Niestety, w czasie przezbrojenia, maszyna nie pracuje, więc też nie zarabia na siebie. W związku z tym, zbyt częste przezbrojenia obniżają rentowność maszyny, zazwyczaj też obniżają żywotność wymienianego narzędzia -- ponieważ (zazwyczaj) największa degradacja następuje w fazie rozruchowej. Nie bez znaczenia jest też ryzyko uszkodzenia narzędzia podczas przezbrojenia. Inżynier jakości zauważy też, że zazwyczaj pierwsze części wyprodukowane po przezbrojeniu są niezdatne do użytku (czyli scrap rozruchowy), a to z kolei będzie bolało księgowego.
Z drugiej strony -- zbyt rzadkie przezbrojenia powodują wzrost stanów magazynowych -- jeśli przezbrajamy co 1 dzień, to na pozostałych wyrobach musimy trzymać zapas na tyle duży, żeby starczyło od przezbrojenia do przezbrojenia.
W związku z tym zachodzi konieczność ustalenia -- jak często chcemy przezbrajać?
Oczywiście nie jest to nasze "widzimisię", a kwestia zwykłego przeliczenia. Zdarza się, że osoba decyzyjna stwierdza "skoro wysyłamy do klienta raz w tygodniu -- przezbrajajmy raz w tygodniu. A to co wysyłamy codziennie -- przezbrajajmy codziennie". Przy czym klient -- to nie koniecznie klient, który od nas kupuje, może to być inny dział w fabryce, to nie ma w tym momencie znaczenia.
Takie podejście to błąd -- ponieważ nie gwarantuje, że zawsze zdążymy wyprodukować wszystko na czas -- może się nie wyrobimy z wyprodukowaniem wszystkiego? A może zapas na wysyłkę wyprodukujemy w 2 dni? I co potem? Produkujemy na zapas, czy wyłączamy maszynę?
Powinno podejść się do takich obliczeń z innej strony. Należy sprawdzić, ile części potrzebujemy wyprodukować dla klienta w jakimś okresie czasu -- najczęściej bierze się do tego ilości tygodniowe. Np. 5000 szt. tygodniowo każdego wyrobu z maszyny. Wiemy (a w każdym razie powinniśmy wiedzieć), ile trwa wyprodukowanie jednej sztuki wyrobu (czas cyklu). Mnożymy zamówienia klienta przez czas cyklu, dla każdej części osobno. I wiemy już, ile czasu tygodniowo maszyna musi pracować, żeby wyprodukować zamówienie. Załóżmy, że będzie to dla wszystkich części robionych na tej maszynie (np 5 cześci) -- 450 000 sekund.
Wiemy też, jaki jest całkowity dostępny czas na maszynie -- np. 7 dni x 3 zmiany x 7,5h na zmianie x 3600 sekund (zakładając, że pracujemy na 3 zmiany przez cały tydzień, 7,5h dlatego, że w ciągu zmiany operatorowi przysługuje 30 minut przerwy. Jeśli maszyna nie wymaga operatora -- można tu wziąć 8h). W tym przypadku -- 567 000 sekund.
Ale: od tego trzeba odjąć średni czas awarii (nie ma maszyn bezawaryjnych) oraz czas na zaplanowane przeglądy (Preventive Maintenance). Jest to określane przez parametr Overall Effectivness, czyli -- ogólnie ujmując -- wydajność maszyny. Załóżmy, że będzie to 85% (czyli 15% czasu na awarie, przestoje oraz przeglądy). Zostaje nam do wykorzystania tygodniowo 567 000 * (85%) = 481 950 sekund na wyprodukowanie. Jeśli czas wynikający z zamówień klienta jest mniejszy od tego -- wyśmienicie, mamy zdolności produkcyjne. Jeśli wyższy -- kłopot -- być może trzeba będzie zastanowić się nad przeniesieniem któregoś z narzędzi na inną maszynę, mniej obciążoną.
Różnica między czasem dostępnym a obciążeniem to czas, który pozostaje nam na przezbrojenia -- 481 950 - 350 000 = 31 950 sekund . Jeśli przezbrojenie trwa 15 minut (900 sekund, czyli 630 tygodniowo) to tygodniowo na tej maszynie możemy robić 35 przezbrojenia. Czyli każdą część możemy produkować każdego dnia. W związku z tym -- zapas, jaki musimy trzymać na każdej z nich -- jeden dzień konsumpcji (czyli kolejnego procesu produkcyjnego albo bieżących wysyłek) + jakiś zapas bezpieczeństwa. W przypadku, jeśli wyszłoby nam, że każda część produkowana jest co 3 dni, to zapas oczywiście musi być większy.
Wszystkie części wyprodukowane w czasie jednego cyklu produkcyjnego (czyli w czasie od włożenia narzędzia do jego wyjęcia) nazywamy partią produkcyjną (ang. lot). Jak widać -- częstość przezbrajania wpływa na wielkość partii -- im rzadziej produkujemy, tym większe loty produkujemy.
Warto zauważyć, że jeśli produkowane części są potrzebne raz na tydzień -- nie ma sensu produkować każdego dnia po trochu -- szkoda czasu na robienie niepotrzebnych przezbrojeń -- lepiej po prostu każdego dnia robić jedną część, czyli 7 przezbrojeń w tygodniu. Pozostanie nam jakiś wolny czas (z tych niewykorzystanych 28 set-upów -- 7h). Może warto go wykorzystać na produkcję jakichś części, które obecnie robimy na maszynie, która jest przeciążona?
Oczywiście -- powyższy przykład to uproszczenie -- zazwyczaj maszyn jest więcej, często można wymieniać pomiędzy nimi narzędzia, przezbrojenia również rozpatruje się w odniesieniu do wszystkich maszyn razem, a nie każdą z osobna. Ale schemat pozostaje ten sam:
- Zebrać zamówienia klienta, przeliczyć to na czas potrzebny dla każdej maszyny.
- Sprawdzić, jakie są obciążenia maszyn -- które są przeciążone, które są niedociążone.
- W miarę możliwości -- zbalansować obciążenia maszyn, przenosząc narzędzia, tam, gdzie to możliwe.
- Ustalamy wielkość lotów, czyli -- ile razy w tygodniu będziemy produkować -- pilnując, żeby nie przekroczyć maksymalnej liczby przezbrojeń w tygodniu.
