lehet egy raklap, csille, kocsi, rakonca, tálca, kosár, konténer vagy bármi más és lehet egy célberendezés vagy robot is. A hagyományos gyártás-vezérlésben tipikusan vonalkódos eszközökkel tartjuk nyilván, hogy hol, milyen műveletet kell végezni, mi van a logisztikai eszközön és ugyancsak vonalkódos megoldással biztosítjuk, hogy a munkahelyeken pont az az anyag és alkatrész legyen, ami éppen szükséges.
Az időveszteséget az okozza, hogy a vonalkód leolvasásához eszköz szükséges, és akár tucatnyi konténert is le kell olvasni, hogy megtaláljuk az éppen keresettet. A szín-vezérelt gyártás esetén a vonalkódokat cseréljük le színekre, de megtehetjük azt is, hogy a vonalkódok vagy RFID azonosítók mellett használunk színkódokat.

A szokásos megoldásnál a gyártás első lépéseként a szükséges anyagokat a raktáros egy kiszedőkocsira helyezi. Ekkor a szigorú rendben tárolt cikkek a kocsiban összekeverednek és addig míg a raktári kivételhez nem kellett ismerni a terméket, a kivétel után már komoly termékismeret szükséges, mert gyártás esetén a termékeken nincs vonalkód.
A szín-vezérelt gyártás esetén a kiszedőkocsikra színekkel megjelölt konténereket teszünk, a kiszedési jegyzék pedig nem csak azt írja elő, hogy melyik tárolóból kell kivenni a cikket, hanem azt is, hogy milyen színeket tartalmazó konténerbe kell tenni. A színjelöléseket kitehetjük a gyűjtés előtt vagy közben is.

A kiszedési jegyzék tartalmazza, hogy mit hova kell tenni.
A beállítástól függ, hogy lehet-e több fajta cikket tenni egy konténerbe.

A színeket egy speciális algoritmus határozza meg. A kiszedési lista – igény esetén – azt is biztosítja, hogy minden munkahely anyaga külön kocsiba kerüljön (így ne kelljen később szortírozni). A kiszedési jegyzék az összeállított gyártási ütem alapján készül, miután a rendszer ellenőrzi, hogy az összeállítás gyártásba adható-e, mert két különböző fajta, de azonos színű termék egyidejűleg nem lehet ugyanazon a munkahelyen.

A kiszedésnél az adatgyűjtő képernyője megmutatja, hogy induláskor milyen munkahely jelzést kell kitenni, honnan mennyi terméket kell kiszedni és milyen színű konténerbe kell betenni. Megmondja továbbá a javasolt konténertípust is. A kiszedőkocsin (a munkahely jelével) rajta van, hogy melyik munkahelyre kell kihelyezni, a konténer színei pedig meghatározzák, hogy melyik termékeknél kell felhasználni. Ezért a kocsi gyártópontokra való kihelyezéséhez nincs szükség gyűjtő és elosztó pontokra és az ehhez tartozó munkakör is megszűnik.

Egy tablet kiszedési képernyője

A szín-vezérelt gyártás esetén a kiszedés eleve munkahelyenként történhet, úgy, hogy az üres kocsira első lépésben kitesszük az adatgyűjtő által megnevezett munkahelytáblát, így a gyártóhelyekre való kihelyezés magtól értetődő és nem is igényel önálló gyártáslogisztikus munkakört. Ha a raktáros betartja az előírt sorrendet, akkor az anyagok és alkatrészek pontosan abban a sorrendben lesznek kihelyezve, mint ahogy felhasználásra fog kerülni. De ha keveredés támad az sem baj, mer a színek messziről felismerhetők.

Nincs is szükség elosztási-pontra

A raktáros a munkahely kódjával megjelölt logisztikai eszközt (vagy csak a rajta lévő anyokat és alkatrészeket) rögtön el is helyezheti a munkahely alkatrészsorába.
Az üres műveleti kocsik színét és a startmunkahelyet a rendszer határozza meg, a logisztikusnak csak az a feladata, hogy a műveleti-kocsikat ellátja színjelzéssel és beállítja a munkahelyek gyártási sorába. Minden folyamatot a rendszer vezényel. A start munkahelyeket a technológia gyártási szálai határozzák meg. A műveleti kocsit az első munkahelyen dolgozó is gyártásba veheti és elláthatja a színjelzéssel (bár nem célszerű operatív munkatársat elvonni a munkahelytől).

A munkahelyek között színjelzéssel ellátot gyártási logikai eszköz mozog

Az operatív munkahelyeken (vagy valahol) van egy elszámolóterminál. Amikor a munkatárs bejelentkezik, akkor megkapja a termelési feladatát, amely az adatokon túlmenően tartalmaz egy színjelzést is.

A Termelésirányítási Tanulmányrendszer bejelentkezésu megoldása

A megmunkálandó műveleti-kocsi a gyártási sor elején van, ha mégse, akkor az operatív munkatársnak keresnie kell egy magadott színű kocsit vagy az első munkahely munkatársának megfelelő színjelzéssel kell ellátnia egy üres kocsit. A munkatársaknak nem kell tudnia, hogy milyen terméket gyártanak, nem kell ismerniük az alkatrészeketet, hanem a kocsin lévő fázistermékbe be kell építeniük a kocsi színével azonos színjelzésű konténerek alkatrészeit. Ehhez semmilyen segédeszköz nem kell, mert ha egy konténeren van olyan szín, mint amit a terminál előírt, akkor azt be kell építeni a fázistermékbe.

Ha pl. az „A” munkahelyen elvégezték a műveletet, akkor a lila kocsi kerül a „B” munkahelyre (a sárga jelzésű helyére) és ott a terminál által meghatározott mennyiségben felhasználásra kerül minden cikk, ami lila jelzést tartalmazó konténerben található. A beépítés sorrendjét mutatja az elszámolóterminál, továbbá a cikkek fotói rögzíthető a rendszerbe, így az új belépők is képesek azonnal munkát végezni.

A szín-vezérlés többféleképpen működhet.

• Az alapverzióban – amikor csak színek vannak a műveleti eszközön és a kontéreken – csak egy teljes batchre lehet megmondani, hogy melyik munkatárs mennyi időt fordított a feladatra és hány terméket készített el, ill. a batch hány százalékos készültségen áll, de nem tudjuk megmondani, hogy egy konkrét gyártási egység (műveleti-kocsi) éppen milyen állapotban van (a gyártási egység ugyanis nincs azonosítva). Ezekre általában nincs is szükség.
• A bővített verzióban a színkártya helyett egy színes RFID kártya van, ami a műveleti-kocsi minden információját hordozza. Ezt úgy célszerű használni, hogy a szín alapján kiválasztjuk a logisztikai egységet, majd a munkahelyen egy RFID kapu automatikusan beolvassa az egység adatait. Ekkor már azt is meg tudjuk mondani, hogy kik dolgoztak egy adott gyártási egységen.
• Ha a konténereken RFID bélyeg van, akkor lehetőség van arra is, hogy a teljesen automatikusan a beszállító ill. feldolgozási láncot tartalmazó adagszámokat hozzunk létre. Az adagszámképzés sokkal gazdaságosabb és gyorsabb mint a hagyomásos eljárásban.

Az eljárásban valamelyest növekszik a kiszedés terhelése, de lényegesen csökken a tárolási/elosztási ponton a logisztikus terhelése (még a munkakör is megszűnhet), lényegesen csökken a megmunkálást végző személy terhelése, nem kellenek a vonalkódos rendszerekhez szükséges eszközök és az eljárás szinte tévedésmentes. A vizuális azonosítás pedig sokkal gyorsabb, mint a vonalkódos azonosítás.
A hatékonyságot lényegesen emeli, hogy minden munkakörben megszűnt a döntési kényszer és radikálisan csökken a betanulási idő.
Az eljárás gyengéje, hogy egyidejűjel csak annyi különböző terméken folyhat munka, ahány színt használnak, ami viszont nem kevés mert a színek számokkal vagy vonalakkal is elláthatók. A kezelhető színek száma így ~40-re tehető, azaz negyven különböző termék lehet egyidejűleg egy csarnokban (pontosabban egy munkahelyen).

Ez a konténer sárga és türkiz-2 színjelzést tartalmaz.

A módszer összhangban van a lean elvekkel, azaz a cél, a folyamat és a vevők egységén alapszik és a központtjában az a kérdés áll, hogyan lehet a legkisebb erőforrások használatával a vevő számára nagyobb értéket előállítani.

A módszer sokfajta összeszerelő gyártás esetén használható.

                 Kupán Károly
Számítógépes tervezési, szervezési és
          gyártási mérnök (BME)
         Kupan.Karoly@kupan.hu
            +36-20 264-75-14