Solusi DAIFUKU Produksi Cerdas Baterai Sel Kering dengan Sistem Transportasi Overhead dan Sistem Penyimpanan dan Pengambilan Otomatis
Panasonic Energy Co., Ltd., yang memproduksi berbagai hal mulai dari baterai sel kering hingga baterai industri dan otomotif, merelokasi fasilitas produksi baterai sel keringnya ke Pabrik Nishikinohama di Kota Kaizuka, Osaka. Sehubungan dengan pemindahan ini, Panasonic Energy juga memperkenalkan solusi otomatis yang terdiri dari sistem transportasi udara dan sistem penyimpanan dan pengambilan otomatis (AS/RS). Toma Suzuki (kiri dalam foto), Manajer Senior Departemen Teknik Produksi di Divisi Bisnis Perangkat Energi, dan Mamoru Kuwahara (kanan) dari Divisi Otomotif Daifuku, yang mengawasi proyek tersebut, memperkenalkan inisiatif otomatisasi signifikan pertama Panasonic Energy dan proyek relokasi pabrik yang berlangsung sekitar tiga tahun dari tahun 2021 hingga 2023.
Bisakah Anda memberi kami gambaran umum tentang Pabrik Nishikinohama dan alasan di balik pemindahan produksi baterai sel kering ke sana?
Suzuki: Pabrik Nishikinohama merupakan satu-satunya lokasi produksi baterai sel kering Panasonic Energy di Jepang dan salah satu yang terbesar di negara tersebut. Lokasi tersebut memproduksi baterai sel kering mulai dari kelas D hingga AAA, yang utamanya melayani permintaan domestik. Pabrik tersebut sebelumnya merupakan lokasi produksi modul sel surya, tetapi kami merenovasi sepenuhnya fasilitas tersebut dan memulai operasi skala penuh pada tahun 2023, yang menandai peringatan 100 tahun bisnis kami yang terkait dengan energi.
Pabrik Moriguchi, yang berlokasi di Kota Moriguchi, Osaka, telah menjadi lokasi produksi baterai utama kami selama lebih dari 90 tahun. Namun, karena berbagai masalah seperti bangunan yang menua, kami melaksanakan proyek pemindahan produksi baterai sel kering ke Pabrik Nishikinohama, tempat saya bergabung sebagai perancang fasilitas produksi. Konsep kami adalah membangun pabrik unggulan global untuk masa depan bisnis baterai sel kering dan memenuhi tanggung jawab kami untuk pasokan pasar di masa mendatang. Kami bertekad untuk membangun sistem produksi cerdas yang cocok sebagai unggulan global untuk produksi baterai sel kering.
Mengoptimalkan inventaris dan meningkatkan akurasi perencanaan produksi
Saat memasang peralatan di Pabrik Nishikinohama, aspek apa yang paling Anda fokuskan?
Suzuki: Di Pabrik Moriguchi, kami memproduksi hingga 48 juta baterai sel kering D hingga AAA per bulan. Sasaran kami adalah mempertahankan kapasitas produksi ini sekaligus mengatasi berbagai tantangan produksi.
Salah satu tantangan tersebut adalah manajemen inventaris. Secara tradisional, baterai sel kering disimpan dalam kemasan yang dibungkus plastik berisi beberapa baterai. Ini berarti bahwa jika kami kehabisan stok dua kemasan, kami tidak dapat mengemas ulang stok sepuluh kemasan untuk pengiriman. Sebaliknya, kami harus memproduksi baterai baru. Jadi, dengan menyimpan baterai tanpa kemasan, kami dapat mempermudah respons terhadap fluktuasi permintaan, meningkatkan akurasi perencanaan produksi, dan mengurangi jumlah total inventaris. Ini adalah salah satu contoh bagaimana kami merevisi sistem kami.
Meningkatkan alur kerja kami juga penting. Semua proses di Pabrik Moriguchi ditangani di satu gedung, dan kami menggunakan kereta dorong dan kendaraan lain untuk mengangkut material antarproses. Namun, dengan ruang lantai yang 20% lebih luas di Pabrik Nishikinohama, pabrik tersebut pada dasarnya dibagi menjadi tiga, dengan material, pekerjaan dalam proses, dan produk jadi mengalir dari Gedung A ke Gedung C. Dengan jarak yang lebih jauh antarproses, kami menghitung bahwa kami perlu menambah staf secara signifikan untuk terus mengangkut produk secara manual. Mengingat betapa sulitnya mengamankan lebih banyak staf, dan karena kekhawatiran tentang risiko baterai sel kering jatuh atau terbalik selama pengangkutan, otomatisasi menjadi suatu keharusan.
Apakah pengangkutan secara manual dengan kereta akan menimbulkan beban yang signifikan bagi staf?
Suzuki: Baterai berukuran kecil pun padat, dan jika dikemas dalam kotak, baterai akan menjadi sangat berat dan sulit ditangani. Selain itu, kotak yang ditumpuk berisiko terguling, sehingga menimbulkan risiko keselamatan dan kualitas yang tinggi, jadi kami harus mencari cara yang lebih aman dan efisien untuk mengangkut produk. Meskipun kami memiliki berbagai macam fasilitas yang dirancang sendiri, kami memutuskan bahwa akan lebih baik untuk mencari bantuan dari pakar eksternal untuk otomatisasi penyimpanan dan pengangkutan.
Peningkatan drastis pada manajemen dan efisiensi inventaris dengan menggabungkan sistem transportasi overhead dan AS/RS
Begitukah cara Daifuku terlibat dalam proyek tersebut?
Suzuki: Ya, tepat sekali. Kami menghubungi beberapa perusahaan untuk mencari cara menyortir berbagai ukuran kotak secara otomatis yang ditangani selama produksi, tetapi tidak ada yang dapat memberikan apa yang kami butuhkan. Daifuku memberi kami data perbandingan dan proposal untuk membuat sistem tersebut layak, yang sangat kami hargai. Meskipun awalnya kami berencana menggunakan konveyor untuk transportasi, menyesuaikan konveyor dengan tata letak merupakan tantangan yang terlalu besar. Respons cepat Daifuku terhadap pertanyaan kami menghasilkan keputusan yang lancar untuk bekerja sama secara resmi dengan mereka.
Kuwahara: Pada musim gugur tahun 2021, kami menerima pertanyaan tentang sistem penyimpanan sementara dan sortasi SPDR (Spider) kami. Di Pabrik Moriguchi, kotak-kotak baterai ditumpuk rata, dan karyawan mengikuti slip pengiriman untuk penyimpanan dan pengambilan manual. Permintaan awalnya adalah untuk mengotomatiskan alur kerja ini, tetapi kami merasa perlu untuk mengatasi berbagai masalah yang lebih luas. Setelah mempertimbangkan, kami memutuskan bahwa Mini Load AS/RS kami lebih cocok karena dapat menangani berbagai ukuran casing untuk baterai D hingga baterai AAA, dan memungkinkan kami untuk mengurangi ruang penyimpanan hingga sepertiga dari yang diperlukan untuk penyimpanan datar.
Untuk mengangkut produk, kami mengusulkan sistem transportasi monorel Ramrun untuk memanfaatkan ruang atas gedung secara efektif. Alur kerja yang kami rancang melibatkan pengangkutan baterai yang sudah jadi dari Gedung B ke gudang otomatis di Gedung C dengan konveyor, dan menggunakan sistem Ramrun untuk mengangkut produk ke proses pengemasan dan untuk mengembalikan kotak kosong setelah pengangkutan.
Biasanya, kapasitas beban dapat menjadi perhatian besar pada transportasi di atas kepala, tetapi sistem Ramrun Daifuku juga digunakan oleh produsen otomotif untuk mengangkut bodi kendaraan dan komponen berat lainnya, dan dapat dengan mudah disesuaikan untuk memenuhi berbagai kebutuhan, termasuk membawa benda mulai dari benda ringan hingga benda yang beratnya beberapa ton. Di Pabrik Nishikinohama, berat pengangkutan maksimum adalah sekitar 80 kg untuk baterai D, yang dapat ditangani oleh sistem tanpa masalah. Proyek ini juga mencakup sistem kode batang untuk mengubah perintah posisi dan kecepatan dengan Ramrun, memastikan adaptasi yang mudah terhadap perubahan di masa mendatang dalam rencana produksi atau untuk merelokasi atau memperluas stasiun Ramrun.
Sistem monorel otomatis di atas kepala untuk mengangkut kontainer
Menyimpan inventaris di AS/RS melalui konveyor
Kontainer pengangkut yang berisi baterai sel kering
Apakah ini pertama kalinya Anda memperkenalkan AS/RS atau sistem transportasi otomatis?
Suzuki: Ini adalah pertama kalinya kami memperkenalkan sistem otomatis dalam skala besar, dan meskipun persiapannya agak sulit, tidak perlunya menambah staf merupakan manfaat utama. Selain itu, di Pabrik Moriguchi, kami harus mencari produk secara visual di palet yang berjejer di lantai. Sistem pelacakan baru kini memungkinkan kami menemukan produk tertentu dengan cepat, sehingga meningkatkan efisiensi operasional secara signifikan.
Mengoptimalkan otomatisasi dan mekanisasi sambil memutuskan tugas mana yang harus dilakukan secara manual
Bagaimana karyawan Anda menanggapi perubahan dalam operasi dan alur kerja?
Suzuki: Awalnya, tidak semua karyawan setuju dengan perubahan tersebut, sebagian karena para pekerja di lantai produksi terbiasa dengan sistem produksi konvensional. Untuk mengatasi masalah apa pun, kami berbagi informasi dari tahap desain, memvisualisasikan, dan mengomunikasikan berbagai masalah seperti jarak transportasi Pabrik Nishikinohama yang semakin jauh. Kami juga mengunjungi fasilitas tersebut bersama-sama untuk menunjukkan jenis peralatan otomasi apa yang tersedia. Banyak yang khawatir bahwa total inventaris akan berkurang setelah diperkenalkannya AS/RS, jadi kami menjalankan simulasi berdasarkan hasil produksi selama tiga tahun terakhir. Hal ini memungkinkan kami untuk menunjukkan bahwa tidak akan ada masalah dengan berkurangnya inventaris. Kami berfokus pada visualisasi dan kuantifikasi informasi untuk mengurangi ketidakpastian tentang perubahan apa yang akan terjadi.
Tantangan apa yang Anda hadapi selama proses relokasi?
Suzuki: Relokasi pabrik berjalan lancar. Di Pabrik Nishikinohama, kami memproduksi baterai D dan C di lantai pertama dan baterai AA dan AAA di lantai kedua, dengan peralatan serupa di kedua lantai. Untuk memastikan produksi baterai sel kering tidak terganggu selama relokasi, kami berfokus pada produksi baterai D dan C di Pabrik Moriguchi, dan setelah persediaan yang cukup terkumpul, fasilitas produksi dibongkar dan dipasang kembali di Pabrik Nishikinohama. Kami kemudian melakukan hal yang sama untuk baterai AA dan AAA, menyelesaikan relokasi secara bertahap.
Namun, kami mengalami beberapa masalah tak terduga saat memasang peralatan. Pabrik Nishikinohama merupakan lokasi produksi modul sel surya hingga tahun 2003, dan meskipun kami menata peralatan berdasarkan gambar desain asli, kami menemukan fasilitas listrik dan perpipaan yang tidak diberi tanda. Kami juga menemukan bahwa atapnya landai, sehingga ketinggian langit-langit di lantai dua bervariasi. Namun, Daifuku memikirkan cara untuk mengakomodasi masalah tak terduga ini secara fleksibel, seperti dengan memperluas sistem transportasi di atas kepala.
Kuwahara: Meskipun harus mengamankan material dan mengatur pekerjaan untuk memperpanjang rel secara tak terduga, dengan kerja sama semua orang di lokasi, kami menyelesaikan pemasangan tanpa masalah besar, yang merupakan suatu kelegaan.
Sebagai pabrik yang didedikasikan untuk masa depan baterai sel kering, apakah Anda punya rencana otomasi lain untuk masa depan?
Suzuki: Kami telah mengotomatiskan proses tersebut hingga sebelum proses pembungkusan plastik, tetapi kami juga mempertimbangkan peningkatan pada proses selanjutnya. Saat ini, kami harus memuat kotak kardus berisi produk seberat 15 kg atau lebih secara manual ke palet, yang kemudian kami muat ke truk dengan forklift. Kami harus mengangkat dan membongkar kotak-kotak ini lebih dari 1.000 kali setiap hari, jadi kami ingin mengotomatiskan proses ini.
Secara keseluruhan, kami telah mengotomatiskan sekitar 80% operasi di Pabrik Nishikinohama. Sisanya yang 20% sebagian besar melibatkan penyediaan material elektroda positif dan negatif, dan meskipun masih ada ruang untuk otomatisasi, kami tidak berencana untuk mengotomatiskan semua operasi di pabrik. Masih ada beberapa situasi yang memerlukan campur tangan manusia, seperti penghentian sementara mesin. Untuk menanggapi situasi seperti itu dengan tepat, pertama-tama kami harus mengamankan lingkungan kerja yang aman. Menjaga produksi tetap berjalan jika terjadi masalah juga memerlukan keakraban tertentu dengan lokasi, dan ini juga memerlukan keterlibatan manusia. Ke depannya, kami akan terus memikirkan cara terbaik agar pekerja dan mesin kami dapat bekerja sama.
Sejak memulai operasi pada tahun 1966, kami juga berfokus pada keterlibatan masyarakat, dengan lebih dari satu juta orang telah berpartisipasi dalam tur pabrik dan lokakarya pembuatan baterai. Kami juga telah mengubah program-program ini untuk menawarkan pengalaman yang lebih memperkaya. Ke depannya, kami berencana untuk terus berbagi pabrik kami dengan masyarakat agar menjadi fasilitas yang lebih berorientasi pada masyarakat daripada sebelumnya.
Toma Suzuki
Departemen Teknik Produksi, Manajemen Manufaktur, Unit Bisnis Energi Konsumen
Divisi Bisnis Perangkat Energi
Panasonic Energy Co., Ltd.
Toma Suzuki bergabung dengan Panasonic Energy pada tahun 2016. Ia terlibat dalam pemeliharaan, desain, dan pengembangan peralatan produksi di Pabrik Moriguchi, yang berfokus pada produksi baterai sel kering. Pada tahun 2020, ia dipindahkan ke Departemen Promosi Manufaktur Global, tempat ia bekerja untuk memperkenalkan peralatan baru di lokasi produksi luar negeri, termasuk di Thailand. Ia telah menduduki jabatannya saat ini sejak tahun 2022 dan tetap berdedikasi untuk membangun sistem manufaktur yang akan membentuk masa depan bisnis baterai sel kering.