چگونه کارایی انبار را در عملیات تولیدی بهبود دهیم

هزینه واقعی ناکارآمدی انبار در عملیات تولیدی

در اکثر مراکز تولیدی، خط تولید مورد توجه قرار می گیرد. ماشین‌ها نظارت می‌شوند، زمان چرخه ردیابی می‌شوند، و زمان از کار افتادگی به دقیقه اندازه‌گیری می‌شود. انباری که مستقیماً در پشت آن قرار دارد بر اساس حس درونی و حافظه سازمانی کار می‌کند و هزینه‌هایی را جذب می‌کند که هرگز در هیچ داشبورد کارایی ظاهر نمی‌شوند.

وقتی کسی نگاه می کند، اعداد داستان متفاوتی را بیان می کنند. مطالعات در سراسر عملیات صنعتی به طور مداوم نشان می دهد که کارگران تولیدی بین 20 تا 30 درصد از زمان خود را صرف تولید نکردن می کنند - جست و جوی مواد، منتظر یک لیفتراک برای بازیابی ورق مناسب از پشته مدفون، یا نصب قطعات در راهروها به دلیل پر بودن فضای ذخیره سازی. در تأسیساتی که دو شیفت کار می کند، این به معنای چهار ساعت یا بیشتر از دست دادن خروجی به ازای هر کارگر در روز است. در یک تیم ده نفره، ظرفیت کار دومین مرکز است که به طور کامل توسط اصطکاک مصرف می شود.

سه معیار کارایی انبار را در زمینه های تولید دقیق تر از هر چک لیست کلی تعریف می کنند:

• زمان انتظار مواد - میانگین زمان سپری شده بین درخواست تولید و رسیدن مواد به ماشین یا ایستگاه کاری. در انبارهای نامرتب، این به طور معمول بیش از 15 دقیقه در هر بازیابی است. در محیط های ذخیره سازی هوشمند که به خوبی پیکربندی شده اند، به زیر 90 ثانیه می رسد.
• نرخ بهره برداری از طبقه - درصد مساحت کف موجود که به ذخیره سازی مولد کمک می کند. معیارهای صنعت حاکی از آن است که اکثر انبارهای تولیدی معمولی با بهره برداری 40 تا 55 درصد کار می کنند. سیستم‌های ذخیره‌سازی عمودی با چگالی بالا معمولاً این میزان را به بالای 85 درصد می‌رسانند.
• نرخ دقت انتخاب - نسبت بازیابی هایی که مشخصات صحیح مواد را در اولین تلاش ارائه می دهند. جستجوی دستی از پشته های بدون برچسب به طور مداوم نرخ خطای 3-8٪ ایجاد می کند. سیستم های بازیابی خودکار با مدیریت یکپارچه موجودی معمولاً 99٪ را به دست می آورند.

بهبود کارایی انبار در زمینه تولید یک تمرین خانه داری نیست. این یک تصمیم ظرفیت تولید است. هر دقیقه کاهش زمان انتظار مواد، یک دقیقه خروجی بازیابی شده است، بدون افزودن یک دستگاه یا استخدام یک اپراتور.

با طرح‌بندی شروع کنید: طراحی فضا چگونه بازده را هدایت می‌کند

قبل از سرمایه‌گذاری در هر تجهیزات یا نرم‌افزاری، تأثیرگذارترین مداخله در بهره‌وری انبار اغلب ارزان‌ترین است: بازطراحی نحوه جریان فضا. چیدمان ضعیف باعث ایجاد اصطکاک نامرئی می شود که در هر عملیات، هر تغییر، هر روز ترکیب می شود.

اصل اساسی منطق جهت دار است. مواد باید در یک انبار در یک جهت ثابت حرکت کنند - از دریافت از طریق ذخیره‌سازی تا ارسال - بدون عبور از مسیر خود یا رقابت برای دسترسی به راهرو با جریان‌های مخالف. طرح انبار U شکل این امر را به خوبی انجام می دهد: اسکله های دریافت در یک انتهای U قرار می گیرند، اسکله های حمل و نقل در سمت دیگر، و ذخیره سازی وسط منحنی را اشغال می کند. پرسنل و لیفتراک ها در یک جهت حرکت می کنند و درگیری های سر به سر را که باعث کندی تردد در تاسیسات خطی یا I شکل می شود، از بین می برند.

برای انبارهای تولیدی که ورق فلز، استوک صفحه، لوله و لوله - موادی که بزرگ، سنگین و مانور دادن آنها دشوار است - به عرض راهروها توجه ویژه ای دارد. راهروهایی که برای شعاع چرخش انواع لیفتراک در حال استفاده بهینه شده اند، به جای تنظیم استانداردهای عمومی، فضای کف معنی دار را با حفظ فاصله عملیاتی کامل بازیابی می کنند. در تاسیسات با لیفتراک های بارگذاری جانبی که برای جابجایی مواد طولانی طراحی شده اند، عرض راهروها اغلب می تواند 30 تا 40 درصد در مقایسه با پیکربندی های طراحی شده برای کامیون های تعادل کاهش یابد.

استراتژی شکاف - تصمیم گیری اینکه کدام مواد در کجای انبار زندگی می کنند - دومین اهرم اصلی چیدمان است. تجزیه و تحلیل ABC موجودی را بر اساس فرکانس بازیابی طبقه بندی می کند: یک اقلام (روزانه یا چندین بار در هر شیفت بازیابی می شود) به نزدیک ترین نقطه ارسال یا ورودی تولید تعلق دارد. آیتم های B (بازیابی هفتگی) موقعیت های فاصله میانی را اشغال می کنند. اقلام C (ماهانه یا کندتر) می توانند دورترین و کم دسترسی ترین مکان ها را اشغال کنند. این اصل ساده، که به طور مداوم اعمال می شود، می تواند میانگین مسافت سفر را در هر بازیابی 25 تا 40 درصد بدون سرمایه گذاری سرمایه ای فراتر از سازماندهی مجدد فیزیکی کاهش دهد.

در نهایت، فضای عمودی سیستماتیک ترین دارایی کم استفاده در انبارهای تولیدی است. تأسیساتی که ورق های فلزی را به صورت صاف روی زمین یا در قفسه های کنسولی با مشخصات کم ذخیره می کنند، معمولاً از 15 تا 25 درصد حجم مکعب موجود استفاده می کنند. بازاندیشی جهت ذخیره سازی - از افقی به عمودی، از سطح کف تا چند لایه - دروازه ای برای بهبود تراکم است که در بخش بعدی پوشش داده شده است.

چگالی ذخیره سازی به عنوان یک اهرم کارآمد: بیش از صرفه جویی در فضا

تراکم ذخیره سازی معمولاً به عنوان یک مشکل فضا مورد بحث قرار می گیرد: موجودی بیش از حد، مساحت کف بسیار کم. در انبارهای تولیدی، به طور دقیق تر مشکل کارایی است. ذخیره‌سازی با چگالی کم مسافت‌های سفر طولانی‌تر، توالی‌های بازیابی دشوارتر، نرخ‌های بالاتر آسیب مواد در حین جابجایی، و زمان پاسخ آهسته‌تر بین ذخیره‌سازی و تولید را مجبور می‌کند. بهبود چگالی همه اینها را به طور همزمان حل می کند.

مقایسه بین ذخیره سازی معمولی و با چگالی بالا در کاربردهای صفحه و ورق فلزی واضح است. یک رویکرد مرسوم - پشته های مسطح روی زمین، که بر اساس نوع مواد از هم جدا شده اند - معمولاً 5 تا 8 موقعیت ذخیره سازی در هر متر مربع از سطح زمین را ایجاد می کند، به یک لیفتراک برای حفاری ورق های مدفون نیاز دارد، و هیچ دیدی برای آنچه که در آن ذخیره شده است بدون بازرسی دستی فراهم نمی کند. یک قفسه ذخیره‌سازی عمودی به سبک کشو یا نوار کاست برای یک ردپای یکسان، پانزده تا بیست و پنج موقعیت را در هر متر مربع ارائه می‌کند، امکان دسترسی تک اپراتور را با دید کامل مواد فراهم می‌کند، و از بازیابی هر موقعیتی بدون ایجاد مزاحمت در انبارهای مجاور پشتیبانی می‌کند.

بهره‌وری حاصل از چگالی بالاتر خطی نیست، بلکه ترکیبی است. هنگامی که زمان بازیابی از پانزده دقیقه به نود ثانیه کاهش می یابد، همان اپراتور لیفتراک می تواند ده برابر بیشتر درخواست های تولید را در هر شیفت انجام دهد. وقتی همه موقعیت‌های مواد قابل مشاهده هستند و توسط نرم‌افزار ردیابی می‌شوند، خطاهای انتخاب نزدیک به صفر می‌شوند و تاخیر در کار و تولید ناشی از رسیدن مواد با مشخصات اشتباه به ماشین را حذف می‌کند. را سیستم های ذخیره سازی ورق فلزی خودکار برای انبارهای تولیدی با چگالی بالا که ادغام کنترل موجودی با بازیابی فیزیکی کامل‌ترین تحقق این اصل را نشان می‌دهد – اما بهره‌وری قابل‌توجهی در هر نقطه در امتداد منحنی بهبود چگالی، از جمله سیستم‌های رک با چگالی بالا دستی در دسترس است.

زمان انتظار مواد را با ذخیره سازی و بازیابی خودکار کاهش دهید

زمان انتظار مواد، شکاف کارایی است که اکثر طرح‌های بهبود انبار موفق به بستن آن نمی‌شوند، زیرا بستن آن به چیزی بیش از سازمان‌دهی مجدد نیاز دارد - نیازمند تغییر نحوه شروع و اجرای بازیابی است. در انبارهای دستی، یک درخواست تولید یک دنباله جستجوی انسانی را آغاز می‌کند: یافتن مواد در یک لیست کاغذ یا صفحه‌گسترده، پیمایش به محل ذخیره‌سازی، شناسایی موقعیت صحیح، استخراج فیزیکی مواد، انتقال آن به دستگاه. هر مرحله دارای تنوع ذاتی است. کل زمان سپری شده به ندرت کمتر از ده دقیقه و اغلب از بیست دقیقه بیشتر می شود.

سیستم‌های ذخیره‌سازی و بازیابی خودکار (AS/RS) این توالی را معکوس می‌کنند. اپراتور مشخصات مواد را در ترمینال وارد می کند. این سیستم موقعیت ذخیره سازی صحیح را از رکورد موجودی بلادرنگ خود شناسایی می کند، مکانیسم بازیابی - جرثقیل، شاتل یا نوار نقاله - را به آن موقعیت می فرستد، مواد را استخراج می کند و به ایستگاه خروجی تحویل می دهد. کل زمان سپری شده: شصت تا نود ثانیه، با تغییر تقریباً صفر بین چرخه ها.

به طور خاص برای صفحه و ورق فلز، پیاده سازی AS/RS مزایای عملیاتی بیشتری فراتر از سرعت ارائه می دهد. تشخیص خودکار وزن در زمان مصرف مشخص می‌کند که آیا مواد دریافتی قبل از ورود به سیستم ذخیره‌سازی با مشخصات مستند خود مطابقت دارند یا خیر - از اختلال در تولید چند ساعت یا چند روز بعد جلوگیری می‌کند. تأیید ورود خودکار در انبار، ورود دستی داده ها را حذف می کند و خطاهای رونویسی را که سوابق موجودی را در سیستم های مبتنی بر کاغذ خراب می کند، حذف می کند. توالی بازیابی اول به داخل و اول توسط نرم افزار به جای تکیه بر کارکنان برای چرخش دستی موجودی، که برای تاسیساتی که با موادی کار می کنند که عمر مفید یا حساسیت اکسیداسیون محدودی دارند، حیاتی است.

سوال قابلیت اطمینان - هر چند وقت یک‌بار سیستم‌های خودکار از کار می‌افتند، و چه اتفاقی می‌افتد وقتی که آنها اتفاق می‌افتند؟ - رایج‌ترین نگرانی از سوی مراکز ارزیابی این انتقال است. تجزیه و تحلیل دقیق از سیستم های ذخیره سازی خودکار چقدر ایمن و قابل اعتماد در عملیات صنعتی روزانه هستند به طور مستقیم به این موضوع می‌پردازد: نصب‌های AS/RS که به خوبی نگهداری می‌شوند معمولاً به نرخ‌های آپتایم بالای 98% می‌رسند و امکاناتی که در مسیرهای بازیابی اضافی و نگهداری پیشگیرانه برنامه‌ریزی‌شده سرمایه‌گذاری می‌کنند، به ندرت زمان توقف برنامه‌ریزی نشده‌ای را تجربه می‌کنند که بیش از یک شیفت واحد طول می‌کشد. برای اکثر عملیات‌های تولیدی، این مشخصات قابلیت اطمینان با تلفات مداوم روزانه ناشی از ناکارآمدی دستی مقایسه می‌شود.

بارگیری و تخلیه هوشمند: حلقه گمشده در جریان انبار

بحث های مربوط به کارایی انبار به شدت بر روی ذخیره سازی و بازیابی متمرکز است. عملیات بارگیری و تخلیه در هر دو انتهای فرآیند ذخیره سازی - انتقال مواد از وسایل نقلیه تحویل به انبار و از انبار به ماشین آلات تولید - توجه بسیار کمتری را به خود جلب می کند. آنها همچنین، در بسیاری از تأسیسات، بزرگترین منبع واحد زمان انتظار مواد و آسیب هستند.

بارگیری و تخلیه دستی ورق فلزی سنگین، لوله و استوک ورق از نظر فیزیکی سخت، آهسته و ذاتا متغیر است. زمان چرخه بستگی به تعداد کارگران در دسترس، میزان خستگی آنها در سراسر شیفت، ابعاد مواد خاص درگیر، و وضعیت منطقه پذیرایی دارد. در تأسیساتی با دوره‌های اوج تحویل یا گردش مواد بالا، تخلیه دستی یک پس‌بار ایجاد می‌کند که سیستم ذخیره‌سازی و بازیابی پایین‌دستی - هر چند به خوبی پیکربندی شده باشد - نمی‌تواند آن را جذب کند. گلوگاه در انبار نیست. در اسکله است.

دستکاری‌کننده‌های بارگیری و تخلیه هوشمند - سیستم‌های رباتیکی که به طور خاص برای جابجایی مواد سنگین در نقاط ورودی و خروجی انبار طراحی شده‌اند - این تنگنا را در منبع خود برطرف می‌کنند. با خودکار کردن انتقال فیزیکی ورق‌ها، صفحات و لوله‌ها بین موقعیت‌های تحویل و ورودی‌های سیستم ذخیره‌سازی، این سیستم‌ها توان عملیاتی انبار را از در دسترس بودن نیروی انسانی جدا می‌کنند. آنها بدون در نظر گرفتن زمان تعویض، عوامل خستگی، یا سطوح کارکنان در زمان های چرخه ثابت عمل می کنند و از نیروی چنگ زدن و مسیرهای حرکت دقیقاً کنترل شده استفاده می کنند که آسیب سطح مواد را در حین جابجایی کاهش می دهد. تفکیک جامع از چگونه دستکاری کننده های بارگیری و تخلیه هوشمند در محیط های تولیدی کار می کنند ادغام آنها با عملیات مهر زنی، جوشکاری و مونتاژ را با جزئیات پوشش می دهد.

ارتباط بین اتوماسیون بارگیری/تخلیه و بازده کلی انبار اغلب دست کم گرفته می شود زیرا این دو سیستم جدا از هم به نظر می رسند. در عمل، آنها به عنوان یک خط لوله عمل می کنند: ظرفیت عملیات انبار توسط کندترین بخش محدود می شود. نصب یک AS/RS پرسرعت بدون پرداختن به گلوگاه های اسکله مانند تعریض بزرگراهی است که به یک پل تک خطی وارد می شود. برخورد با جریان کامل مواد - از بارانداز تا ذخیره‌سازی تا تولید - به‌عنوان یک سیستم یکپارچه، دیدگاهی است که بیشترین بهره‌وری را ایجاد می‌کند.

اندازه‌گیری، بهبود، تکرار: KPIهایی که در انبارداری صنعتی اهمیت دارند

بهبود کارایی انبار پایدار پروژه ای با تاریخ پایان نیست. این یک رشته عملیاتی است و مانند هر رشته دیگری، برای صادق ماندن نیاز به اندازه گیری دارد. چالش تولید انبارها این است که اکثر چارچوب‌های عمومی KPI انبار برای تجارت الکترونیک یا زمینه‌های توزیع طراحی شده‌اند - که معیار اصلی آن سفارش‌ها در ساعت است - و در محیط‌هایی که خروجی اولیه موادی است که در زمان مناسب و با مشخصات مناسب به ماشین‌ها تحویل داده می‌شوند، ضعیف ترجمه می‌شوند.

KPIهایی که تصمیمات معناداری را در انبارهای تولید صنعتی هدایت می کنند عبارتند از:

• زمان چرخه بازیابی - میانگین زمان سپری شده از درخواست مواد تولید تا تحویل در ماشین یا ایستگاه کاری. این عدد بازده سرفصل است. آن را بر اساس دسته بندی مواد، تغییر و عملگر دنبال کنید تا مشخص کنید که بیشترین تنوع در کجاست و چرا.
• نرخ استفاده از مکان - درصد موقعیت های ذخیره سازی موجود که در حال حاضر اشغال شده اند. زیر 60 درصد نشان‌دهنده سرمایه‌گذاری ناکافی در ظرفیت ذخیره‌سازی یا نظم ضعیف شکاف است. بیش از 95٪ در هنگام ورود سهام جدید تنگناهایی ایجاد می کند و توانایی سازماندهی مجدد برای کارایی را محدود می کند. نقطه شیرین عملیاتی 75-85٪ است.
• نرخ دقت انتخاب - نسبت بازیابی ها که مشخصات صحیح مواد را بدون اصلاح ارائه می دهند. رد کردن در دستگاه را به عنوان قابل اعتمادترین منبع داده ردیابی کنید، زیرا اپراتورها به ندرت به طور رسمی خطاها را ثبت می کنند و خودشان بی سر و صدا تصحیح می کنند. نرخ زیر 97 درصد نشان دهنده یک مشکل سیستمیک شکاف یا برچسب زدن است.
• تناژ توان عملیاتی در هر شیفت - مخصوصاً برای تأسیسات فرآوری فلز، وزن کل مواد جابجا شده در هر شیفت کاری یک معیار کارایی مرتبط با تولید را ارائه می دهد که در انواع و ابعاد مختلف مواد عادی می شود.
• زمان بارانداز به انبار - مدت زمان سپری شده از تحویل مواد در حوض گیرنده تا ذخیره سازی تایید شده در یک موقعیت قابل دسترسی و ردیابی شده توسط سیستم. زمان‌های طولانی اتصال به انبار نشان‌دهنده تنگناهای ورودی یا تأخیرهای ثبت موجودی است که «موجودی ارواح» را ایجاد می‌کند - موادی که از نظر فیزیکی وجود دارند اما در سیستم قابل یافت نیستند.

متدولوژی 5S - مرتب‌سازی، تنظیم، درخشش، استانداردسازی، پایداری - یک چارچوب سازمانی عملی برای حفظ شرایط فیزیکی که این KPIها را قابل بهبود می‌کند، ارائه می‌کند. در یک زمینه انبار تولید، Sort ابزارهای منسوخ، بسته بندی آسیب دیده و وسایل غیر ضروری که موقعیت های ذخیره سازی را مصرف می کنند را حذف می کند. Set in Order مکان های برچسب گذاری شده و اختصاص داده شده را برای هر دسته مواد ایجاد می کند. درخشش به معنای بازرسی منظم سازه های قفسه، شرایط کف و تجهیزات حمل و نقل است. Standardize پیکربندی بهبود یافته را در رویه های عملیاتی نوشته شده قفل می کند. Sustain برنامه‌های ممیزی ایجاد می‌کند که مانع از آنتروپی طبیعی یک انبار شلوغ از پاک کردن سود می‌شود.

با این حال، مهمترین اصل عملیاتی ساده‌تر از هر چارچوبی است: اعداد را در یک فرکانس ثابت - حداقل هفتگی، روزانه برای عملیات‌های با توان بالا - مرور کنید و بر اساس آنچه که در همان چرخه بررسی نشان می‌دهند، عمل کنید. انبارهایی که KPIها را بدون اعمال انحرافات ردیابی می کنند، هزینه اندازه گیری را بدون منفعت به دست می آورند. چرخه اندازه‌گیری، تشخیص، تنظیم و اندازه‌گیری مجدد مکانیزمی است که یک بهبود کارایی یک‌باره را به یک خط پایه عملیاتی دائمی بالاتر تبدیل می‌کند.

بهبود کارایی انبار در یک عملیات تولیدی به ندرت مربوط به یک مداخله چشمگیر است. این در مورد ترکیب بهبودهای کوچک و خاص در طرح، تراکم ذخیره سازی، اتوماسیون بازیابی، حمل و نقل بارانداز، و نظم اندازه گیری است - هر یک از ساختمان ها در آخر تا زمانی که مجموع آن تاسیساتی باشد که بیشتر تولید می کند، کمتر هدر می رود و هیچ خروجی را در اثر اصطکاک که همیشه قابل پیشگیری بود از دست نمی دهد.