Как рассчитать производственную мощность линии восстановления шин

Практический расчет производительности линии восстановления шин начинается с одного принципа: необходимо отделять заявленную производительность отдельных машин от количества шин, которые могут выйти с линии в приемлемом состоянии. Шероховка, наложение протектора, вулканизация, инспекция, ремонт и перемещение материалов работают с разной скоростью. Самый медленный эффективный этап с учетом потерь и эксплуатационной готовности определяет производственный план.

Для руководителя проекта полезным результатом является не теоретический показатель «шин в день». Это обоснованный диапазон количества качественно восстановленных шин за смену, день и год, основанный на фактическом ассортименте шин, методе вулканизации, схеме укомплектования персоналом и контрольных точках качества. Затем этот диапазон может использоваться для подбора оборудования, планирования инженерных ресурсов, распределения рабочей силы и моделирования окупаемости.

Начните с определения требуемого выпуска

Перед расчетом производительности оборудования определите, что считается выпуском. В операции по восстановлению шин соответствующей единицей обычно является готовая шина, прошедшая окончательную инспекцию и допущенная к отгрузке. Не следует учитывать невулканизированные шины, ожидающие вулканизации, шины в очереди на ремонт и единицы, отклоненные при окончательной проверке.

В определении также должна быть указана категория шин. Линия, обрабатывающая легковые шины, шины для грузовиков и автобусов, сельскохозяйственные шины или смешанные коммерческие каркасы, не может использовать единое универсальное допущение по времени цикла. Более крупные каркасы требуют больше операций перемещения, могут нуждаться в большем объеме ремонта, дольше занимают позиции вулканизации и могут вносить более значительные колебания времени инспекции и наложения протектора.

Поэтому полезное производственное задание определяет:

• планируемые типы шин и распределение по размерам;
• предполагаемый процесс восстановления, например предварительную вулканизацию или вулканизацию в пресс-форме;
• показатель выпуска: принятые шины за смену, день или год;
• количество и продолжительность смен;
• планируемые рабочие дни и периоды планового технического обслуживания;
• ожидаемый уровень приемки каркасов и выход годной продукции по окончательному контролю качества.

Без этих определений показатель производительности может выглядеть точным, но быть непригодным для производственного планирования.

Определите узкое место, затем выполняйте расчет на его основе

Линия восстановления шин представляет собой последовательность взаимозависимых станций. Ее выпуск ограничивается узким местом, а не суммой производительностей машин. Во многих компоновках вулканизация является первым ограничением, поскольку имеет фиксированное количество позиций и относительно длительный цикл занятости. В других случаях ограничивающим фактором становятся инспекция и ремонт каркасов, когда состояние поступающих каркасов неоднородно. Шероховка, наложение протектора, установка конвертов или окончательная инспекция также могут стать ограничением, если линия была спроектирована исходя из номинальной производительности вулканизации без соответствующего обеспечения персоналом и оборудованием на предшествующих этапах.

Рассчитайте эффективную производительность каждого основного этапа, используя одинаковую временную основу:

Производительность этапа за смену = Доступные рабочие минуты за смену / Среднее эффективное время цикла на одну шину

Для параллельного оборудования умножьте результат на количество машин или рабочих мест, но только если каждая единица действительно может работать независимо. Например, два шероховальных станка могут удвоить производительность шероховки, тогда как общий оператор загрузки, станция инспекции или конвейер все равно могут ограничивать общий поток.

Для вулканизационного оборудования расчет обычно понятнее выражать через позиции вулканизации:

Производительность вулканизации за смену = Количество пригодных для использования вулканизационных позиций x Число завершенных циклов вулканизации за смену x Среднее количество шин на одну позицию

Если одна шина занимает одну позицию, последний множитель равен единице. Важное слово — «пригодных для использования». Номинальное количество мест в камере может включать позиции, недоступные из-за ограничений по размерам, технического обслуживания, схемы загрузки или необходимости учитывать производственный ассортимент.

Используйте среднее эффективное время цикла, а не время цикла только самой машины. Эффективное время включает загрузку, выгрузку, регулярные проверки, перемещение материалов, действия оператора и небольшие, но регулярно возникающие задержки между шинами. Станция наложения протектора, которая физически накладывает протектор за короткое время, может все же выдавать меньше шин за смену, если подготовленные каркасы поступают нерегулярно или оператор также занимается подготовкой конвертов.

Преобразуйте теоретическую пропускную способность в практический выпуск

После определения производительности самого ограниченного этапа примените коэффициенты готовности и качества. Простая формула для планирования выглядит следующим образом:

Количество годных шин в день = Теоретическая производительность узкого места x Эксплуатационная готовность x Выход процесса

Эксплуатационная готовность отражает долю запланированного времени, в течение которой узкое место фактически может производить продукцию. Она должна учитывать плановую очистку и регулировку, текущее техническое обслуживание, переналадку, задержки материалов, незначительные остановки и передачу смены. Ее не следует принимать равной 100 процентам только потому, что линия запланирована на полную смену.

Выход процесса учитывает шины, поступившие в производство, но не способные быть выпущенными как готовые восстановленные шины. Потери могут быть вызваны дефектами каркасов, выявленными при инспекции, ограничениями ремонта, дефектами наложения протектора, проблемами, связанными с вулканизацией, или несоответствиями при окончательной инспекции. Приемка каркасов заслуживает отдельного рассмотрения, когда проект оценивает входящий поток: линия восстановления не может произвести больше принятых шин, чем позволяет поток пригодных каркасов.

Упрощенный пример иллюстрирует метод. Предположим, что участок вулканизации является узким местом и теоретически может завершить 80 шин за запланированный рабочий день. Если реалистичная эксплуатационная готовность составляет 85 процентов, а конечный выход процесса — 95 процентов, плановый выпуск составляет:

80 x 0.85 x 0.95 = 64.6

Операционный план должен использовать 64 готовые шины в день или аналогичную консервативную целочисленную цель, а не 80. Этот разрыв не является неэффективностью по определению; это разница между паспортной производительностью оборудования и производственным обязательством, которым можно управлять.

Используйте взвешенный ассортимент шин, а не типовую шину

Смешанное производство — это область, в которой многие первоначальные модели производительности дают сбой. Линия может быть заявлена для одного стандартного размера шины, тогда как планируемая нагрузка включает несколько диаметров каркасов, ширин протектора, состояний ремонта и рецептур вулканизации. Для надлежащего расчета используется взвешенное среднее время цикла.

В данном примере взвешенное среднее составляет 25.4 минуты на одну шину. Деление доступных минут на 25.4 дает более достоверную производительность, чем использование времени 20 минут только для группы A. Такой же подход следует применять к занятости при вулканизации, времени шероховки и часам ремонта, когда эти этапы существенно различаются по группам шин.

Проектным группам следует пересматривать ассортимент после начала производства. Изменение среди клиентов автопарков, в поставках каркасов или доле шин с большим объемом ремонта может изменить узкое место без каких-либо изменений установленного оборудования.

Не превращайте годовую производительность в простое календарное умножение

Годовая производительность часто завышается путем умножения дневного показателя на каждый номинальный рабочий день. Обоснованная годовая модель вычитает плановые остановки, профилактическое техническое обслуживание, период выхода на проектную мощность нового оборудования, время обучения и производственные перерывы, связанные с крупными переналадками или валидацией процесса.

Годовой выпуск годной продукции = Количество годных шин за плановый день x Фактические запланированные производственные дни

«Фактические запланированные производственные дни» должны быть управленческим допущением, а не количеством дней, теоретически доступных по календарю. Когда оценка используется для принятия инвестиционного решения, разумно представить как минимум два сценария: базовый сценарий с плановыми условиями работы и ограниченный сценарий, отражающий менее благоприятный ассортимент каркасов или более низкую готовность в первый период эксплуатации. Это показывает, остается ли проект жизнеспособным при возникновении нормальных вариаций.

Согласуйте расчеты производительности с системами материалов и обеспечения

Основная линия — не единственная система, влияющая на выпуск. Подготовка протекторной ленты, нанесение клея, конверты, обращение с ободами, компрессоры, мощность парового или электрического нагрева, охлаждение и пространство для окончательной инспекции должны поддерживать рассчитанную скорость узкого места. В вулканизационной камере может быть достаточно позиций, однако дневной выпуск может снизиться, если шины накапливаются перед инспекцией или если оборот конвертов происходит слишком медленно.

Существует также практическая связь между восстановлением шин и обращением с материалами в конце срока службы. Отходы шероховки, отбракованная резина и непригодные резиновые материалы требуют определенного маршрута сбора и переработки. Если предприятие планирует получать резиновый порошок, такое оборудование, какподержанная дробилка-измельчитель резинового порошка, следует оценивать как отдельный процесс с собственными требованиями к состоянию сырья, размеру ячеек сита, улавливанию пыли, охлаждению и часовой производительности. Его выпуск не следует добавлять к выпуску восстановленных шин; он поддерживает обработку отходов или восстановление материалов, а не темп выпуска линии восстановления шин.

Включите расчет в план приемки при вводе в эксплуатацию

Окончательный показатель производительности должен быть подтвержден при заявленных производственных условиях. План приемки должен определять ассортимент шин, продолжительность смены, численность персонала, диапазон рецептур вулканизации, требуемую последовательность инспекции, допустимый порядок учета простоев и определение принятой готовой шины. В противном случае испытания производительности поставщика и производственные ожидания предприятия могут использовать разные допущения, при этом оба будут выглядеть корректными.

Линия, достигающая целевого показателя при стабильном узком ассортименте шин, может потребовать другого укомплектования персоналом, большего числа вулканизационных позиций или дополнительной станции подготовки для достижения той же цели при смешанных коммерческих каркасах. Поэтому расчет производительности лучше рассматривать как действующую операционную модель. Когда он строится на времени узкого места, готовности, выходе годной продукции и реальном ассортименте каркасов, он становится полезным для принятия решений о том, куда инвестировать, прежде чем пропускная способность станет проблемой.