Współczesny przemysł kosmetyczny – jak sprostać wyzwaniom produkcyjnym?

Jak być elastycznym na dynamicznie zmieniającym się rynku?

Zmiany na rynku kosmetycznym charakteryzują się coraz większą dynamiką. Wymagana jest ciągła innowacyjność – również poprzez dokonywanie modyfikacji w istniejących produktach i wprowadzanie nowych produktów. Konieczne jest produkowanie krótkich serii, czasem serią jest nawet jedna sztuka produktu, pojawiają się partie marketingowe. W przypadku nowych produktów wymagane są krótkie partie próbne. Dodatkowo mamy do czynienia z koniecznością stosowania różnorodnych formatów i wielkości opakowań, które mają zwiększyć atrakcyjność oferty. Wpływa to na wymóg właściwej synchronizacji procesów wytwarzania półproduktów z procesami konfekcji.

Uwarunkowania rynkowe wymagają ciągłego wprowadzania zmian priorytetów w planach produkcyjnych. Przykładowo, małe serie próbne wyrobów produkowane są na tych samych liniach produkcyjnych, które wykorzystywane są do produkcji wielkoseryjnej. Zatem zarówno do partii próbnych, jak i partii w produkcji seryjnej wykorzystywane są te same zasoby, co wiąże się z koniecznością realizowania dużej ilości przezbrojeń.

Rozwiązanie – elastyczne planowanie produkcji

Kilkukrotne w ciągu dnia zmiany w planach produkcyjnych, wynikające ze zmian w popycie lub np. niekorzystnych wyników badań mikrobiologicznych (a co za tym idzie – konieczności przeprowadzenia procesu naprawczego lub ponownego wyprodukowania danej partii) wymagają dobrego systemu do planowania, który umożliwi wygenerowanie nowych planów i harmonogramów produkcji nawet w ciągu kilku – kilkunastu sekund.

Warunki rynkowe nie sprzyjają wydłużaniu partii produkcyjnych (zjawisku korzystnemu z punktu widzenia organizacji produkcji) i w ten sposób utrzymaniu wysokich stanów magazynowych wyrobów gotowych. Liczne przezbrojenia wymagają odpowiedniego grupowania indeksów na etapie planowania produkcji. Systemy klasy APS pozwalają tak ułożyć plan i harmonogram produkcji, aby uwzględniając różnorodność zleceń produkcyjnych, zoptymalizować ilość przezbrojeń i skrócić ich sumaryczny czas. Mając na uwadze opisane parametry danego wyrobu oraz zdefiniowane macierze przezbrojeń, APS sugeruje optymalną kolejność realizacji zleceń, uwzględniając określone przez planistę wielowymiarowe cele (np. minimalizacja ilości przezbrojeń, terminowość realizacji). Brane pod uwagę jest też grupowanie serii w ramach danej kampanii produkcyjnej. Macierze przezbrojeń mogą zostać dowolnie zbudowane i modyfikowane tak, aby najdokładniej odzwierciedlić specyfikę danej firmy i danego biznesu.

Oprogramowanie  klasy APS umożliwia także projektowanie zdolności produkcyjnych, dzięki czemu można określić, jakie moce wytwórcze będzie miał zakład, zwiększając lub modyfikując poszczególne zasoby produkcyjne czy zmieniając portfolio produktów.

Jak poradzić sobie z ograniczeniami procesów i zasobów oraz brakiem dostępności pracowników?

Podobnie jak w wielu branżach, również w przemyśle kosmetycznym do często występujących ograniczeń należą te związane z przepustowością konkretnej linii produkcyjnej, wynikające z parametrów urządzeń lub niewielkiego stopnia automatyzacji, skutkującego koniecznością zatrudnienia większej ilości zasobów ludzkich (np. na liniach konfekcjonujących).

Kolejnym ograniczeniem jest krótki termin ważności surowców i półproduktów. Wiążą się z tym problemy w zakresie logistyki zaopatrzenia i logistyki produkcji. Pojawia się ryzyko niedysponowania wystarczającą ilością odpowiednich surowców lub posiadania surowców przeterminowanych, niezdatnych do wykorzystania w produkcji.

Dostępność zasobów produkcyjnych może być także wyzwaniem przy optymalnym planowaniu. W momencie podjęcia decyzji o realizacji konkretnego harmonogramu należy mieć pewność, że zasoby produkcyjne są sprawne. Awaria na linii produkcyjnej wiąże się nie tylko z przestojem, ale staje się kolejnym ograniczeniem, które szybko należy uwzględnić w zmodyfikowanym planie produkcji. Na to wszystko nakładają się wymogi związane z terminowością dostaw, co związane jest z zaspokojeniem popytu ze strony klientów (hurtowni, odbiorców detalicznych, sieci handlowych) lub wygenerowanego kampaniami promocyjnymi.

Rozwiązanie – uwzględnienie wąskich gardeł w planowaniu produkcji

Plany produkcyjne wymagają zidentyfikowania i uwzględnienia występowania wąskich gardeł. Planowanie powinno rozpocząć się właśnie od elementów, które stanowią ograniczenie procesowe. Do tego jednak potrzebne są zaawansowane funkcje harmonogramowania w oprogramowaniu klasy APS, pozwalającym na etapie planowania zamrozić określone zasoby, gdy ocenia się przepustowość innych zasobów. W praktyce może to być nawet kilkadziesiąt poziomów, które wykorzystywane są do zbudowania funkcji harmonogramującej. Odwrócenie kolejności planowania (przykładowo rozpoczęcie planowania od linii pakujących, a dopiero następnie planowanie produkcji półproduktów) przekłada się na uwzględnienie wąskich gardeł w planach produkcyjnych. APS umożliwia dostosowanie produkcji do modelu zbudowanego na podstawie różnych ograniczeń procesowych. Przykładowo pozwala na bilansowanie produkcji pod względem dostępności pracowników o określonych kompetencjach lub zoptymalizowanie łańcucha dostaw pod kątem przydatności surowców, w tym substancji czynnych, dostępności opakowań. Niektórzy klienci eq system stosują oprogramowanie klasy APS do przewidywania skutków wprowadzenia takich zmian w planach produkcji, które mają na celu minimalizację ryzyka utylizacji surowców z krótkim terminem ważności, wykorzystując je do produkcji wyrobów na magazyn.

Z drugiej strony, sprawny i niezawodny park maszynowy gwarantuje realizację planów produkcyjnych. Narzędziem usprawniającym zarządzanie parkiem maszynowym (a także oprzyrządowaniem, jak np. matrycami, stemplami, stołami matrycowymi) i utrzymaniem ruchu są narzędzia typu CMMS. Właściwa integracja systemu CMMS z systemem do planowania oraz systemem do monitorowania produkcji MES pozwala na szybką modyfikację planów produkcyjnych w przypadku pojawienia się nieoczekiwanego przestoju.

Jak realizować restrykcyjne wymogi kontroli jakości przy dużej ilości danych?

Jednym ze specyficznych problemów w branży kosmetycznej jest konieczność spełnienia wysokich standardów jakościowych, regulowanych przepisami prawa (w szczególności Prawem Farmaceutycznym, Dyrektywą 2001/83/WE Parlamentu Europejskiego i Rady, Ustawą o produktach kosmetycznych, Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1223/2009 i licznymi Rozporządzeniami Ministra Zdrowia) oraz normami i standardami (między innymi GMP, ISA 88). Wiąże się to z bardzo szczegółową i wymagającą kontrolą jakości i koniecznością dokumentowania przeprowadzenia wszystkich prób, testów i walidacji.

Sama walidacja, uwzględniająca wszystkie procesy, procedury, wyposażenie, materiały, czynności jest procesem niezwykle kosztownym i czasochłonnym. Wymagane jest zebranie dużej ilości danych, potwierdzających wszystkie parametry określające walidowaną partię produkcyjną, w tym parametry procesów technologicznych.

Z kolei rozbudowane i czasochłonne procedury kontroli jakości wyprodukowanych partii wpływają m.in. na to, że utrzymywane są zapasy magazynowe produktów, które jeszcze nie zostały wypuszczone na rynek. Wiąże się z dodatkowymi kosztami magazynowania, zamrożeniem kapitału oraz ryzykiem upływu terminu przydatności.

Wyzwaniem jest tu integralność danych, które pochodzą z różnych obszarów działania przedsiębiorstwa. Silosy informacyjne w ramach organizacji wpływają na spadek produktywności całej firmy i są źródłem powstawania kolejnych problemów. Istotną kwestią jest także jakość i obiektywność gromadzonych danych zbieranych, wprowadzanych i przetwarzanych przez człowieka.

Rozwiązanie – cyfryzacja kontroli jakości

Odpowiedzią na wyzwanie w zakresie kontroli jakości jest digitalizacja ewidencji wszystkich czynności i dokumentów, które powstają w wyniku prowadzenia procesów kontrolnych. Jednym z efektów jest digitalizacja raportu serii. Dysponowanie jedną bazą danych, pozwalającą na przesyłanie informacji do różnych obszarów w ramach danej organizacji wpływa na zsynchronizowaną pracę całego zakładu. Procesy walidacji ułatwiają systemy do ewidencji produkcji MES, pomagając w udokumentowaniu pełnej transparentności przepływów materiałowych czy procesu produkcyjnego.

MES wspiera także procedury kontroli jakości, gdyż pozwala na uzyskanie pełnego wglądu do realizowanych działań i parametrów procesów produkcyjnych, minimalizuje prawdopodobieństwo pojawienia się błędu i gwarantuje wiarygodność danych. Pozwala na wygenerowanie raportów potwierdzających przeprowadzenie procesów zgodnie z wymogami lub zwalidowanymi parametrami. Rejestrowane są wszystkie istotne dla branży kosmetycznej dane, w tym parametry poszczególnych procesów technologicznych na poszczególnych zasobach, a nawet dane pracownika, który wykonywał konkretną partię (np. czy w tym czasie posiadał wszystkie ważne badania lekarskie).

Dodatkowo, narzędzia związane z traceability zapewniają pełną identyfikowalność produktów, surowców, ich źródeł pochodzenia oraz parametrów prowadzenia procesu produkcyjnego dla danej partii produktu. Dane te mogą być zbierane dla konkretnego zlecenia produkcyjnego, partii produkcyjnej, a nawet jednostki wyrobu.

Dysponowanie wszystkimi, odpowiednio zgromadzonymi i rzetelnymi danymi (pobieranymi bezpośrednio z maszyn, za pośrednictwem narzędzi IoT, eliminuje w ten sposób wpływ człowieka na ich pozyskanie) w jednym centralnym systemie znacząco usprawnia i przyspiesza procesy kontroli jakości, ale to nie jedyna korzyść. Niesatysfakcjonujące wyniki badań laboratoryjnych dotyczące konkretnej partii, wprowadzone do systemu XPRIMER mogą automatycznie generować nowe zlecenia produkcyjne, które uwzględniane będą online w planach produkcyjnych.

Natomiast w oprogramowaniu APS procesy walidacji i walidowane wielkości partii mogą być przedmiotem prowadzonych symulacji, które odpowiedzą na pytanie o zasadność walidacji innych wielkości partii produkcyjnych, czyli czy warto ponieść nakłady na walidację innych wielkości partii i jak wpłynie to biznes danego przedsiębiorstwa.

Artykuł został opublikowany w kwartalniku "Świat Przemysłu Kosmetycznego" 1/2023