Transformasi Manufaktur Swiss dengan Pengumpulan & Manajemen Data Canggih

Manajemen data digital semakin mendorong strategi manufaktur, operasi, dan alokasi aset di perusahaan manufaktur kontemporer, namun mengumpulkan dan membandingkan data pemesinan secara seragam dapat menjadi tantangan bagi bengkel dengan campuran teknologi baru dan peralatan lama. Dan Villemaire adalah pemilik dan presiden C&M Machine Products. Didirikan oleh kakek dan ayahnya sebagai bengkel mesin bor Brown & Sharpe di Hudson, New Hampshire, 40 tahun yang lalu, bisnis telah tumbuh untuk menempatkan sekitar 100 mesin termasuk lebih dari 73 lathe CNC Swiss-type dan 19 turning center CNC yang lebih besar. C&M melayani industri yang bervariasi dari aerospace dan pertahanan hingga konsumsi tembaga, penanganan cairan, medis, robotika dan optik dengan run produksi produk pemesinan presisi hingga 1.000.000 potongan atau lebih.

Mr. Villemaire menganggap bahwa manajemen dan analisis data manufaktur detail akan membantu memfasilitasi pertumbuhan ke pasar baru melalui penjadwalan dan penggunaan sumber daya manufaktur yang lebih efisien. "Salah satu hal yang kami usahakan secara konsisten adalah mendorong keputusan dengan data," katanya. Namun karena mesin bengkel bervariasi secara luas dalam usia dan operasi, 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 memberikan informasi dalam format dashboard, namun tidak secara seragam."

C&M mengirim program CNC ke mesinnya melalui sistem DNC (distributed numerical control), namun bengkel tradisional mendokumentasikan output mesin menggunakan kartu waktu yang diisi tangan. Operator secara manual mencatat jam kerja dan bagian yang diproduksi, kemudian menyerahkan kartu untuk dimasukkan ke dalam sistem ERP bengkel. Proses ini tidak berfungsi dengan baik dengan banyak peluang kesalahan.

C&M memperoleh sistem DNC-nya dari WireFreeCNC, sebuah unit Macdac Engineering. Macdac menyediakan produk perangkat lunak dan hardware manufaktur termasuk Mastercam, Catia dan berbagai peralatan jaringan. Pemasok perangkat lunak menyarankan pemasangan Excellerant MDC (Manufacturing Data Collection) di C&M. Excellerant adalah decoder universal yang menghubungkan mesin dan menangkap data CNC saat dihasilkan. Produk ini memungkinkan produsen untuk menghubungkan semua mesin dan kontrol CNC-nya (terlepas dari merek) dan memantau serta mengelola data setiap mesin secara real time dan mentransmisikan data tersebut ke sistem ERP perusahaan.

Keuntungan DNC

Excellerant MDC dibangun pada MTConnect, FANUC Focas, OPC-UA, Haas MNET Q-Codes dan protokol koneksi kontrol mesin lainnya, dan juga berkomunikasi dengan mesin CNC lama. Paket ini terdiri dari lisensi perangkat lunak dan hardware yang mencakup tablet tampilan grafik yang terletak di setiap kontrol mesin. Sistem ini menghitung bagian saat dibuat. Di akhir setiap shift, operator memvalidasi jumlah bagian yang baik yang selesai, dan totalnya secara otomatis dimasukkan ke dalam sistem ERP.

Dengan data yang akurat, bengkel dapat lebih memahami yield sebenarnya. "Kami tidak benar-benar memiliki angka yang baik untuk dapat melihat hal-hal itu sebelumnya," kata Mr. Villemaire. "Sistem ini memungkinkan kami untuk melakukannya. Ini sangat membantu. Kami tidak bergantung pada kartu waktu tangan, dan kami tidak bergantung pada operator kami untuk mendorong perhitungan yield dan throughput C&M."

Shawn Bergeron, pemimpin peningkatan berkelanjutan C&M, mengatakan, "Akurasi informasi yang masuk ke sistem ERP kami jauh lebih baik dari sebelumnya. Dari sudut pandang penjadwalan, ini memperbaiki banyak hal."

Angka output yang salah yang umum di masa lalu, Mr. Bergeron menekankan, bukan hasil dari penipuan oleh operator mesin. "Mereka hanya tidak tahu," katanya. "Kami memiliki kesempatan di mana bagian hanya hilang. Misalnya, kami menjalankan 1.000 bagian, tetapi operator memiliki 700 di tangan, jadi dia pikir telah membuat 700. Sebenarnya, 300 bagian yang hilang tidak tertangkap dengan benar di mesin, dan jatuh ke dalam chip bin."

Kejadian seperti itu mempengaruhi profitabilitas. "Yield kami terpengaruh ketika bagian hilang di mesin. Kami telah menghabiskan waktu siklus, dan kami telah mengkonsumsi material dan tenaga kerja untuk membuat sesuatu yang tidak dapat kami jual kembali kepada pelanggan. Ini adalah scrap terlepas dari apakah itu di mesin atau tidak, dan perlu diperhitungkan dengan cara itu. Sekarang, melalui pengumpulan data yang andal dan analisis akar penyebab, kami tahu masalah yang perlu kami perbaiki," kata Mr. Bergeron.

Manfaat terlihat dari implementasi paket Excellerant adalah penghapusan kartu waktu. C&M juga sedang mencoba mencoba menghapus dokumentasi tambahan—lembar hitung yang melacak jumlah bagian harian melalui beberapa shift. Sistem ini melakukannya secara otomatis, memberikan operator ide di mana mereka relatif terhadap jumlah pembuatan untuk pekerjaan, mencegah overrun. Informasi juga dapat mengonfirmasi bahwa jumlah material yang tersedia cukup untuk menyelesaikan volume bagian yang diperlukan. "Dokumentasi otomatis menghemat 15 atau 20 menit bagi operator yang dapat dialokasikan untuk membersihkan dan menyiapkan mesin untuk shift berikutnya," kata Mr. Villemaire.

Tujuan adalah untuk mengotomatisasi pengumpulan data sebanyak mungkin. Kemudian manajemen dapat mulai menganalisis data dan menemukan cara untuk menangani masalah yield. "Penggunaan sistem juga menambah nilai dari sudut pandang kepuasan pelanggan, karena kami dapat meningkatkan akurasi biaya kami dan meningkatkan nilai kami bagi pelanggan," kata Mr. Bergeron.

Mengubah Budaya

Pengadopsi massal pengumpulan data otomatis mewakili pergeseran budaya yang signifikan untuk bisnis berusia 40 tahun. Mr. Villemaire memindahkan C&M dari cara lama bekerja dengan mengelilingi dirinya dengan sumber daya dan ide segar. Mr Bergeron menjelaskan, "Kami baru-baru ini mempekerjakan manajer operasi dan manajer kualitas dengan keterampilan yang berbeda dari yang kami miliki sebelumnya. Kami juga mempekerjakan manajer keuangan. Dan mencoba mengelilingi dirinya dengan tim inti untuk membawa organisasi ini ke tempat yang harus dicapai berdasarkan fakta dan data, bukan berdasarkan emosi dan sikap 'kami melakukannya dengan cara ini 30 tahun yang lalu'. Jika kami melanjutkan dengan cara itu, 30 tahun lagi kami tidak akan punya tempat untuk pergi." Perusahaan berencana untuk merekrut 55 orang selama tiga hingga empat tahun ke depan.

Dukungan yang Lebih Baik

Karyawan, dan operator khususnya, telah menerima implementasi sistem Excellerant lebih terbuka dari yang diantisipasi Mr. Bergeron. "Saya memiliki operator yang memperhatikan bahwa kami melacak informasi dengan lebih baik," katanya. "Mereka melihat nilainya. Ini bukan alat untuk menegur orang. Itu adalah hal terakhir yang kami inginkan. Kami lebih suka menggunakannya sebagai alat untuk analisis akar penyebab dan tindakan korektif dan preventif di masa depan. Manfaat di masa depan luar biasa."

Lingkungan Tanpa Kertas

Salah satu tujuan pengadopsi manajemen data otomatis adalah bergerak menuju lingkungan tanpa kertas, terutama di lantai produksi. Elemen kunci dari upaya ini adalah tablet tampilan grafik yang dipasang pada setiap mesin alat. Pada tablet, yang menampilkan antarmuka pengguna sederhana yang dirancang untuk fungsi yang jelas dan logis, mesin alat direpresentasikan oleh ikon grafik.

Mesin biasanya idle saat operator login. Setelah operator memasukkan nomor karyawan, ikon mesin berubah menjadi merah, menunjukkan bahwa sedang dalam mode setup. Setelah setup selesai, ikon berubah dari merah menjadi oranye. Setelah operator selesai setup, termasuk pengiriman dimensi nominal untuk bagian pertama, sistem menetapkan hitungan bagian. Ketika bagian pertama dikonfirmasi sebagai bagian yang baik, operator memvalidasi bagian itu ke dalam produksi dan memulai run produksi. Selama run, operator dapat login dan memeriksa output mesin dibandingkan dengan jadwal produksi dan total bagian yang diperlukan. Di akhir run, operator memberi tahu sistem berapa banyak bagian baik yang dibuat. Tampilan tablet grafik juga tersedia pada komputer desktop di kantor bengkel serta pada perangkat seluler.

Pengurangan kertas juga berkontribusi pada kepatuhan regulasi. Misalnya, Mr. Bergeron mengatakan penggunaan sistem Excellerant memfasilitasi kepatuhan terhadap standar NIST (National Institute of Standards and Technology), terutama standar keamanan siber SP800-171. Denda besar mungkin terjadi dalam hal pelanggaran data. "Itu mengharuskan kami untuk sangat berhati-hati dengan properti intelektual pelanggan kami seperti spesifikasi dan gambar," katanya. "Dalam banyak kasus ini adalah bagian dari kewajiban kontrak kami kepada pelanggan untuk mengontrol informasi mereka dan menjamin bahwa tidak jatuh ke tangan yang salah. Menyimpan informasi pada tablet di mesin membatasi jumlah cetakan dan spesifikasi pelanggan yang ada di lantai bengkel. "Dalam beberapa kasus, standar keamanan siber adalah suatu hambatan masuk ke pasar untuk bengkel lain," Mr. Bergeron melanjutkan. "Banyak pelanggan kami, khususnya di bidang pertahanan, bertanya kepada kami apakah dan kapan kami akan patuh."

Campuran Berbagai Mesin Alat

C&M mengoperasikan lebih dari 73 lathe CNC Swiss-type termasuk mesin dari Star, Citizen dan Tsugami. Turning center CNC yang lebih besar mencakup mesin dari Miyano, Eurotech dan Hardinge. Kontrol mesin dari FANUC dan Mitsubishi. Mr. Bergeron mengatakan jumlah dan variasi mesin di bengkel C&M menantang dalam mengumpulkan dan menstandarkan data. "Setiap satu sedikit berbeda dari yang lain, dan kami memiliki banyak mesin lama. Pada mesin yang lebih baru, implementasi Excellerant cukup cepat dan mudah; itu seperti plug and play. Ada banyak interaksi dengan mesin lama untuk menyiapkan sistem. Namun sekarang itu ada di hampir semua mesin yang kami miliki, dan kami memiliki enam lathe CNC Swiss Citizen baru yang kami tambahkan."

Bengkel memproduksi bagian dengan diameter dari 0,03125 inci hingga 1,5 inci pada lathe automatik Swissnya dan hingga 4 inci diameter pada turning center yang lebih besar. "Jadi, ada perbedaan yang cukup besar dalam ukuran pekerjaan yang dapat kami lakukan bersama dengan kemampuan mesin yang berbeda. Kami dapat melihat apa yang dapat dilakukan oleh mesin yang berbeda dan menjadwalkan sesuai itu," kata Mr. Bergeron. Perusahaan telah melakukan banyak pekerjaan untuk menemukan platform mesin terbaik untuk setiap pekerjaan, dan sistem Excellerant membantu mereka untuk lebih memahami pilihan-pilihan ini.

Mr. Bergeron mengatakan input tentang penggunaan sistem datang sebagian besar dari lantai produksi. "Itu tidak datang dari saya atau siapa pun di manajemen; itu datang dari karyawan yang menggunakan sistem setiap hari. Dan itulah tempat keberhasilan akan berada—pada karyawan yang mengadopsi dan melihat manfaat sistem," ia menjelaskan. Beberapa dari mereka dapat melakukan analisis akar penyebab untuk masalah hitungan bagian. Untuk yang lain, setelah berjalan, itu hanya bekerja, asalkan orang mengikuti petunjuk. "Penting bagi karyawan untuk percaya pada sistem. Yang diperlukan hanyalah penyesuaian halus dan perhatian pada detail. Machinist kami sangat detail-oriented dan memproduksi bagian yang sangat kecil dengan toleransi yang sangat halus. Saya tahu mereka dapat melakukannya."

Fitur Penting

Mr. Bergeron mencatat bahwa fitur penting dari sistem disebut Eagle Eye View, yang memberikan detail pekerjaan lengkap seperti informasi pelanggan, nomor bagian, nomor cetakan, revisi, status pekerjaan, kapan bagian dipesan, tanggal jatuh tempo, dan jumlah pesanan yang diperbarui.

Operation Notes adalah fitur berharga lainnya, memungkinkan komunikasi dua arah antara kantor dan lantai. Baik operator atau personil kantor dapat mengetik pesan yang akan muncul pada tablet di mesin serta pada dashboard di balik layar. "Itu bisa sesuatu sederhana seperti bagaimana pekerjaan berjalan malam sebelumnya dan apakah ada masalah, berbagi informasi dengan shift mendatang," kata Mr. Bergeron. Bengkel menjalankan shift pertama dan shift kedua yang dimodifikasi; mungkin ada jeda tiga atau empat jam antara perpindahan shift dari malam ke pagi. "Dengan Macdac, kami sedang mengembangkan kemampuan untuk menyimpan Operation Notes dengan nomor bagian sehingga saat pekerjaan dijadwalkan lagi, operator atau karyawan lain dapat memeriksa catatan dan mengetahui bagaimana pekerjaan berjalan sebelumnya."

Nilai Data yang Dapat Diakses

Data yang andal dan dapat diakses menyoroti masalah dan membawa mereka ke garis depan. "Jika tidak ada di depan Anda dan Anda tidak memperhatikan dan tidak mencoba untuk melakukan sesuatu tentang itu, Anda tidak akan pernah lebih baik," kata Mr. Bergeron. "Sekarang setelah kita memiliki data yang baik masuk, kita dapat memeriksa data yield dan menganalisinya untuk tren atau pola, atau untuk melihat apakah ada mesin tertentu yang selalu menjadi masalah. 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 bagi tim manajemen menengah untuk mulai menggunakan sistem untuk mengambil keputusan."

Data memungkinkan pekerjaan dijadwalkan pada platform yang tepat. C&M memiliki insiden di masa lalu di mana pekerjaan dijadwalkan pada mesin yang tidak tersedia. Sistem Excellerant menunjukkan ke mana setiap pekerjaan akan pergi dan memberikan wawasan tentang apa yang sedang terjadi saat ini. Ini dapat digunakan untuk mengatur lalu lintas dan membuat keputusan.

Mengadopsi Teknologi Manajemen Data Otomatis

Bengkel yang mempertimbangkan untuk menggunakan teknologi manajemen data otomatis akan menemukan bermanfaat untuk membuat proses mereka sejajar mungkin di seluruh linie. Sebagai contoh, kriteria untuk hitungan bagian harus distandarkan jika memungkinkan. Mempertimbangkan sifat bagian dan mesin alat C&M, hitungan bagian umumnya didasarkan pada operasi pemotongan. Ketika bagian diputar dari

stock yang di-feed bar, pemotongan menunjukkan bahwa bagian selesai. Dalam hal itu, itu sebenarnya hitungan operasi bukan hitungan bagian aktual. "Itu tidak selalu jelas apa yang akan memberi Anda hitungan bagian," kata Mr. Bergeron. "Anda hanya harus memastikan ada kode atau variabel tertentu dalam program pemesinan, dan Anda perlu memiliki seseorang di tim yang memahami kode—dalam hal ini programmer. Menstandarkan sebanyak mungkin membuatnya lebih mudah untuk troubleshooting juga."

Dalam persiapan untuk perubahan ke pengumpulan data otomatis, menunjuk pemimpin proyek atau juara adalah penting untuk memastikan upaya tetap pada jalur dan bahwa ada titik kontak yang jelas untuk komunikasi tentang keterlambatan atau kejadian lain. Hubungan yang baik dengan pemasok sistem manajemen data adalah esensial.

Mr. Bergeron menekankan kebutuhan untuk menyusun tim multidisipiner bahkan sebelum menandatangani kontrak manajemen data. "Tim harus terdiri dari perwakilan dari operasi, IT, dan juara dari lantai produksi, tetapi sebenarnya melibatkan banyak orang dari semua disiplin ilmu di bengkel," katanya. "Kunci adalah untuk mendapatkan gambaran sebelumnya tentang bagaimana sistem akan bekerja. Diskusi dapat dimulai, dan benih dapat ditanam, sehingga saat sistem diimplementasikan, itu tidak semuanya baru. Ini mengharuskan semua orang dalam organisasi untuk berpartisipasi hingga tingkat tertentu."

Masa Depan Pengumpulan Data Otomatis

Mr. Bergeron berkata, "Excellerant dapat digunakan dalam setiap operasi dalam proses manufaktur, namun saat ini kami tidak menerapkan sistem secara maksimal. Kami menggunakannya pada setup dan produksi di mesin alat, dan belum pada inspeksi akhir, pengiriman, atau aspek lain dari proses. Di masa depan kami akan lebih memanfaatkan teknologi dan mengambil manfaat maksimal darinya. Titik utamanya adalah untuk mengumpulkan data dan mengumpulkan kembali ke dalam sistem untuk digunakan karyawan. Mereka tahu lebih baik dari siapa pun apa yang sedang terjadi."

"Empat C" C&M

Seiring dengan pengadopsi teknologi pengumpulan dan manajemen data otomatis, C&M mencari cara untuk mengklarifikasi identitas dan tujuan organisasi. Dan Villemaire berkata, "Kami menghabiskan sebagian besar dua setengah tahun terakhir untuk mendefinisikan nilai-nilai C&M. Kami tiba pada 'Empat C dari C&M,' yaitu fokus pelanggan, peningkatan berkelanjutan, kolaborasi dan komunitas."

"Jelasnya fokus pelanggan adalah tujuan utama kami; membuat pelanggan kami senang dan memastikan kami melakukan apa yang mereka butuhkan kami lakukan," kata Mr. Villemaire. "Kolaborasi dan peningkatan berkelanjutan berjalan bersamaan; kerja tim esensial untuk maju. Peningkatan berkelanjutan adalah istilah yang terlalu sering digunakan, tetapi kami selalu berusaha untuk lebih baik. Sistem Excellerant memungkinkan kami untuk mengumpulkan data yang kita butuhkan untuk dapat mengukur perbaikan. Sebelumnya kami tidak tahu apakah kami lebih baik atau tidak karena kami tidak memiliki data untuk mengatakan itu."

Terkait dengan "C" keempat, komunitas, "Itu dua aspek," kata Mr. Villemaire. "Kami berkomitmen untuk ada satu sama lain dan untuk memberikan kembali kepada komunitas lokal. Dalam komunitas internal perusahaan kami, orang memiliki masalah pribadi atau peristiwa dalam kehidupan mereka di mana mereka butuh dukungan dan kami mengambilnya sangat serius. Kami menganggap diri kami sebagai keluarga. Kami ada untuk orang kami; kami ada untuk mendukung mereka."

Terkait komunitas lokal di luar perusahaan, Mr. Villemaire menambahkan, "Kami melakukan gerai pangan, kami mengadopsi keluarga untuk Natal, kami sponsor untuk Boys and Girls Club dan banyak organisasi non-profit lainnya. Pada 2019, tujuan kami adalah untuk setiap karyawan kami melakukan delapan jam—satu hari berbayar—kerja komunitas di luar tempat. Kami menggabungkan sikap ini lebih dan lebih ke dalam cara kami melakukan hal-hal di sini. Kami melakukan banyak hal yang tidak diketahui orang. Saya mencoba membuat memberikan kembali menjadi bagian dari kebijakan publik kami dengan karyawan dan pelanggan kami. Kami memberikan kembali. Ini penting bagi kami."

C&M Machine Products | 603-889-1330 | cm-machineproducts.com

Macdac Engineering Inc. | 860-749-5544 | macdac.com