Hoe haal je hoge kwaliteitseisen met handmatige assemblage?

Digitale, interactieve werkinstructies bieden uitkomst

Dit dilemma is oplosbaar door het inzetten van VisualFactory. Met visuele werkinstructies is het namelijk wél mogelijk om met laagopgeleide operators toch high-tech producten van hoge kwaliteit te maken. VisualFactory is een softwaresysteem dat met modules configureerbaar (en uitbreidbaar) is zodat het zeer breed toepasbaar is. In de software kun je eenvoudig zelf werkinstructies maken én ook aanpassen. Vooral dat laatste is efficiënt want je hebt dus niet direct je leverancier nodig om aanpassingen door te voeren.

Hands-on training VisualFactory

Voor Brink Trekhaken heeft Total Productivity VisualFactory ingezet bij de bouw van een nieuwe “high mix – low volume” assemblagelijn voor elektrisch bedienbare trekhaken. De engineers van Brink kennen hun product zelf het beste. Ze weten ook het beste in welke volgorde het product geassembleerd moet worden. Het lag dus voor de hand dat zij zelf de visuele werkinstructies in elkaar zouden gaan zetten.

In de trainingen (en terugkomdagen) die Total Productivity gaf, gingen zij direct aan de slag met hun eigen product, hun eigen BOM (bill of materials), hun eigen taken en werkinstructies. Direct hands-on en learning-on-the-job!

Geen steile leercurve

In basis is VisualFactory een toegankelijk systeem en heeft het geen steile leercurve. Zowel de gebruikersinterface als de werking lijken erg op Microsoft Office en sluiten dus goed aan bij wat men gewend is. De software werkt intuïtief en als je er echt niet uitkomt, is er een support website (kennisbank) met allerlei video’s en instructies. Handig voor de engineers die de werkinstructies maken.

Maar ook de operators hoeven niet intensief opgeleid te worden. Zij worden via de werkinstructies stap voor stap meegenomen in de handelingen die zij moeten uitvoeren. Die instructies zijn zo gemaakt dat bepaalde handelingen de volgende, logische stap triggeren.

Het systeem controleert, via allerlei ingebouwde interacties en sensoren, of de operator zijn handelingen conform de richtlijnen heeft uitgevoerd. Zo kun je bijvoorbeeld ook snel uitzendkrachten aan het werk zetten bij een tekort aan operators. Weet de operator wat de te volgen stappen zijn, kunnen de werkinstructies ook zo ingesteld worden dat ze minder gedetailleerd worden weergegeven.

Integratie VisualFactory met de productielijn

De eisen voor de foutmarge lagen hoog bij de productielijn voor Brink. Maar 1 op de 42.000 producten mag een fout bevatten (24 ppm). Bij de productieaantallen van Brink is dat zo goed als geen foutmarge (zero-defects). Daarom is het essentieel dat de onderdelen van de trekhaak op de juiste manier en in de juiste volgorde worden geassembleerd. Schroeven met de het juiste koppel, barcode acties voor de juiste onderdelen, verplicht uitvoeren van bepaalde tests. Aan alles wordt gedacht.

De productielijn van Brink zit vol met dit soort slimme tools en tests (tussentijds en aan het einde) om de foutmarge zo klein mogelijk te houden. Deze signalen worden ook gebruikt als trigger om de volgende stap in de werkinstructie aan de operator te presenteren. Hierdoor hoeft hij of zij niet via het scherm de volgende werkinstructie te triggeren.

Om deze zeer lage foutmarge te realiseren heeft Total Productivity een volledige connectie van VisualFactory met de assemblagelijn tot stand gebracht. Een operator moet een handeling eerst exact hebben uitgevoerd voordat hij/zij naar de volgende stap in de werkinstructie kan gaan. Een schroefmachine wordt bijvoorbeeld alleen vrijgegeven als de vorige handeling goed is afgesloten en de controlestappen zijn uitgevoerd (Poka Yoke principe).

Maximale output

De assemblagelijn is zo snel als de zwakste schakel. Beter gezegd, zo snel als de hoeveelheid werk die één van de operators kan doen. Het werk moet daarom goed verdeeld worden zodat de meest efficiënte flow kan worden gerealiseerd. Die flow bepalen we aan de hand van een tijd-volgorde diagram. Zo zorgen we ervoor dat iedereen aan de assemblagelijn evenveel werk heeft, zo behalen we de maximale productiviteit en output.

Productiedata wordt opgeslagen

Een groot voordeel van VisualFactory is dat alle productiedata wordt opgeslagen en te allen tijde kan worden opgevraagd. Je kunt deze data ook delen met de (eind)klant. Je kunt de realtime data zelfs presenteren door middel van een dashboard voor operators en/of management. Het bijhouden van productiedata wordt in veel sectoren door de eindklant verplicht en kan ook gewoon heel nuttig zijn. Denk bijvoorbeeld aan:

• Automatisch exporteren van ordergegevens, aantallen en serienummers naar de eindklant.
• Lijn balancering; door data-analyse over een langere periode kan werk nog beter verdeeld worden.
• Terugroepacties op bepaalde gebruikte componenten of subassemblages.
• Bewijslast bij garantie- en/of schadeclaims.
• Productie-issues bijhouden en analyseren t.b.v. het implementeren van structurele verbeteringen.

Flexibele opschaling of afschaling van de productie

De assemblagelijn bij Brink is zo ontworpen dat die met een, twee of vier operators bediend kan worden. Zo kun je dus het aantal producten die je per dag wilt maken, laten afhangen van de vraag vanuit de markt. De capaciteit ligt dan op respectievelijk 25%, 50% of de volle 100%. De verwachting is dat de vraag naar deze producten zal stijgen en er dus een ramp-up zal plaatsvinden.

Met deze productielijn is niet alleen op- of afschaling mogelijk maar ook kan de lijn, na werkplek twee, gecustomized worden voor fabricage van de trekhaak voor een verschillend automerk.

Gedeeltelijk gerobotiseerd

Na assemblagestation twee wordt het product op de lijn voorzien van een dun vetspoor. Dit vetspoor moet op elk product exact gelijk zijn, met dezelfde dosis. Om dat voor elkaar te krijgen heeft Total Productivity een cobot ingebouwd die dit spoor aanbrengt. Zo’n cobot kan dit veel nauwkeuriger dan een mens dit kan en is dus dé oplossing om op deze plek in te zetten.

Wat is Poka Yoke?

Poka Yoke is een Japanse term die vooral gebruikt wordt binnen lean manufacturing. Een poka is een ‘onbedoelde fout’ en yoke is ‘voorkómen’. Het gaat hier dus niet om het verbeteren of opsporen van een fout, maar juist het voorkomen dat de fout ooit gemaakt zal worden. Poka Yoke wordt gebruikt om processen op zo’n manier in te richten zodat het maken van fouten bijna onmogelijk is.

Voorbeeld Poka Yoke principe

Een goed voorbeeld van het Poka Yoke systeem is een schroefmachine in de lijn van Brink. De schroefmachine wordt bijvoorbeeld alleen vrijgegeven als de vorige handeling goed is afgesloten en de controlestappen zijn uitgevoerd.

Als de schroefmachine is vrijgegeven door het systeem, wordt de operator via de werkinstructies aangestuurd om met de juiste bit de juiste torx-schroef op plaatje A te zetten. Een pick-to-light op de juiste bit, schroef en plaatje wordt gebruikt om visueel, via een lampje, duidelijk te maken welk onderdeel gebruikt moet worden. In het Visual Factory systeem kun je dan borgen dat de schroeven met bijv. 6 Nm vastzitten. Is dat het geval, dan kan de operator door met de volgende stap. Hij hoeft dan niet eens meer op het scherm te klikken. Het systeem weet door de input van sensoren of tools dat de volgende werkinstructie getoond moet worden.

Wat is een Cobot?

Een cobot (collaboratieve robot) is een robot die fysiek met mensen op een werkplek samenwerkt. Dat betekent dat deze robot autonoom naast en/of samen met mensen kan werken. Cobots hebben (meestal) een beperkte omvang en maken een beperkte beweging waardoor ze veilig in de nabijheid van mensen kunnen werken.