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ほとんどの製造業は、機械が理論的に何ができるかを中心に計画を立てています。彼らはスペックシートの速度評価を見て、それにシフトの時間数を掛けて、その数値が生産されるものであると想定します。
それは紙の上では素晴らしく見える戦略です。結局のところ、ほとんどの人はそれを単純な数学の問題としてしか見ていません。しかし、実際にはラインが不足することが定期的にあり、その理由は誰にもわかりません。
機械の評価と実際に生産されるものとのギャップは、食品包装作業において最も一般的で最も避けられる問題の 1 つです。キャパシティとスループットの違いを理解することは、常に目標を達成するオペレーションと、常に目標を追いかけるオペレーションを分けるものです。
包装ラインの文脈において、能力とスループットが実際に意味するもの
それぞれの基本的な計算式は、
容量とスループットを低下させる 4 つの現実世界の要因 (ダウンタイム、切り替え、速度損失、拒否されたパック)
総合設備効率 (OEE) の測定方法とそれが重要な理由
OEE に適した機能を備えた特定の花蓮マシンは、ラインのより良い出発点を提供します
ほとんどの購入者が見落とす 4 つの追加要素
最初にこれらの数値を検討せずにラインにコミットしてはいけない理由
生産能力とは、すべてが完璧に稼働した場合にラインで生産できるユニットの最大数です。つまり、停止、速度低下、品質の問題、フィルムの交換、中断はありません。これは理論上の上限であり、マシンの定格速度に 1 シフトまたは 1 日に利用できる合計時間を乗算して求められます。
計画にはキャパシティが重要です。これは、マシンの物理的な能力の上限を示し、オプションを比較したり、ラインが理論的に需要を満たすことができるかどうかを評価したりするときに役立ちます。しかし、ここが重要な点です。実際には容量は決して達成されません。これは生産現場で実際に起こるすべてを無視した理想であり、現実的なスループットではなく定格生産能力を中心に構築された生産計画のほとんどは目標を達成できません。
スループットとは、単なる機械の定格速度ではなく、特定のシフトで実際にラインから得られるものであり、計画外の停止、計画されたメンテナンス、切り替え、機械が最高速度よりも遅く動作していた期間など、時間のかかるものや生産量を低下させるものすべてによって下方調整された定格速度のことです。
すべての企業は、容量ではなくスループットを中心に計画を立てる必要があります。 1 日の生産目標でシフトごとに 20,000 パックの生産が必要な場合、特定のマシンが特定の製品で提供するスループットを知る必要があります。スペックシート上の理論上のピークではありません。
基本的に、スループットと容量の関係は次のように表すことができます。
能力 = 機械速度 × 利用可能時間
この式は単純ですが、各変数を正確に定義する必要があります。
機械速度は機械の定格出力であり、1 分または 1 時間あたりのバッグまたはパックで表されます。機械の定格が 60 袋/分である場合、ピーク速度では 1 時間あたり 3,600 袋になります。
利用可能時間は、マシンが理論的に稼働できる合計生産時間です。 30 分の予定休憩を含む 8 時間のシフトの場合、利用可能な時間は 450 分です。
機械の定格が 60 袋/分で、450 分の空きシフトで稼働すると想像してください。この機械の理論上の処理能力は 1 シフトあたり 27,000 袋です。
注: この例では、最後の数値が上限になります。実際の出力ではありません。遅延する可能性のあるすべてを考慮したときに、シフトの反対側から現実的に得られるスループットを計算できるようにしたいと考えています。
容量とスループットの間の距離は、実際の損失の 4 つのカテゴリによって決まります。それぞれが理論上の上限に近づいており、新しいラインを構築する場合はそれぞれを見積もる必要があります。
ダウンタイムとは、マシンが動作を停止する期間です。これには、障害、ジャム、エロス、または中断による計画外の停止が含まれます。これには、メンテナンス、清掃、検査のための計画的なダウンタイムも含まれます。
8 時間のシフト中に 30 分間の清掃と、さらに 15 分間の計画外の障害でマシンが停止した場合、すでに使用可能な時間の 10% 近くが失われています。
切り替えとは、製品、袋のサイズ、またはフィルムの種類を切り替えるためにラインが停止または減速される期間を指します。複数の SKU を実行しているラインでは、切り替えに 1 シフトあたり 30 ～ 60 分、あるいはそれ以上の時間がかかることもあります。これを 1 週間の生産期間で乗算すると、損失総額は非常に大きくなります。
これは、機械の設計がスループットに直接関係するところです。 PLC 制御の袋長調整、タッチ スクリーン パラメータ保存、および高速機械切り替えシステムを備えた機械により、オペレータは各パラメータを個別に手動でリセットする必要がある機械よりもはるかに短い時間でフォーマット間を移動できます。
DXDK-500II および DXDK-1000II を含む花蓮の DXDK シリーズは、 PLC 制御とタッチ スクリーン インターフェイスを利用して、袋のサイズ、シール温度、充填パラメータを迅速に調整および呼び出しできるようにします。これにより、実行間の切り替えにかかる時間が直接短縮されます。
同様に、 を含む DXDZ シリーズの横型包装機は DXDZ-450B やDXDZ-350W/450W/630W、HMI タッチスクリーンを介してパラメータを調整できるインテリジェントな温度制御と、切り替えと再起動の時間を最小限に抑える光電式追跡および故障自己診断システムを備えています。さまざまなサイズの製品を稼働するラインの場合、これらの機能は、それらの機能を備えていないマシンに比べて目に見えるスループットの向上に直接つながります。
速度の低下は、機械が最大定格速度で動作しているときではなく、動作しているときに発生します。あなたはこれを知らないかもしれませんが、実際には、ほとんどの購入者の予想よりも多くのことが起こります。
たとえば、顆粒サイズのわずかな違い、バッチ間の水分含有量の変化、フィルム張力の変動などにより、許容可能なシール品質や充填精度を維持するために機械の動作がピーク速度未満になる可能性があります。始動中および軽度の停止後にオペレーターが注意を払うと、さらに速度が低下します。また、マシンが定格速度の 100% ではなく 80% で動作していることに気付いた場合、シフト全体でかなりの損失が発生していることがわかります。
シールジョーを離れたすべてのパックが優れたパックであるとは限りません。一部のパックには、シールが弱い、充填重量が正しくない、印刷の位置がずれている、またはフィルムに欠陥があるため、これらは拒否されます。安定した機械と一貫した製品を備えた適切に稼働しているラインでは、不合格率は 1 ～ 2% になる可能性があります。ただし、新しいライン、困難な製品を実行しているライン、または製品に十分適合していない機械では、不合格率がかなり高くなる可能性があります。
総合設備効率 (OEE) は、これらすべての要素を 1 つの性能数値に組み合わせるための包装業界の標準手法です。
基本的に、OEE は次の 3 つのコンポーネントを掛け合わせます。
可用性: マシンが実際に稼働していた利用可能時間
パフォーマンス: 動作時の定格速度と比較してどれだけ速く動作したか
品質: 生産されたパックのどのくらいの割合が良好で許容可能でしたか
つまり、これは次のことを意味します
OEE = 可用性 × パフォーマンス × 品質
簡単な例:
マシンが利用可能でシフトの 85% で稼働し (可用性 = 0.85)、稼働中は定格速度の 90% で稼働し (パフォーマンス = 0.90)、生産されたパックの 98% が良好であった (品質 = 0.98) 場合、次のようになります。
OEE = 0.85 × 0.90 × 0.98 = 74.9%
これは、実際のスループットが理論上の容量の約 75% であることを意味します。 100%ではありません。理論上、シフトごとに 27,000 個の袋を生産できるラインでは、現実的には約 20,200 個の良品の袋が生産されます。
世界クラスの OEE スコアは約 85% です。ほとんどの新しい行はかなり低い値になります。 60〜75%の範囲のどこかにあります。ただし、チームが機器を学習し、製品とマシンの互換性が洗練され、メンテナンス ルーチンが確立されるにつれて、わずかな改善が見られるようになります。
4 つのスループット損失と OEE フレームワークは、マシンレベルの要因をカバーします。ただし、いくつかのより広範な運用要因もラインで実際に生産されるものに影響を与えるため、それらを最初から計画に含める必要があります。
衛生と掃除の時間。
食品生産では、すべての洗浄サイクルがダウンタイムとなるため、計画に組み込む必要があります。アレルゲン、高水分製品、または厳格な衛生基準の対象となる製品を扱うラインでは、稼働ごとに、またはシフトごとに複数回の清掃が必要になる場合があります。
製品のばらつき。
製品の顆粒サイズ、水分含有量、またはバッチ間での一貫性が変化すると、機械のパフォーマンスも変化します。ある製品の状態に合わせて校正された充填システムは、製品が変化すると異なる重量を生成します。
あるフィルム ロット用に最適化されたシール パラメータは、特性がわずかに異なる次のロールが到着したときに調整が必要になる場合があります。この変動は現実のものであり、一般的であり、速度の低下と拒否率の両方を増大させます。
オペレーター経験。
経験豊富で十分な訓練を受けたチームが運営するラインは、まだ機械を学習中の新人オペレーターが運営する同じラインよりもパフォーマンスが大幅に向上します。経験豊富なオペレータは、軽微な障害に迅速に対応し、より適切なパラメータ調整を行い、停止を引き起こす前に問題を予測します。
ラインバランス調整。
複数のマシンのラインでは、最も遅いマシンがライン全体の上限を設定します。充填機が 1 分あたり 60 パックを生産できるのに、シーラーが 45 パックしかシールできない場合、スループットは 45 です。充填機にどれだけ投資しても、それは変わりません。
ライン設計を最終決定する前に、すべてのマシンのスループット レートをマッピングし、ボトルネックを特定します。次に、最初にボトルネックに対処します。
目標を達成する包装ラインと常に目標を下回る包装ラインの違いが、機械の定格速度によって決まることはほとんどありません。ほとんどの場合、それは誰かが機械が生産すると想定したものと、ダウンタイム、切り替え、速度低下、不合格、洗浄サイクル、製品のばらつき、オペレーターの学習、ラインバランスを考慮した後に実際に生産されるものとの間のギャップです。
より優れた OEE ベースラインで開始されたマシンでは、初日からより多くの作業が可能になります。 Hualian の製品範囲は、一貫した安定した生産のために設計された PLC 制御の機械を備え、顆粒、粉末、フレーク、フローパック、熱成形、および液体の用途をカバーしています。当社のマシンの全製品をご覧いただくか、当社のチームにお問い合わせいただき 、お客様の製品、出力要件、ラインに適した機器の出発点についてご相談ください。
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