Mengubah Revolusi Manufaktur Aditif: Bagaimana MES dan Perangkat Lunak Workflow Mengoptimalkan Perencanaan Produksi
Ini adalah bagian 2 dari seri kami tentang perangkat lunak MES. Temukan artikel lainnya dalam seri ini:
Panduan Pemula untuk Sistem Eksekusi Manufaktur Aditif (MES)
Bagaimana Digitalisasi Membantu Mengubah Pracetakan dan Manajemen QA Manufaktur Aditif
3 Cara Konektivitas Meningkatkan Operasi Manufaktur Aditif Anda
Seiring produsen modern mencoba menskala operasi manufaktur aditif mereka, yang paling berpikir maju secara aktif mencoba mengoptimalkan satu area kunci: perencanaan produksi.
Perencanaan produksi adalah jantung dari setiap strategi manufaktur aditif yang hebat. Dengan proses manajemen dan perencanaan produksi yang tepat, produsen dapat berhasil mengintegrasikan AM ke dalam strategi manufaktur yang lebih luas, memperoleh visibilitas penuh terhadap operasi mereka, dan meningkatkan efisiensi secara signifikan.
Artikel ini akan menjelaskan pentingnya perencanaan produksi untuk manufaktur aditif, tantangan umum yang dihadapi produsen dalam mengelola operasi mereka, dan bagaimana Anda dapat menggunakan perangkat lunak MES untuk mengatasi tantangan ini — serta memaksimalkan peluang keberhasilan dengan AM.
Mengapa Saya Perlu Memikirkan Perencanaan Produksi untuk Fasilitas AM Saya?
“Jika Anda gagal merencanakan, Anda merencanakan gagal.”― Benjamin Franklin
Produksi bagian AM bersertifikat dengan sukses memerlukan pertimbangan yang hati-hati terhadap seluruh proses produksi. Ini adalah hasil dari urutan langkah yang sangat terintegrasi yang harus diikuti untuk mencapai hasil akhir.
Kurangnya perencanaan produksi berarti kurangnya kendali atas proses produksi. Ini meningkatkan kemungkinan adanya inefisiensi di seluruh alur kerja dan melewatkan bottleneck kunci dalam proses.
Perencanaan produksi untuk AM adalah strategi Anda untuk mengelola seluruh proses manufaktur aditif. Ini mencakup tahap-tahap kunci dalam proses produksi AM, seperti persiapan build, jadwalan produksi, dan pemantauan status mesin.
Proses perencanaan produksi yang jelas memberikan kendali yang lebih besar atas proses produksi itu sendiri.
Kontrol produksi berarti Anda memiliki gambaran lengkap tentang operasi Anda dan dapat merespons peristiwa secara real time, terlepas dari lokasi fasilitas Anda. Kemampuan ini pada akhirnya akan memungkinkan Anda menskala operasi AM seiring waktu.
Seiring perusahaan mencoba mengintegrasikan AM ke dalam operasi manufaktur mereka, sekarang adalah waktu yang tepat untuk mempertimbangkan bagaimana Anda dapat mengoptimalkan proses manajemen produksi untuk mencapai efisiensi dan produktivitas maksimal.
8 Tantangan Paling Umum yang Dihadapi Produsen dengan Perencanaan Produksi untuk Manufaktur Aditif
40% produsen melaporkan telah mengadopsi manufaktur aditif internal, menurut laporan EY. Dengan angka yang diproyeksikan akan tumbuh, belum pernah pentingnya bagi OEM untuk mempertimbangkan perencanaan produksi sebagai bagian pusat dari strategi AM internal mereka.
Namun, ada sejumlah potensi jebakan yang mungkin dihadapi perusahaan ketika datang untuk menetapkan strategi perencanaan yang jelas. Di bawah ini adalah delapan tantangan teratas yang dihadapi ketika datang untuk manajemen produksi untuk AM.
Tantangan #1: Tidak Ada Pemahaman yang Jelas tentang Kapasitas
Menentukan kapasitas produksi yang ada adalah kunci untuk perencanaan produksi yang efisien.
Penilaian yang realistis tentang kapasitas produksi mencakup faktor seperti ketersediaan waktu mesin, fleksibilitas berbagai sistem AM untuk tugas yang berbeda, dan ketersediaan tenaga kerja terampil di fasilitas.
Namun, banyak produsen AM menghadapi masalah perencanaan kapasitas, tidak terakhir karena mereka bergantung pada data yang terisolasi.
Menggunakan sistem yang terpisah dan tidak terhubung berarti data sering perlu disinkronkan secara manual sebelum dapat ditindaklanjuti. Ini tidak hanya menambah waktu, tetapi juga membuat data ketinggalan zaman sebelum bahkan dapat digunakan.
Tanpa visibilitas real time terhadap kapasitas, produsen AM akan kesulitan untuk sepenuhnya memahami kapasitas saat ini, yang mengarah pada perkiraan yang tidak akurat tentang kebutuhan kapasitas di masa depan.
Tantangan #2: Menggunakan Teknologi yang Tidak Cocok dan Usang untuk Menjadwalkan Produksi
Selain perencanaan kapasitas, ada juga tantangan dalam merencanakan aktivitas produksi pabrik AM. Produsen AM sering kali kesulitan untuk meningkatkan throughput dan menjadwalkan aktivitas menit demi menit di lantai pabrik AM.
Banyak produsen AM mencoba melakukan perencanaan dan jadwalan produksi dengan sistem warisan atau alat manipulasi data yang tidak cocok untuk tugas ini.
Misalnya, sistem ERP Anda mungkin mencakup modul perencanaan untuk jadwalan produksi master dan perencanaan kebutuhan material. Namun, tidak ada satu sistem perencanaan pun yang dirancang untuk menjadwalkan produksi AM.
Tanpa alat yang tepat untuk pekerjaan, dapat sulit untuk membuat jadwal yang akurat, yang mempertimbangkan prioritas dan perubahan yang tidak terduga yang mungkin timbul.
Tantangan #3: Proses Pelacakan Pekerjaan Secara Manual
Lembar kerja manual yang usang sangat tidak efisien dibandingkan dengan lembar kerja otomatis dalam sistem perangkat lunak.
Lembar kerja cetak seringkali hilang saat teknisi menyerahkannya satu sama lain, yang mengakibatkan keterlambatan. Selain itu, proses ini tidak memberikan visibilitas terhadap pekerjaan dalam proses tanpa secara fisik berada di lantai pabrik.
Tantangan #4: Menyiapkan Build Pencetakan 3D untuk Produksi
Menangani berbagai pesanan dari banyak pelanggan menambahkan lapisan kompleksitas lain pada perencanaan produksi.
Pesanan biasanya harus diproduksi menggunakan berbagai bahan dan teknologi pencetakan 3D, yang berarti mereka pertama kali perlu dikelompokkan bersama.
Sistem berbasis kertas atau tidak terhubung membatasi kemampuan Anda untuk mengelompokkan pesanan dan menjadwalkannya secara efisien. Mereka juga tidak memberikan informasi real time, dan sebagai hasilnya, Anda tidak dapat memanfaatkan waktu atau kapasitas Anda dengan potensi penuh.
Tantangan #5: Kurangnya Visibilitas Data
Data adalah jantung dari semua produksi AM.
"Dengan berbagai opsi bahan dan pracetakan yang berbeda, manufaktur aditif dengan mudah dapat menjadi kompleks," jelas Timm Kragl, Konsultan Senior di Phanos GmbH.
"Untuk perusahaan, pertanyaan kemudian menjadi, bagaimana kita dapat melacak alur kerja yang kompleks dan sejumlah besar data ini?"
Ini adalah pertanyaan kunci, karena di dalam fasilitas AM mana pun, data dihasilkan di setiap tahap produksi — secara berkelanjutan.
Ini mencakup:
Data yang dihasilkan mesin (misalnya teknologi, status mesin, aktivitas, data sensor),
Data bagian (misalnya orientasi bagian, posisi, parameter)
Data bahan (misalnya jenis bahan, tingkat stok)
Data pracetakan dan manajemen kualitas (misalnya langkah pracetakan, persyaratan kepatuhan)
Data untuk pelaporan (misalnya tingkat keberhasilan vs kegagalan cetak, throughput)
Karena volume data yang dihasilkan selama proses produksi, melacak data ini dan menggunakannya untuk membuat keputusan penting adalah tantangan kunci.
Tantangan #6: Memastikan Repeatabilitas
Kualitas adalah prioritas utama ketika datang untuk AM.
Khususnya untuk produksi serial, manufaktur aditif harus dapat mempertahankan standar yang sama dengan proses manufaktur konvensional.
Mencapai ini memerlukan langkah produksi yang dapat diulang dan konsisten untuk memastikan bahwa setiap bagian memenuhi persyaratan yang sama.
Akibatnya, mendokumentasikan langkah proses yang tepat adalah krusial untuk memproduksi bagian yang sama, berkualitas tinggi, setiap kali.
Tanpa sistem untuk melacak ini, memastikan repeatabilitas produksi menjadi hampir mustahil untuk dicapai.
Tantangan #7: Traceabilitas Operasional
Siapa yang melakukan perubahan pada file CAD? Bagian ini telah diperiksa? Batch bahan apa yang digunakan untuk memproduksi komponen ini?
Pertanyaan ini (dan lainnya) hanya dapat dijawab ketika ada traceabilitas ujung ke ujung di seluruh operasi Anda.
Traceabilitas berarti dapat melacak setiap langkah dari alur kerja AM Anda, beserta langkah produksi yang perlu diambil di setiap tahap.
Selain itu, traceabilitas berarti mengetahui tepat tindakan apa yang telah dilakukan pada kapan dan memberi Anda wawasan mendalam terhadap bottleneck potensial dalam operasi Anda.
Pengetahuan ini adalah kunci untuk memahami dan mengoptimalkan performa operasi Anda.
Dan namun, traceabilitas sangat sulit untuk dicapai, terutama jika Anda mengoperasikan beberapa situs produksi.
"Perusahaan harus memiliki visibilitas atas informasi seperti apa yang telah dipesan, oleh siapa dan dalam periode waktu apa, serta langkah-langkah yang diperlukan untuk produksi, bagaimana menjadwalkan dan sebagainya," menjelaskan konsultan AM, Timm Kragl.
Dua hambatan terbesar untuk traceabilitas adalah sistem yang tidak terhubung dan proses manual, yang tidak memungkinkan akses real time ke data.
Pentingnya, kurangnya traceabilitas akan membuatnya hampir mustahil bagi Anda untuk menskala operasi Anda secara efektif.
Tantangan #8: Mengelola dan Menyelaraskan Pemasok
26% OEM mengoutsourcing setidaknya sebagian dari produksi pencetakan 3D mereka ke pemasok, menurut EY.
Outsourcing memberikan cara bagi produsen untuk menyelesaikan pekerjaan AM yang tidak dapat dilakukan internal. Ini juga membuat manufaktur on-demand — konsep produksi produk sesuai permintaan, dekat dengan atau di titik kebutuhan — menjadi kenyataan. Ini memiliki manfaat tambahan berupa pengurangan waktu henti pabrik dan peningkatan efisiensi operasional.
Oleh karena itu, untuk sebagian besar produsen, perencanaan produksi AM akan perlu mencakup manajemen outsourcing pekerjaan tertentu ke pemasok pihak ketiga.
Ini berarti OEM harus dapat mengelola dan mengeksekusi operasi tidak hanya internal tetapi juga eksternal, di seluruh rantai pasok mereka.
Outsourcing memerlukan tingkat koordinasi dan integrasi yang tinggi untuk memastikan produk dikirimkan dengan spesifikasi yang tepat pada waktu yang tepat.
Bagi OEM dan pemasok sama sekali, ini berarti mengetahui apa yang perlu dioutsourcing – dan kepada siapa – dan memastikan pemangku kepentingan kunci tetap diperbarui setiap saat.
Tingkat koordinasi ini sulit jika, seperti yang terjadi pada sebagian besar produsen, tidak ada sistem terpusat yang tersedia untuk memfasilitasi komunikasi antara OEM dan pemasok mereka.
Bagaimana Anda Dapat Mengatasi Tantangan Manajemen Produksi dengan Perangkat Lunak Additive MES
Meski terdapat tantangan yang terlibat ketika datang untuk perencanaan produksi untuk AM, berita baiknya adalah perangkat lunak MES, yang dikembangkan khusus untuk manufaktur aditif, menawarkan alat yang diperlukan untuk mengatasi tantangan ini.
Perangkat lunak Additive MES adalah perangkat lunak alur kerja yang membantu produsen mengelola operasi AM mereka dengan mengaktifkan traceabilitas yang lebih besar, wawasan data yang lebih baik, dan menetapkan proses best practice di seluruh alur kerja AM mereka.
Tetapi bagaimana Anda dapat menggunakan MES dan perangkat lunak alur kerja untuk meningkatkan proses manajemen produksi Anda?
1. Sederhanakan Jadwalan Produksi
Perangkat lunak Additive MES memberi produsen alat yang andal untuk menjadwalkan dan memprioritaskan pekerjaan produksi AM.
Seiring pesanan masuk, manajer produksi aditif dapat menggunakan perangkat lunak alur kerja untuk dengan mudah mengelompokkan pesanan berdasarkan teknologi produksi, kebutuhan bahan, dan tingkat prioritas. Pesanan yang dikelompokkan menciptakan batch produksi, sering disebut builds.
Dalam solusi manajemen alur kerja lanjutan, ada fitur yang memungkinkan pesanan ditugaskan ke pekerjaan build hanya saat mereka memenuhi persyaratan build tersebut. Ini berarti penjadwal tidak akan dapat menambahkan, misalnya, bagian untuk diproduksi dalam PA 12 ke dalam build yang menggunakan PA 11. Fitur ini pada akhirnya membantu mencegah kesalahan dan rework yang berpotensi mahal, sederhanakan jadwal lebih lanjut.
Kesimpulan: Gunakan MES dan perangkat lunak alur kerja untuk mengotomatisasi persiapan build dan memastikan jadwal yang akurat.
2. Tingkatkan Visibilitas Perencanaan Produksi
Setelah bagian ditugaskan ke dalam build, perangkat lunak MES memungkinkan untuk memvisualisasikan semua pekerjaan yang dijadwalkan pada grafik alur kerja gaya kalender, yang dikenal sebagai Gantt chart.
Gantt chart memberikan informasi yang relevan untuk jadwalan produksi dalam satu pandangan. Misalnya, pada Gantt chart AMFG Anda dapat melihat:
Tanggal mulai dan selesai dari sebuah build
Waktu build dan status
Jumlah bagian dalam sebuah build
Informasi tentang mesin dan bahan yang digunakan
Tanggal dan batas waktu yang jelas memberdayakan staf Anda untuk memprioritaskan pekerjaan mereka dan memenuhi batas waktu. Selain itu, menampilkan jadwal pekerjaan AM yang terkini membantu untuk menjaga semua orang (tim dan pelanggan) tetap terinformasi tentang kemajuan.
Selain ini, grafik Gantt memungkinkan Anda untuk melihat timeline proyek tempat Anda dapat dengan mudah melihat bagaimana dan di mana sistem AM sedang digunakan. Ketika mesin dikelola dengan baik, pekerjaan AM lebih mungkin diselesaikan dalam anggaran dan batas waktu.
Kesimpulan: Gunakan MES dan perangkat lunak alur kerja untuk meningkatkan visibilitas produksi dan lebih memahami kapasitas.
3. Gunakan Perangkat Lunak MES untuk Membuat Digital Thread Berbasis Data
Seperti yang telah kita lihat, data sangat penting untuk operasi manufaktur aditif.
Secara dasar, perangkat lunak MES dan alur kerja memberikan fondasi di mana OEM dapat melacak dan menganalisis data di seluruh proses produksi AM, termasuk pracetakan dan manajemen kualitas.
Selain itu, data historis dapat diakses untuk memberikan pelajaran kunci dan mengoptimalkan proses.
Pelacakan KPI, pelaporan, dan analitik adalah cara lain di mana produsen dapat memanfaatkan perangkat lunak MES untuk melakukan penyelidikan lebih dalam terhadap faktor kunci yang mendorong produktivitas.
Dengan proses ini dikelola oleh platform digital, memberikan digital thread yang lancar dan menciptakan efisiensi operasional dan traceabilitas yang lebih besar.
Kesimpulan: Gunakan wawasan data yang disediakan oleh perangkat lunak MES untuk belajar, menskala, dan membangun proses produksi AM yang dapat diulang.
4. Pastikan Repeatabilitas untuk Produksi Serial
Untuk produsen yang ingin memanfaatkan AM untuk memproduksi bagian akhir, repeatabilitas dan prediktabilitas adalah kunci.
Seperti yang telah kita lihat, memastikan bahwa bagian yang sama diproduksi setiap kali dan standar kualitas konsisten terpenuhi, adalah krusial untuk produksi serial.
Untuk ini, proses manajemen alur kerja yang dapat diulang yang memastikan prediktabilitas adalah vital. Kriteria kunci untuk ini adalah:
Orientasi bagian
Posisi
Bahan
Mesin
Perangkat lunak alur kerja dapat melacak parameter yang telah mengarah pada keberhasilan di masa lalu, memberi Anda detail tingkat tinggi tentang langkah proses optimal.
Misalnya, parameter yang diperlukan untuk bagian tertentu diproduksi dapat dilacak oleh sistem, dan diakses kembali seharusnya bagian yang sama perlu diproduksi. Ini, berbalik, dapat dihubungkan ke langkah manajemen pracetakan yang perlu diambil segera setelah produksi.
Bonus: Kelola Produksi Prototipe dengan Lebih Mudah
Saat datang untuk prototipe, biasanya, Anda akan memproduksi volume tinggi bagian one-off.
Di sini, tantangannya bukan repeatabilitas, tetapi mengelola volume tinggi permintaan untuk tim pengembangan produk dan tim lain Anda.
Metode konvensional untuk mengelola ini, seperti email dan spreadsheet, biasanya mengganggu proses perencanaan produksi, karena mereka kurang terintegrasi dengan alur kerja AM yang lebih luas. Perangkat lunak MES dapat mengatasi ini.
Kesimpulan: Gunakan MES dan perangkat lunak alur kerja untuk menetapkan langkah proses yang jelas dan terstandarisasi yang memastikan repeatabilitas dan prediktabilitas produksi.
5. Dapatkan Pandangan 360 Derajat terhadap Operasi Anda
Perangkat lunak MES membantu mempertahankan traceabilitas internal file, bagian, dan proses. Setiap produk atau batch dapat menerima nomor identifikasi sendiri, yang juga dapat diberi informasi tambahan selama proses manufaktur, seperti dimensi atau hasil QA.
Perangkat lunak alur kerja AM menawarkan 'satu versi kebenaran' yang membantu perusahaan memenuhi standar kualitas mereka dan menyelesaikan pemeriksaan audit.
Kesimpulan: Menggunakan perangkat lunak alur kerja memungkinkan Anda untuk memperoleh traceabilitas lengkap di seluruh operasi AM Anda.
6. Koordinasi dan Kelola Pemasok dengan Lebih Mudah
Sistem MES yang kuat adalah yang memungkinkan Anda untuk menyelaraskan pemasok dan mengelola outsourcing di satu platform yang terstandarisasi.
Manfaatnya adalah ini menjaga pemasok dan pemangku kepentingan internal tetap selaras dan terupdate dengan status real time dari tugas dan tindakan tertentu.
Kesimpulan: Gunakan perangkat lunak MES untuk mengelola produksi internal dan eksternal Anda, dan sederhanakan rantai pasok Anda.
Menggali Kembali Perencanaan Produksi dengan Perangkat Lunak Additive MES
Manufaktur aditif menawarkan produsen kesempatan strategis untuk mengembangkan keunggulan kompetitif.
Namun, sama seperti AM memerlukan pendekatan yang berbeda dalam pemikiran tentang desain, mencapai tujuan di atas berarti menggali kembali pendekatan tradisional dalam mengelola produksi AM.
Dalam kenyataannya, ini berarti menyesuaikan proses internal Anda dengan persyaratan produksi AM dan memastikan langkah alur kerja terintegrasi untuk mencapai efisiensi, visibilitas, dan produktivitas.
Menggunakan sistem yang tidak terhubung satu sama lain atau sangat manual adalah salah satu hambatan terbesar terhadap efisiensi dan kontrol produksi.
Pada akhirnya, perangkat lunak MES yang dapat mengkoordinasikan langkah proses, memberikan traceabilitas dan wawasan berbasis data adalah kunci dari strategi manajemen produksi yang solid — dan memungkinkan Anda untuk menskala operasi AM Anda untuk masa depan.
Pelajari lebih lanjut tentang manajemen produksi untuk manufaktur aditif
Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana menskala operasi AM Anda dengan perangkat lunak, kami merekomendasikan membaca white paper kami yang baru, Additive Manufacturing MES Software: The Essential Guide.
Selain memberikan lebih banyak wawasan tentang perencanaan produksi untuk AM, Anda akan mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana mengembangkan strategi AM yang komprehensif dan bagaimana Anda dapat menggunakan perangkat lunak MES untuk membantu Anda menskala dan memperluas operasi AM Anda.
