تحسين عملية حقن البلاستيك

يجب متابعة تحسين كفاءة التصنيع، وتقليل المخزون، وتقليل النفايات، والحفاظ على جودة المنتج بعناية، ولكن مقياس الأداء الأكثر أهمية بالنسبة لمعالجي البلاستيك هو وقت دورة القالب.

توفر مؤشرات الأداء الرئيسية (KPIs) رؤى للاستجابة السريعة للظروف المتغيرة والتهديدات المباشرة، أو لتنفيذ تعديلات دقيقة للحفاظ على اتجاهات الأعمال في اتجاه صحي. وفي حين أن هناك العديد من المجالات المهمة التي يجب متابعتها، فإن مقياسًا واحدًا هو بلا شك الأكثر أهمية ويجب أن يكون على رأس القائمة لأي معالج بلاستيك.

يمكن تقديم حجة قوية لجمع وتحليل المقاييس المتعلقة بتحسين الكفاءة أو الاستجابة، وخفض المخزون، والحد من النفايات، وبالطبع الحفاظ على جودة المنتج. كل من هذه المجالات مهمة جدًا لصحة الشركة ويجب متابعتها بعناية. ولكن بالنسبة لمصنعي البلاستيك، فإن المقياس الأكثر أهمية للأداء هو وقت دورة القالب. وقت الدورة هو الوقت الإجمالي الذي يستغرقه صب طلقة واحدة من البلاستيك - من وقت حقن البلاستيك في القالب حتى بدء الطلقة البلاستيكية التالية.

لنبدأ من البداية بتوضيح أن زمن الدورة متغير ويتأثر بعدة عوامل ـ تصميم القالب، وتكوين التجويف (الجزء)، ومادة الصب. وهذه العوامل وغيرها تؤثر على الوقت الذي يستغرقه حقن البلاستيك في القالب، وتبريد البلاستيك، وفتح القالب، وإخراج الجزء، وإعادة إغلاق القالب. وعلى نحو مماثل، فإن الوقت المطلوب لتبريد المادة يعتمد على خصائص خطوط التبريد المصممة في القالب وسمك المادة المصبوبة (حجم الجزء وهندسته).

مصنعي قوالب الحقن البلاستيكية عادةً ما يتم قياس وقت دورة القالب بعد وقوع الحدث. وهذا لا يساعد كثيرًا في دعم التحسينات التشغيلية. أفضل الطرق لتحديد وقت الدورة في حين يتم تصميم وقت دورة أساسي (نظري) في العملية والقالب، فإن المشغل وظروف التشغيل سيكون لها بعض التأثير على وقت الدورة الفعلي. تقيس معظم الشركات وقت دورة القالب بشكل غير مباشر فقط بعد وقوع الحدث. غالبًا ما يتم تحديد ذلك ببساطة عن طريق تقسيم الوقت الإجمالي المطلوب لإنتاج سلسلة من المنتجات على عدد الأجزاء (الدورات) المنتجة. في حين أن هذا قد يكون مفيدًا لأغراض المحاسبة والهندسة، إلا أن هذه المعلومات لا تساعد كثيرًا في دعم إدارة العمل والتحسينات التشغيلية.

الخيار الأفضل هو قياس وتحليل وعرض وقت الدورة بشكل مستمر أثناء نوبة عمل معينة. وبهذه الطريقة، يمكن للإدارة مراقبة الأداء الفعلي للموارد المركزية للمصنع والتأكد من أن المنشأة تعمل بكامل طاقتها في الوقت الفعلي.

إن تصميم القالب والعملية نفسها يحددان زمن دورة التشغيل النظرية. ويمكن اعتبار هذه الدورة هي الأفضل أو الأمثل بشكل عام. وبالطبع، في حين أن التشغيل بأقل من الحد الأمثل النظري يكون أقل إنتاجية وأقل كفاءة، فإن التشغيل بأعلى من دورة التصميم ليس بالضرورة أمرًا جيدًا أيضًا. على سبيل المثال، إذا كان من المفترض أن يكون زمن الدورة 11 ثانية، ولكن المهمة تعمل في 10 ثوانٍ، فقد يبدو المنتج الخارج من الماكينة جيدًا، ولكن قد يكون به عيوب خفية تتسبب في فشله في فحوصات الجودة اللاحقة. في هذه الحالة، فإن مراقبة زمن الدورة المستمر من شأنها أن تؤدي إلى تنبيهات فورية للتحقق بسرعة من جودة المنتج واتخاذ إجراءات تصحيحية لمنع إنتاج المزيد من الأجزاء التي سيتم التخلص منها قريبًا.

كل ثانية لها قيمتها... حقا
تؤثر إجراءات المشغل وحالة المعدات وصيانتها والظروف البيئية على وقت دورة القالب. يسمح الاكتشاف المبكر لأي مثبطات بالاستجابة السريعة للتصحيحات وزيادة الإنتاج.

إن الآلة التي يتم صيانتها بشكل جيد ستكون أسرع وأكثر موثوقية، مما يؤدي إلى أداء أكثر اتساقًا. وعلى نحو مماثل، يمكن أن يكون لخبرة المشغل ومهاراته تأثير كبير على دورة القالب وإنتاجية الآلة، وفي النهاية المصنع. يجب أن يكون هناك نظام قائم لتتبع أوقات الدورة التاريخية باستمرار، وإدارة جداول الصيانة، وتحديد وقت الدورة لكل آلة لتحسين الإنتاجية والربحية الإجمالية. والأهم من ذلك، أن البيانات من مثل هذا النظام تسمح بالتخطيط والجدولة بشكل أفضل.

لنفترض أن القالب مصمم لدورة زمنية مدتها 10 ثوانٍ. وللحفاظ على واجباته وإنتاج أجزاء جيدة، قد يقوم عامل عديم الخبرة بتشغيل الآلة بدورة مدتها 11 ثانية. قد تتساءل: ما الفرق الذي تحدثه ثانية واحدة حقًا؟ تعني ثانية إضافية من وقت الدورة انخفاضًا في الإنتاجية بمقدار 10%. يعني التأثير التراكمي أن الأمر يستغرق 10% وقتًا أطول لإكمال مهمة معينة وأن الناتج الإجمالي للآلة لكل وردية أقل بمقدار 10%. إن إعادة الآلة إلى السرعة التصميمية من شأنه أن يؤدي إلى تحسن بمقدار 11% على السرعة المنخفضة (اقسم 9 ثوانٍ على 10 للحصول على النسبة المئوية للتحسن)، مع زيادة الكفاءة والإنتاجية وخفض التكاليف.

تحسين اختيار الماكينة
كما يوفر تتبع أداء القالب (زمن الدورة) بواسطة الآلة فرصة لإدارة المصنع بشكل أفضل وتحقيق الناتج الأمثل. قد يعمل قالب معين بفعالية في دورة مدتها 10 ثوانٍ على آلة واحدة، ولكن لمدة 8 ثوانٍ على آلة أخرى.

في حالة تساوي جميع العوامل الأخرى، فقد يكون من الأفضل تشغيل المهمة على الآلة الثانية. وبالنظر إلى المهام التي سيتم معالجتها ومعدلات تشغيلها المحددة، واختلافات الألوان، والأولويات، وجداول الصيانة، وتوافر المشغل، وعوامل أخرى، فقد تكون المهام البديلة مفيدة. وبدون معلومات جيدة عن الأداء للقالب والآلة والمشغل، فإن هذه القرارات تكون صعبة في أفضل الأحوال.

إن استثمارًا صغيرًا نسبيًا في جمع البيانات يمكن أن يحسن كفاءة الإنتاج بشكل كبير.

العائد على الاستثمار هناك فرصة أخرى للقياس من خلال التحقق المستمر من زمن الدورة مقارنة بكفاءة التعبئة والتغليف. يمكن للإدخال الآلي لأرضية المصنع من الماكينة، مقارنة مباشرة بمسح الباركود للعناصر التي يتم تعبئتها، الاحتفاظ بعدد مستمر من تقدم العمل والجودة (الرفض). يوفر هذا بيانات مستمرة في الوقت الفعلي للتخطيط لموعد شحن العمل الحالي ومتى يمكن بدء العمل التالي. بالإضافة إلى ذلك، يوفر هذا فائدة إضافية تتمثل في تتبع أكثر دقة لاستخدام المواد الخام.

في أغلب الحالات، يمكن استخدام أجهزة استشعار مراقبة الآلات البسيطة المدمجة أو المجهزة بعناصر تحكم الآلات لتوفير قدرات جمع البيانات وتحليلها في أنظمة التخطيط والإدارة. يوفر الاستثمار الصغير نسبيًا في جمع البيانات مدخلات تؤدي إلى جدولة أفضل وعمليات وإدارة أكثر كفاءة للمصانع ومكاسب في الكفاءة بشكل عام.

فهم علامات التحذير
توجد مؤشرات في كل مكان حولنا. يخبرنا ضوء لوحة التحكم عندما تحتاج السيارة إلى الصيانة. ويصدر إنذار الدخان صوتًا عندما تنخفض طاقة البطارية. وقد يرسل البنك رسالة نصية عندما تنفد الأموال.

في حين لا توجد إنذارات "انخفاض الإنتاجية" الوامضة للمصنعين، فهناك علامات واضحة على ضعف الأداء والمشاكل إذا كنت تعرف أين تبحث وكيف تحدد أولويات أهميتها. بالنسبة لمصنعي البلاستيك، فإن وقت دورة القالب هو المقياس الأكثر أهمية للأداء.