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FUJIFILM 運用模擬技術測試大規模製程變革,因應需求成長四倍的挑戰
FUJIFILM Imaging Colorants(FFIC)透過 Simul8 模擬軟體,在短短數天內評估多項大規模製程與營運變革方案,並精準分析投資報酬率(ROI),成功找出可因應未來五年需求成長四倍的最佳生產方案。
FUJIFILM Imaging Colorants(FFIC)是全球領先的噴墨油墨、顏料及染料研發與製造商,擁有超過 25 年的創新經驗,結合深厚的研發實力與先進製造能力,服務橫跨多元產業的客戶需求。
隨著噴墨列印技術持續發展並拓展至新應用領域,FFIC 預期未來五年客戶需求將成長四倍。為因應這波大幅成長,FFIC 運用 Simul8,在短短數天內完成對包裝作業多項潛在產能改善方案的評估。
透過 Simul8,FFIC 得以在無風險、低成本的環境下,探討大規模的製程與營運變革,並精準評估這些變革對關鍵績效指標(KPI)在短期與長期的影響。
挑戰
在目前的包裝作業流程中,散裝原料會被送入無塵室環境,以一次一個容器的方式進行填充。由於無塵室的規範要求,此製程全程至少需要一名操作員在場。
容器填充完成後,會透過輸送帶送出無塵室,經過裝箱站、棧板堆疊,最後進入倉儲,這些非無塵室作業則由第二名操作員負責。產線採每週五天、每班八小時的排班方式運作,並在每班開始與結束時,以及新原料送達時進行填充設備清潔。
FFIC 面臨的關鍵問題在於,如何找出最佳的生產方案,以因應未來需求成長四倍的挑戰,同時解決以下瓶頸:
1. 產能有限
2. 採用半自動化製程
3. 資產與操作員使用率偏低
解決方案
FFIC 專案經理 Eric Kurtz 首次使用 Simul8,便迅速完成整條包裝產線流程與資源的模擬建置。團隊運用既有廠區數據驗證基礎模擬模型的準確性,確保後續改善情境模擬結果具參考價值。
透過與包裝作業管理相關利害關係人的討論,FFIC 決定以下列關鍵績效指標,在 Simul8 中比較各項改善方案的成效:
‧ 操作員使用率(%)
‧ 營運成本(含人力與機台/設備成本)
‧ 資本支出
‧ 以容器個數計算的產能
‧ 以總體積(公升)計算的產能
‧ 總資產使用率(%)
‧ 三年期淨現值(NPV,用於分析投資方案的獲利能力)
為了解各項改善方案的長期影響,FFIC 也針對現在與未來的產品組合需求進行評估——從目前以 20 公升包裝為主,到未來五年將需要更高比例的 10 公升小型包裝。
團隊透過 Simul8 評估多項製程改善方案,包括:
‧ 移除無塵室規範限制(讓一名操作員可轉調至其他生產活動)
‧ 安裝新的雙頭或四頭多頭填充設備,建立平行的 10 公升包裝產線
‧ 縮短生產設置與轉換時間
‧ 調整操作員排班模式
‧ 變更可用操作員人數
「透過模擬所獲得的洞察,讓我們得以制定具策略性的長期資本投資計畫,同時也協助我們做出產品供應方面的決策。這項專案已迅速獲得核准,設計與工程作業目前也已展開,預計今年內完成導入。」
— Eric Kurtz,專案經理,FUJIFILM Imaging Colorants
成果
FFIC 專案經理 Eric Kurtz 在短短數天內完成整個評估專案,運用 Simul8 產出的 KPI 與 ROI 結果,彙整成詳細報告提供利害關係人參考,作為改善方案的決策依據。
模擬結果得出幾項初步結論:
1. 縮短設置、清潔、轉換時間及調整排班模式,在各項模擬情境中幾乎沒有影響。
2. 產能主要受作業可用性影響,並受限於操作員人力。
3. 增加包裝產線操作員人數能顯著提升產能。
4. 淨現值與產能及實際需求直接相關。
根據上述發現與其他模擬情境結果,團隊最終建議 FFIC 規劃並安裝四頭半自動化填充產線。
雖然四頭半自動化填充產線方案所需的前期資本投入最高,但相較於雙頭填充設備,僅小幅增加資本支出即可換得每月超過 10 公噸的整體產能提升。
若搭配三名操作員配置(一名負責無塵室作業、兩名負責其餘產線),此方案預估可在五年內帶來 338% 的產能成長,以及 29% 的總資產使用率提升。
此方案也讓 FFIC 具備隨時間彈性擴充系統整體產能的能力:由於達到預估需求仍需一段時間,四頭填充設備可先以雙頭模式運作,待需求成長後再擴充為全四頭運作。
透過此專案所獲得的洞察,FFIC 已能制定具策略性的長期資本投資計畫,並於今年展開包裝產線專案的導入作業。有鑑於此專案的成功經驗,FFIC 也正規劃在工程、研發、製造營運及整體業務改善等領域,運用 Simul8 展開多項後續流程改善專案。

挑戰
找出最佳生產方案,以因應未來五年需求成長四倍的挑戰。
使用的產品
Simul8
結果
在短短數天內評估多項潛在產能改善方案,分析新設備與人力配置的投資報酬率,並找出可滿足未來需求成長的生產方案。