数分を利益に変える: 多品種生産工場の段取り替えコストを削減

複数の SKU を稼働している食品生産施設では、最後の製品が前の製品から出荷された瞬間から時計が進み始めます。金型の交換、ホッパーのすすぎ、コンベア速度の調整、デポジッターの再調整に費やされる 1 分ごとに、生産量はゼロですが、それでも労働時間と諸経費がかかります。多品種生産工場では、これは 切り替えコスト 隠れた利益漏洩の最大の原因となることがよくあります。幸いなことに、セットアップ時間を短縮するための体系的なアプローチを適切な機器設計と組み合わせることで、失われた時間を直接回収可能なマージンに変えることができます。

実際の生産条件での切り替えコストの定義

切り替えコストは、レンチを回すオペレーターの賃金だけではありません。の合計です 無駄な労働力、無駄な原材料、廃棄された仕掛品、設備稼働率の低下、収益性の高い製品を稼働させないことによる機会費用。 。 2 シフトで 3 つの生産ラインを稼働している工場では、ラインごとに 45 分かかる毎日の切り替えは、年間数百時間の生産時間の損失につながります。

柔らかいバンズと硬いロールパンの両方を同じラインで製造する典型的なベーカリーを考えてみましょう。切り替えには、成形プレートの交換、生地ホッパーの調整、オーブンの温度プロファイルが安定するのを待ち、コンベアから残留生地を除去することが含まれます。各ステップには時間がかかりますが、より重要なのは、各ステップにより時間がかかることです。 変動性 。切り替え後の最初のバッチは、多くの場合仕様外となるため、再加工または廃棄する必要があります。このスクラップコストは、標準的な労働報告書には記載されませんが、切り替え請求書の一部です。

複数の製品を生産する工場がより苦痛を感じる理由

単一の製品を一日中生産する施設では、大量のセットアップにかかる時間を償却できます。しかし、複数の製品を生産するプラントは頻繁な中断に直面します。餃子のラインを豚肉から野菜の詰め物に切り替えるには、ホッパーを完全に洗浄する必要があります。春巻きのラインを薄い皮から厚い皮に移すには、温度調整とテストバッチが必要です。工場が同じ機器を使用する SKU が増えるほど、年間の切り替えコストは高くなり、多くの場合、5 年間の機器自体のコストを超えます。

ストップウォッチの先にある隠れたコストカテゴリー

ほとんどのマネージャーは、前回の実行の最後の良好な部分から次の実行の最初の良好な部分までの切り替え時間を測定します。そのストップウォッチは必要ですが、十分ではありません。通常、追加の 3 つのコスト カテゴリは追跡シートから漏れます。

• 物質的損失: ホッパー、パイプ、デポジターに残った残りの生地や詰め物は、多くの場合廃棄されます。シーフードやチーズなどの高価な詰め物の場合、これが毎月の損失に相当する可能性があります。
• 品質の高い再加工: 切り替え後の最初の 10 ～ 30 分間は、仕様外のアイテムが生成されることがよくあります。これらは無駄になるか、手作業によるやり直しが必要となり、どちらも販売可能な生産物を追加することなく労働力を消費します。
• 労働効率の悪さ: 標準化されたツールを使用すれば 1 人に削減できる作業を 2 人で行う交代要員は、回避可能な人件費をもたらします。同様に、工具不要であるべき金型を調整するためにメンテナンス技術者を待つのはまったくの無駄です。

切り替えあたりの実質コストの計算

1 回の切り替えにかかるコストを見積もるための実際的な式には、次の要素が含まれます。

年間 300 回の切り替えにより、その施設は引き継がれます 年間切り替えコストは 60,000 ドル — 単一行の場合。マージンへの影響は即座に現れます。切り替え時間が 20% 短縮されると、そのラインだけで年間 12,000 ドル以上の利益が解放されます。

段取り替え時間を直接短縮する装置設計の特徴

すべての切り替えの無駄が行動に起因するわけではありません。その多くは機械に組み込まれています。古い設備や不適切な設計の設備を使用しているプラ​​ントでは、多くの場合、複数のツール、手動調整、長時間にわたる分解を必要とする切り替え設計に悩まされています。対照的に、最新の食品成形装置は設計段階で切り替えに対応します。

工具不要のクイックリリース機構

オペレーターがレンチを使わずに成形プレートやノズルを交換できる機械は、セットアップ時間を数分から数秒に短縮します。たとえば、クランプ式離型装置を備えた包餡機では、位置合わせピンやネジ付きボルトが不要になります。オペレーターは古い金型を引き、新しい金型をスライドさせてレバーをロックするだけです。

独立したドライブ調整

のような機器では、 全自動ワンタン成形機 、包装紙の厚さと充填量を個別に調整できるため、オペレーターはドライブトレイン全体を再校正することなく製品サイズを切り替えることができます。その結果、完全な機械的調整ではなく、短時間の検証が実行されます。

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ホッパーとノズルの清掃性

異なる充填物に切り替える場合は、すべての接触面を徹底的に洗浄する必要があります。滑らかな内部表面、隙間の少ない機械、および迅速な取り外しが可能なホッパーを備えた機械は、洗浄時間を大幅に短縮します。工具を使わずに検査のために後方に傾けられるホッパーにより、切り替えのたびに実際に時間を節約できます。

デジタルパラメータメモリ

成形機によっては、製品ごとにレシピ パラメータを保存しているものもあります。オペレーターが保存されたレシピを選択すると、機械はモーター速度、滞留時間、コンベアの同期を自動的に調整します。これにより、ラインを再設定する際の推測が不要になり、ほとんどの切り替えに続く「試行錯誤」ウィンドウが大幅に圧縮されます。

スピード、保持力、製品保管: サポートキャスト

段取り替えの削減は成形機そのものに限定されません。生地の準備、中間発酵、最終的な蒸しまたは揚げなどの周囲のステップも、ラインが定常状態の生産にどれだけ早く戻るかに影響します。たとえば、湿度と温度を正確に制御できる発酵キャビネットは、切り替え後にオペレータが最初のバッチを廃棄せざるを得なくなることが多いばらつきを軽減します。あ 正確な環境制御を備えた商業用発酵キャビネット は生地の状態を標準化するのに役立ちます。そのため、前者は、ベタベタした生地や硬い生地に合わせて調整するのではなく、一貫した入力から開始します。

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同様に、調理ステップが急速に増加または減少する可能性がある場合、 応答性の高い熱制御を備えた食品蒸しカート −切り替え後、ラインがより早く生産温度に到達できるようになり、最初のバッチが処理されるまでの待ち時間が短縮されます。

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切り替えコストを半分に削減するための実践的な戦略

ほとんどのプラントでは、すべての機械を交換することなく、切り替えコストを 50% 削減することが可能です。このパスには、観察、標準化、および対象を絞った機器のアップグレードの組み合わせが必要です。

ステップ 1: ビデオ録画と各切り替えステップの時間を計測する

ほとんどのオペレータは、標準ワークシートに文書化されていないことを切り替え中に実行します。いくつかの切り替えを記録し、ラインスタッフと一緒にレビューすると、リアルタイムで誰も気づかなかった無駄な動き、重複したチェック、待ち時間が明らかになります。

ステップ 2: 外部セットアップと内部セットアップを分離する

外部セットアップには、オーブンの予熱、次の製品の包装の準備、新しい金型の準備など、機械の稼働中に実行できるアクティビティが含まれます。内部セットアップではマシンを停止する必要があります。できる限り多くの作業を外部セットアップに移すのが最も早い方法です。

ステップ 3: ツールと接続を標準化する

工場が同じフォーマーで 3 つの異なる製品を生産し、それぞれに異なる金型が必要な場合、各金型セットに色分けされた専用のカート (適切なクイックリリース クランプとクリーニング ブラシを備えたもの) を用意すると、検索時間と調整時間が短縮されます。

ステップ 4: 切り替え速度を内蔵した機器に投資する

新しいマシンを評価するときは、 文書化された切り替え時間 2 つの特定の製品タイプの間で。独立した充填および包装制御、クイックリリース金型、および洗浄に適したホッパーを備えた機械は、切り替えの労力とスクラップの削減により、高い初期コストを賄うことができます。

利益率向上の測定

切り替え改善プログラムを導入したら、次の 2 つの数値を追跡します。 ラインごとの平均切り替え時間 そして 切り替え後の最初の 30 分間の初回通過歩留まり 。 1 つ目は効率を測定します。 2 つ目は品質の安定性を測定します。これらを組み合わせてマージンへの影響を定量化します。

2 つの成形ラインを稼働し、切り替えコストが 200 ドルで年間 400 回の切り替えが行われるプラントの場合、平均時間を 30% 削減すると、約 年間 24,000 ドルの節約 。これは理論上の数字ではありません。これは、追加の固定経費なしで販売できる、人件費の削減、スクラップの削減、およびより大きな生産能力として実現されます。

1 本の線から始めてすべてを測定

切り替えコストから失われたマージンを最も早く取り戻す方法は、SKU 数が最も多いラインを選択して測定を開始することです。現在の状態を文書化し、外部セットアップと内部セットアップの分割を特定し、機器が工具不要の切り替えをサポートしているかどうかを確認します。そうでない場合は、次に機器を購入する際には、切り替え速度を最優先の選択基準として含める必要があります。節約された 1 分ごとに、プラントがすでに支払った分の容量が 1 分に相当します。これは純粋なマージンです。