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Lean Manufacturing nella marcatura laser: come migliorare il flusso di Lavoro nella codifica del prodotti?

A conclusione di un recente webinar tenuto dal Dr. Faycal Benayad-Cherif e dal Regional Sales Leader FOBA Jeff Kniptash, il seguente documento si pone come riassunto di quanto presentato, e cioè: cosa significa produzione snella nella marcatura laser industriale.

Esistono vari approcci quando si implementa un flusso di lavoro di Marcatura Laser snella, tuttavia si tratta principalmente di definire quale tecnologia può semplificare, snellire e accelerare il processo. Nella marcatura laser questo di solito ha a che fare con la visione integrata e l'allineamento automatico dei Contenuti di marcatura.

Cos'è la “Produzione Snella”?

La lean manufacturing è un programma di miglioramento dei processi correlato alla produzione per guidare le organizzazioni verso la riduzione dei costi, il posizionamento strategico a vantaggio, il miglioramento della qualità e della redditività. Secondo il "Toyota Way" un concetto di miglioramento continuo, ben consolidato, con l'obiettivo principale quello di:

  • Gestione dell'inventario just-in-time
  • Controllo qualità automatizzato
  • Prevenzione degli sprechi

Per spreco in questo contesto si intende qualsiasi attività o risultato che non aggiunge valore. Esistono sette tipi di “spreco” secondo la definizione Toyota:

  • Prodotti difettosi
  • Tempo di attesa: periodi di lavoro inattivi a causa di ritardi nel flusso di lavoro
  • Trasporto non necessario di merci e di persone
  • Movimento evitabile: si cerca di ottimizzare prima il processo per evitare procedure non necessarie
  • Sovra-elaborazione di parti oltre determinati standard
  • Inventario in attesa e che occupa spazio
  • Sovrapproduzione

Tutti questi tipi di spreco producono tempi di inattività. Quando si considera l'attività umana nel processo di produzione, si potrebbe anche menzionare il fatto che anche il talento non utilizzato è un altro tipo di spreco, poiché le abilità umane potrebbero aggiungere più valore in un ambiente diverso o con compiti diversi.

Sono principalmente i primi quattro punti di cui sopra che devono essere presi in considerazione per un progetto snello nella marcatura laser (prodotti difettosi, tempi di attesa, trasporto non necessario, movimento evitabile).

Cos'è la produzione snella nella marcatura laser industriale?

La maggior parte delle applicazioni di marcatura laser rappresentano l'ultima fase del processo di produzione prima del confezionamento finale del prodotto. A volte, come nell'industria medicale, ci sono anche passaggi di pulizia, passivazione o disinfezione che seguono.

La marcatura laser è di particolare importanza in quanto aggiunge valore al prodotto o, nel peggiore dei casi di errori di marcatura, rende un prodotto invendibile. La Lean Manufacturing nella marcatura laser implica quindi processi automatizzati che prevengono gli errori, garantiscono la qualità e quindi evitano gli sprechi.

Considerando i sette tipi di problemi menzionati in precedenza, nel contesto della marcatura laser, gli sprechi più rilevanti da prevenire sono

  • Difetti delle parti
  • Tempo di attesa
  • Trasferimento non necessario di beni o persone
  • Elaborazione eccessiva o extra al di sopra degli standard richiesti

Un sistema di visione integrato nella tecnologia di Marcatura Laser ha dimostrato di essere di grande beneficio o addirittura un prerequisito per la produzione snella. La telecamera fornisce una visione diretta sulla parte da marcare e il Software  corrispondente consente di ottenere un certo grado di automazione nel processo. Può anche rendere obsoleti alcuni passaggi aggiuntivi come convalidare la dimensione della parte e assicurarsi che la parte non sia già stata marcata. Il risultato è una migliore resa produttiva e tempi di lavorazione delle parti ridotti.

Che aspetto ha un processo di marcatura laser snella nella pratica di Produzione?

Esempio nell'industria Automobilistica

Considerando il caso nell'industria Automotive in cui un componente frenante in acciaio deve essere contrassegnato con un codice 2D Datamatrix: un operatore inserisce la parte nella macchina di marcatura laser e la parte viene codificata (12 secondi), rimuove la parte e la porta in un'altra stazione per ispezionare il codice data matrix (20 secondi). Supponendo che il tempo di percorrenza tra le stazioni richieda 15 secondi, l'intero processo richiede un totale di 47 secondi per parte.

Ci sono tre sprechi da ottimizzare o prevenire:

  1. Il tempo di attesa dell'operatore tra la Marcatura e l'Ispezione
  2. Il trasporto delle parti tra la Marcatura e le stazioni di Ispezione
  3. L'elaborazione extra(movimento umano evitabile) dell'Ispezione del barcode 2D in una stazione aggiuntiva

La Soluzione

... consiste in un sistema di Marcatura Laser con la Visione integrata per:

  • L'eliminazione di movimenti inutili dell'operatore tra il Laser e la stazione di ispezione grazie a una soluzione di flusso di lavoro a circuito chiuso integrata nella macchina
  • Una convalida del barcode completamente integrata: il software di convalida legge i codici leggibili dalla macchina e verifica il contenuto marcato con il Laser.  Eventuali errori saranno indicati sull'interfaccia utente.

Questo flusso di lavoro richiede un totale di 12,5 secondi per parte, incluso il caricamento e la marcatura laser (12 secondi) e solo 0,5 secondi di ispezione della codifica marcata. Rispetto al sistema precedente ciò significa un risparmio di tempo di quasi il 75%.

Esempio nell' Industria Medicale

Un altro esempio comune nella produzione dei dispositivi medicali è la Marcatura di un impianto in Titanio o in Plastica con un  codice UDI (Unique Device Identification). Il codice UDI è costituito da una parte leggibile dall'uomo e da una parte leggibile dalla macchina, che devono entrambe essere ispezionate per garantire la qualità di marcatura richiesta. Oltre ai tre sprechi dell'esempio precedente, in questo caso c'è anche una quarta fonte di spreco da considerare:

1. Supponendo che l'impianto debba essere ispezionato prima e dopo la marcatura, c'è ancora più tempo di attesa per l'operatore:

  • Durante l'ispezione Pre-Marcatura per evitare la marcatura della parte sbagliata di una parte che è già stata marcata o che presenta difetti
  • Durante l'ispezione visiva del testo al microscopio (60 secondi)
  • Durante l'ispezione del codice 2D in una stazione di verifica (60 secondi)

2. La creazione di parti difettose sarà evitata attraverso un'ispezione pre-marcatura che assicura che una parte sbagliata non venga contrassegnata. Grazie all'auto-correzione Laser la marcatura erronea sarà impedita. Tuttavia, se vi è una marcatura errata il sistema di ispezione post-codifica rileva le parti marcate in modo errato e impedisce che vengano ulteriormente elaborate.

3. Il tempo di trasferimento delle parti da una stazione all'altra, nonché dentro e fuori dal marcatore laser, non viene perso. Con una singola stazione viene completato il processo Pre-Post senza mai muovere le parti.  

4. L'elaborazione extra di una parte non è più necessaria ma avviene in un unico flusso. Le fasi di Marcatura all'interno della stazione di marcatura laser includono sia l'Allineamento automatico del Contenuto sia la Convalida (Pre e Post-Marcatura) delle parti e dei contenuti marcati.

La Soluzione

... per la realizzazione di un processo di Marcatura Laser snello ci si basa sulle seguenti caratteristiche della visione integrata di FOBA:

 

  • FOBA MOSAIC: una funzionalità che consente l'allineamento automatizzato e preciso del contenuto di Marcatura rispetto al pezzo, anche se il pezzo è posizionato in modo casuale nel campo di marcatura.
  • Verifica ottica dei caratteri OCV: la fotocamera integrata legge il testo e controlla se il contenuto desiderato è corretto.
  • Convalida del codice: il sistema controlla anche la qualità del Barcode e lo classifica in base agli standard richiesti.

Quali sono i primi passi quando ci si avvicina alla lean manufacturing?

La pianificazione tempestiva e la consulenza di esperti con esperienza snella sono di grande aiuto quando si inizia a implementare un processo di Marcatura Laser. A causa del continuo sviluppo sul mercato è sempre importante pensare fuori dagli schemi ed essere disposti a provare nuovi modi di produzione. Ciò include la considerazione di soluzioni robotiche per l'automazione della movimentazione delle parti e l'installazione distrumenti avanzati di Visione ed Ispezione.

È importante coinvolgere le giuste figure professionali con le appropriate competenze. Un progetto Lean ha anche bisogno di una matrice di misurazione per monitorare e valutare come stanno procedendo le cose. Potrebbe essere necessario del tempo per trasformare un progetto in un progetto snello. La durata effettiva dipende dalla complessità del progetto.

Quali sono i vantaggi complessivi della produzione Snella?

Una volta che l'eliminazione degli sprechi è stata implementata con successo questo porterà diversi vantaggi:

  • Aggiunge valore al Cliente e al prodotto finale
  • Risparmio sui costi grazie alla riduzione di tempi e materiali
  • Incoraggia a sfidare l'innovazione e il miglioramento costante
  • Contribuisce a ridurre l'impatto ambientale

Contattaci info@fobalaser.com e lascia che ti aiutiamo a semplificare il tuo flusso di lavoro di Marcatura Laser!