ทำอย่างไรเมื่อเครื่องจักรสะดุดในสายการผลิตอัตโนมัติ

โดยทั่วไปผู้ประกอบการภาคอุตสาหกรรมมักคิดว่าปัญหาเครื่องจักรสะดุดหรือหยุดเดินเครื่องระยะสั้น (Minor Stoppage) เป็นเพียงปัญหาเล็กน้อยที่มักถูกมองข้าม แต่หากเกิดปัญหากับสภาพสายการผลิตที่ประกอบด้วยเครื่องจักรจำนวนมากมายหลากหลายประเภทก็จะส่งผลกระทบต่อผลิตภาพระบบการผลิต

ทำอย่างไร… เมื่อเครื่องจักรสะดุดในสายการผลิตอัตโนมัติ

ดังกรณีสายการผลิตอัตโนมัติที่มีเครื่องจักร 100 เครื่องแต่ละเครื่องสร้างผลิตผล 10000 หน่วยต่อวัน โดยค่าเฉลี่ยอัตราการชำรุดเสียหาย (Failure Rate) 0.1 % นั่นคือ แต่ละวันเครื่องจักรทั้งระบบ 100 เครื่องเกิดการชำรุดขัดข้องรวม 1000 ครั้ง หากใช้เวลา 30 วินาทีในการแก้ปัญหาการขัดข้องที่เกิดขึ้นแต่ละครั้งอาจต้องใช้เวลากว่า 8 ชั่วโมงเพื่อแก้ปัญหาเครื่องจักรทั้งหมด

ดังนั้น โรงงานบางแห่งกำหนดว่าหากไม่สามารถแก้ปัญหาภายในช่วงเวลาที่กำหนดก็ถือว่าเป็นปัญหาเครื่องจักรขัดข้อง (Breakdown) อาทิ ความผิดปกติที่เกิดกับเครื่องตัดในช่วงเดินเครื่องจักรทำให้ต้องเปลี่ยนใบมีดด้วยสภาพดังกล่าวอาจจัดว่าเป็นความผิดพลาดในกระบวนการที่นับเป็นจำนวนครั้งการหยุดเดินเครื่องจักรเล็กน้อย ซึ่งเป็นประเด็นหนึ่งที่ต้องพิจารณากำหนดแนวทางปรับปรุงต่อไป

ช่วงกว่าสามทศวรรษที่ผ่านมาได้มีการประเมินโดยใช้ค่าช่วงเวลาเฉลี่ยระหว่างความชำรุดเสียหาย (Mean Time Between Failure) หรือ MTBF แสดงค่าเฉลี่ยระยะเวลาปฏิบัติงาน (Operating Time) เพื่อปรับปรุงสายการผลิตแบบอัตโนมัติ นับแต่นั้นมาก็ได้มีการใช้ค่า MTBF ชี้วัดอัตราการหยุดเดินเครื่องจักร โดย MTBF เป็นอัตราส่วนที่ผกผันกับอัตราการเกิด Breakdown ซึ่งใช้ประเมินความน่าเชื่อถือที่ผกผันกับอัตราความชำรุด (λ) แสดงด้วยความสัมพันธ์ ดังนี้

ความน่าเชื่อถือที่ผกผันกับอัตราความชำรุด (λ)

โดยช่วงเวลาปฏิบัติงาน(OT) แสดงด้วยหน่วย วัน สัปดาห์ และเดือน ส่วน Nf แทนด้วยจำนวนครั้งการเกิด ปัญหา Breakdown ระหว่างช่วงการเดินเครื่องจักร โดยค่า MTBF แสดงด้วยความสัมพันธ์

ค่า MTBF

หาก MTBF มีสัดส่วนสูงนั่นเป็นการบ่งชี้ถึงสภาพเครื่องจักรมีความน่าเชื่อถือสูง ดังนั้น MTBF ถูกใช้เป็นตัวชี้วัดความน่าเชื่อถือ โดยเฉพาะการรับประกันการใช้งานตามข้อกำหนดที่ระบุไว้ ความถี่หรือจำนวนครั้งการชำรุดขัดข้องถูกแทนด้วยจำนวนครั้ง เครื่องจักรหยุดเดินเครื่องเล็กน้อยภายในช่วงรอบเวลาเดินเครื่อง คำนวณได้จากความสัมพันธ์ ดังนี้

Minor Stoppage MTBF

ส่วนช่วงระยะเวลาจัดเก็บข้อมูลเพื่อประเมิน MTBF ควรมากกว่าหนึ่งสัปดาห์ขึ้นไปเพื่อให้ผลลัพธ์การประเมินมีความแม่นยำ โดยทั่วไปมักใช้รอบเวลาประมาณหนึ่งเดือน ข้อมูลที่จัดเก็บประกอบด้วย

รอบเวลาการเดินเครื่อง โดยจัดเก็บบันทึกข้อมูลด้วยเครื่องตรวจนับ (Counter) ซึ่งเครื่องตรวจนับจำแนกได้ คือ เครื่องนับค่าเวลาปฏิบัติงานที่เหมาะกับการบันทึกเพื่อประเมินค่า MTBF และเครื่องนับเวลาการหยุดเดินเครื่องจักร (Downtime) หากรอบเวลาเดินเครื่องไม่มีความผันผวนสามารถวัดรอบเวลาเพื่อคำนวณเวลาการเดินเครื่องจักร ดังนี้

เวลาการเดินเครื่อง

จำนวนครั้งการขัดข้องเล็กน้อย เนื่องจากผู้ปฏิบัติงานจะมุ่งแก้ปัญหาเมื่อเกิดปัญหาการหยุดเดินเครื่องจักรไม่สามารถจดบันทึกข้อมูลได้ครบถ้วน ทำให้นิยมใช้ Counter แทนการบันทึกด้วยมือ (Manual Record) หากเครื่องนับค่าสามารถวัดได้เพียงจำนวนครั้งการหยุดเดินสายการผลิต (Shutdown) แต่ไม่สามารถจำแนกสาเหตุความคลาดเคลื่อนว่าเป็นการหยุดเดินเครื่องเล็กน้อยหรือเกิดจากสาเหตุอื่นๆ สามารถใช้สูตรคำนวณจำนวนครั้งหยุดเดินเครื่องเล็กน้อย ดังนี้

ค่า Nf

ส่วนการหยุดสายการผลิตที่เกิดจากสาเหตุอื่นที่ไม่เกี่ยวกับความผิดปกติ ได้แก่ ช่วงเสร็จสิ้นการทำงานแต่ละกะทำงาน การหยุดเดินเครื่องจักรช่วงหยุดพัก การหยุดเดินเครื่องช่วงเปลี่ยนรุ่นการผลิต (Changeover) การหยุดเพื่อเปลี่ยนใบมีดตามรอบเวลา หากการหยุดสายการผลิตเนื่องจากการแตกหักของเครื่องมือ และตัวจับยึดถือว่าเป็นแค่การสะดุดหรือหยุดเดินเครื่องเล็กน้อย (Minor Stoppages) ส่วนค่าเฉลี่ย MTBF เกิดจากการวัดค่า MTBF แต่ละกระบวนการ ซึ่งแสดงถึงบางกระบวนการมีค่า MTBF สูงกว่าหรือต่ำกว่าค่าเฉลี่ย โดยค่าเฉลี่ย MTBF หาได้จาก

ค่าเฉลี่ย MTBF

ประสิทธิผลอัตราการใช้กำลังการผลิตเพื่อการเพิ่มอัตราเดินเครื่องเป็นผลจากการลดปัญหา Minor Stoppage ตามที่ Dr.Masakatsu Nakaigawa นิยามความสัมพันธ์ประสิทธิผลอัตราการใช้กำลังการผลิต ดังนี้

ประสิทธิผลอัตราการใช้กำลังการผลิต

สำหรับความสูญเสียหลักจากปัญหา Minor Stoppage ได้แก่ ต้นทุนการผลิตสูงขึ้น การเกิดของเสียในกระบวนการผลิตและปัญหาส่งมอบสินค้าให้ลูกค้าล่าช้า รวมถึงอาจเกิดผลกระทบต่อความปลอดภัยในการทำงาน โดยเฉพาะขวัญและกำลังใจผู้ปฏิบัติงาน ดังนั้น จะต้องหาแนวทางลดความถี่ปัญหา Minor Stoppage โดยดำเนินการตามแนวทาง ดังนี้

แนวทางลดปัญหาเครื่องจักรขัดข้องเล็กน้อย

  1. กำหนดเป้าหมายและหัวข้อประเด็นปัญหาหลักที่มุ่งลดความถี่ปัญหา โดยการจัดทำเอกสารข้อเสนอเพื่ออธิบายสภาพปัญหาและเสนอประเด็นการปรับปรุง รวมถึงกำหนดมาตรวัดติดตามผลการดำเนินโครงการ เป้าหมายการปรับปรุงควรครอบคลุมถึงการลดจำนวนแรงงานสายการผลิตอัตโนมัติ การเพิ่มผลิตภาพกระบวนการและการเชื่อมโยงเครื่องจักรในสายการผลิต ทั้งยังจัดตั้งทีมงานปรับปรุงประกอบด้วยผู้ควบคุมเครื่องจักรและผู้ชำนาญการฝ่ายงานเกี่ยวข้อง อาทิ วิศวกร ช่างเทคนิค เจ้าหน้าที่งานบำรุงรักษาและผู้จัดการฝ่ายคุณภาพ
  2. ประเมินค่า MTBF โดยรวบรวมข้อมูลการหยุดเดินเครื่องจักรและการติดตามวัดผลต่อเนื่องกระทั่งบรรลุผลตามเป้าหมาย ซึ่งข้อมูลสำคัญในการประเมินวัดผลควรประกอบด้วย สถิติค่า MTBF ที่จัดเก็บตามรอบเวลาและวิเคราะห์สาเหตุหลักปัญหาเครื่องจักรสะดุดเพื่อแสดงให้ผู้ปฏิบัติงานทราบความก้าวหน้าการปรับปรุง ทำให้สามารถวิเคราะห์แนวโน้มปัญหาที่เกิดขึ้น
  3. กำหนดค่าเป้าหมายเพื่อเทียบเคียงค่า MTBF ระหว่างก่อนและหลังการปรับปรุง โดยทั่วไปมักกำหนดเป้าหมายด้วยการลดของเสียที่ระดับ 1/10 และลดความถี่การเกิดปัญหา Minor Stoppage ที่ระดับ 1/20 เทียบกับช่วงก่อนปรับปรุง (เพิ่มสัดส่วนค่า MTBF สูงขึ้น 20 เท่า)
  4. ติดตามตรวจสอบเป้าหมายกระบวนการ ช่วงนี้มีความสำคัญในการเริ่มดำเนินการลดปัญหาเครื่องจักร โดยศึกษาหลักการวิศวกรรมเพื่อจำแนกสาเหตุการเกิดปัญหาและดำเนินการปรับปรุงอย่างมีประสิทธิผล ทีมงานควรศึกษารูปแบบปัญหาจากแหล่งข้อมูล อาทิ
    • คู่มือการใช้งานเพื่อเข้าใจถึงโครงสร้างและกลไกการทำงานของเครื่องจักร
    • รายละเอียดข้อกำหนด มาตรฐานต่างๆ และข้อเสนอแนะจากวิศวกร
    • การสนทนาแลกเปลี่ยนประสบการณ์ระหว่างผู้เชี่ยวชาญกับทีมงาน
    • การตรวจสอบสภาพเครื่องจักรด้วยกิจกรรมทำความสะอาดทำให้สามารถมองเห็นจุดบกพร่องที่ผู้ปฏิบัติงานมักมองข้าม ได้แก่ การขันยึดแน่นอุปกรณ์ที่มีผลกับความปลอดภัย เช่น น็อต สกรู โดยทำเครื่องหมายแสดงจุดที่เกิดปัญหาเพื่อสังเกตได้ง่ายเมื่อทำการขันยึดอีกครั้ง รวมถึงการหล่อลื่นจัดเป็นส่วนสำคัญในกิจกรรมบำรุงรักษา โดยเฉพาะบริเวณรางลื่นและพื้นที่ผิวสัมผัสของการหมุน

เครื่องจักรในสายการผลิตอัตโนมัติ

แนวทางลดปัญหาเครื่องจักรขัดข้องเล็กน้อย

  1. ทีมงานดำเนินการวิเคราะห์ผลเพื่อจำแนกสาเหตุหลักและกำหนดประเด็นหัวข้อสำหรับปรับปรุงหลังจากได้ติดตามบันทึกปัญหาที่เกิดขึ้น
  2. นำข้อมูลจากขั้นที่ 4 และผลการวิเคราะห์ขั้นที่ 5 เพื่อระบุสาเหตุปัญหาหลักเฉพาะในการเกิด Minor Stoppage ด้วยการวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างเหตุและผลเพื่อใช้ร่างแผนดำเนินการปรับปรุงอย่างเป็นรูปธรรม
  3. ดำเนินกิจกรรมปรับปรุงตามวงจร PDCA ต่อเนื่องจนบรรลุเป้าหมายตามประเด็นหัวข้อที่กำหนด
  4. ดำเนินการติดตามผลต่อเนื่องเพื่อจัดทำเป็นมาตรฐาน (Standardize) โดยมุ่งให้พนักงานระดับปฏิบัติการเข้าใจบทบาทความมีส่วนร่วมในกิจกรรมดังกล่าวด้วยการนำเสนอบทเรียน ปัญหาหรือ One Point Lesson ทำให้สามารถเรียนรู้แนวทางแก้ไขได้รวดเร็วและป้องกันไม่ให้ปัญหาเดิมเกิดขึ้นอีก>>Credit<<