CNC talaşlı imalatta makine duruş süreleri nasıl ölçülür?

CNC talaşlı imalatta makine duruş süreleri, tezgahın iş mili dönüş zamanı ile toplam vardiya süresi arasındaki farkın hesaplanması, takım değiştirme ile parça bağlama sürelerinin ölçülmesi ve arıza kayıtlarının üretim yazılımlarına girilmesi ile hesaplanır. Türkiye'deki makine imalat sektörü, genel imalat yatırımları içinde yüzde beşlik bir paya sahiptir ve bu sektördeki işletmelerin rekabet gücü, sahip oldukları pahalı ekipmanları ne kadar yüksek kapasitede çalıştırdıklarına bağlıdır. Makine İmalatçıları Birliği raporlarına göre, yüksek teknolojili takım tezgahlarının yatırım geri dönüş süreleri, tezgahların boş bekleme oranlarına doğrudan bağlıdır. İki yüz bin avroya satın alınan çok eksenli bir CNC torna tezgahı, günde on saat çalışıp on dört saat bekliyorsa, işletme bu yatırımın maliyetini karşılayamaz. Duruş sürelerinin ne kadarının operatör kaynaklı, ne kadarının makine arızası kaynaklı olduğunu ölçmek, fabrikadaki gizli kapasiteyi ortaya çıkarmanın temel yoludur.

Planlı ve plansız duruşlar nasıl sınıflandırılır?

Bir CNC tezgahının yirmi dört saat boyunca aralıksız talaş kaldırması fiziksel olarak mümkün değildir. Duruşları ölçmek için öncelikle bu zaman kayıplarını doğru sınıflandırmak gerekir. İmalat terminolojisinde duruşlar iki ana kategoriye ayrılır. İlk kategori planlı duruşlar, ikinci kategori ise plansız duruşlardır. Planlı duruşlar, üretimin doğası gereği yapılması gereken ve önceden bilinen beklemelerdir. Vardiya değişimleri, yemek ve çay molaları, haftalık veya aylık periyodik makine bakımları planlı duruşlar arasındadır. Bu duruşlar kapasite hesabına önceden dahil edilir ve fabrikalar bu sürelere müdahale etmez. Plansız duruşlar ise esas maliyet kaybı yaratan faktörlerdir. Makine arızaları, elektrik kesintileri, depodan hammadde beklenmesi, kesici takımın kırılması, program yükleme hataları ve kalite kontrol onayı için beklenen süreler plansız duruştur. Üretim müdürü, bir ay içinde gerçekleşen yüz saatlik plansız duruşun kırk saatinin sadece malzeme beklemekten kaynaklandığını görürse, lojistik veya satın alma süreçlerine müdahale eder.

Parça bağlama ve set-up süreleri üretime nasıl yansır?

Talaşlı imalatta üretimi bölen en büyük zaman kayıplarından biri, makinenin yeni bir iş emrine hazırlanma süresidir. CNC tezgahında bir flanş üretiminden çıkıp bir mil üretimine geçileceği zaman, operatörün eski fikstürleri sökmesi, yeni bağlama aparatlarını yerleştirmesi, kesici takımları şarjöre dizmesi ve makineye sıfırlama ayarlarını yapması gerekir. Bu hazırlık süreci, parçanın karmaşıklığına göre otuz dakika ile dört saat arasında değişebilir. Hazırlık sürelerini ölçmek, fiyatlandırma açısından kritik bir adımdır. Örneğin, bir parçanın CNC tezgahında talaş kaldırma süresi beş dakika olsun. Eğer işletme bu parçadan sadece on adet sipariş almışsa ve makinenin ayarlanması yüz yirmi dakika sürüyorsa, toplam üretim süresi yüz yetmiş dakikaya çıkar. Bu durumda bir parçanın işletmeye maliyeti beş dakikalık işleme süresi değil, on yedi dakikalık makine işgali üzerinden hesaplanmalıdır. Set-up sürelerini kayıt altına alan bir işletme, küçük adetli siparişlerin birim maliyetini daha yüksek tutarak zarar etmenin önüne geçer. Duruşların azaltılması için de takımların önceden dışarıda sıfırlanması gibi yöntemlere başvurulur.

Genel Ekipman Etkinliği hesabı nasıl yapılır?

Makine duruşlarını sadece saat olarak ifade etmek, fabrikanın performansını tam olarak göstermez. İmalat sektöründe makine performansını ölçmek için Genel Ekipman Etkinliği formülü kullanılır. Bu formül üç çarpanın birbiriyle çarpılmasından elde edilir. Bu çarpanlar kullanılabilirlik, performans ve kalitedir. Kullanılabilirlik, makinenin çalışması planlanan sürenin ne kadarında gerçekten çalıştığını ölçer. Bir CNC tezgahının günde sekiz saat çalışması planlanmış olsun. Sekiz saat dört yüz seksen dakikaya eşittir. Ancak makine arızası ve malzeme bekleme nedeniyle kırk sekiz dakika plansız duruş yaşandıysa, makine dört yüz otuz iki dakika çalışmış demektir. Bu durumda kullanılabilirlik oranı yüzde doksan olarak bulunur. Performans, makinenin çalışırken üretim hızının ne kadar korunduğunu gösterir. Tezgahın dört yüz otuz iki dakikada dakikada bir parça işleyerek toplam dört yüz otuz iki parça üretmesi beklenirken, kesici ucun körelmesi sebebiyle operatörün hızı düşürmesi sonucunda sadece üç yüz seksen parça üretilmiş olsun. Performans oranı yüzde seksen sekiz olarak bulunur. Kalite ise üretilen parçaların ne kadarının sağlam olduğunu gösterir. Üç yüz seksen parçanın on dokuz tanesi ölçü toleranslarının dışında çıktığı için hurdaya atılırsa, üç yüz altmış bir sağlam parça kalır. Kalite oranı yüzde doksan beş olarak gerçekleşir. Bu üç oran çarpıldığında fabrikanın gerçek Genel Ekipman Etkinliği değeri ortaya çıkar. Doksan, seksen sekiz ve doksan beş oranları çarpıldığında genel oran yüzde yetmiş beş seviyesine gelir. Kalan yüzde yirmi beşlik kısım, işletmenin duruşlar, hız kayıpları ve fireler nedeniyle kaybettiği gizli kapasitedir.

Veri toplama terminalleri ve yazılımlar duruşu nasıl ölçer?

Geçmişte operatörler, gün içindeki makine duruşlarını kağıt formlara yazardı. Saat on ile on buçuk arası arıza şeklinde tutulan notlar, insan hatasına açık, unutulmaya müsait ve çoğu zaman gerçeği yansıtmayan verilerdi. Günümüz üretim ortamında, manuel beyanların yerini üretimden doğrudan veri toplama sistemleri alır. Modern imalat işletmeleri, CNC tezgahlarının mantıksal denetleyicilerinden veya iş mili motorundan doğrudan sinyal alır. Makinenin iş mili döndüğü sürece yazılım bunu üretim var olarak kaydeder. İş mili durduğunda ekranda bir sayaç çalışmaya başlar. Operatörün makine yanındaki dokunmatik panelden veya barkod okuyucudan duruş nedenini girmesi gerekir. Seçenekler arasında takım kırılması, ölçüm yapılıyor, hammadde bekleniyor veya program yükleniyor gibi hata kodları bulunur. Operatör bir kod seçmezse sistem uyarı verir. Bu sayede üretim müdürü, ofisindeki bilgisayardan hangi tezgahın neden durduğunu saniye saniye izler. İş emirlerinin ataması ve operasyon sürelerinin takibi üretim modülleri üzerinden gerçekleştirilir. Örneğin, yıl sonunda yapılan bir analizde, fabrikanın toplam duruş süresinin yüzde otuzunun ölçüm aletlerinin operatörler tarafından beklenmesi olduğu ortaya çıkarsa, işletme sahibi üretim sahasına yeni kumpas ve mikrometreler satın alarak duruşları azaltır. Sistemden gelen anlık arıza bildirimleri sayesinde bakım ekibi beklemeden makineye yönlendirilir ve teknik sorunlar daha kısa sürede giderilir. Proje bazlı detaylı incelemeler yapmak isteyen yöneticiler danışmanlık hizmetlerinden yararlanarak bu oranları yukarı çekmenin yollarını arar.

Özet

CNC talaşlı imalat yapan tesislerde makine duruş sürelerinin ölçümü, karlılığın ve yatırımın geri dönüşünün anahtarıdır. Duruşlar planlı ve plansız olmak üzere ikiye ayrılarak analiz edilir. Özellikle farklı siparişler arasına giren parça bağlama ve ayar süreleri, ürünün gerçek birim maliyetine eklenmesi gereken önemli bir kayıptır. Fabrikalar, makine performansını kullanılabilirlik, hız ve kalite kayıplarını tek bir yüzdede toplayarak hesaplar. İnsan beyanına dayalı kağıt üzerindeki kayıtlar yerini üretim yazılımlarına bıraktığında, duruşların gerçek nedenleri saniye bazında tespit edilir. Makineden gelen sinyallerin kaydedilmesiyle yönetim, darboğazları görür ve zaman kayıplarını önleyecek somut yatırımları hayata geçirir.