Компактизаия производства на основе имитационного моделирования: примеры с Точмаша и Чепецкого механического завода Росатома

В этом материале мы кратко расскажем о том, как компактизация на основе имитационного моделирования помогла “Точмашу” повысить эффективность производства. В качестве интересного показательного примера компактизации на вебинаре Корпоративной академии “Росатома” был приведен проект повышения эффективности производства одного из участков “Точмаша”. Мы выяснили подробности. В 2019 году офис ПСР получил от президента ТВЭЛ Натальи Никипеловой заказ повысить эффективность участка механической обработки «Точмаша». Работа проходила в рамках перевода части мощностей из Владимира в Ковров. Механический участок, переехавший в Ковров, был бутылочным горлышком в производственной цепочке. Главной целью проекта обозначилиувеличение производительности участка в 2,5 раза и повышение качества на 20 %. Начали с создания рабочей группы. В нее вошли представители производства, имущественной и вспомогательных служб, ПСР-специалисты предприятия, дивизиона и госкорпорации.

Возглавил группу гендиректор «Точмаша». «Каждый понимал свою роль и ответственность. Директору я мог в любой момент позвонить, договориться встретиться на производстве, чтобы обсудить сложные вопросы, оперативно найти решение. Слаженная работа стала одной из основных составляющих успеха нашего проекта», — рассказал «СР» руководитель проекта в ПСР-офисе «Росатома» Михаил Уренев.

Работа без избытков

Силы распределили по трем направлениям: повышение производительности оборудования, персонала и сокращение брака и возвратов на доделку.

Оценили состояние 11 стан¬ков — до целевой производительности недотягивали шесть. Казалось бы, самое простое решение — поставить дополнительное оборудование. Но покупать новое дорого и долго, а снимать оборудование с других участков возможности не было. Да и участок занял бы слишком много места, потребовалось бы больше операторов — опять же незапланированные затраты.

Всесторонний анализ показал, как достичь цели без дополнительных ресурсов. Прежде всего сократить холостые ходы, исключить избыточную обработку и подобрать оптимальную последовательность действий. Действия можно запараллелить: пока станок работает в автоматическом режиме, без участия оператора, тот готовит к обработке следующую партию деталей или выполняет слесарные операции на обработанных деталях. Усовершенствовали приспособление для крепления — установка заготовки стала быстрее, повысилась точность позиционирования. Все это тоже сыграло на увеличение производительности.

К самому «медлительному» станку применили перебалансировку. Часть простых операций перевели на соседний станок — производительность отстающего дошла до нужных параметров.

10 вариантов планировки

Чтобы повысить стабильность выхода качественной продукции, разработали несколько стандартов: прописали в деталях, кто, что и когда должен делать, приложили фото операций, обучили персонал работе по этим стандартам.

Затем занялись производительностью сотрудников. Анализ показал, что станки размещены нерационально, не по порядку выполнения операций: путь изделия от станка к станку достигал 66 м. Чтобы лишний раз не ходить, операторы накапливали 5–10 изделий и только потом грузили их на тележку и везли на следующую операцию. Рос запас и общее время производства.

Группа разработала 10 вариантов планировки, которые крутились вокруг одного станка на специальном фундаменте, перезаливать его было бы слишком дорого. Обсудили, выбрали, утвердили. Прежде чем перемещать, решили проверить, соответствуют ли реальные габариты оборудования и оснастки заявленным. И правильно сделали: оказалось, что размеры трех станков больше, чем указанные в документах, поэтому планировку пришлось поменять. Потом перешли в цех. На полу мелом обозначили контуры станков и попросили операторов пройти по маршруту, чтобы выяснить, есть ли неудобства или преграды. Снова внесли правки. В конечном варианте зону входа заготовок и выхода готовой продукции разместили рядом с проездом, чтобы транспортировщик не заезжал на электрокаре в рабочую зону. Там же поставили контейнеры для стружки, чтобы операторам станков не мешал персонал, который ее вывозит.

Перестановка в одно касание

Заодно улучшили эргономику рабочих мест — сделали полки для набора клейм и других нужд, подставки для заполнения документов, удобно разместили инструмент, нанесли контрастную разметку на рабочие столы и др. Придумали стружкоуловитель, который во время обработки заготовки собирает стружку и подает в рукав, идущий к контейнеру. Нововведение в разы сократило время на уборку цеха.

Также досконально продумали, в какой последовательности переставлять станки, чтобы не двигать их по несколько раз. Изначально на перемещения станков отводилось три месяца (один-два станка за выходные), в итоге справились за три недели.

Площадь участка сократилась в 2,3 раза, перемещения по нему — в 4,5 раза, а производительность и качество достигли заданных значений.

СПРАВОЧНО: ЦЕЛИ КОМПАКТИЗАЦИИ

Офис ПСР сотрудничает с департаментом имущественного комплекса «Росатома» по проектам компактизации и оптимизации с 2011 года. Целей две. Первая — высвободить площади для новых производств. Вторая — минимизировать перемещение сотрудников, чтобы повысить производительность. За 2011–2021 годы выполнены 22 проекта. Сейчас реализуются 18.

Один из ярких примеров — переезд Московского завода полиметаллов в Электросталь, на промплощадку МСЗ. Оборудование из пяти корпусов разместили в одном. Площадь сократилась вчетверо, а маршрут движения продукции — в 15 раз.

В прошлом году сотрудничество решили расширить. Если раньше специалисты ПСР проводили только экспертизу на этапе защиты проекта компактизации и оптимизации у его куратора, то теперь они подключаются на самом раннем этапе — анализе потенциала, и участвуют в проекте до его завершения. Еще одно новшество — эксперты не просто исследуют потоки (компонентов, готовой продукции и отходов), но и занимаются их оптимизацией. На 2022–2024 годы запланировано проработать 34 таких проекта — потребность в них на предприятиях отрасли растет.

Проект компактизации Чепецкого механического завода

Ранее мы уже писали о нашем опыте компактизации Чепецкого механического завода, где были применены методы имитационного моделирования. Кратко напомним об этом проекте в этом материале.

Целью проведения работ по имитационному моделированию является создание имитационной модели производственной системы «как есть» и имитационной модели производственной системы «как должно быть», учитывающей требования реального потока, изменения технологической компоновки и состава оборудования оптимальной целевой производственной конфигурации. В рамках технического задания выполняются следующие работы:

  • Создание имитационной дискретной модели производственного процесса:
    • 1я итерация с выравниванием потока без учета времени операций;
    • 2я итерация и последующие с выявлением узких звеньев, альтернативных технологических операций/оборудования, оптимизацией процесса по другим параметрам с учетом времен выполнения операций, мощностей оборудования.
  • Оценка производственных возможностей выпускать плановые объемы готовой продукции;
  • Определение возможных (максимальных) объемов выпуска готовой продукции при существующих производственных и трудовых ресурсах;
  • Определение необходимых дополнительных мощностей для выпуска плановых объемов производства;
  • Определение оптимальных партий запуска и последующей обработки деталей и сборочных единиц (далее ДСЕ) для повышения эффективности производства, выполнения плановых или достижения максимальных объемов выпуска готовой продукции;
  • Оценка оптимальности расположения производственных объектов цеха;
  • Подготовка Отчёта о результатах имитационного моделирования производственной деятельности и схемы оптимального размещения оборудования.

Исходные данные формируются Заказчиком и передаются Исполнителю в следующем составе [1]:

  • планировки цехов;
  • данные по режиму работы специалистов цехов;
  • плановые и фактические показатели выпуска готовой продукции цехов;
  • данные по режиму работы оборудования (1, 2 или 3 смены);
  • данные по загрузке и эффективности использования оборудования;
  • данные регламентных работ по обслуживанию и ремонту оборудования;
  • информация о приобретаемом оборудовании (вид оборудования, модель, фирма-изготовитель, технические характеристики, опциональное наполнение, оснащение и т.д.);
  • информация о планируемых изменениях в технологиях производства полуфабрикатов и готовой продукции;
  • конструкторско-технологическая документация (чертежи, операционные карты, технологические и нормировочные ведомости и т.д.), на выпускаемую продукцию [2];
  • сменно-суточные задания, план-факт их исполнения. Период, за который предоставляется данная информация, согласовывается Сторонами отдельно;
  • информация и документы по нормам расхода заготовок;
  • планы и фактические данные по снабжению цехов заготовками, материалами и комплектующими;

Предоставленные исходные документы и информация, а также собранные в ходе работ информация и документы, являются собственностью Заказчика и используются исключительно в рамках исполнения работ по Техническому заданию, никаким образом не могут быть переданы третьей стороне, распространены или использованы в любых целях, кроме целей, указанных в Техническом задании.


[1]  – указанные в настоящем пункте исходные данные предоставляются на бумажном и электронном носителе по фактическим показателям – за предыдущие 12 месяцев, по плановым показателям – на предстоящие 12 месяцев, если иное не указано в конкретном пункте. Содержание, состав и требования к исходной информации Стороны могут менять в зависимости от специфики производства, глубины необходимого анализа, существующих данных и ресурсов по сбору информации и другим причинам.

[2] – работы с данной категорией документации проводятся Исполнителем в соответствии с Соглашением о конфиденциальности.


В ходе выполнения работ по Техническому заданию проходят следующие основные этапы:

  • реализация мероприятий организационного характера;
  • сбор исходной информации и документов;
  • анализ исходной информации и документов;
  • создание имитационной дискретной модели производственной деятельности «как есть» в 2D и 3D представлении на основе результатов лазерного сканирования цехов и технологического оборудования;
  • верификация имитационной дискретной модели;
  • создание имитационной дискретной модели производственной деятельности «как должно быть» в 2D и 3D представлении;
  • разработка и защита Исполнителем перед Заказчиком предлагаемых технологических компоновок и мероприятий.

Автор: Ирина Дорохова. Фото: Никита Барей
Источник: https://up-pro.ru/