Pengumpulan dan Manajemen Data Manufaktur Mengubah Toko Swiss
Manajemen data digital semakin mendorong strategi manufaktur, operasi, dan alokasi aset di perusahaan manufaktur kontemporer, namun, mengumpulkan dan membandingkan data pemesinan dengan cara yang seragam dapat menjadi tantangan bagi toko dengan perpaduan teknologi baru dan peralatan lama. Dan Villemaire adalah pemilik dan presiden Produk Mesin C&M. Didirikan oleh kakek dan ayahnya sebagai toko mesin sekrup Brown &Sharpe di Hudson, New Hampshire, 40 tahun yang lalu, bisnis ini telah berkembang menjadi rumah sekitar 100 mesin termasuk lebih dari 73 mesin bubut tipe Swiss CNC dan 19 pusat pembubutan CNC yang lebih besar. C&M melayani industri mulai dari kedirgantaraan dan pertahanan hingga bahan habis pakai tembaga, penanganan cairan, medis, robotika, dan optik dengan proses produksi produk mesin presisi hingga 1.000.000 keping atau lebih.
Villemaire merasa bahwa manajemen dan analisis data manufaktur yang terperinci akan membantu memfasilitasi pertumbuhan ke pasar baru melalui penjadwalan dan penggunaan sumber daya manufaktur yang lebih efisien. “Salah satu hal yang secara konsisten kami upayakan adalah mendorong keputusan dengan data,” katanya. Tetapi karena mesin toko memiliki usia dan pengoperasian yang sangat berbeda, sulit untuk mengumpulkan data yang akurat, konsisten, dan dapat dibandingkan. “Kami ingin memiliki pemahaman yang lebih baik tentang apa yang dilakukan mesin kami. Kami tahu bahwa beberapa mesin kami memiliki kemampuan untuk berbicara dengan kami dan memberi kami informasi dalam jenis format dasbor, tetapi tidak dengan cara yang seragam.”
C&M mengirimkan program CNC ke mesinnya melalui sistem DNC (distributed numeric control), tetapi bengkel secara tradisional mendokumentasikan output mesin menggunakan kartu waktu yang diisi dengan tangan. Operator secara manual mencatat jam kerja mereka dan suku cadang yang mereka produksi, dan kemudian menyerahkan kartu untuk masuk ke sistem ERP toko. Proses itu tidak berjalan dengan baik dengan banyak peluang kesalahan.
C&M memperoleh sistem DNC-nya dari WireFreeCNC, sebuah unit dari Macdac Engineering. Macdac menyediakan produk perangkat lunak dan perangkat keras manufaktur termasuk Mastercam, Catia dan berbagai peralatan jaringan. Penyedia perangkat lunak mengusulkan untuk menginstal Excellerant MDC (Manufacturing Data Collection) di C&M. Excellerant adalah dekoder universal yang menghubungkan mesin dan menangkap data CNC saat dihasilkan. Produk ini memungkinkan produsen untuk menghubungkan semua peralatan dan pengontrol mesin CNC (terlepas dari mereknya) dan memantau serta mengelola data setiap mesin secara real time dan mengirimkan data tersebut ke sistem ERP perusahaan.
Kelebihan DNC
MDC yang unggul dibangun di atas MTConnect, FANUC Focas, OPC-UA, Haas MNET Q-Codes dan protokol penghubung kontrol mesin lainnya, dan juga berkomunikasi dengan mesin CNC lama. Paket tersebut terdiri dari lisensi perangkat lunak dan perangkat keras yang mencakup tablet tampilan grafis yang terletak di setiap pengontrol mesin. Sistem menghitung bagian saat dibuat. Pada akhir setiap shift, operator memenuhi syarat jumlah bagian yang baik yang diselesaikan, dan totalnya secara otomatis dimasukkan ke dalam sistem ERP.
Dengan data yang akurat, toko dapat lebih memahami hasil sebenarnya. “Kami tidak benar-benar memiliki angka yang baik untuk dapat melihat hal-hal itu sebelumnya,” kata Villemaire. “Sistem ini memungkinkan kita untuk melakukan itu. Ini sangat membantu. Kami tidak mengandalkan kartu waktu yang ditulis tangan, dan kami tidak mengandalkan operator kami untuk mendorong perhitungan hasil dan throughput C&M.”
Shawn Bergeron, pemimpin peningkatan berkelanjutan C&M, mengatakan, “Akurasi informasi yang masuk ke sistem ERP kami secara eksponensial lebih baik daripada sebelumnya. Dari perspektif penjadwalan, ini meningkatkan banyak hal.”
Nomor keluaran yang salah yang umum di masa lalu, Mr. Bergeron menekankan, bukanlah hasil penipuan oleh operator mesin. "Mereka hanya tidak tahu," katanya. “Kami memiliki kesempatan di mana bagian-bagiannya hilang begitu saja. Misalnya, kami menjalankan 1.000 bagian, tetapi operator memiliki 700 di tangan, jadi dia pikir dia membuat 700. Sebenarnya, 300 bagian yang hilang tidak ditangkap dengan benar di dalam mesin, dan jatuh ke tempat chip.”
Kejadian tersebut mempengaruhi profitabilitas. “Hasil kami terpengaruh ketika suku cadang hilang di mesin. Kami telah menghabiskan waktu siklus, dan kami telah menghabiskan bahan dan tenaga untuk membuat sesuatu yang tidak dapat kami putar dan jual kepada pelanggan. Ini memo terlepas dari apakah itu ada di dalam mesin atau tidak, dan itu perlu dipertanggungjawabkan dengan cara itu. Sekarang, melalui pengumpulan data yang andal dan analisis akar masalah, kami mengetahui masalah yang perlu diperbaiki,” kata Mr. Bergeron.
Manfaat yang paling terlihat dari penerapan paket Excellerant adalah penghapusan kartu waktu. C&M juga melakukan uji coba penghapusan dokumentasi tambahan—lembar penghitungan yang melacak jumlah suku cadang harian melalui beberapa shift. Sistem melakukan ini secara otomatis, memberi operator gambaran tentang di mana mereka relatif terhadap kuantitas produksi untuk pekerjaan tersebut, mencegah overruns. Informasi tersebut juga dapat mengkonfirmasi bahwa jumlah material yang ada cukup untuk menyelesaikan volume bagian yang dibutuhkan. “Dokumentasi otomatis menghemat 15 atau 20 menit bagi operator yang dapat mereka gunakan kembali untuk membersihkan alat berat dan siap untuk shift berikutnya,” kata Mr. Villemaire.
Tujuannya adalah untuk mengotomatisasi pengumpulan data sebanyak mungkin. Kemudian manajemen dapat mulai menganalisis data dan menemukan cara untuk menangani masalah hasil. “Penggunaan sistem juga menambah nilai dari sudut pandang kepuasan pelanggan, karena kami dapat meningkatkan akurasi biaya kami dan meningkatkan nilai kami kepada pelanggan kami,” kata Mr. Bergeron.
Mengubah Budaya
Adopsi pengumpulan data otomatis secara besar-besaran mewakili perubahan budaya yang signifikan untuk bisnis berusia 40 tahun. Tuan Villemaire memindahkan C&M dari cara-cara lama dalam melakukan sesuatu dengan mengelilingi dirinya dengan sumber daya dan ide-ide segar. Mr Bergeron menjelaskan, “Kami baru-baru ini mempekerjakan manajer operasi dan manajer kualitas dengan keahlian yang berbeda dari yang kami miliki sebelumnya. Kami menyewa seorang manajer keuangan juga. Dan mencoba mengelilingi dirinya dengan tim inti untuk membawa organisasi ini ke tempat yang harus dituju berdasarkan fakta dan data, bukan berdasarkan emosi dan sikap 'kami melakukannya dengan cara ini 30 tahun yang lalu'. Jika kita terus melakukannya seperti itu, 30 tahun dari sekarang kita tidak akan punya tempat untuk dituju.” Perusahaan ingin mempekerjakan 55 orang selama tiga hingga empat tahun ke depan.
Keikutsertaan yang Lebih Baik
Karyawan, dan operator khususnya, telah menyetujui penerapan sistem Excellerant secara lebih terbuka daripada yang diantisipasi Mr. Bergeron. “Saya telah meminta operator memperhatikan bahwa kami melacak informasi dengan lebih baik,” katanya. “Mereka melihat nilainya. Itu bukan alat untuk menegur orang. Itu hal terakhir yang ingin kami lakukan. Kami lebih suka menggunakannya sebagai alat untuk analisis akar penyebab dan tindakan korektif dan pencegahan ke depan. Manfaatnya di masa depan sangat luar biasa.”
Lingkungan Tanpa Kertas
Salah satu tujuan mengadopsi manajemen data otomatis adalah untuk bergerak menuju lingkungan tanpa kertas, terutama di lantai toko. Elemen kunci dari upaya itu adalah tablet tampilan grafis yang dipasang pada setiap peralatan mesin. Pada tablet, yang menampilkan antarmuka pengguna sederhana yang dirancang untuk fungsi yang jelas dan logis, peralatan mesin diwakili oleh ikon grafis.
Mesin biasanya dalam keadaan idle saat operator masuk. Setelah operator memasukkan nomor karyawan, ikon mesin berubah menjadi merah, yang menunjukkan bahwa mesin sedang dalam mode penyetelan. Saat penyiapan selesai, ikon berubah dari merah menjadi oranye. Setelah operator menyelesaikan penyiapan, termasuk mengirimkan dimensi nominal untuk bagian pertama, sistem menetapkan jumlah bagian. Ketika bagian pertama dikonfirmasi sebagai bagian yang baik, operator memenuhi syarat bagian itu ke dalam produksi dan memulai proses produksi. Selama menjalankan operator dapat login dan memeriksa output mesin dibandingkan dengan jadwal produksi dan total bagian yang dibutuhkan. Di akhir proses, operator memberi tahu sistem berapa banyak bagian bagus yang dibuat. Tampilan tablet grafis juga tersedia di komputer desktop di kantor toko serta di perangkat seluler.
Pengurangan dokumen juga berkontribusi pada kepatuhan terhadap peraturan. Sebagai contoh, Mr Bergeron mengatakan penggunaan sistem Excellerant memfasilitasi kepatuhan dengan standar NIST (National Institute of Standards and Technology), khususnya standar keamanan cyber SP800-171. Denda besar dimungkinkan jika terjadi pelanggaran data. “Itu mengharuskan kami untuk sangat berhati-hati dengan kekayaan intelektual pelanggan kami seperti spesifikasi dan gambar,” katanya. “Dalam banyak kasus, ini adalah bagian dari kewajiban kontraktual kami kepada pelanggan untuk mengontrol informasi mereka dan menjamin tidak jatuh ke tangan yang salah.” Menyimpan informasi pada tablet pada mesin membatasi jumlah cetakan pelanggan dan spesifikasi yang ada di lantai toko. “Dalam beberapa kasus, standar keamanan siber adalah semacam penghalang untuk masuk ke pasar toko lain,” lanjut Bergeron. “Banyak pelanggan kami, khususnya di bidang pertahanan, bertanya kepada kami apakah dan kapan kami akan mematuhinya.”
Campuran Peralatan Mesin yang Bervariasi
C&M mengoperasikan lebih dari 73 mesin bubut CNC tipe Swiss termasuk mesin dari Star, Citizen dan Tsugami. Pusat pembubutan CNC yang lebih besar mencakup mesin dari Miyano, Eurotech, dan Hardinge. Kontrol mesin berasal dari FANUC dan Mitsubishi. Bergeron mengatakan jumlah dan variasi mesin di toko C&M merupakan tantangan dalam mengumpulkan dan menstandardisasi data. “Masing-masing sedikit berbeda dari yang berikutnya, dan kami memiliki banyak mesin yang lebih tua. Pada mesin yang lebih baru, mengimplementasikan Excellerant cukup cepat dan mudah; itu semacam plug and play. Ada lebih banyak interaksi dengan mesin yang lebih tua untuk menyiapkan sistem. Tapi sekarang ada di hampir setiap mesin yang kami miliki, dan kami memiliki enam mesin bubut Citizen CNC Swiss baru yang kami tambahkan.”
Toko ini memproduksi suku cadang dengan diameter mulai dari 0,03125 inci hingga 1,5 inci pada mesin bubut otomatis Swiss dan diameter hingga 4 inci pada pusat pembubutan yang lebih besar. “Jadi, ada perbedaan yang cukup besar dalam ukuran pekerjaan yang bisa kami lakukan dengan kemampuan mesin yang berbeda. Kami dapat melihat kemampuan mesin kami yang berbeda dan menjadwalkannya,” kata Bergeron. Perusahaan telah melakukan banyak pekerjaan untuk mencari tahu platform mesin terbaik untuk setiap pekerjaan, dan sistem Excellerant membantu mereka untuk lebih memahami pilihan ini.
Mr Bergeron mengatakan masukan tentang penggunaan sistem sebagian besar berasal dari lantai toko. “Itu tidak datang dari saya atau siapa pun di manajemen; itu berasal dari karyawan yang menggunakan sistem setiap hari. Dan di situlah kesuksesan akan terletak—pada karyawan yang mengadopsinya dan melihat manfaat dari sistem tersebut,” jelasnya. Beberapa dari mereka dapat menggali dan melakukan analisis akar penyebab untuk masalah jumlah bagian. Bagi yang lain, setelah aktif dan berjalan, itu hanya berfungsi, selama orang mengikuti petunjuk. “Sangat penting bahwa karyawan mempercayai sistem. Yang diperlukan hanyalah penyetelan halus dan perhatian terhadap detail. Teknisi kami sangat berorientasi pada detail dan menghasilkan suku cadang yang sangat kecil dengan toleransi yang sangat halus. Saya tahu mereka bisa melakukan ini.”
Fitur Penting
Mr Bergeron mencatat bahwa fitur penting dari sistem ini disebut Eagle Eye View, yang menyediakan detail pekerjaan lengkap seperti informasi pelanggan, nomor bagian, nomor cetak, revisi, status pekerjaan, kapan suku cadang dipesan, tanggal jatuh tempo, dan pesanan yang diperbarui jumlah.
Catatan Operasi adalah fitur berharga lainnya, memungkinkan komunikasi dua arah antara kantor dan lantai. Baik operator atau personel kantor dapat mengetik pesan yang akan muncul di tablet di mesin maupun di dasbor di belakang layar. “Ini bisa menjadi sesuatu yang sederhana seperti seberapa baik pekerjaan berjalan malam sebelumnya dan jika ada masalah, berbagi informasi dengan shift yang akan datang,” kata Bergeron. Toko menjalankan shift pertama dan shift kedua yang dimodifikasi; mungkin ada jeda tiga atau empat jam antara shift handoff dari malam ke pagi. “Dengan Macdac, kami mengembangkan kemampuan untuk menyimpan Catatan Operasi dengan nomor bagian sehingga saat pekerjaan dijadwalkan berikutnya, operator atau karyawan lain dapat menanyakan catatan tersebut dan mengetahui bagaimana pekerjaan itu berjalan sebelumnya.”
Nilai Data yang Dapat Diakses
Data yang andal dan dapat diakses menyoroti masalah dan membawanya ke garis depan. “Jika tidak ada di depan Anda dan Anda tidak memperhatikan dan tidak mencoba melakukan sesuatu, Anda tidak akan pernah menjadi lebih baik,” kata Bergeron. “Sekarang kami memiliki data bagus yang masuk, kami dapat melakukan kueri data hasil dan menganalisisnya untuk tren atau pola, atau untuk melihat apakah ada mesin tertentu yang selalu bermasalah. Dengan data yang akurat, ada banyak faktor berbeda yang dapat kami pahami dan gunakan untuk mengoperasikan fasilitas kami dengan lebih baik. Transisi besar sekarang adalah tim manajemen menengah mulai menggunakan sistem untuk membuat keputusan.”
Data memungkinkan pekerjaan dijadwalkan pada platform yang benar. C&M memiliki insiden di masa lalu di mana pekerjaan dijadwalkan pada mesin yang tidak tersedia. Sistem Excellerant menunjukkan ke mana arah setiap pekerjaan dan memberikan wawasan tentang apa yang terjadi saat ini. Ini dapat digunakan untuk mengarahkan lalu lintas dan membuat keputusan.
Mengadopsi Teknologi Manajemen Data Otomatis
Toko yang mempertimbangkan untuk menggunakan teknologi manajemen data otomatis akan merasa terbantu untuk membuat proses mereka sekonsisten mungkin secara menyeluruh. Sebagai contoh, kriteria untuk jumlah suku cadang harus distandarisasi jika memungkinkan. Mempertimbangkan sifat suku cadang dan peralatan mesin C&M, jumlah suku cadang secara umum didasarkan pada operasi pisah batas. Saat bagian diputar dari
bar-fed stock, cutoff menandakan bahwa suatu bagian sudah selesai. Dalam hal ini, ini sebenarnya adalah jumlah operasi daripada jumlah bagian yang sebenarnya. “Ini belum tentu dipotong dan kering untuk apa yang akan memberi Anda jumlah bagian,” kata Mr Bergeron. “Anda hanya perlu memastikan ada kode atau variabel tertentu dalam program pemesinan, dan Anda perlu memiliki seseorang di tim yang memahami kode—dalam hal ini programmer. Menstandarisasikan sebanyak mungkin akan mempermudah pemecahan masalah juga.”
Dalam mempersiapkan perubahan ke pengumpulan data otomatis, penunjukan pemimpin proyek atau juara sangat penting dalam memastikan bahwa upaya tetap pada jalurnya dan bahwa ada orang yang ditunjuk dengan jelas untuk komunikasi pada setiap penundaan atau kejadian lainnya. Hubungan baik dengan pemasok sistem manajemen data sangat penting.
Bergeron menekankan perlunya membentuk tim multidisiplin bahkan sebelum menandatangani kontrak pengelolaan data. “Tim harus terdiri dari perwakilan dari operasi, IT, dan juara dari lantai toko, tetapi itu benar-benar melibatkan banyak orang dari semua disiplin ilmu yang berbeda di toko,” katanya. “Kuncinya adalah mendapatkan ide sebelumnya tentang bagaimana sistem akan bekerja. Diskusi-diskusi itu bisa dimulai, dan benihnya bisa ditanam, jadi ketika sistem itu diterapkan, tidak semuanya baru. Ini mengharuskan semua orang dalam organisasi untuk berpartisipasi sampai tingkat tertentu.”
Masa Depan Pengumpulan Data Otomatis
Bergeron berkata, “Excellerant dapat digunakan di setiap operasi dalam proses manufaktur, tetapi saat ini kami tidak menerapkan sistem tersebut secara maksimal. Kami menggunakannya pada penyiapan dan produksi pada peralatan mesin, dan belum dalam pemeriksaan akhir, pengiriman, atau aspek proses lainnya. Di masa depan, kami akan lebih memanfaatkan teknologi dan memanfaatkannya secara maksimal. Intinya adalah mengumpulkan data dan memasukkannya kembali ke dalam sistem untuk digunakan karyawan kami. Mereka tahu lebih baik daripada siapa pun tentang apa yang sedang terjadi.”
"Empat C" dari C&M
Sejalan dengan mengadopsi pengumpulan data otomatis dan teknologi manajemen, C&M mencari cara untuk memperjelas identitas dan tujuan organisasi. Dan Villemaire berkata, “Kami menghabiskan sebagian besar dari dua setengah tahun terakhir untuk mendefinisikan nilai-nilai C&M. Kami tiba di 'The Four C's of C&M', yaitu fokus pada pelanggan, peningkatan berkelanjutan, kolaborasi, dan komunitas.”
“Jelas fokus pelanggan adalah tujuan utama kami; membuat pelanggan kami senang dan memastikan kami melakukan apa yang mereka butuhkan dari kami,” kata Villemaire. “Kolaborasi dan peningkatan berkelanjutan berjalan seiring; kerja sama tim sangat penting untuk bergerak maju. Perbaikan berkelanjutan adalah istilah yang sering digunakan, tetapi kami selalu berusaha untuk melakukan yang lebih baik. Sistem Excellerant memungkinkan kami mengumpulkan data yang kami butuhkan untuk dapat mengukur peningkatan. Sebelumnya kami tidak tahu apakah kami melakukan lebih baik atau tidak karena kami tidak memiliki data untuk mengatakannya.”
Sehubungan dengan komunitas "C" keempat, "Ini dua kali lipat," kata Villemaire. “Kami berkomitmen untuk berada di sana untuk satu sama lain dan memberikan kembali kepada komunitas lokal. Dalam komunitas internal perusahaan kami, orang-orang memiliki masalah atau peristiwa pribadi dalam kehidupan mereka di mana mereka membutuhkan dukungan dan kami menanggapinya dengan sangat serius. Kami menganggap diri kami sebagai keluarga. Kami ada untuk orang-orang kami; kami ada untuk mendukung mereka.”
Mengenai komunitas lokal di luar perusahaan, Mr. Villemaire menambahkan, “Kami melakukan food drive, kami mengadopsi keluarga untuk Natal, kami adalah sponsor untuk Boys and Girls Club dan banyak organisasi nirlaba lainnya. Pada tahun 2019, tujuan kami adalah agar setiap karyawan kami melakukan delapan jam—satu hari berbayar—pekerjaan layanan masyarakat di luar lokasi. Kami semakin memasukkan sikap itu ke dalam cara kami melakukan berbagai hal di sini. Kami melakukan banyak hal yang tidak diketahui orang. Saya mencoba untuk membuat memberi kembali bagian dari kebijakan publik kami dengan karyawan kami dan pelanggan kami. Kami memberi kembali. Ini penting bagi kami.”
Produk Mesin C&M | 603-889-1330 | cm-machineproducts.com
Macdac Engineering Inc. | 860-749-5544 | macdac.com
