MLADEN ANTOLIĆ, dipl.ing. IGOR LIŠČIĆ, mr.sc. Pliva Hrvatska, Zagreb Mladen.Antolic@pliva.hr Igor.Liscic@pliva.hr
SIX SIGMA PROJEKT OPTIMIRANJA AUTOMATIZIRANOG TRANSPORTNOG SUSTAVA Sažetak Sa ciljem unapređenja poslovnih procesa u Globalnoj opskrbi proizvodima, Pliva je 2004. godine pokrenula projekt pod nazivom Plivin Proces Izvrsnosti (PEP - Pliva Excelence Process), a koji se zasniva na Six Sigma principima i metodologiji. U ovom je radu prikazana primjena Six sigma metodologije na primjeru projekta optimiranja automatiziranog sustava za transport materijala i gotovih proizvoda u farmaceutskom proizvodnom pogonu. Opisan je tijek projekta kroz faze prema Six sigma metodologiji, te upotreba pojedinih alata i tehnika. Na kraju rada navedene su uštede ostvarene projektom. Ključne riječi: Six sigma, automatizirani sustav za transport materijala 1. UVOD Six Sigma (6σ) je metodologija unapređenja procesa na osnovu pomno prikupljenih podataka o procesu. Proces, kojeg je rezultat određena usluga ili proizvod, razmatra se iz pozicije korisnika, odnosno njegovog zadovoljstva uslugom ili proizvodom. Kroz neposrednu interakciju s korisnikom određuju se kritični parametri procesa, koji utiču na kvalitetu proizvoda, i nastoje se iznači rješenja kojima će se postići što manje odstupanje od definirane kvalitete. U segmentu proizvodnje u novom automatiziranom pogonu Suhih Oralnih Oblika u Zagrebu, u listopadu 2005. godine nominiran je Six Sigma projekt pod nazivom: Optimiranje Bin misija. Ovaj je projekt bio usmjeren na automatizirani transportni sustav, koji je integriran u proizvodno okruženje na način da sukladno potrebama i organizaciji proizvodnje vrši interni transport materijala. Transport materijala odvija se na paletama i u posebnoj vrsti spremnika namijenjenih za prijevoz (binovima), poluproizvoda takozvanih intermedijera. Sama proizvodnja pojedinog proizvoda sastoji se od više proizvodnih operacija, koje su međusobno povezane u skladu sa propisanom recepturum za dotični proizvod. Rezultat svake operacije predstavlja materijal, intermedijer, koji je ulazni materijal slijedeće operacije i kao takav mora biti dopremljen do proizvodne sobe u kojoj se odvija ta operacija. Na osnovu recepture postavljen je i normativ trajanja pojedinih proizvodnih operacija, koji služi kao podloga za pripremu i planiranje proizvodnje na mjesečnoj osnovi. S obzirom da je transportni sustav sastavni dio proizvodnog procesa, to znači da trajanje operacija transporta materijala sudjeluje u ukupnom trajanju proizvodnog ciklusa na načina da počeci i završeci pojedinih proizvodnih operacija ovise o trenutku dolaska / odlaska materijala prema / iz tih proizvodnih soba.
Ovim se projektom željelo prvo utvrditi koliki je utjecaj transportnog sustava na trajanje proizvodnih operacija, zatim identificirati najznačajnije faktore čijom se promjenom može smanjiti trajanje transportnih operacija, te ponuditi rješenja koja će u konačnici, implementacijom, rezultirati smanjenjem trajanja proizvodnih operacija. 2. DEFINIRANJE PROCESA Svaki Six sigma projekt se sastoji od pet faza: Define (Definiranje), Measure (Mjerenje), Analyse (Analiza), Improve (Unapređenje) i Control (Kontrola), poznatijih pod skraćenicom DMAIC. Prvi korak bio je kvaliteno definiranje problema. Kod Six sigma projekata za tu svrhu se koristi alat poznat pod nazivom Voice of Customer (VOC), odnosno glas korisnika. U praksi to znači da se kroz niz razgovora, upitnika i slično, s ključnim korisnicima procesa prikupljaju sve ključne informacije o procesu i problemima u njemu. U ovom projektu, to je značilo niz razgovora s proizvodnim operaterima koji 24 sata na dan rade sa sustavom. Također, važne informacije su dobivene od stručnjaka koji rade na održavanju transportnog sustava, te od tehnologa u proizvodnji kojima procesi u bitnoj mjeri ovise o radu transportnog sustava. Nakon podrobne analize svih prikupljenih informacija, utvrđeno je da je utjecaj vremena transporta na proizvodne operacije slijedeći: • ako je trajanje pojedine operacije transporta materijala (bin misije) kraće od 30 minuta nema značajnijeg utjecaja na proizvodnu operaciju, • ako je trajanje bin misije duže od 30 minuta, dolazi do znatnog utjecaja na proizvodnu operaciju, • te ako je trajanje bin misije duže od 90 minuta, dolazi do narušavanja realizacije plana proizvodnje. Drugi korak je bilo definiranje osnovne mape procesa, tzv. SIPOC-a (Supplier-Input-ProcessOutput-Customer), koja služi kao priprema za mjerenje i analizu podataka. Istovremeno s izradom osnovne mape procesa, izrađen je i plan prikupljanja podataka. Slika 1: Proces
Na slici 1 prikazana je osnovna mapa procesa. Proizvodni operater sa terminala koji se nalazi u proizvodnoj sobi šalje nalog za pokretanjem bin misije. Taj se zahtijev obrađuje i šalje nižem nivou na izvršavanje u prvoj, Request fazi procesa. U drugoj, Moving fazi, sustav fizički obavlja transport spremnika sa početne na završnu lokaciju, dok u trećoj, Acknowledge fazi, izvršni sustav šalje obavijest višem sustavu o završnom statusu misije. Konačni rezultat prve faze je projektna kartica ili Project Charter. Projektna kartica je dokument kojim se precizno i jednoznačno definira problem, razlozi pokretanja projekta,
ciljevi projekta i djelokrug (opseg) projekta. Osim toga, kao i u svakom drugom projektu definira se projektni tim i planirano trajanje projekta, odnosno postavljaju se milestone-ovi, datumi završetaka pojedinih faza projekta. Projektna kartica, ujedno predstavlja i prvi službeni dokument koji odobravaju nadležni menadžeri. Djelokrug aktivnosti u ovom projekt je ograničen na automatizirani proizvodno transportni sustav s naglaskom na utjecaj načina izvršavanja proizvodnog naloga za dostavom ili otpremom binova na trajanje pojedinih bin misija u kontekstu trenutne cjelokupne proizvodne situacije u proizvodnom pogonu. Nije se uzimalo u razmatranje utjecaj proizvodnih procesa, niti utjecaj planiranja proizvodnje na trajanje proizvodnih operacija. Također iz razmatranja je isključen utjecaj statusa i količine raspoloživih binova, broja bin parkirnih stanica ili statusa i količine materijala koji se prevozi. Osim toga u projektnoj kartici navedeno je trenutno prosječno i maksimalno trajanje bin misije i ciljano trajanje koje se projektom želi postići. Uštede koje projektom trebaju ostvariti iskazane su u proizvodnim satima, skraćivanju proizvodnog ciklusa, povećanju raspoloživosti sustava i otvaranju prostora za poboljšanja u pripremi i planiranju proizvodnje. 3. MJERENJE PARAMETARA PROCESA Plan i organizacija mjerenja pripremljena je tako da prikupljeni podaci mogu kvalitetno odgovoriti na dva pitanja: • Što sve utiče na trajanje bin misije u fazi kretanja (Moving phase)? • Zašto ukupno trajanje bin misije (Request + Moving + Ack. phase) zna trajati tako dugo? Mjerenje se vršilo samo na proizvodnim sobama kod kojih je ovaj proces imao utjecaj na trajanje proizvodne operacije, koji se sa preko 100 mjernih pozicija sveo na 21-nu kritičnu poziciju. Ove kritične pozicije odredio je upravo korisnik u fazi definiranja procesa. Jedan se dio mjerenja radio ručno, a drugi izlistavanjem arhivskih podataka, koje sustav sprema. Iz prikupljenih podataka napravljeni su kontrolni grafovi, koji su izgledali kao na slici 2. Mjerenja su provedena u 3 smjene u periodu od 10 dana, kako bi se pokrio cijeli radni tjedan. Obradom i grupiranjem podataka postavljen je graf raspodjele (Slika 3.) iz kojeg se vidi da raspodjela trajanja bin misija nije standardna, pa se primjenila metoda izračunavanja Stability Faktora (SF), koji se izračunava kao omjer prvog (Q1) i trećeg kvartila (Q3). Rezultati su pokazali da ukupni proces (L2), varira izvan dopuštenih okvira, dok je proces izvršne faze (L1) trajanja bin misija, unutar dozvoljenih parametara.
Slika 2: Kontrolni graf
Slika 3: Proces Sigma
Rezultati mjerenja po broju i vrsti uzroka odstupanja bili su ulazni podaci za postavljanje Pareto dijagrama (Slika 4.), iz kojeg se vidi da je najčešći uzrok kašnjenja u dolasku bina bio taj što nije bilo slobodnog vozila, koji bi spremnik prenio. Drugi najveći uzrok dugog trajanja
bin misije je što prijelaz iz pripremne faze misije (Request phase) u izvršnu fazu (Moving) nije automatski, već ovisi o operateru, koji ručno treba postaviti status misije u status koji će omogućiti da se zahtijev dalje procesuira i izvrši. Slika 4: Pareto
4. ANALIZA PROCESA Na putu prema rješenjima, koja će proces svesti i održati u granicama dopuštenog, u fazi analize prvo su zatraženi odgovori na pitanje:"Zašto bin misija traje duže od 15 minuta?". Rezultati faze mjerenja analizirani su u 6M dijagramu (Slika 5.), čime je omogućeno da se sustavno i vizualno prikažu uzroci problema prema 6M kategorijama.
Slika 5: 6M dijagram (Fish Bone - riblja kost)
Nakon toga, utvrđeni uzroci su dalje analizirani i uklopljeni u Control/Impact Matrix (Matrica kontrola/utjecaj) (slika 6.). Slika 6: Control/Impact Matrix
Na taj se način došlo do točke u kojoj su klasificirani uzroci prema njihovom utjecaju na proces i što je još važnije prema mogućnosti kontrole uzroka u zatečenoj situaciji i
proizvodno-transportnom okruženju. Rezultat svega je jasna sliku i smjer u kojem se moraju tražiti rješenja. 5. POBOLJŠANJE PROCESA Pošto je ovo ipak bio tehnički projekt, otkriveni i klasificirani uzroci ponudili su i tehnička rješenja. Idući korak je bio prikupljanje ponuda i donošenje odluke koja će rješenja najviše pomoći u smanjenju pre dugog trajanja bin misija. Tabela 1: Lista rješenja No.
Factor
Description
1.
10
Improve control part of L1b SW responsible for Shuttle attribution.
2.
9
Build 8 new Bin Parking Stations.
3.
8
Make automatic F station initialization possible.
4.
6
5.
5
6.
4
7.
1
In case of more than 3 Bin Missions obtain information about priority. Improve control part of L1b SW responsible for Elvecar attribution. Make automatic Bin Mission attribution possible. Build Bin Station SCADA system to monitor and control F & R Stations from the Control Room.
Connected with
2, 5
Ponuđena rješenja su rangirana, na način da je svako rješenje dobilo poseban faktor utjecaja (od 1 do 10), koji je određivao koliko će ponuđeno rješenje utjecati na poboljšanje rada sustava (tabela 1.). Cijena u određivanju ovog faktora nije imala utjecaj, ali je imala utjecaj u određivanju opsega radova koji bi se trebali prvo učiniti. Tako je od 7 ponuđenih rješenja dogovoreno da se s obzirom na faktor utjecaj i okvirni budžet, pokušaju realizirati prva četiri rješenja. U realizaciji i ostvarenju je to izgledalo tako da su prvo unaprijeđeni PLC upravljački SW na stanicama za prihvat binova (točka 3. u tabeli 1.), zatim su za izgradnju novih parkirnih stanica (točka 2. u tabeli 1.) dobivena sredstava sa drugog projekta, te su izgrađene 22. nove parkirne stanice za binove (za 14 parkirnih više od prvotno predloženog). Predloženo rješenje za dodatnim dodjeljivanjem prioriteta bin misijama (točka 4. u tabeli 1.), realizirano je samostalno u obliku pomoćnog programa, koji je omogućio i proizvodnim operaterima da po potrebi određuju koje binove će pozivati/slati iz proizvodnih soba u kojima rade. Na taj je način djelomično primijenjeno i rješenje automatskog otpuštanja bin misija (točka 6. u tabeli 1.) bez ulaganja dodatnih sredstava. Za drugu fazu ostavljeno je rješenje, koje se tiče promjene programskog algoritma za upravljanje internim prijevozom binova (točka 1. i točka 5. u tabeli 1). Ovi su zahvati kompleksnije prirode, zadiru u upravljački program cjelokupnog sustava, pa se nisu mogli izvesti u prvoj fazi.
6. KONTROLA PROCESA U svrhu kontrole i praćenja rada sustava po izvedenim rješanjima pripremljen je program za prikupljanje podataka iz sustava, koji se zatim obrađuju i prikazuju u grafičkom obliku. Nakon implementacije prvih rješenja zamijećen je trend smanjenja prosječnog trajanja bin misija (Slika 7.) i poboljšanje u raspodjeli trajanja bin misija (tabela 2.). Slika 7: Trend kretanja prosječnog trajanja bin misija u periodu od listopada 2005. do travnja 2006.
Tabela 2: Raspodjela trajanja izvršnih (L1) bin misija za sve bin misije.
Tabela 3: Raspodjela trajanje ukupnih (L2) bin misija za sve bin misije.
7. REALIZIRANE UŠTEDE Osnovna ušteda koja je ostvarena ovim projektom je povećanje raspoloživosti automatiziranog proizvodnog sustava i to prema izračunatim vrijednostima, nakon prve faze implementacije predloženih rješenja, za 10%, dok se nakon implementacije rješenja iz druge faze očekuje povećanje raspoloživosti od 25%. Financijski uštede procijenjene su na 88.000 USD godišnje, a određene su na osnovu procjene povećanja proizvodnih kapaciteta na račun skraćenja trajanja bin misija. 8. ZAKLJUČAK Primjenom Six Sigma metodologije na projektu Optimiranja bin misija uspjelo se kvalitetno definirati problem, postaviti proces, odrediti kritične (kontrolne) točke i odgovarajućom analizom ponuditi u relativno kratkom vremenu kvalitetna rješenja. Ključnu ulogu na putu ka rješenju imali su ključni korisnici sustava (operateri, održavanje i tehnolozi): korisnici koji su jasno rekli u kojim okolnostima, na kojim mjestima, u kakvom obliku i kada dolazi do odstupanja od očekivanog, odnosno ugovorom definiranog; održavatelji sustava koji su na temelju tih informacija mogli otkriti uzroke. U konačnici su, korisnici i održavatelji sustava, zajednički procijenili i odabrali najbolja rješenja. LITERATURA [1] T. Pyzdek, The Six Sigma Handbook, McGraw-Hill, 2003 [2] Six Sigma Academy, The Black Belt Memory Jogger, GOAL/QPC, 2002 SIX SIGMA PROJECT: AUTOMATED TRANSPORTATION SYSTEM OPTIMIZATION Summary In 2004, with the aim of business process optimization in the Global Product Supply division, the Pliva Excellence Process (PEP) project was launched. The PEP project is based on Six Sigma methodology. In this paper an example is presented of the PEP project for optimization of an automated transportation system used for the transporting of materials and final products in a pharmaceutical production plant. Project progress through the Six Sigma phases is explained, and the tools and techniques used are described. At the end, the benefits that were realized are cited. Key words: Six Sigma, automated materials transportation system