Przyczyny przestojów w zakładach produkcyjnych mogą wynikać z wielu czynników. Najczęściej są to błędy popełniane przez pracowników, przerwy w dostawach energii elektrycznej lub surowców, awarie maszyn i konieczność przeprowadzania okresowych przeglądów czy nieplanowana, znacząca absencja personelu pracowniczego. Stąd też ważnym aspektem w tym obszarze jest właściwe zarządzanie produkcją, które wiąże się z rozwiązywaniem różnych problemów, podczas dążenia do realizacji założonych celów [11, 5]. Trudności mogą pojawić się na każdym etapie cyklu życia produktu, w związku z czym występuje konieczność wprowadzania dynamicznych usprawnień w poszczególnych działach. Przedsiębiorstwa, w czasie wytwarzania, w dużej mierze borykają się z nieplanowanymi przestojami bądź długotrwałymi przezbrojeniami. Z uwagi na to celem usprawnień może być zwiększenie wydajności, płynności przebiegu produkcji, jak również minimalizacja zatrzymań procesu wytwarzania. Rozwiązywanie tego typu zagadnień wymaga przeanalizowania rodzaju i zmienności produkcji, specyfiki wytwarzanego produktu, a następnie wykorzystania odpowiednich metod i technik zapewniających udoskonalenie procesu.

Każde nieplanowane zatrzymanie stanowiska pracy powoduje straty dla przedsiębiorstwa. Zostaje ograniczony dostępny czas eksploatacji, w związku z czym harmonogramy produkcji mogą zostać niezrealizowane w terminie, a w efekcie pojawią się niedobory produktów. W przypadku pracy przerywanej wynikającej z ciągłego „gaszenia pożarów”, a nie eliminowania przyczyn źródłowych, zmniejsza się wielkość produkcji, a także mogą pojawić się straty dotyczące materiałów pośrednich wykorzystywanych przy wytwarzaniu.

Rozwiązywanie problemów związanych z utrzymaniem ruchu powinno koncentrować się na wnikliwej analizie przestojów, gdyż zatrzymania mogą wynikać zarówno z niewłaściwej obsługi maszyny przez personel, jak i z awarii podzespołów stanowiska pracy [2, 4]. W związku z tym wyłonienie przyczyn źródłowych problemów jest niezwykle istotne z punktu widzenia eliminacji zatrzymań. Z tego względu należy poświęcić uwagę na dokładne obserwacje procesu produkcyjnego i wyciągnięcie właściwych wniosków. Działania korygujące zwykle rozpoczynają się od zmian organizacyjnych, ponieważ ich koszt jest stosunkowo niewielki, a korzyści relatywnie wysokie [10, 1, 7].

Eliminowanie strat i zapobieganie marnotrawstwu w procesie produkcji

Każdy przestój techniczny, oprócz oczywistego kosztu naprawy, powoduje dodatkowe negatywne konsekwencje finansowe. Nazywa się je kosztami ukrytymi, ponieważ obciążają wynik każdej firmy, ale nie jest do końca znany ich wymiar finansowy. Przyczyną jest nieświadomość oraz skomplikowany sposób monitorowania tego rodzaju kosztów. Duża liczba godzin postoju wpływa negatywnie na finanse firmy. Opóźnia się bowiem moment osiągnięcia minimum sumy kosztów posiadania i kosztów eksploatacji na każdą przepracowaną motogodzinę.

Im niższe jest wykorzystanie dostępnego czasu, tym więcej lat trzeba eksploatować maszynę, aby osiągnęła efektywny, zaplanowany koszt przeliczany na motogodzinę jej pracy. Im starsza maszyna, tym trudniej utrzymać koszty jej eksploatacji na zaplanowanym poziomie oraz ograniczyć straty wynikłe z ewentualnych awarii (rys. 1). Również zagrożone są zaplanowane koszty posiadania, gdyż mocno wyeksploatowana maszyna ma niską cenę, jest trudniej ją sprzedać niż przewidywała kalkulacja w chwili zakupu. W tym przypadku korzystna jest wcześniejsza wymiana maszyny na nową, ponieważ wydajność nowszych modeli jest zwykle wyższa, przy jednocześnie niższej energochłonności. W procesie produkcyjnym jednym z głównych zadań jest poprawienie efektywności wykorzystania zasobu maszyn i urządzeń. Cel ten można osiągnąć identyfikując i redukując straty w procesie produkcyjnym.

Awarie. Mają największy wpływ na efektywne wykorzystanie maszyn, dlatego są najbardziej uciążliwymi pośród sześciu strat produkcyjnych. Zwiększają koszty wytwarzania w postaci dodatkowych zasobów ukierunkowanych na przyśpieszenie planów produkcyjnych.

Przezbrojenia i regulacje. Uniemożliwiają produkcję krótkimi seriami. Uniemożliwiają wyprodukowanie wyrobu w ilości zamówionej przez klienta. Zwiększają koszty produkcji. Zgodnie z WCM czas przezbrojenia maszyn nie powinien wynosić więcej niż 10 min. Czas przezbrojenia jest także wskaźnikiem, który mówi o elastyczności parku maszynowego oraz kwalifikacjach zasobów ludzkich.

Wady jakościowe. Defekty stanowią poważną i uciążliwą grupę strat. Prowadzą do zwiększenia zapasów międzyoperacyjnych, a tym samym wymuszają zabezpieczenie dodatkowej powierzchni na przechowywanie produktów. Ta grupa strat prowadzi do niepotrzebnego dodatkowego obciążania maszyn.

Rozruch produkcji. Prowadzi do mało efektywnego wykorzystania czasu produkcyjnego, materiałów i surowców oraz wyrobów gotowych niespełniających założonych wymagań jakościowych.

Zła prędkość. Są to straty spowodowane trudnością nastawienia maszyny na optymalną prędkość, co ma negatywny wpływ na efektywność procesu. Zbyt mała prędkość wpływa na niską efektywność procesu, zaś zbyt duża może powodować szybsze zużycie się mechanizmów i większą awaryjność maszyn i urządzeń.

Przestoje i bieg jałowy. Ich sumaryczna ilość bardzo negatywnie odbija się na procesie produkcyjnym, znacznie obniżając współczynnik wykorzystania maszyny. Przestoje w zakresie (< 10 min) mogą być spowodowane różnymi czynnikami, tj. brakiem materiału, wszelkiego rodzaju zacięciami, blokadą procesu smarowania, awarią czujników itp.

Jeżeli systematycznie gromadzone są dane o pracy używanej aktualnie maszyny, wówczas można wykorzystać model kalkulacji kosztów w celu porównania jednostkowego kosztu produkcji wykonywanej przez starą już maszynę i nowsze modele. Niektóre zakłady nie praktykują założeń co do planowanych kosztów i długości życia zakupionej maszyny. Nie jest to dużym błędem, jeżeli prowadzony jest monitoring jednostkowych kosztów eksploatacji danej maszyny, a jej wycofanie z eksploatacji następuje po osiągnięciu minimalnej sumy tych kosztów [3, 10]. Często łączne przestoje maszyn i linii technologicznych w zależności od użytkownika i od typu maszyny generują kilka tysięcy godzin bezproduktywnego postoju w ciągu roku.

Postoje maszyn i wyłączenia pracy linii produkcyjnych dzielą się na tzw. postoje planowane i nieplanowane – patrz ramka.
Awarie maszyn i urządzeń są nieuniknione i powodują ich nieplanowane wyłączenia z pracy w linii technologicznej. Takie sytuacje potocznie nazywane są przestojami technicznymi. Często ich pierwotną przyczyną są powstałe, a niezauważone wcześniej problemy techniczne. Wpływ awarii maszyny na koszty firmy należy uwzględnić już na etapie jej zakupu.

Zasady i uwarunkowania dotyczące utrzymania ruchu w linii produkcyjnej

Prawidłowo prowadzone działania w zakresie utrzymania ruchu pozwalają minimalizować straty wynikające z nieplanowanych przestojów, przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów serwisu instalacji lub linii produkcyjnych. Istotne jest tu dokonywanie regularnych przeglądów technicznych, dzięki którym możliwe jest wychwycenie problemów we wczesnej fazie, kiedy naprawa jest prostsza do przeprowadzenia i nie wiąże się z koniecznością dokonywania wymian części maszyny. Pozwala to na zminimalizowanie liczby awarii przemysłowych, co również ma wpływ na finalne dochody firmy. Można więc wnioskować, że o sukcesie przedsiębiorstwa produkcyjnego w dużej mierze decyduje stabilna praca maszyn i urządzeń stosowanych w procesie produkcji oraz wiedza o ich realnym stanie i możliwościach.

Zasady doboru strategii i sposobów utrzymania ruchu

Strategia utrzymania ruchu obejmuje wszystkie działania prowadzone w obszarze utrzymania ruchu infrastruktury technicznej. Są one ukierunkowane na osiągnięcie założonych celów, jak np. wzrost niezawodności, obniżenie kosztów zużycia energii, poprawa dostępności czy zwiększenie bezpieczeństwa miejsca pracy.

Zaplecze techniczne w postaci różnego typu maszyn i urządzeń wymusza prowadzenie działań mających na celu utrzymania ich ruchu i realizacji wymaganych procesów technologicznych. Awarie, usterki, sporadyczne lub cykliczne unieruchamianie maszyn to zdarzenia występujące w nawet najsprawniej i najbardziej efektywnie funkcjonujących zakładach produkcyjnych. Stąd też im więcej mamy danych eksploatacyjno-konstrukcyjnych o dotychczasowych awariach i przestojach, tym pełniejsza jest możliwość zaplanowania przeglądów i działań konserwacyjnych. Przy takim podejściu, w przyszłości łatwiej jest uniknąć większości nieplanowanych strat produkcyjnych.

Strategia utrzymania ruchu powinna być adekwatna do poziomu profilu produkcyjnego przedsiębiorstwa. Wprowadzanie nagłych zmian i nieprzemyślanych decyzji kończy się z reguły większą lub mniejszą turbulencją w zakresie utrzymania ruchu w linii produkcyjnej oraz może poważnie zaburzyć płynność pracy zakładu. Należy dodać, że w inny sposób podchodzi do kwestii utrzymania ruchu mikroprzedsiębiorstwo, a w inny duży zakład produkcyjny o zróżnicowanym profilu.

Pojedynczy przedsiębiorcy, jako właściciele działalności gospodarczych, zajmują się z reguły produkcją na małą skalę, wytwarzając wyroby pod pewnym względem unikalne, wypełniając tym samym niszę rynkową. W tym przypadku pracuje tylko jedna osoba – właściciel. Wówczas mamy dylemat, jak rozumieć i postrzegać problem utrzymania ruchu, skoro jedna osoba pełni rolę pracownika działu produkcyjnego, obsługującego maszynę, prezesa, handlowca i specjalisty ds. zakupów? Wydawać by się mogło, że przy jednej czy dwóch maszynach przetwórczych utrzymanie ich w ruchu będzie stosunkowo proste. Trudno jednak być ekspertem i posiadać profesjonalną wiedzę w każdej dziedzinie, a pozyskanie niezbędnych informacji w tym zakresie jest często trudne i czasochłonne.

Nie ulega wątpliwości, że w obu przypadkach, a także wszystkich pośrednich, do zapewnienia ruchu maszyn potrzebny jest przemyślany plan, który można nazwać strategią utrzymania ruchu (UR). W ogólnym zarysie obejmuje ona wszystkie działania prowadzone w obszarze UR całej infrastruktury technicznej. W ujęciu długofalowym strategię utrzymania ruchu należy traktować jako plan zakładający wyznaczone cele, które należy osiągnąć przy możliwie minimalnych kosztach i niewielkich zmianach organizacji pracy. Strategia bazuje na założeniach biznesowych, możliwościach finansowych i czasowych oraz warunkach technicznych występujących w zakładzie. W planowaniu strategii utrzymania ruchu konieczne jest wzięcie pod uwagę posiadanych zasobów technicznych i eksploatacyjnych poszczególnych maszyn, w tym planów produkcyjnych zakładu na kolejne lata [8].

Przy opracowywaniu strategii utrzymania ruchu należy poddać ocenie aktualny i przyszły zakres działalności zakładu, tj.:

•    profil i wielkość produkcji,

•    aktualną liczbę maszyn i urządzeń realizujących proces produkcyjny z uwzględnieniem oceny ich stanu technicznego i daty zakupu, •    ocenę dotychczasowej częstotliwości i czasochłonności przeglądów technicznych,

•    ustalenie zmianowości produkcji (praca na jedną, dwie czy trzy zmiany),

•    uwzględnienie możliwości przeprowadzania przeglądów i napraw np. nocą,

•    ustalenie, czy naprawy i przeglądy planowane i prowadzone będą we własnym zakresie, czy zostanie zaangażowana ekipa z zewnątrz.

Każdej maszynie i urządzeniu pracującemu w zakładzie przypisywany jest zestaw informacji podstawowych, obejmujący m.in. wymagania i możliwości technologiczne czy parametry techniczne, które należy wziąć pod uwagę, połączyć i logicznie poukładać tak, by finalnie w strategii utrzymania ruchu znalazło się miejsce zarówno na właściwą eksploatację, przeglądy i na bieżące naprawy w odpowiednich odstępach czasu. Bez tego może się okazać, że mimo zaplanowanej strategii dochodzi do nieplanowanych usterek i zatrzymań pracy; wówczas jest zrozumiałym, że przyjęta strategia jest niepełna lub niewystarczająca. 

W kolejnym kroku należy wyznaczyć najważniejsze cele strategii, obejmujące chęć realizacji:

•    zwiększenia niezawodności linii produkcyjnej,

•    wyeliminowania nieplanowanych usterek,

•    wyeliminowania nieplanowanych postojów,

•    obniżenia kosztów produkcji,

•    zwiększenia bezpieczeństwa pracowników produkcji,

•    zmniejszenia zużycia zasobów,

•    podwyższenia jakości wytwarzanych wyrobów,

•    dostępności sprzętu poprzez skuteczne planowanie jego wykorzystania.

Cały artykuł został opublikowany w nr 1/2019 magazynu Kierunek Spożywczy.