Tingkatkan Performa Mesin dengan Pemantauan Real-Time

Memiliki rencana untuk memelihara dan meningkatkan performa serta keandalan setiap mesin di lantai bengkel sangat penting bagi operasi manufaktur. Mesin yang andal memungkinkan jalur produksi dengan pemberitahuan singkat. Dan semakin fleksibel produsen, semakin banyak pelanggan baru yang akan mereka tarik.

Dasar dari strategi terbaik untuk mencapai tingkat produktivitas lantai bengkel yang lebih tinggi dimulai dengan pemantauan real-time. Memiliki aliran data real-time yang kaya konteks dari setiap mesin di lantai bengkel sangat berharga untuk meningkatkan setiap jalur produksi dan memungkinkan desain ke manufaktur mencapai potensi penuhnya. Artikel ini membahas:

• peran pemantauan real-time dalam menentukan baseline performa mesin,
• bagaimana pemantauan real-time membantu strategi design-to-manufacturing (DTM) untuk berhasil,
• manfaat menggunakan pemantauan real-time untuk menyempurnakan rencana kebugaran mesin Anda,
• bagaimana memulai dalam menyusun rencana kebugaran mesin, dan
• strategi untuk menyelaraskan mesin dengan proses design-to-manufacturing yang cepat tanggap.

Menentukan Baseline Performa

Rencana kebugaran yang kuat yang memberikan perubahan yang berkelanjutan dimulai dengan baseline performa yang sebenarnya, dan hal yang sama berlaku bagi siapa saja yang mulai berolahraga seperti halnya untuk mesin di seluruh lantai bengkel. Untuk membuat rencana kebugaran mesin mereka yang menghasilkan hasil, produsen bergantung pada pemantauan real-time untuk data baseline yang mereka butuhkan. Dengan menjadikan pemantauan real-time sebagai bagian integral dari setiap jalur produksi, mereka membuat perbaikan permanen sebagai norma baru.

Dua survei terbaru yang dilakukan oleh Decision Analyst bersama dengan IQMS/Dassault Systèmes menggambarkan bagaimana produsen sekarang bergantung pada pemantauan real-time untuk meningkatkan produktivitas lantai bengkel termasuk menentukan baseline performa mesin yang menjadi dasar dari pembuatan rencana kebugaran mesin individual.

Secara khusus, survei Decision Analyst terhadap 150 produsen di Amerika Utara pada 2019 mengungkapkan bahwa 82% responden manufaktur memberikan prioritas utama pada pengupgrade mesin yang ada atau pembelian mesin baru untuk mendapatkan wawasan dari pemantauan real-time. Perusahaan ini menggantikan mesin produksi yang telah terdepresiasi sepenuhnya dengan mesin pintar dan terhubung terbaru yang dapat mendiagnosis kondisinya sendiri dan melaporkan masalah—menyediakan data real-time dalam konteks kondisi operasinya yang sangat berharga untuk menyempurnakan rencana kebugaran. Selain itu, untuk mengoptimalkan pemantauan real-time mereka, 38% produsen yang disurvei berinvestasi dalam perangkat lunak manufacturing execution system (MES), seperti yang terlihat pada Gambar 1, segera di bawah ini.

Sementara itu, dalam survei Decision Analyst dari akhir 2018, 81% semua produsen menyatakan bahwa pemantauan real-time sedang meningkatkan bisnis mereka. Dan di industri yang intensif proses, khususnya manufaktur plastik, 87% produsen melaporkan bahwa pemantauan real-time adalah hal yang esensial bagi operasi mereka. Secara keseluruhan, 63% produsen mengantisipasi bahwa mereka akan dapat melacak kebugaran individual setiap mesin dengan lebih baik melalui pemantauan real-time, seperti meninjau tingkat pemanfaatan berdasarkan jenis jalur produksi, sisa, dan pelaporan waktu henti, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 2, segera di bawah ini.

Membantu Design-to-Manufacturing Berhasil

Pemantauan real-time esensial untuk menyinkronkan basis yang beragam dari sistem dan proses manufaktur yang diperlukan untuk menciptakan satu lingkungan design-to-manufacturing di mana desainer, insinyur, manajemen kualitas, dan tim produksi dapat berkolaborasi bersama. Design to manufacturing didasarkan pada integrasi tim rekayasa, kualitas, dan manufaktur pada model data produk yang sama. Pemantauan real-time dari mesin produksi berkontribusi pada model data ini dengan memberikan umpan balik yang penting kepada setiap tim mengenai kemanufakturan, kualitas, dan skala setiap produk baru yang diproduksi. Ini adalah loop umpan balik yang esensial bagi semua orang dalam proses design-to-manufacturing, secara langsung berkontribusi pada memperpanjang umur berguna mesin di lantai bengkel.

Desainer, insinyur, manajemen kualitas, dan tim produksi memperoleh wawasan berharga tentang bagaimana mengubah model produk mempengaruhi efisiensi dan keandalan mesin produk termasuk mean time between failures (MTBF). Tim design-to-manufacturing mengambil pendekatan yang lebih cepat tanggap dan iteratif untuk menciptakan produk baru yang didorong oleh wawasan yang mereka peroleh dari data pemantauan real-time. Yang paling penting adalah kontribusi pemantauan real-time dalam memungkinkan anggota yang beragam dari tim-tim ini tersinkron pada model produk umum. Mengambil pendekatan yang lebih kolaboratif untuk menciptakan produk baru yang didasarkan pada design to manufacturing meningkatkan kualitas produk dan keuntungan dengan mengurangi kesalahan dalam produksi sambil meningkatkan tingkat hasil.

Menyempurnakan Rencana Kebugaran Mesin

Ada tiga alasan utama mengapa rencana kebugaran yang didasarkan pada pemantauan real-time adalah tempat yang baik untuk mulai menyusun strategi design-to-manufacturing yang membentuk dasar untuk pertumbuhan pendapatan yang solid.

Buat prototipe lebih cepat berdasarkan desain model awal sambil mengevaluasi kualitas dan skala produksinya berdasarkan umpan balik pemantauan real-time. Misalnya, produsen plastik yang mengkhususkan diri dalam produk laut bergantung pada design to manufacturing untuk menentukan model produk awal lalu membuat prototipe dalam hitungan jam menggunakan printer 3D kecepatan tinggi yang digabungkan dengan perangkat imaging berbasis stereolithography. Setelah model prototipe produk disetujui oleh pelanggan, model yang sama diproduksi menggunakan perangkat lunak computer-aided manufacturing (CAM) untuk membuat cetakan produk awal. Dari sana, proses produksi dimulai. Secara digital menciptakan dan menguji kualitas dan daya tahan produk terlebih dahulu menghemat ribuan jam dan dolar bagi pelanggan dan produsen produk laut setiap tahun. Ini menunjukkan bagaimana pendekatan design-to-manufacturing menangkap masalah lebih awal dan membawa produk baru ke pasar lebih cepat.

Bantu membangun permintaan untuk produk baru sebelum dikirim dengan mengambil pendekatan design-to-manufacturing terhadap produksi di mana data real-time dari setiap mesin membantu perencana produksi menentukan alur kerja optimal untuk setiap produk baru. Misalnya, penyedia terkemuka produk OEM berbasis serat karbon untuk industri otomotif, barang konsumen, dan proses manufaktur plastik pertama kali membuat model prototipe pelanggan, menyediakan gambar render produk baru jauh sebelum tanggal pengiriman. Pelanggan menggunakan gambar render untuk merencanakan kampanye pemasaran dan penjualan mereka, mengumpulkan materi enablement penjualan, dan menentukan kemasan. Di sini, design to manufacturing memungkinkan untuk memberikan lebih banyak nilai kepada pelanggan OEM dan membantu mereka berhasil menjual produk baru mereka.

Berikan pelanggan lebih banyak opsi dengan model produk dasar mereka melalui strategi configure-price-quote (CPQ) dan konfigurasi produk yang ditingkatkan. Di sini, pemantauan real-time memberikan umpan balik kepada tim design-to-manufacturing mengenai produk mana yang dapat dikonfigurasi yang paling efisien, dapat diproduksi, dan menguntungkan untuk dibangun. Contoh konkretnya adalah pendekatan yang sangat sukses BMW dalam menjual Mini Cooper yang disesuaikan menggunakan konfigurator produk online dan di dealer, didukung oleh pendekatan berbasis model untuk manufaktur. CPQ dan konfigurasi produk berjalan dengan baik ketika semua sistem yang mendukung strategi ini tersinkron dan berjalan dengan cadensi yang sama. Design to manufacturing membuat itu terjadi. Dan itu adalah berita besar bagi produsen yang dapat meningkatkan tingkat pemanfaatan pusat produksi dengan menghasilkan lebih banyak produk yang disesuaikan—dan margin lebih tinggi—untuk pelanggan dari sebelumnya.

Menyusun Rencana Kebugaran Mesin

Untuk menyusun strategi pertumbuhan yang sukses, produsen harus mengaitkannya kembali pada rencana kebugaran untuk setiap mesin perkakas. Ini tidak hanya akan memperpanjang umur berguna mereka, data tambahan tentang kesehatan mesin juga akan meningkatkan jadwal produksi. Menugaskan teknisi paling terbaik pada kombinasi mesin yang terbaik untuk jalur produksi tertentu sangat disederhanakan ketika setiap mesin memiliki tingkat kebugaran produksi yang konsisten tinggi.

Seperti seseorang yang bergabung dengan gym untuk menjadi lebih fit, jutaan produsen saat ini memiliki awal rencana kebugaran yang kuat untuk mesin mereka. Tantangannya adalah menerapkannya dan mendapatkan hasil. Empat langkah berikut adalah cara yang baik untuk memulai:

Tangkap data baseline untuk setiap mesin di beberapa shift untuk memeriksa variasi yang terlihat dan mudah didefinisikan dalam output. Membuat dataset dari kinerja setiap mesin di seluruh lantai bengkel adalah titik awal untuk setiap rencana kebugaran mesin individual.

Pilih satu set metrik awal yang setiap mesin mampu melaporkan hari ini untuk menyelesaikan perbandingan baseline. Setiap mesin dapat dianalisis pada empat metrik: waktu siklus, waktu setup, tingkat sisa/perbaikan, dan hasil. Perbedaan antara mesin akan segera terlihat. Mengetahui seberapa baik setiap mesin berkinerja terhadap empat kriteria ini memberikan wawasan yang sangat berharga tentang bagaimana umur berguna dapat diperpanjang.

Identifikasi mesin yang paling dan paling tidak fit dengan menganalisis data baseline dan mengindeks aktivitas sebelumnya mesin terhadap pengembalian pelanggan dan masalah kualitas. Mesin yang bertanggung jawab atas persentase tertinggi pengembalian pelanggan dan masalah kualitas sering kali merupakan mesin yang sama yang menunjukkan tingkat aus dan kerusakan yang tidak normal. Memeriksa untuk memastikan estimasi mean time to repair (MTTR) dan MTBF mereka akurat adalah persyaratan untuk memperpanjang umur mesin dan meningkatkan kualitas produk serta tingkat hasil.

Gabungkan pemantauan real-time dengan upgrade mesin untuk mengungkap bagaimana urutan produksi mempengaruhi keandalan dan performa mesin seiring waktu. Mengetahui mengapa mesin tertentu mulai gagal mungkin lebih banyak berkaitan dengan posisi relatif mereka dalam alur kerja produksi daripada yang awalnya tampak. Itulah mengapa pemantauan real-time yang digabungkan dengan upgrade terbaru untuk mesin pintar dan terhubung masuk akal. Bersama, langkah-langkah ini menghapus dua sumber potensial besar variasi dari memahami bagaimana memperpanjang umur berguna mesin.

Menyelaraskan Mesin dengan DTM

Ketika tim memanfaatkan performa dan skala yang lebih tinggi dari mesin yang dikelola dengan rencana kebugaran yang lebih ketat dan menyeluruh, mereka berada dalam posisi untuk mengambil proyek design-to-manufacturing yang lebih ambisius. Mengetahui skala, kecepatan, dan keandalan setiap mesin yang terlibat dalam produksi produk baru membawa ketangkasan yang lebih besar pada proses desain, pengembangan, rekayasa, kualitas, dan produksi yang bersamaan yang bersama-sama menciptakan kerangka kerja design-to-manufacturing.

Di mana produsen melihat manfaat terbesar dari berkomitmen pada rencana kebugaran mesin yang ketat dan berkelanjutan adalah dalam mempercepat jadwal pengembangan produk baru sambil mengurangi biaya. Mengetahui bagaimana setiap mesin akan bereaksi terhadap persyaratan produksi baru sangat berharga dalam mengurangi kesalahan dalam segala sesuatu mulai dari konsep desain awal hingga instruksi kerja.

Manfaat kunci lain dari menggabungkan rencana kebugaran dengan design to manufacturing adalah tim kolaboratif tahu dengan berapa banyak tingkat hasil mesin telah meningkat dan apa artinya untuk jalur produksi di masa depan.

Terakhir, rencana kebugaran untuk mesin menciptakan fondasi terkuat yang ada bagi produsen untuk memberikan tim CAM, computer-aided design (CAD), simulasi/finite element analysis (FEA), listrik, inspeksi, dan manufaktur mereka jaminan yang mereka butuhkan agar dapat mengejar siklus pengembangan, pengujian, dan rilis produk yang lebih cepat dari sebelumnya. Ketika setiap sistem dalam proses manufaktur berjalan dengan cadensi atau kecepatan jam yang berbeda, mencapai concurrency adalah harus, dan design to manufacturing yang digabungkan dengan rencana kebugaran mesin yang berkelanjutan adalah esensial. (Catatan Editor: Artikel ini adalah versi yang diperluas dari kolom Viewpoints yang muncul dalam edisi September 2019 majalah Manufacturing Engineering)

Tentang Para Penulis

Louis Columbus adalah principal di perusahaan manufaktur enterprise resource planning IQMS (sekarang DELMIAWORKS, bagian dari keluarga Dassault Systèmes). Michael Buchli adalah senior SolidWorks product and portfolio manager di Dassault Systèmes.