Grader av automation - en triologi (del 3)

I del 1 beskrevs skillnaden mellan fysisk och kognitiv automation

I del 2 delades dessa grader upp i sju olika typer av hjälp samt en kombination, så kallad automationsgrads matris beskrevs.

I del 3 kommer en mer ingående beskrivning om hur matrisen kan användas som verktyg vid mätning och analys av automationsgrader.

Övergripande automationsstrategi

Innan en mer ingående analys görs är det viktigt att göra en övergripande strategi:

• Vilken typ av automation som skall prioriteras?
• Var skall automation prioriteras?
• Vem skall implementera automationen?
• Vem skall använda automationen?

Beroende vilken typ av automation som skall implementeras behövs en nulägesanalys göras för att förstå vilken nivå företaget ligger på och vila gap som behöver fyllas. Metoder för både digital strategi och automationsstrategi kommer inte behandlas i denna artikel.

Bra att sortera ut ett antal typfall som finns i företaget där automation kan implementeras som en demonstrator som sedan kan skalas upp till resten av företaget. Det kan till exempel vara Ladda-Lossa uppgifter, Avsyning eller Pick-and-Place operationer. Viktigt att inte börja med för avancerade uppgifter, börja hellre enkelt och gör att det fungerar.

Hur automationslösningar skall implementeras är också en viktig fråga som behöver beaktas, det finns många bra integratörer både för fysisk och kognitiv automation. Viktigt att ha en bra och detaljerad kravlista annars fionns det riskk för att integratörerna inte vet vad som skall byggas eller lösas. Kommunikation är miktigt i detta steg.

Vem som skall använda automationen är också viktigt att fundera över, kompetens måste byggas och personerna som skall anvä'nda automationen måste vara delaktiga tidigt i projektet, även hjälpfunktioner som underhåll, tekniker och beredare behöver vara med tidigt.

För att göra en mer detaljerad mätning och analys av uppgifterna i en station används automationsgradsmatrisen (även kallad LoA matrisen) som verktyg.

Analysen görs i två steg, dels på uppgiftsnivå och dels på stationsnivå.

Analys på uppgiftsnivå

En analys av uppgifter i en station kan göras på många olika sätt och på olika detaljnivå.Gällande automationssnalysen som gjorts på chalmers har utgångspunkten gjorts utifrån två olika typer av metoder. Dels används MTM-analys till viss del för att dela upp stationen i deluppgifter. Verb används för att dela upp stationen. Exempel på detta är.

• Ta
• Placera
• Utför
  
• Hantera
• Förflytta

Hjälpmedel som filmning, kort, observationer och interjuver är viktigt för att få rätt antal uppgifter och uppfattning av vilka problem och möjligheter som finns. Tänk på att personer som gör uppgifterna varje dag har både idéer och kännedom om uppgifterna och stationen. En precedensgraf används även för att se att uppgifterna utförs i rätt ordning.

Efter att alla uppgifter tagits fram görs en analys av de olika graderna av automation genom att använda automationsgradsmatrisen. Uppgifterna kan med fördel visualiseras i matrisen och kan användas som underlag för en workshop om nuläget.

Bilden visar ett exempel på visualisering av mätning och analys av uppgift 1.3 (tredje uppgiften i station 1). Mätningen (den mörkgröna oktagonen) är satt på grad 1 på både fysisk och kognitiv grad, dvs människa har ingen hjälp av något verktyg. Människa gör uppgiften för hand och av egen erfarenhet.

En bedömning görs sedan, gärna i form av workshops, med olika roller i företaget som har erfarenhet av stationen, produkten, digitalisering och automation. Bedömningen handlar om hur denna uppgift skulle kunna lösas i framtiden baserat på de olika graderna. i bilden visar bedömningen av uppgift 1.3 där personerna har bedömt att uppgiften kan göras på samma sätt som den görs idag upp till automatisk handverktyg (Fysisk LoA=5) gällande den fysiska delen och upp till någon from av sensor eller plc som håller koll på att inte olika nivåer under-eller överstigs, ifrågasättsnade (Kognitiv LoA = 4).

Själva lösningsmängden, (SoPI - Square of Possible Improvements);

SoPI 1.1.1=[(1-4),(1-5)]

blir då 5*4= 20 olika lösningar.

Bedömningen blir sedan en del av den andra delen; analys på stationsnivå.

Mätning och analys kan även visualiseras i en tabell, som bilden nedan. Detta kan vara enklare när fler uppgifter skall visas. Figuren nedan visar mätning (Bedömnd automationsgrad) samt min och max gränser för fysisk respektive kognitiv automationslösning. På vissa uppgifter kan det till och med uppfattas som för mycket automation, då är B högre än min-nivån, detta betyder att företaget skulle kunna sänka nivån om det behövs. Det kan bero på att operatörerna är erfarna eller att uppgiften anses enkel, dock bör det alltid finnas dokumentation om hur uppgiften skall utföras även om detta inte behöver presenteras för montören.

Analys på stationsnivå

En analys på stationsnivå är dels till för att få ett samlat grepp över hur automationen ser ut i stationen och dels en metod som används för att lösningarna inte skall ha för stor spridning inom stationen. Om det finns för många olika lösningar kan detta uppfattas som komplext av operatoren och omställning mellan olika tekniker och verktyg kan gör det mer troligt att det blir kvalitetsproblem.

För att få en jämn grad av automation och för att inte riskera att stationen blir sämre utformad för människan än innan (till exempel att alla monotona uppgifter görs av människan eller att människan hamnar mellan två maskiner för att bara ladda och lossa) läggs resultaten från tidigare uppgifteanalyser ihop till en summa som bedöms.

Nedan illustreras den gemensamma lösningsmängden för stationen;

Dels visualiseras uppgifternas lösningsmängd i tabell och dels inom matrisen för att få en lösningsmängd för hela stationen.Som synes kan det bli ganska "kladdigt" när alla uppgifter läggs in i samma matris. Matrisen kan dock med fördel användas för att ilustrera hela stationens lösningsmängd, se bilden nedan.

Figuren nedan visar hur matrisen kan användas för att visualisera den gemensamma lösningsmängden. När hela stationen ses över minskar ofta lösningsmängden rejält.
I första exemplet hade vi uppgiften 1.1. som hade en lösningsmängd på 20 olika lösningar medan lösningsmängden för hela stationen bara är 6 olika lösningar.

Illustrationen visar även hur de olika uppgifterna behöver förändrats för att stationens automationsgrad kan uppfyllas.

Fortsatt arbete efter denna illustration och analys är att sedan gå vidare med de olika lösningsförslagen.

Om ni vill veta mer om metoder som kan användas för både uppdelning av uppgifter i en station samt val av automation så kan ni kontakta Åsa Fast-Berglund (asa.fasth@chalmers.se) så kan hon föreläsa om detta.

Ni kan även köpa eller ladda ner e-boken Smart automation där dessa två metoder (uppgiftsallokering och automationsval) finns med som två metoder av sju.