Tuotannon tehostaminen automaation avulla: Mistä kannattaa aloittaa?

Automaatio ei ole enää ainoastaan suurten yritysten etuoikeus, vaan pienemmätkin yritykset voivat saada automaatioinvestoinneista merkittäviä hyötyjä. Lisäksi kilpailu, kasvavat laatuvaatimukset ja paineet tehostaa tuotantoa ajavat yrityksiä investoimaan erilaisiin teollisuusrobotiikkaa hyödyntäviin automaatiojärjestelmiin. Lisäksi työikäisen väestön ikääntyminen kiihtyy kovaa vauhtia. Tämä kiihdyttää väistämättä jo nykyisin nähtävissä olevaa pulaa osaavasta työvoimasta. Monet yritykset saattavatkin pohtia, miten tuotantoa voisi skaalata ilman henkilöstön kasvattamista.

Mikäli edeltävät kohdat kuulostivat tutuilta tai tuotannon läpimenoajat ovat pitkiä ja yrityksessäsi tehdään edelleen manuaalisesti yksitoikkoisia tai raskaita työtehtäviä, saattaa tästä artikkelista olla apua. Keskeisin kysymys on usein, milloin tuotantoa kannattaa tehostaa automaatiolla sekä mistä kannattaa lähteä liikkeelle. 

Lähtökohtana nykytilanteen kartoitus

Ennen varsinaista päätöksentekoa on oleellista arvioida tuotannon nykytilanne ja kartoittaa erilaisia vaihtoehtoja. Tuotannossa voi esiintyä pullonkauloja tai tarpeettomia keskeytyksiä. Pullonkaulojen poistaminen tuotantovaihetta tehostamalla on yksinkertaisin tapa vaikuttaa positiivisesti koko linjan tuottavuuteen. Jos on pullonkaulaksi todettu työvaihe sijaitsee lähellä tuotantoprosessin alkupäätä, on sen poistaminen huomattavan tärkeää, koska se aiheuttaa tarpeettomia keskeytyksiä kaikissa prosessin seuraavissa työvaiheissa. 

Miten tuotannon pullonkaulat tunnistetaan?

Tuotannon pullonkaulat tarkoittavat käytännössä sitä, että jokin työvaihe rajoittaa koko tuotantoprosessin nopeutta sekä kapasiteettia. Pullonkaulat näkyvät usein esimerkiksi tietyn työvaiheen eteen kertyvinä keskeneräisinä tuotteina, jolloin työntekijät tai koneet kuormittuvat epätasaisesti. Tämä lisää tuotannon seuraavien vaiheiden odotusaikaa sekä uudelleentyöstön tai hylättyjen tuotteiden määrää. Pullonkauloja voi muodostua esimerkiksi silloin, jos yksitoikkoisia tai raskaita työtehtäviä suoritetaan edelleen manuaalisesti. Tämä saattaa johtaa tarpeettomiin tuotantokatkoksiin tai yksittäisissä kappaleissa esiintyviin epäkohtiin. Tyypillisesti pullonkauloja esiintyy esimerkiksi hitsauksessa, kappaleenkäsittelyssä tai konepalvelussa. 

Pullonkauloja voidaan tunnistaa esimerkiksi seuraamalla tuotantodataa, kuten läpimenoaikoja, sykliaikoja tai käyttöasteita. Myös tuotannon henkilöstön kokemukset ovat arvokkaita mittareita. Henkilöstön jatkuva kiire tai kuormitus ovat selkeitä merkkejä siitä, että tuotannossa saattaa esiintyä pullonkauloja. On kuitenkin hyvä muistaa, että pullonkaulojen tunnistaminen lähtee aina oman tuotantoprosessin ymmärtämisestä.

Mistä tuotannon tehostaminen kannattaa aloittaa?

Tuotannon tehostaminen ei automaattisesti tarkoita sitä, että kaikki tuotannon prosessit automatisoitaisiin kerralla. Pullonkaulojen tunnistamisen jälkeen on tärkeää miettiä, mitkä ovat ensimmäisinä automatisoitavat työvaiheet. Artikkelisarjamme ensimmäisessä osassa käsiteltiin automaatiota valmistavassa teollisuudessa ja etenkin sitä, että ensimmäisenä kannattaa automatisoida ne tuotannon tehtävät, jotka ovat toistuvia tai fyysisesti raskaita. Teollisuusrobotit pystyvät esimerkiksi tekemään näitä työtehtäviä toistuvasti ja tarkasti väsymättä tuottavuutta parantaen. 

On myös ymmärrettävää, että monilla yrityksillä resurssit automatisoida tuotantoa ovat usein rajallisia. Juuri tämän takia onkin tärkeää, että tuotannon tehostaminen kannattaa aloittaa niistä työvaiheista, jotka rajoittavat tuotannon kapasiteettia eniten tai aiheuttavat virheitä. Lisäksi tuotannon automaatiota voidaan nykyaikaisten robottijärjestelmien avulla kehittää vaiheittain ja tarpeen mukaan skaalata tuotannon kasvaessa. Tuotannon saaminen täyteen tasapainoon on yleensä mahdotonta, ja kun pullonkauloja poistetaan siirtyvät ne usein johonkin toiseen työvaiheeseen. Tämä tukee tuotannon vaiheittain kehittämistä. 

Me Yaskawalla voimme tukea yrityksesi automaatioprosessia esimerkiksi tuotannon kartoituksella tai simulaatioilla. Tämän avulla voidaan arvioida eri ratkaisuvaihtoehtoja ja niiden vaikutuksia jo ennen varsinaista investointipäätöstä tai laitevalintoja.

Työvoiman lisääminen vai robottijärjestelmään investointi?

On osittain totta, että manuaalinen työ on usein luonteeltaan joustavampaa, mikäli työstettävät kappaleet ovat yksittäisiä ja monimutkaisia. Lisäksi manuaalinen työ on eduksi silloin, kun kappaleiden valmistus vaatii ihmisen nopeaa harkintaa sekä päätöksentekokykyä. Tämä onkin usein yksi syy siihen, miksi se hallitsee usein piensarjatuotantojen sekä mittatilaustyönä tehtävien kappaleiden tuotantoa. 

Kuitenkin väsymys, operaattoreiden väliset erot ja se tosiasia, että ihminen voi työskennellä vain tietyn määrän tunteja työvuoron aikana puoltavat investointia automaatioon. Modernit robottisolut ovat suunniteltu niin, että ne ovat joustavia myös muuttuvien sarjakokojen osalta. Esimerkiksi erilaisten nykyaikaisten ohjelmointiratkaisujen avulla voidaan mukauttaa automaatiojärjestelmät myös pieniin tai muuttuviin sarjakokoihin sopiviksi. Automaatio ei siis korvaa manuaalista työtä, vaan parhaimmassa tapauksessa se voi täydentää sitä. Esimerkiksi hitsauksessa manuaalinen työskentely on usein fyysisesti raskasta ja hitsausasennot voivat pitkällä aikavälillä aiheuttaa terveyshaittoja. Hitsien laadussa voi myös olla eroja esimerkiksi kahden eri hitsaajan välillä. 

Alla listattuna keskeisiä asioita, joita ottaa huomioon suunniteltaessa työvoiman kapasiteettia:

• Operaattoreiden väliset erot saattavat johtaa epäjohdonmukaiseen laatuun. Lisäksi ihminen voi työskennellä vain tietyn ajan vuorokaudesta.
• Manuaalista työtä ei aina ole välttämätöntä korvata, vaan automaatiolla voidaan täydentää työtehtäviä niin, että robotit voivat hoitaa sellaisia tehtäviä, jotka vaativat erityistä tarkkuutta ja toistettavuutta.
• Automaatioinvestoinnilla voidaan säästää pitkän aikavälin henkilöstökuluissa. Sen sijaan, että palkataan lisää työvoimaa, voidaan panostaa jo olemassa olevien työntekijöiden koulutukseen. 
• Vaikka joitakin töitä voidaan edelleen suorittaa manuaalisesti, voidaan nykyaikaiset automaatiojärjestelmät suunnitella niin, että ne tukevat myös vaihtelevia sarjakokoja.

Investoinnin alussa kuluja syntyy usein työvoiman kouluttamisesta uutta järjestelmää varten. Pitkällä aikavälillä on kuitenkin kannattavampaa kehittää tuotannon automaatiota, sillä automaatioinvestoinnin avulla voidaan näin säästää henkilöstökuluissa, kuten palkoissa tai uuden työvoiman rekrytoinnissa. Olemassa olevasta henkilöstöstä ei myöskään ole syytä luopua, vaan heitä voidaan siirtää esimerkiksi robottioperaattorin tai laadunhallinnan tehtäviin.