CC BY
49
https://doi.org/10.38013/2542-0542-2020-2-32-44 УДК 338.36:005:658.51
Применение инструментов бережливого производства в гальваническом цехе
И. А. Андреев
Акционерное общество «Обуховский завод», Санкт-Петербург, Российская Федерация
Рассмотрен опыт внедрения системы диспетчеризации оперативного планирования гальванического производства в АО «Обуховский завод» с использованием инструментов бережливого производства для сокращения производственных потерь при изготовлении продукции гражданского назначения и по государственному оборонному заказу.
Ключевые слова: бережливое производство, гальваническое производство, диспетчеризация, промышленное предприятие, оборонно-промышленный комплекс
Для цитирования: Андреев И. А. Применение инструментов бережливого производства в гальваническом цехе // Вестник Концерна ВКО «Алмаз - Антей». 2020. № 2. С. 32-44. https://doi.org/10.38013/2542-0542-2020-2-32-44
For citation: Andreev I. A. Use of lean manufacturing tools in an electroplating shop // Vestnik Koncerna VKO "Almaz - Antey". 2020. No. 2. P. 32-44. https://doi.org/10.38013/2542-0542-2020-2-32-44
Поступила 06.03.2020 Отрецензирована 18.03.2020 Одобрена 20.05.2020 Опубликована 15.07.2020
Введение
о „
д С каждым годом к гальваническим покрытиям предъявляют все новые требования, расширяя
Ц их области применения. Современное маши-
Т ностроение, радиоэлектронику, металлургию
£ и приборостроение невозможно представить
< без защитно-декоративных гальванических
« покрытий, которые увеличивают показатели
^ коррозионной стойкости материалов, обеспе-
» чивают необходимые функциональные свойства, такие как твердость, износостойкость,
я электропроводность, жаростойкость [1]. В АО
о «Северо-Западный региональный центр Кон-
о церна ВКО "Алмаз - Антей" — Обуховский
* завод» (далее - Обуховский завод) использует-
¡Е ся большинство известных видов гальваниче-о
ских покрытий и их применение для различных условий, которые представлены в таблице 1. ^ Совокупность уникальных свойств галь-
ванических покрытий с качественным прове-5 дением операций по их нанесению на изделия
2 _
(П -
- © Андреев И. А., 2020
позволяет обеспечить максимально долгий срок службы изделий. Особенно это важно в экстремальных условиях, в которых эксплуатируется вооружение, военная и специальная техника. В статье рассматривается опыт повышения качества операций в гальваническом цехе путем устранения потерь с помощью инструментов бережливого производства.
Развитие системы диспетчеризации и внедрение автоматизации на гальваническом производстве
Гальваническое производство Обуховского завода начинает свою историю с 1977 года и на сегодняшний день является одним из крупнейших и надежных представителей в своей области по всей Российской Федерации [2].
В первой половине 2017 года производственные мощности гальванического цеха серьезно увеличились за счет полного перевооружения: был построен современный комплекс, сочетающий в себе последние достижения технологий и требований безопасности,
•
1» е J
Таблица 1
Назначение гальванических покрытий
Покрытие Применение
Цинкование Защищает от коррозии детали машин и механизмов, крепежа, метизов, проволоки и других изделий массового производства, работающих в различных климатических районах с умеренной влажностью
Фосфатирование/ оксидофосфатирование Защищает стальные детали от коррозии, улучшает адгезию лакокрасочных материалов и клеев, также применяется как электроизоляционное покрытие
Химическое оксидирование Улучшает адгезию лакокрасочных материалов
Анодирование алюминиевых сплавов Анодно-оксидная пленка значительно улучшает защитные свойства алюминия и его сплавы
Кадмирование Обеспечивает противокоррозионную защиту в пресной и морской воде
Химическое пассивирование Образует тонкий защитный слой (пленку), препятствующий коррозии
Электрополирование Производится для декоративной отделки поверхности изделий; инструмента и деталей точных механизмов
Хромирование Используется для декоративной отделки и защиты деталей от коррозии, повышения износостойкости деталей
Травление меди и ее сплавов Проводится перед сваркой, пайкой с целью очистки от грубых окислов
Оловянирование Используется для защиты электрических контактов от окисления
Меднение Применяется в качестве подслоя для уменьшения пористости и повышения сцепления покрытий
Никелирование Применяется как защитно-декоративное покрытие
Покрытие сплавом олово-свинец Обеспечивает возможность пайки низкотемпературными припоями. Покрытие пластично
Покрытие сплавом олово-висмут, никель, олово-висмут Защищает детали, подлежащие пайке
закуплено новейшее оборудование и промышленная мебель [3]. Новое гальваническое производство строилось с целью реализации необходимого спектра гальванических покрытий для всех предприятий, входящих в Северо-Западный региональный центр Концерна ВКО «Алмаз - Антей». Перечень покрытий включает в себя более 50 наименований, среди которых хромирование, фосфатирование, цинкование и кадмирование крупногабаритных изделий в уникальных вертикальных ваннах, многослойные и лакокрасочные покрытия. Нанесение всех видов покрытий основано на нормативной базе с применением ГОСТов, ОСТов, технических условий и другой нормативной документации.
К концу 2017 года осуществлен полный переезд основных производственных рабочих и инженерно-технического персонала из старого корпуса в новое здание. За следующие полгода адаптации, освоения новых технологий и оборудования рабочим персоналом произошла первичная переквалификация сотрудников в операторов гальванических линий. Но, как обычно бывает при перевооружении, про-
цесс адаптации и освоения новых технологий сильно затягивается из-за невозможности остановить производство и настроиться в новых условиях. Особая сложность возникла с освоением процесса автоматизации на гальванических линиях из-за отсутствия индивидуальных технологических процессов на покрытия, необходимой оснастки и недостаточности навыков персонала по программированию линий. С целью освоения процессов автоматизации и развития новых технологий в сентябре 2018 года был запущен проект бережливого производства по улучшениям «Автоматизация гальванических линий». В качестве ключевых показателей эффективности проекта были установлены для каждой линии процен- _ ты работы в автоматическом/ручном режимах Ц
г
с учетом переходного периода и нарастающим «
эффектом. С помощью этих показателей ста- те
ло возможным оценить работу сотрудников ^ и то, насколько потраченные усилия совпадают
с полученным результатом. Основными зада- Ц
чами проекта стали: |
- получение покрытия деталей и сбороч- 2
ных единиц (далее - ДСЕ) требуемого качества °
о см о см
см"
О!
< I
со
0 ^
СО Л
1 О.
<и
3
о <и со
см ■ч-ю
с?
см ■ч-ю см
(П (П
при работе линий в автоматическом режиме, убрав потери качества, связанные ранее с человеческим фактором;
- увеличение скорости протекания потока создания ценности за счет использования универсальной и специальной быстроперена-лаживаемой оснастки;
- сокращение ручного труда и снижение вредных условий производства;
- повышение квалификации персонала для работы в автоматическом режиме на линиях [3].
Упоминая скорость протекания, стоит напомнить, что такое «поток создания ценности» (далее - ПСЦ) и его основные характеристики. ПСЦ - все действия, как создающие, так и не создающие ценность, которые позволяют продукции пройти все процессы: от разработки концепции до запуска в производство и от принятия заказа до доставки потребителю. Данные действия включают в себя обработку информации, а также операции по преобразованию продукта по мере его движения к потребителю.
Основными характеристиками ПСЦ являются:
- производительность процессов как характеристика скорости создания и перемещения ценности (текущие и усредненные за календарный период);
- времена тактов и циклов (от входа предыдущего процесса до выхода последующего);
- запасы продукции в буферах (время обеспечения работы процесса при нарушении поставки в нужное время в нужном количестве в нужное место);
- время цикла обратных процессов (время на осуществление действий с несоответствующей продукцией);
- коэффициенты готовности процессов (процессы должны иметь равные коэффициенты готовности) [4].
Важным в проекте по гальваническому цеху являлся показатель производительности гальванических процессов V, руб./ч, вычисляют по формуле:
с2 - С
V = -
Аt
(1)
где С2 - ценность на входе процесса-потребителя (цена детали на входе последующего процесса); С1 - ценность на входе процесса-поставщика (цена детали на входе предыдущего процесса); Аt - время создания ценности процессом-поставщиком и ее перемещения к входу процесса-потребителя (время между моментами двух последовательных входов процессов).
Логистические процессы в значительной мере влияют на производительность процессов, т.к. она зависит от времени между моментами двух последовательных входов процессов, в которое входит время создания ценности и время перемещения ценности (см. формулу 2).
М = А ^ + Д^ог, (2)
где Аtоб - интервал времени покрытия ДСЕ (действие по созданию ценности); А^ог - интервал времени перемещения от выхода процесса-поставщика к входу процесса-потребителя (действие по перемещению ценности).
Производительность ПСЦ определяется производительностью (скоростью) элементарных действий по созданию и перемещению ценности в потоке.
Если в формуле (1) числитель остается неизменным в рамках работы по государственному оборонному заказу, поскольку цены оговорены заранее, то знаменатель и являлся целью улучшения. Сократив затраты на время покрытия и время перемещений по формуле (2), возможно улучшить показатель производительности гальванических процессов.
Для наблюдения и анализа основных потерь гальванического цеха была создана межфункциональная рабочая группа, включающая представителей практически всех подразделений, связанных с гальваническим цехом. В рамках первой стадии планирования рабочая группа выявила следующие потери:
- низкий уровень автоматизации гальванических линий. Только две линии из шести используют частично автоматический режим в работе. Отсутствуют показатели для линий по работе в автоматическом режиме;
- система диспетчеризации используется не в полной мере для контроля автомати-
•
1» е J
зации линий из-за отсутствия подключения к контроллеру линий. Отчеты системы требуют доработки с учетом полезной загрузки цеха;
- информация о загрузке мощностей цеха отсутствует;
- недостаточен имеющийся заводской функционал гальванических линий для получения качественного покрытия ДСЕ в автоматическом режиме;
- отсутствует достоверная информация в легком доступе о выполненных заданиях от сторонних заказчиков, большой срок обработки заданий гальваниками и мастерами линий;
- низкий уровень учета оснастки и приспособлений. Сложности поиска и понимания;
- недостаточно приспособлений для работы в автоматическом режиме;
- есть сложности с взаимозаменяемостью работников цеха. Риск остановки определенной линии гальванического производства из-за отсутствия (болезнь, отпуск, отгул) лимитирующего сотрудника;
- низок уровень творческого потенциала среди сотрудников цеха. Отсутствуют предложения по улучшениям, рационализаторские предложения [5];
- дублируется информация мастерами и начальниками участков о выполнении заданий в системе диспетчеризации и в журнале по требованию ОТК.
Посредством реализации проекта по внедрению бережливого производства в гальваническом цехе и решения задач базового плана межфункциональной рабочей группе удалось внедрить в систему управления линиями индивидуальные и групповые технологические процессы на покрытия, спроектировать и изготовить/закупить необходимую оснастку, обучить и замотивировать персонал цеха и -как результат - освоить процессы автоматизации на гальванических линиях.
На рисунке 1 представлено процентное отношение работы на линиях в автоматическом режиме при переезде в цех и после проведения проекта бережливого производства по автоматизации. Максимум увеличения работы в автоматическом режиме линий произошел до 95 %, а в среднем с 19 до 88 %.
Централизованный оперативный контроль, системный автоматизированный учет и координация управления всеми производственными процессами в гальваническом цехе - важнейшие задачи, которые необходимо было решить для эффективной организации гальванического производства в рамках проекта по улучшению. Логистические потоки внутренних поставщиков и потребителей нужно выстроить во взаимодействующие подсистемы - ими нужно эффективно управлять. Поскольку гальванические процессы находятся в середине ПСЦ (обычно между механической
Линия электро-химической полировки и пассивирования легированных сталей
Линия фосфатирования и хим. оксидирования стали
Линия многостойных покрытий Линия цинкования в барабанах
Линия цинкования и кадмирования
Линия анодирования и хим. оксидирования алюминия
82
0
0
100
4.77
96.52
94.69
29
20 40 60 80 100 Работа в автоматическом режиме, % Рис. 1. Процентное отношение работы на линиях в автоматическом режиме при переезде в цех и после проведения проекта бережливого производства по автоматизации - декабрь 2019 г., - август 2018 г.
ф
S I
V
те о.
S
к
те
со
.
О
0
0
о см о см
см"
О!
< I
со та
г |
о ^
со та г о.
<и
обработкой и сборкой), построить долгосрочный план работы в цехе гальваники крайне сложно. Однако нужно выстроить прозрачную и оперативную систему диспетчеризации поступлений на вход и выход, а также прохождения процессов внутри цеха, так как обычно система оперативного цехового планирования представляет собой «черный ящик», как показано на рисунке 2.
Отсутствие прозрачной и гибкой системы оперативного планирования в гальваническом цехе несет в себе массу потерь, известных из бережливого производства, таких как поиски, простои, избыточные транспортировки и перемещения, постоянные ожидания, большие количества запасов, излишнюю обработку, доработки и брак. С целью минимизации влияния или полного устранения потерь, связанных с оперативным планированием, была создана с нуля уникальная (под конкретные задачи) автоматизированная система диспетчеризации, с помощью которой удалось многократно увеличить отдачу от специалистов, занятых учетом производства и оперативным планированием, а также вести временной контроль исполнения установленных сроков на каждом этапе маршрута, что дало возможность получать данные и в случае отклонения, а при необходимости улучшений работать с ними в рамках бережливого производства. Вклад бережливого производства во внедрение системы диспетчеризации изначально заключался в помощи написания технического задания на разработку системы, далее в скорейшем ее внедрении в цехе для оперативной доработки выявленных потерь и мгновенного улучшения системы в рамках этапа внедрения, чтобы в дальнейшем цех не терял время
на ожидание и мог планомерно перейти на новую систему работы.
Работа диспетчера приобрела интеллектуальный характер - основной акцент в ней смещается с рутинных методов поиска и обработки фактической бумажной информации о выполненных работах к работе с электронной информацией, к анализу текущей производственной ситуации и предупреждению нежелательных явлений, таких как простои и задержки выполнения заказов. Созданный производственный цикл работы с системой диспетчеризации представлен на рисунке 3.
Цикл состоит из следующих процессов.
• Подготовка цехом-поставщиком маршрутных листов и деталей на отправку в гальванический цех.
• Регистрация нового задания в системе, которую осуществляют экспедиторы. Для фиксации задания экспедитор должен отсканировать штрихкод маршрутного листа при помощи сканера на электронном терминале, которые установлены по всему цеху. После проверки информации экспедитор подтверждает фиксацию заказа в системе. Заказ приобретает статус «Входящие». Фиксация заказа происходит сразу же после доставки детали в цех!
• Обработка задания диспетчером. После регистрации задания в системе диспетчер может начать его обработку. Диспетчеру необходимо обрабатывать все входящие заказы, внося недостающую информацию путем заполнения полей и передавать заказы в работу операторам гальванического производства (представлено на рисунке 4). Обработка задания диспетчером в системе включает в себя следующие действия:
3
о <и со
см ■ч-ю
с?
см ■ч-ю см
(П (П
Управление
I
План
подетальный
Детали под Покрытые
Цех-поставщик Гальванический Цех-получатель
покрытие цех детали
>
Ресурсы
Рис. 2. Оперативная система планирования
•
1» е J
Диспетчер цеха-поставщика
Подготовка маршрутного
листа для отгрузки деталей в гальванический цех
Диспетчер цеха-получателя
Фиксация поступления
Экспедитор цеха-поставщика
Диспетчер
Грузчик
Оператор участка №1
Мастер участка №1
Фиксация нового заказа в системе для дальнейшей обработки
Обработка заказа диспетчером: создание маршрутной карты (последовательности оперативного планирования), распределение по участкам
Перемещение детали с зоны
приема на гальваниче-
с^ю линию согласно маршрутной карте
Принятие заказа в работу и выполнения необходимых операций
Закрытие маршрутного листа на операцию на участке, передача следующему по маршруту Груз1
Диспетчер
Экспедитор цеха-получателя
Грузчик
ОТК
Мастер участка №...
Оператор участка №...
Фиксация отгрузки
Сбор деталей с адресного стеллажа, перемещение в цех-получатель
Перемещение
детали на отгрузочную зону, расставле-ние по адрес -ным стеллажам
Контроль и закрытие маршрутного
листа на отгрузку
Завершение выполнения работ над заказом и предъявление изделий на технический контроль
Принятие заказа в работу и выполнения необходимых операций
Рис. 3. Схема работы системы диспетчеризации
1. Выбрать тип покрытия детали.
2. Выбрать гальваническую линию, на которую отправляется деталь.
3. Добавить, если нужно, комментарий.
4. Добавить операции, необходимые для выполнения заказа.
5. Установить порядок операций.
6. Установить, если нужно, толщину покрытия.
7. Распечатать маршрутную карту.
8. Перевести заказ в статус «К исполнению».
9. Отдать маршрутную карту грузчику.
• Принятие задания и выполнение операций над заказом осуществляется работниками гальванических линий. Оператор (работник гальванической линии) может принять задание только после его обработки диспетчером и доставки деталей на гальваническую линию грузчиком. Принятие задания в системе в работу осуществляет оператор (статус задания меняется с «К исполнению» на «В работе») и приступает к выполнению требуемых операций. Количество одновременно обрабатываемых заданий определяется загруженностью
гальванической линии. Оператору запрещается принимать в работу новые задания, если невозможно начать их выполнение в данный момент времени. Все операции задания на гальванической линии и его обработка в системе диспетчеризации происходят параллельно (в режиме реального времени). После выполнения операций своего участка мастер передает задание на следующий согласно маршрутной карте.
• Завершение выполнения работ над заказом и предъявление изделий на технический контроль. После выполнения всех операций задания мастер проверяет выполненную операторами работу и принимает решение о предъявлении изделий на технический контроль. Мастер предъявляет изделие вместе с марш- _ рутной картой на технический контроль. Ста- | тус задания меняется с «В работе» на «При- | емка ОТК». £
• Технический контроль изделий осу- > ществляется сотрудником ОТК. После про- к верки изделия на соответствие техническим ^
со
параметрам сотрудник ОТК подтверждает | принятие изделия в системе. Сотрудник ОТК ^ выносит вердикт о результатах прохождения ^
Рис. 4. Входящие заказы в системе
о см о см
см"
О!
< I
со та
г |
о ^
со та г
.
<и
3
о <и со
см ■ч-ю
с?
см ■ч-ю см
(П (П
технического контроля. Если проверяемые изделия полностью удовлетворяют техническим параметрам, сотрудник ОТК принимает изделие. Статус задания меняется с «Приемка ОТК» на «К отгрузке».
• Завершение выполнения заказа. После прохождения всех производственных этапов экспедитор сможет обработать маршрутный лист на терминале. Задание изменит свой статус с «К отгрузке» на «Выполнено». Только после выполнения данных операций экспедитор может забрать заказ.
Важно то, что система получает информацию о поступающих изделиях на гальванические покрытия заблаговременно, это дает возможность гальваническому цеху осуществлять выравнивание в планировании на входе и более эффективно загружать линии, увеличивая объемы покрываемых ДСЕ и сделав все позиции «точно-вовремя» [6]. По готовности детали предъявляются контролеру ОТК в объеме гальванических покрытий, по мере сдачи через автоматизированную систему поступает сигнал в следующий по потоку цех о том, что детали готовы. Также система визуализирует в режиме онлайн все протекающие на линиях заказы и процессы (представлено на рисунке 5), что дает возможность каждому заинтересо-
ванному понимать текущую ситуацию. Также в системе есть блок, где механики и энергетики могут видеть состояние линий и оперативно реагировать на неисправности и сбои. А визуализация уровня обработки деталей дает цехам-потребителям понимание и возможность эффективно планировать свою деятельность. Любые ожидания, пролеживания и другие несоответствия времени и количества сразу выводятся в систему и отображаются на мониторах, установленных в цехе. Анализ данных производит линейное руководство цеха, ежемесячный отчет передается руководству завода. В случае обнаружения отклонений или ухудшений цех анализирует причину. Если она решаемая, то устраняют собственными силами, если нет, то обращаются в отдел бережливого производства для помощи в реализации улучшений и запуска проекта для более эффективного использования всех ресурсов.
Собирая данную статистическую информацию из системы, можно анализировать, делать выводы и расшивать узкие места в потоках, что постоянно происходит в рамках проектов бережливого производства по улучшениям.
Развитие системы диспетчеризации принесло пользу мгновенно: на рисунках 6 и 7 представлены графики поступления ДСЕ
# \ _ и
<4 Входящие (0) К исполнению ;= В работе
38 7 4
9 «■»•
Необработанные заказы * Ожидающие заказа Заказы в обработке
■ ошиш гг
Л Ш \ . £ \ Г \
, & Выполненные , 41 К отгрузке ^ # Приёмка ОТК
12 20 6
Дня оформления Требующие приемю
ВВННВШВН ЕЗНШШ0
Рис. 5. Сводная по заказам в системе диспетчеризации
и маршрутных листов за 2018-2019 гг., которые показывают увеличение объемов выполняемых работ на 14,9 и 16,8 % соответственно в 2019 году. Объем обработки маршрутных листов диспетчерами планово-распределительного бюро вырос, однако с учетом улучшения системы диспетчеризации и других улучшений нагрузка на персонал не увеличилась и дала дополнительные резервы. Благодаря этому не пришлось брать на работу дополнительные кадры, а появилась возможность, наоборот, загрузить резервы цеха сторонними заказами и диверсифицировать производство (табл. 5). Автоматизированная система позволяет определять фактическую загрузку каждой линии
Улучшения в рамках проекта
исходя из расчетной площади покрытия ДСЕ. По мере анализа загрузки удается индивидуально планировать работу и сменность для линий и персонала.
По результатам проекта в части совершенствования автоматизации и диспетчеризации были получены следующие результаты, представленные в таблицах 2 и 3.
График поступления ДСЕ по месяцам за 2018-2019 гг. (рис. 6) показывает увеличение загрузки цеха в 2019 году на 14,9 % по сравнению с годом ранее. Линия тренда стремится вверх, что говорит о нарастающей загрузке с начала года. Однако значительный разброс от 75 000 до 330 000 ДСЕ в месяц
Таблица 2
по бережливому производству
Ситуация до улучшения Ситуация после улучшения
Низкий уровень автоматизации гальванических линий. Только 2 линии из 6 используют частично автоматический режим в работе. Отсутствие показателей для линий по работе в автоматическом режиме Введены в базу данных систем управления линий единичные и групповые режимы нанесения покрытий. Организовано обучение рабочего персонала использованию программ для покрытия ДСЕ в автоматическом режиме. Созданы показатели работы в автоматическом режиме для каждой линии. Создана система мотивации на переходный период. 6 линий переведено на автоматический режим работы (5 линий полностью - более 90 % работы в авт. режиме, 1 линия частично - более 50% работы в авт. режиме)
Система диспетчеризации используется не в полной мере для контроля автоматизации линий из-за отсутствия подключения к контроллеру линий. Отчеты системы требуют доработки с учетом полезной загрузки цеха Совместно с производителями линий было реализовано считывание сигнала состояния работы линий, а также информации о количестве запущенных процессов на линиях. Отчеты системы настроены с учетом данных сигналов, что дает возможность определять фактическую загрузку линий и учитывать режим работы линий
Информация о загрузке мощностей цеха отсутствует Ведется учет статистики по выполненным ДСЕ (кроме внешних заказов) и входящим маршрутным листам. Создан и ведется справочник площадей покрытия каждой ДСЕ в системе
н- 400000 В
" 350000
<и «
н
Л &
о а
а 1-
(Й «
м
О «
о «
н о
<и
¡г «
ч £
30000 0 250000 200000 150000 100000 5000 0 0
л
\ —-
■
Ч
/
л л Л л ч «
О. и 2
О <
Н Л Л Л О а Л Л ^
^ ю ю ю ю
^ те те те
м н н о
< ¡5 £ ас о
й 53
Рис. 6. Соотношение работы, связанной с ведением документооборота вручную и с использованием системы диспетчеризации по ДСЕ -Ф- - 2018, - 2019, --линейная 2018,--линейная 2019
8000
Ё
я- 7000 о
§ 6000 ч
а 5000
и
н
& 4000
Ц 3000 о
н 2000 и
1000
Л Л Л Л Л Л Л Л
^ ю ю ю ю
Н « « « Й
яниом
< £ 5 к Л
<" О й Ч
Рис. 7. Соотношение работы, связанной с ведением документооборота вручную и с использованием системы диспетчеризации по маршрутным листам - 2018, - 2019, --линейная 2018,--линейная 2019
Таблица 3
Улучшения в рамках проекта по бережливому производству
0
о см о см
см"
О!
< I
со
0 ^
СО та
1
.
<и
3
о <и со
Ситуация до улучшения Ситуация после улучшения
Недостаточность имеющегося функционала гальванических линий для получения качественного покрытия ДСЕ в автоматическом режиме Доработана программа управления всех гальванических линий для работы в автоматическом режиме: - реализована возможность задавать различные режимы тока в одном цикле при загрузке ДСЕ в рабочую ванну; - реализована функция многократного окунания деталей манипулято- ром в ванны промывок; - сокращено время выдержки ДСЕ на загрузочной стойке за счет отладки программы управления поставщиками; - добавлена функция «окунания» в рабочие ванны основных покрытий; - восстановлена возможность архивации навески в автоматическом режиме
Отсутствие достоверной информации в легком доступе о выполненных заданиях от сторонних заказчиков, длительность обработки заданий гальваниками и мастерами линий Настроено автоматическое занесение данных по переданным на покрытие ДСЕ от сторонних заказчиков, что позволяет сократить время обработки заданий со стороны гальваников и мастеров гальванических линий, а также позволяет обеспечить достоверность данных при определении загрузки линий
Низкий уровень учета оснастки и приспособлений. Сложности поиска и понимания Создано БИХ с начальником бюро и 1 инженером. Вменены функции учета, заказа и актуализации оснастки. Проведена инвентаризация с адресным хранением оснастки в единой таблице. Созданы недостающие паспорта на приспособления. Стандартизирован учет и выдача. Для крупногабаритной линии создана таблица для выбора размера сборной оснастки, что упрощает поиск необходимого
Недостаточность приспособлений для работы в автоматическом режиме Спроектированы и изготовлены специализированные корзины для увеличения загрузки линии анодирования и хим. оксидирования алюминия. Спроектированы и изготовлены специализированные приспособления типа «елочка» для сокращения времени на обвязку проволокой. Спроектированы и закуплены специализированные универсальные приспособления типа «подвески» со съемными взаимозаменяемыми планками с изоляцией покрытием пластизоль для сокращения времени на обслуживание оснастки
Сложность с взаимозаменяемостью работников цеха. Риск остановки определенной линии гальванического производства из-за отсутствия (болезнь, отпуск, отгул) лимитирующего сотрудника Составлена матрица компетенций всех работников цеха с указанием способностей каждого работать на гальванических линиях цеха. Визуализированы лимитирующие сотрудники, знания которых необходимо тиражировать. Введены корректирующие действия по наставничеству менее компетентных более компетентными. Сотрудники мотивированы к повышению квалификации. Динамика положительная, за год 16 сотрудников повысили свои компетенции в работе
•
1» е J
Продолжение таблицы 3
Ситуация до улучшения Ситуация после улучшения
Низкий уровень творческого потенциала среди сотрудников цеха. Отсутствие предложений по улучшениям, рационализаторских предложений За период реализации проекта подано 13 предложений по улучшениям, среди которых 2 содержат в себе реальный экономический эффект (ППУ «Альтернативный способ изготовления лопаток» и ППУ «Чехлы для анодов»). Общий годовой эффект от реализации предложений составляет: 375 904 руб.
Дублирование информации мастерами и начальниками участков о выполнении заданий в системе диспетчеризации Sitrace + в журнале по требованию ОТК Решена проблема с дублирующей документацией в цехе. Совместно с управлением СМК решены задачи по отмене дублеров. Устранены несоответствия в маршрутной карте для реализации предложения по требованию ОТК. Дублирующие маршрутные карты журналы убраны из оборота, что высвободило около 25 % от общего фонда рабочего времени мастерскому составу цеха
Таблица 4
Устранение потерь в гальваническом производстве
Вид потерь Ситуация ДО Ситуация ПОСЛЕ
Транспортировки/ перемещения Перемещение деталей в гальванический цех несколько раз из-за ошибок в планировании и проблем с качеством. 10 % от общего количества перемещений Достижение прозрачности и гибкости оперативного планирования с помощью системы диспетчеризации. Улучшение качества посредством внедрения автоматизации, сокращение времени обработки деталей. Лишние перемещения сокращены до 1 % от общего количества перемещений
Ожидания Ожидания деталей на обработку гальваническим цехом В среднем время простоя 40 % от общего фонда рабочего времени Создана система диспетчеризации, позволяющая планировать загрузку гальванических линий и прогнозировать цехами-поставщиками время отправки и получения после покрытия. Время простоя сократилось до 10-15 % от общего фонда рабочего времени, а время ожидания после отправки на покрытие - до 1-2 дней
Ожидания деталей после отправки на покрытие цехами-получателями. В среднем время ожидания 3-4 дня
Пролежива-ния Детали пролеживают в гальваническом цехе до и после покрытий из-за того, что цеха-получатели долго информируются о выполнении покрытий. В среднем время пролеживания 1-2 дня Отсутствие возможности забыть о детали, весь цикл гальванического производства визуализируется в системе с установкой временных показателей. Среднее время пролеживания сократилось на 90 %. ДСЕ забираются в течение 0,5 дня после покрытия
Избыточная обработка Случаи нанесения не того покрытия и ошибки приемки контролеров ОТК. Ошибка составляла в среднем 1 % от общего количества покрытых ДСЕ Отсутствие возможности ошибки, все проходит через систему, и отображается весь маршрут. Ошибки устранены полностью
Брак Случаи возникновения некачественного покрытия из-за человеческого фактора или неточностей в бумажной документации. В среднем некачественное покрытие было в 5 % от общего количества покрытых ДСЕ. Ошибки с документацией составляли 10 % от общего количества Минимизация доработок и переделок за счет развития системы защиты от ошибок и минимизации бумажной документации. Некачественное покрытие сократилось в среднем до 1 % от общего количества покрытых ДСЕ. Ошибки с документацией устранены полностью
показывает неравномерность подачи ДСЕ цехами-поставщиками, вызванную спецификой единичного и мелкосерийного производства.
График поступления маршрутных листов за 2018-2019 гг. показывает увеличение объемов выполняемых работ на 16,8 % в 2019 году по сравнению с годом ранее. Объем обработки маршрутных листов диспетчерами ПРБ вырос, однако с учетом улучшения системы диспетчеризации и других улучшений нагрузка на персонал не увеличилась и дала дополнительные резервы.
С помощью развития системы диспетчеризации и внедрения автоматизации гальванических линий в рамках проекта по бе- _ режливому производству удалось сократить | или полностью устранить влияние потерь [7], ^ представленных в таблице 4. £ Реализация проекта высвободила резер- > вы ресурсов гальваническому производству, к
которые необходимо заполнять во избежа-
_ <0
ние простоя высокотехнологичного обору- |
тт
дования и опытного персонала. Для успеш- ^
ной реализации долгосрочной программы ^
Таблица 5
Улучшения в рамках проекта по бережливому производству
Ситуация до улучшения Ситуация после улучшения
Низкие показатели прибыли и спрос на гальванические покрытия от сторонних заказчиков Показатели в 2019 году по сумме выпуска внешней товарной продукции за период ведения проекта выросли в среднем более чем в 2 раза по сравнению с тем же периодом 2018 года (представлено на рисунке 8)
Низкий уровень работы маркетинга по привлечению сторонних заказчиков Создано бюро маркетинга из имеющихся в цехе специалистов. Определены основные функции и показатели работы. Создана инфраструктура. Ведется активное развитие работы со сторонними заказчиками. За полгода ведения проекта заключены договоры с 15 новыми заказчиками
Отсутствие понимания базовых и конкурентных преимуществ гальванического производства АО «Обуховский завод» для выхода на рынок сторонних заказчиков Создан перечень основных конкурентов в СЗФО. Проанализированы крупные гальванические производства, их возможности покрытий, стоимость, сроки и качество. Сформирован перечень конкурентных преимуществ гальванического производства АО «Обуховский завод» в СЗФО. Ведется постоянный мониторинг и база параметров мощностей конкурентов
Длительные сроки прохождения информационного потока по рассмотрению заявки / заключению договора / акта выполненных работ на АО «Обуховский завод» Сокращены сроки на рассмотрение и ответ по поступающей заявке с 15 до 5 часов. Функция финансовой оценки поступающего заказа передана на бюро маркетинга цеха. Оптимизирован процесс согласования и количество согласующих для скорости передачи информации заказчику. Стандартизирован учет всех заявок в виде таблицы с полным маршрутом прохождения и учетом времени и отклонений. Создана таблица с перечнем покрытий и указанием максимальных габаритов ДСЕ для оперативного ответа заказчику без привлечения мастеров
Отсутствие заказов на гальваническое покрытие с изготовлением специализированной оснастки Создан упрощенный процесс проектирования-изготовления специализированной оснастки для стороннего заказчика. Сокращено время в среднем с 25 до 10 рабочих дней. Внедрена электронная база данных оснастки в гальваническом цехе с основными типоразмерами и фотографиями для оперативного ответа по имеющейся оснастке
Низкое качество сайта и Разработан интерактивный сайт гальванического производства АО «Обу-ховский завод» с описанием основных технологических процессов по видам покрытий, с перечнем возможностей и габаритов покрываемых ДСЕ, размеров ванн, конкурентных преимуществ. Определены возможности продвижения сайта через Яндекс-директ в первые ряды в запросах поисковых систем
отсутствие продвижения гальванического производства АО «Обуховский завод» через интернет-ресурсы
Отсутствие рекламной информации гальванического производства АО «Обуховский завод» Созданы рекламные брошюры гальванического производства АО «Обу-ховский завод» с описанием основной информации для раздачи заказчикам. Запланировано участие в выставках и конференциях на 2020 год. Проведен анализ печатных и интернет-изданий для публикации информации о гальванических покрытиях и возможностях АО «Обуховский завод». Ведется подготовка информационных и научных статей
о о
см
О!
< I
со та
г |
С) ^
со та г
.
<и
3
о <и со
"
■ч-
ю
"
■ч-ю
(П (П
развития загрузки гальванического производства необходим стратегический план. В связи с постепенным и ежегодным сокращением государственного оборонного заказа основу стратегического плана необходимо определить процессами маркетинга. Высвобожденные внедрением диспетчеризации и автоматизации резервы и простои гальванического оборудования удается исключить за счет работы со сторонними заказчиками по всей России.
В рамках следующего за автоматизацией масштабного проекта бережливого производства по диверсификации и привлечению сторонних заказчиков удалось изменить си-
туацию и устранить все сложности работы по кооперации с внешними клиентами, связанными с избыточной забюрократизирован-ностью и длинными сроками (представлено в таблице 5).
Можно с уверенность сказать, что без активного маркетинга гальваническое производство АО «Обуховский завод» будет простаивать, как и многие другие виды и типы производств дочерних обществ Концерна ВКО «Алмаз - Антей». Поскольку производство является передовым не только на Северо-Западе, но и в России, необходимо стремиться загружать его наукоемкими и сложными заказами.
•
1» е J
Вывод
Бережливое производство доказывает свою эффективность на всех стадиях жизненного цикла продукции. Благодаря методам и инструментам, применяемым для устранения различного рода потерь, удается высвободить временные ресурсы персоналу и оборудование для полезной работы, а как следствие -возникает финансово-экономический эффект для предприятия. В рамках проектов были выработаны конкурентные преимущества гальванического производства по качеству, срокам и стоимости, которые способствуют активному привлечению новых заказчиков и диверсификации производства. Персонал цеха постоянно повышает квалификацию и способствует непрерывным улучшениям на производстве. Это помогает выполнять работу эффективно, качественно и точно в срок.
Список литературы
1. Севостьянов Н. В. Обеспечение коррозионной стойкости и износостойкости гальванического покрытия сплавом медь-никель путем управления процессом осаждения: Авто-реф... дис. канд. техн. наук. Пенза, 2011. 16 с. http://disus.ru/r-metallurgiya/416829-1-obespech-enie-korrozionnoy-stoykosti-iznosostoykosti-gal-vanicheskogo-pokritiya-splavom-med-nikel-pute-m-upravleniya-process.php
2. Меньщиков В. В., Подвязников М. Л. Северо-Западный региональный центр - крупнейший инновационный проект ОПК // Инновации. 2013. № 10. С. 3-5.
3. Андреев И. А. Диверсификация гальванического производства // Обуховский вестник. 31 января 2020. № 1. С. 5.
4. Андреев И. А. Основные характеристики потока создания ценности // Учебное пособие для руководителей и специалистов структур-
1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0
л л л л
ft
ю ю ю ю
« « « й
£ о к и о
о и О «
я <
Сумма выпуска внешней товарной продукции за год, руб. без НДС
Рис. 8. Объемы выпуска внешней товарной продукции гальваническим цехом без учета предприятий Концерна ВКО «Алмаз-Антей» --2018,--2019
ных подразделений организации. Бережливое производство. Базовый курс. М.: Новое время, 2019. С. 53-54.
5. Андреев И. А. Сокращение издержек предприятия оборонно-промышленного комплекса при вовлечении персонала в концепцию бережливого производства // Вестник Концерна ВКО «Алмаз - Антей». 2019. № 3. С. 7-12.
6. Суровцева Т. Г., Андреев И. А. Информационно-логистические технологии как фундамент бережливого производства на предприятиях оборонно-промышленного комплекса // Вопросы радиоэлектроники. 2019. № 5. С.146-154.
7. Андреев И. А. Опыт внедрения бережливого производства в оборонной промышленности // Вестник Концерна ВКО «Алмаз - Антей». 2017. № 3. С. 27-36.
ф
S I
V
Об авторе
Андреев Илья Андреевич - начальник отдела технологий внедрения бережливого производства Акционерного общества «Обуховский завод», Санкт-Петербург, Российская Федерация.
Область научных интересов: организация производства, бережливое производство, технологическая и конструкторская подготовка производства.
та
.
S
к
та
(0
.
О
| Органмзацмflu ynpasneHue |
Use of lean manufacturing tools in an electroplating shop
Andreev I. A.
Obukhov State Plant, JSC, Saint Petersburg, Russian Federation
This article describes the experience of implementing a centralized control system of operational planning at the Obukhov State Plant JSC. This system is based on the use of lean manufacturing tools for reducing production losses during manufacturing of civilian and military products.
Keywords: lean manufacturing, electroplating, centralized control, industrial enterprise, defence-industrial complex
Information about the author
Andreev Ilya Andreevich - Head of the Department for Lean Manufacturing Technologies, Obukhov State Plant, JSC, Saint Petersburg, Russian Federation.
Research interests: production engineering, lean manufacturing, technological and design process engineering.
