연속 제조 설명:연속 생산 시스템을 설정하고 유지하는 방법

제조업체는 대량 생산을 효율적으로 수행하기 위해 다양한 생산 설정을 사용합니다. 연속 생산 시스템은 이러한 설정 중 하나를 나타내며 뚜렷한 이점, 과제 및 유지 관리 요구 사항이 함께 제공됩니다.

연속 생산이란 무엇입니까?

대량 생산으로 알려진 연속 생산은 세 가지 주요 제조 방법 중 하나입니다. 다른 두 가지는 배치 및 작업 생산입니다. 변형이 거의 없는 대량의 제품을 제조하는 데 사용되며 고도로 표준화된 프로세스, 프로세스 순서, 도구 및 장비에 의존합니다.

연속 생산 시스템에서 자재는 최적화되고 지속적인 자재 처리를 통해 중단 없이 일련의 작업을 통해 흐릅니다. 당연히 인력은 24시간 교대로 작동해야 합니다. 품질 문제와 제품 낭비를 관리하는 유일한 방법입니다.

다양한 산업 분야의 컨디셔닝 생산 사례

연속 생산 시스템은 연속 생산 흐름의 이점을 극대화할 수 있는 작업에 사용됩니다. 다음은 몇 가지 구체적인 예입니다.

자동차

공정 생산으로 더 잘 알려진 자동차 제조업체와 함께 Toyota 인도네시아 제조 시설은 연속 생산의 좋은 사례 연구입니다. 3개의 통합 공장으로 구성된 시설은 금속 주조, 스탬핑, 엔진 제작, 차량 조립, 포장 등 하나의 길고 복잡한 연속 생산 적용 사례에서 작동합니다.

제약

제약 회사는 일괄 처리로 유명했습니다. 그러나 많은 사람들이 연속 생산으로 이동하기 시작했습니다.

제조 시스템은 연속 생산 흐름에서 원료 분말로 코팅된 정제를 생산합니다. 롤 압축 또는 습식 과립화의 여러 연속 스트림을 허용하여 고객의 요구에 특화된 솔루션을 제공합니다. GlaxoSmithKline은 최근 싱가포르에 2개의 새로운 연속 제조 시설을 개설하고 9,500만 달러를 투자하여 세 번째 시설을 확장했습니다.

광업 및 금속

광업 및 금속 산업은 지속적인 생산을 통해 원료를 추출하고 변형합니다. 알루미늄 생산의 글로벌 리더인 Rio Tinto는 광물 보크사이트를 채굴하여 이를 알루미늄의 핵심 성분인 알루미나로 변환합니다. 금속으로 전환하기 위해 알루미늄 제련소로 보내집니다.

알루미나 정제 공정 – 출처: Aluminimum.org.au

생명공학

생명 공학은 생물체와 분자 생물학을 사용하여 유전체학, 식품 생산, 의약품 및 바이오 연료를 포함한 다양한 제품을 생산합니다. 2019년, 사노피는 치료제를 생산하기 위해 강화되고 지속적인 생물학적 제제 생산을 사용하는 세계 최초의 디지털 시설을 열었습니다.

연속 공정 대 배치 제조

많은 중소 제조업체는 작업장으로 시작하여 다양한 맞춤형 제품을 생산합니다. 여기서 한 사람 또는 팀이 다음 제품을 시작하기 전에 처음부터 끝까지 제품을 제조합니다.

비즈니스가 성장함에 따라 효율성에 중점을 두어야 합니다. 본질적으로, 그들은 어떤 유형의 제조 프로세스를 수행할지 결정해야 합니다. 결정은 제품 수요, 원자재 상태 및 사용 가능한 자원과 같은 요소를 기반으로 합니다.

논의는 종종 배치 및 연속 제조로 귀결되므로 차이점을 알아보는 데 시간을 할애할 가치가 있습니다.

일괄 제조 공정

배치 제조는 제품이 그룹 또는 배치로 제조되는 중지/시작 제조 프로세스를 사용합니다. 이러한 생산은 다음과 같을 수 있습니다.

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수요 주도: 특정 제품에 필요한 소량 생산으로 인해

품질 중심: 표준을 설정하기 위해 제품 적합성에 대한 엄격한 확인이 필요하기 때문에

배치 사이의 기간을 주기 시간이라고 하며 자재 사양, 프로세스 조정 또는 유지 관리 개입에 필요한 변경을 용이하게 합니다.

배치 제조는 워크스테이션 간에 작업이 이동할 수 있으므로 기계 고장으로 인한 중단이 적습니다. 또한 스크랩 수량을 최소화하여 품질 편차로 인한 재정적 손실을 제한합니다. 그러나 낮은 기계 가동률은 품질 및 운영 유연성의 이점을 상쇄할 수 있습니다.

연속 제조 공정

원재료와 진행 중인 작업이 계속해서 움직이면서 연속 생산이 멈추지 않습니다. 컨베이어 벨트와 파이프라인은 이동식 저장 시설이 되어 창고 보관 및 비축 요구 사항을 줄입니다.

지속적인 생산의 원동력은 부분적으로 대량 생산에 대한 비용을 완충하기 위해 높은 기계 활용도를 요구하는 공정의 자본 집약도 때문입니다. 그러나 많은 공정 자체가 상당한 불이익 없이 중지 및 다시 시작할 수 없습니다(배관 및 탱크에서 부유 물질이 침전되거나 물질이 결정화 및 경화될 위험이 큽니다).

빈번한 중단은 또한 장비의 사이클 시간, 열 사이클링 및 압력 사이클을 증가시켜 피로를 증가시키고 수명을 단축시킵니다.

일괄 생산과 달리 연속 제조 시설에 대한 유지 보수 및 장비 업그레이드가 매년 발생 - 기껏해야. 일부 공장은 2~3년 동안 무정지 가동되고, 고로와 같은 고온 변태 시스템은 5~10년 동안 무휴로 가동된다.

지속적인 제조의 장단점

이미 프로세스를 설명하면서 장단점을 다루었지만 모든 사항을 한 곳에서 체계화해 보겠습니다.

지속적인 생산의 장점:

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엄격한 공정 제어 및 모니터링으로 일관된 제품 품질 보장 .

원재료의 적시 납품과 제조 순서의 균형을 활용하여 진행 중인 작업을 줄입니다. 이는 비즈니스 위험을 줄이고 유동성 증가 및 현금 흐름 개선과 같은 재정적 이점을 제공합니다. .

자재 취급 및 보관 공간 감소 플랜트 건설 자본 비용 및 자재 취급 투자 요구 사항을 낮춥니다.

자재 단순한 비용 관리 .

지속적인 생산의 자본 집약도를 고려할 때 높은 생산율에 대한 자본 비용의 상각을 통해 단위당 자본 비용을 절감할 수 있습니다. .

지속적인 생산의 단점:

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지속적인 흐름의 프로세스는 제품의 표준화를 필요로 하며, 제품을 사용자 정의하기가 더 어려워 단단하게 고정됩니다. 변화하는 고객의 요구에 부응합니다.

순차적 생산 흐름의 상호 의존성은 단일 장비 고장 중단 또는 심각한 중단 발생 제품 볼륨에.

지속적인 생산은 수요에 민감합니다. 제품에 대한 수요가 높거나 지속적으로 존재하는 경우 사용, 생산 흐름을 조절할 수 있는 능력이 거의 없음 수요가 흔들리거나 떨어질 때.

고가의 고급형 장비에 대한 투자로 인해 생산 공정이 자본 집약적이 되는 경우가 많습니다. .

재고 초과 위험이 높음 다운스트림 중단 시 보류.

아직 명확하지 않은 경우 연속 제조의 과제 중 하나는 고유한 유지 관리 요구 사항입니다. 24/7 작동해야 하는 단일 장애 지점이 있는 시스템으로서 지속적인 생산을 위해서는 세심한 모니터링 및 유지 관리 계획이 필요합니다.

연속 생산 공장의 유지 관리 요구 사항은 무엇입니까?

공장 및 프로세스 설계, 유지 관리 철학, 전략, 전술 및 운영 개입은 연속 제조의 복잡성, 중요도 및 연중무휴 24시간 특성을 고려할 때 진지한 고려가 필요합니다.

시설 설계 고려사항

위에서 언급한 고려 사항은 종종 공장이 건설되고 운영 직원이 고용된 후에만 발생합니다. 지속적인 생산 공장의 유지보수성을 높이려면 제조 자산/공장의 설계 단계에서 엔지니어링 및 유지보수 평가가 이루어져야 합니다.

기껏해야 매년 계획된 유지 관리 개입을 통해 개별 장비의 서비스 중 안정성을 구매 권장 사항을 결정하는 총 소유 비용(TCO) 결정에 고려해야 합니다.

마찬가지로, 공장 레이아웃, 장비 이중화 평가 및 예비 재고에 대한 결정을 내리기 위해 프로세스 흐름에 대한 FMECA 연구를 수행해야 합니다.

유지보수 철학 고려사항

유지 관리 철학에는 생각이 필요합니다. 유지 관리 전략 및 기술 중 하나 또는 혼합을 사용하기 전에 안정성 중심 유지 관리를 수행하는 것이 좋습니다.

일부 제조업체는 전체 생산 유지 관리 및 비즈니스 중심 유지 관리를 살펴보기를 원할 수도 있습니다. 둘 다 흥미로운 사례가 많으며 그 중 일부는 운영상의 요구 사항에 적합할 수 있습니다.

일반적으로 사후 대응, 예방, 상태 기반 및 예측 유지 관리에 대한 전략적 결정은 RCM, FMECA 연구 및 유지 관리 철학 선택에서 발전할 것입니다.

연속 생산 시설에서 예방 유지보수는 일반적으로 시스템 중복성을 제공하는 병렬 프로세스에서 발생합니다. 상태 기반 유지 관리 방식은 유지 관리 종료의 빈도가 낮은 경우 전략의 대부분을 형성합니다. 예측 및 처방적 유지 관리는 가동 중지 또는 유지 관리로 인해 높은 비용을 발생시키는 자산을 대상으로 합니다.

기술적 고려사항

RCM과 예측 및 처방적 유지 관리에는 광범위하고 포괄적인 데이터 수집, 저장 및 분석이 필요합니다.

전문 소프트웨어 외에도 기업은 최신 CMMS 시스템을 사용하여 지속적인 생산 자산에서 나오는 상태 및 성능 데이터를 관리할 수 있습니다. 그 전에 자산을 개조하거나 적절한 센서 장비와 함께 제공해야 합니다.

유지보수 기능에 대한 통찰력을 제공하는 CMMS는 사후 유지보수 개입의 필요성을 줄여주며, 이는 연속 생산 시스템에서 엄청난 비용 영향을 미칠 수 있습니다.

예측 유지 관리 분석과 결합하면 CMMS 사용자는 노후화 추세를 확인하여 자산이 고장날 시기를 예측할 수 있습니다. 이러한 방식으로 유지 관리 계획자와 관리자는 필요한 리소스를 할당하고 유지 관리 일정을 잡을 수 있는 충분한 시간을 확보할 수 있습니다. – 연속 제조의 맥락에서 매우 유용합니다.

운영상의 고려사항

계획된 가동 중지 시간은 매우 멀리 떨어져 있으며 그러한 가동 중지 기간에 대한 시간적 압박이 큽니다. 이것은 유지 보수 인력에 대한 결정을 심각하게 복잡하게 만들 수 있습니다.

유지 관리를 사내에 유지해야 합니까 아니면 모든 것을 아웃소싱해야 합니까? 비용과 적절한 자격을 갖춘 계약자의 가용성에 크게 좌우됩니다. 이는 예비 부품 재고의 크기, 특수 도구에 대한 액세스 보호, 기타 내부 리소스 배치에 직접적인 영향을 미치기 때문에 매우 중요한 결정입니다.

마지막으로, 기술 노후화 및 장비 업그레이드도 적절하게 계획, 리소스 및 일정을 잡을 수 있도록 세심한 고려가 필요합니다.

안전 고려사항

안전은 모든 유지 관리 개입의 중요한 구성 요소이지만 연속 생산 시설의 유지 관리 중단에는 추가 계획이 필요합니다. 엄격한 시간 제약으로 인해 계획된 폐쇄 기한을 초과하는 경제적 압박은 상업적 압박을 야기합니다.

안전사고와 장비고장의 공통점은? 둘 다 종종 인적 오류로 인해 발생합니다. 그리고 이러한 오류는 급할 때 발생할 가능성이 더 큽니다.

그게 다가 아닙니다. 연속 생산 시스템의 계획된 유지 관리 중단은 서로 근접하거나 서로 겹쳐서 작동해야 하는 여러 거래가 필요합니다.

한 유지보수 팀의 테스트는 움직이는 장비, 전기 또는 저장된 에너지에 대한 노출을 피하기 위해 해당 지역의 다른 팀과 함께 신중하게 구성해야 합니다. 근로자가 LOTO 지침 및 기타 안전 절차를 따르는 것이 가장 중요합니다.

<블록 인용>

화학 공장과 같은 연속 생산 시설은 유지 보수가 중단되는 동안 해결해야 할 추가적인 안전 문제가 있습니다. 일부 화학 물질은 유지 관리를 위해 중단된 경우에도 지속적인 순환, 교반 또는 가열이 필요합니다. 업그레이드 또는 교체를 위한 타이인(tie-in) 또는 컷인(cut-in)은 유지보수 작업자를 위험에 노출시킬 것입니다. 이러한 유지 관리 기간에 대한 계획은 일반적으로 몇 달 또는 몇 년 전부터 시작됩니다.

연속 생산 시스템을 구축하는 방법

대규모 연속 생산 시설의 자본 집약도와 복잡성으로 인해 계획 및 준비가 핵심입니다. 그러나 잡업이나 배치 제조에서 연속 생산으로 전환하려는 중소기업이라도 진지한 생각이 필요합니다.

이러한 설정에 대한 프로젝트 사고 방식을 시작하는 것이 유용합니다.

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1) 타당성 단계

생산에 대한 깊이 있는 지식을 가진 개인이 주도하는 실행 가능성 단계는 조직 간 대표를 통해 계획되고 자금이 지원되어야 합니다. 계획 단계에 관련된 주요 역할에는 생산, 엔지니어링 및 유지 관리, 재무, 품질 및 안전 담당자가 포함됩니다.

2) 계획 단계

필요한 결정은 장비 선택을 주도하는 제조 철학에서 시작됩니다. 고도로 표준화된 대량의 제품을 사용하면 전문화 또는 단일 작업 장비 선택 또는 제조가 가능합니다.

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중복 또는 백업을 제공하기 위해 다중 역할 장비를 사용할 수 있는 시설이 있습니까?

제품 사양이나 고객 요구 사항이 변경될 가능성은 얼마나 됩니까?

이러한 결정은 종종 현재의 자본 지출과 미래의 잠재적 운영 지출 간의 균형을 요구합니다.

제어 및 모니터링 전략은 운영 라인 내에서 품질을 유지하여 경고 또는 권고로부터 시기 적절한 개입을 허용하여 일관된 사양 내 출력을 보장하는 연속 생산에서 매우 중요합니다.

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샘플링은 어떻게 시행되나요?

공정 분석 기술(PAT)을 사용하여 공정 측정에서 센서를 활용하여 공정 자체의 성능 속성이나 소프트웨어가 필요한 속성으로 변환할 수 있는 공정 중 원료 품질을 측정할 것입니까?

샘플링은 온라인, 온라인 또는 오프라인 중 무엇입니까?

각 선택은 기술 및 인력에 대한 결정을 유도하여 부적합 제품의 위험을 완화합니다.

3) 구현 단계

모든 것이 계획되면 "유일한" 일은 일을 실행에 옮기는 것입니다. 제조 공장을 설립하는 것은 그 자체로 하나의 기사가 될 수 있으므로 여기서는 이에 대해 논의하지 않겠습니다.

구현 단계에서 사용하는 장치와 기술의 상호 연결성에 중점을 두십시오. 자산 데이터를 생성, 저장, 추적 및 분석하는 기능은 생산 프로세스를 최적화하는 데 핵심이 될 것입니다.

유지보수 소프트웨어는 자산 상태 및 성능 데이터, 예측 분석, 재고 및 계획 시스템과 연결되어야 합니다. 이러한 방식으로 사전 유지 관리-종료 준비를 통해 작업 부하 평준화, 기술 요구 사항 식별, 예비 가용성, 올바른 유지 관리 및 업그레이드 작업 일정을 보장할 수 있습니다.

요약

연속 생산은 공정, 절차, 도구 및 장비의 높은 수준의 표준화에 의존하여 변형이 거의 없는 대량의 제품을 제조합니다.

일련의 작업을 통해 자재가 계속 이동하고 24시간 연중무휴로 운영되는 인력으로 인해 비용 부담, 품질 문제 및 중단으로 인한 제품 낭비로 인해 포괄적인 설계 및 유지 관리 고려 사항이 필요합니다.

장비 가동 중지 시간이 간헐적인 유지 관리 중단으로 제한되어 있으므로 최신 컴퓨터 유지 관리 시스템을 사용하여 대상 데이터 수집 및 분석을 통해 지원되는 포괄적인 유지 관리 전략의 설계는 지속 가능한 연속 생산 시스템을 만드는 데 필요한 최소 구성 요소입니다.

연속 생산 시설의 유지 관리 중단은 항상 큰 부담이 됩니다.

우리는 우리가 고용하는 필요한 설계, 계획 및 일정 프로세스가 전문적이고 효과적이고 안전한 이벤트를 지원하고 총 소유 비용을 최소화하고 장비 성능을 최대화하는 예상되는 신뢰성 및 성능 표준을 복원하도록 보장하는 것을 우리 자신과 인력에게 빚지고 있습니다.