Förbättringar motorblockstillverkning

Samtliga förbättringsförslag som presenterats har uppkommit efter värdeflödesanalysens genomförande. Den värdeskapande tiden på varje motorblock är i dagsläget cirka 22 % av den totala cykeltiden. Mellan varje processteg är det i princip alltid en väntetid och beroende på process kan denna väntetid variera mellan några minuter till drygt 100 timmar. Med hjälp av värdeflödesanalysen och de förbättringar som presenteras har den värdeskapande tiden ökat till cirka 54 %, se figur 26. Produktionsflödet för motorblock kan delas in i 8 områden: Sandkärntillverkning, flasktillverkning, montering, gjutning, avsvalning, rensning, kontroll samt glödgning. Under värdeflödesanalysens genomförande har alla områden studerats, dock har störst fokus lagts på dessa kritiska moment: sandkärntillverkning, flasktillverkning, rensning samt glödgning. Dessa fyra områden analyserades och förbättringsförslagen som presenteras har sitt ursprung i 5S och de sju slöserierna.

5.3.1.Sandkärntillverkning

Målet med en värdeflödesanalys är som poängterat att skapa ett kontinuerligt flöde utan onödiga lager och väntetider (Rother & Shoock 2009). För att effektivisera tillverkningen av sandkärnor på gjuteriet och skapa ett kontinuerligt flöde enligt ett leanperspektiv är tanken att utforma sandkärntillverkningsområdet enligt figur 29. Skillnaden mot det nuvarande

56 tillståndet, vilket kan ses i figur 28, är enligt vårt förslag att rullbandet förlängts, en ny sandmixer och cylinderkärneform köps in, blackstationen byggs om och den svarta torkugnen flyttas.

Figur 28 - Nuvarande layout vid sandkärntillverkning.

Figur 29 - Förslag på framtida layout vid sandkärntillverkningen.

Intill väggen vid område A och C kommer en arbetsbänk och en lagerhylla med nödvändig utrustning som behövs till sandkärntillverkningen samt blackningen placeras. Denna strukturering är i linje med det andra steget i 5S som innebär att rätt sak ska vara på rätt plats. (Bicheno 2006: Bayo-Moriones et al. 2010). Införandet av en ny lagerhylla innebär dessutom att de onödiga rörelserna minskar. Onödiga rörelser är en av de sju slöserierna, och att minimera dessa leder till högre kvalitet och bättre arbetsmiljö (Hines & Rich 1997).

Trots att målet med en värdeflödesanalys är att skapa ett kontinuerligt flöde finns det ofta områden i värdeflödet där ett kontinuerligt flöde inte är möjligt och viss mellanlagring blir ofrånkomlig. En produktionsplan är bara en uppskattning av vad nästa process verkligen behöver, och i de fall osäkerhet finns kan det vara smart att implementera ett mellanlager, en så kallad supermarket (Rothet & Shook 2001). Bredvid den nya sandmixern i gjuteriet placeras en supermarket, se område B i figur 29. Som tidigare nämnts är osäkerheten i processerna stor på grund av eftersatt underhåll och ej planerbara sjukskrivningar. Därför är det viktigt att kunna säkra upp

57 produktionen med hjälp av en supermarket. Vid supermarketen ska det alltid finnas nio färdigformade cylinderkärnor. Dessa ska enbart användas när en störning i produktionsflödet uppkommer. Tanken är att alla cylinderkärnor ska tillverkas vid område A där den nya sandmixern, kallad Axmann 3, skall placeras. Axmann 3 är tillräckligt hög för att sand kan fyllas direkt ned i formarna utan att bårar som lyfts med travers behöver användas. När cylinderkärnorna har härdat i formen lyfts de direkt upp på det förlängda rullbandet och rullas nedåt mot blackningen, område D i figur 29, i samma riktning som produktionsflödet. I väntan på blackning placeras övriga sandkärnor vid avlastningsytan intill område D i figur 29. Efter blackningen lyfts samtliga sandkärnor upp på rullbandet och rullas in i torkugnarna vid område E och F i figur 29. Torkugnen som betecknas med ett E i figur 29 rymmer två kompletta uppsättningar av sandkärnor till motorblock, med undantag av luftkanalerna som placeras i torkugnen som betecknas med ett F i figur 29. Torkugn F i figur 29 är den ugn som tidigare stod vid område D i figur 28. Anledningen till denna omflyttning är att torkningsprocessen i dagsläget kräver många onödiga förflyttningar. För att optimera torkningen i område E i figur 29 bör värme tillkopplas till det befintliga fläktsystemet. Det bör även installeras flyttbara väggar på kortsidorna för att minska värmeförlusten. Samtliga åtgärder kommer minimera rörelser och transporter som är två av de sju slöserierna (Hines & Rich 1997 ; Bicheno 2006).

En orsak till slöseri är transporter av material och komponenter. Vid ett idealfall bör all transport ske i produktionsflödesriktningen. Vid transporter finns det också en ökad risk för att orsaka skador och försämringar av materialet eller komponenterna vilket i sin tur minskar produktiviteten och kvaliteten (Hines & Rich 1997, Bicheno 2006). Genom de förändringar som presenterats i stycket ovan minskar traverslyften mot det tidigare tillståndet.

Både genom att sand kan fyllas direkt ned i formarna samt att majoriteten av transporterna kommer ske på rullbanor. Dessutom kommer samtliga transporter ske i flödesriktningen. Dessa förändringar minimerar också onödiga rörelser som är en av de sju slöserierna (Hines & Rich 1997). En annan förändring som minimerar onödiga rörelser är installationen av en lampa i närheten av sandkärntillverkningen som indikerar att retursand finns i systemet.

Att standardisera är det fjärde steget i 5S och fokuserar på att etablera standarder, exempelvis genom att beskriva arbetsuppgifter i manualer (Bicheno 2006 ; Dennis 2007). Genom att följa produktions- och

58 arbetsschemat som kan ses i figur 40 och figur 41 i bilaga 5 skapas en standardisering av processerna. Exempelvis ska alltid alla sandkärnor härda fyra timmar i formarna innan de lyfts ur. Efter att sandkärnorna plockats ur formarna ska formarna alltid städas och förberedas inför nästa formning.

Dessutom ska alltid sandkärnorna putsas innan de transporteras vidare för blackning. Innan blackning får ske ska alltid sandkärnorna lufttorka i en timme. Även blackningsprocessen ska standardiseras och en tydlig manual för hur blackningen ska utföras bör skapas. Efter att blackningen är klar ska sandkärnorna torka i 24 timmar.

Axmann 3 planeras köpas in från det tyska företaget Axmann för 89 390 Euro.

(Bilaga 4, figur 39 illustrerar en offert från Axmann). Med implementeringskostnader beräknas investeringens totalkostnad för sandmixern bli 900 000SEK berättar Jonsson.⁴² Inköpet av en ny sandmixer innebär att det kommer finnas två sandmixrar vid sandkärntillverkningen som kan användas parallellt. Axmann 3 skall användas för att tillverka cylinderkärnorna, medan Axmann 1 används för tillverkningen av svänghjulsändar, friändar, luftkanal friände samt luftkanal svänghjulsände.

Detta innebär att det kommer vara möjligt att tillverka fem motorer i veckan utan att arbeta övertid, och samtidigt gå ned från treskift till tvåskift förutsatt att ytterligare en form för cylinderkärnorna köps in. Priset för en sådan form är 400 000 SEK enligt Leimar.⁴³ Dessutom innebär dessa investeringar att det vid behov är möjligt att tillverka fler än fem motorer i veckan. För att standardisera arbetet har ett produktions- och arbetsschema utformats, se bilaga 5. Anledningen till detta är att processföljden ska se lika ut vecka till vecka.

Förändringen från tvåskift till treskift kommer alltså innebära att två större investeringar behöver göras, en sandmixer och en cylinderkärneform.

Dessutom beräknas arbetskostnaderna stiga med 14,2 % från 4 819 340 SEK till 5 503 742 SEK per år på grund av att personalstyrkan måste utökas. (Tabell 2, 3 och 4 i bilaga 8 illustrerar kostnadskalkyler gällande arbetskostnad när skiftgången och antalet anställda varierar.) I och med att en extra motor i veckan kommer kunna tillverkas kan intäkten beräkningsmässigt öka med runt 100 000 kronor i veckan berättar Leimar.⁴⁴ Avbetalningstiden för investeringarna blir således enligt vår kalkyl 15 veckor. (Investeringskalkyl

42 Ola Jonsson, produktionsutvecklingsansvarig Valmet AB, intervju den 22 april 2014.

43 Björn Leimar, external sales Valmet AB, intervju den 7 maj 2014.

44 Björn Leimar, external sales Valmet AB, intervju den 7 maj 2014.

59 illustreras i figur 30.) Övriga fördelar är att ett standardiserat schema kommer kunna upprättas och operatörernas stress kommer förhoppningsvis minska.

Det kommer avsättas en hel dag för service och städning i det framtida tillståndet, vilket det inte finns tid för idag.

Figur 30 - Investeringskalkyl för ökad produktion från 4 motorer i veckan till 5 motorer i veckan.

Det bör nämnas att det är möjligt att tillverka fem motorblock i veckan med de resurser som finns idag. (Ett förslag till produktionsschema för fem motorblock i veckan med de resurser som finns i dag illustreras i bilaga 6 figur 42). Ordinarie arbetstid räcker dock inte till för att tillverka fem motorer i veckan, vilket innebär att operatörerna tvingas jobba övertid på helgen.

Dessutom är det inte möjligt att tillverka fler än fem motorblock per vecka, oavsett om det skulle finnas ett behov av det i framtiden på grund av att Axmann 1 och cylinderkärneformarna är flaskhalsar i dagsläget. Därför rekommenderas Valmet AB göra de investeringar som presenterats samt övergå till tvåskift vid tillverkningen av fem eller fler motorer i veckan, trots att det innebär vissa ökade kostnader.

Den femte orsaken till slöserier är felaktiga processer. Exempel på detta kan vara användandet av fel typ av maskin eller processer som utförs på fel sätt så att kvalitetsnormen inte uppnås (Hines & Rich 1997 ; Bicheno 2006).

Blackstationen på gjuteriet bör byggas om då operatörerna för tillfället är hämmade av blackstationens layout. Det är svårt att komma åt att blacka överallt vilket innebär att de får balansera på en liten stege alternativt en tunn plåt. Blackningen utförs alltså på ett felaktigt sätt i dagsläget och på så sätt

60 Huvudsyftet med en värdeflödesanalys är inte att förbättra kvaliteten av processerna, utan snarare förbättra produktiviteten. Anledningen till detta är att förbättrad produktivitet leder till effektivare processer vilket i sin tur bidrar till att slöserier och kvalitetsproblem i systemet tydligt exponeras och kan åtgärdas (Hines & Rich 1997). Som ett exempel på detta kan blackningen och användandet av sandtyp till luftkanaler vid motorblockstillverkningen nämnas.

Idag används olika sandtyper till de olika kanalerna och olika blacktekniker beroende på vem av operatörerna som blackar. Detta gör att luftkanalernas kvalitet kan variera. Om en och samma sandtyp och blackningsteknik genomgående skulle användas skulle produktiviteten kunna förbättras och på så sätt även kvaliteten på luftkanalerna. Genom att använda samma sandtyp till samtliga kanaler skulle även transporterna minska, då alla luftkanaler kan produceras på samma ställe i gjuteriet.

5.3.2.Flasktillverkning

För att effektivisera tillverkningen av flaskor på gjuteriet och skapa ett kontinuerligt flöde enligt ett leanperspektiv är tanken att utforma flasktillverkningsområdet enligt figur 32. Skillnaden mot det nuvarande tillståndet, som kan ses i figur 31, är bland annat att de trämodeller som inte används plockas bort. All formning av vindkraftsdetaljer kommer ske på höger sida av IMF:en. Formningen av flaskor till motorblockstillverkningen kommer att koncentreras till vänster sida av IMF:en och sandmixern som inte används kommer att flyttas till en annan avdelning på gjuteriet. Flasktillverkningen kommer flyttas närmare IMF:ens påfyllningsstationer. Dessutom kommer arbetsbänkar och nya lagerhyllor placeras intill flasktillverkningen.

Figur 31 – Nuvarande tillstånd flasktillverkningen.

61

Figur 32 - Framtida tillstånd flasktillverkning.

Att sortera innebär att identifiera vad som behövs på arbetsplatsen. Om inte utrustningen används ska detta kasseras, säljas eller flyttas till en annan del av produktionen (Dennis 2007 ; Melton 2005). Genom att kassera de trämodeller till vindkraftsdetaljer som inte längre används samt att flytta sandmixern till en annan del av produktionen i gjuteriet kommer enbart relevant utrustning finnas kvar vid flasktillverkningsområdet. Dessa åtgärder leder till att mer utrymme frigörs. Flytten av sandmixern kommer minska cykeltiden för att fylla flaskorna då operatörerna inte längre kommer besväras av att den står i vägen.

Att strukturera innebär att rätt sak ska vara på rätt plats (Bicheno 2006 ; Bayo-Moriones et al. 2010). Modellerna till vindkraftsgodset som i figur 31 är markerade med F kommer att ersätta detaljerna som är markerade med ett E i figur 31. Trämodellerna som är markerade med A och B i figur 31 flyttas närmre sandpåfyllningsstationerna vilka är de två små groparna i golvet.

Fördelarna med detta är att vindkraftsproduktionen kommer att bli koncentrerad till ett och samma ställe. Vidare kommer IMF:en kunna fylla flaskorna till motorblocken samtidigt som den är inkopplad till sandpåfyllningsstationerna. Detta eliminerar risken för att produktionen måste avbrytas på grund av att sand saknas i IMF:en. På så sätt elimineras också väntan vilket är en av de sju slöserierna (Bicheno 2006 ; Rother & Shoock 2009). Intill trämodellerna som är utmärkta med B och D i figur 32 kommer lagerhyllor och arbetsbänkar att placeras. Lagerhyllorna kommer innehålla allt nödvändigt materiel som krävs för att tillverka flaskorna. Detta gör att operatörerna slipper hämta materiel på många olika lager runtom i gjuteriet.

Tack vare att området runt träformarna rensas kommer lagerhyllorna kunna fyllas på med truck vilket inte är möjligt i dagsläget. Dessa åtgärder kommer alltså innebära att transporter och onödiga rörelser minimeras vilka är två av de sju slöserierna (Hines & Rich 1997 ; Bicheno 2006).

62 5.3.3.Rensning

Innan urslagningen kan ske bör motorblocken ha svalnat till 200 grader enligt kundspecifikation. Gjuteriet slår ofta ur motorblocken någonstans mellan 400 och 200 grader. Det finns alltså ingen standard för när urslagningen ska ske i dagsläget. Standarder är viktigt att införa enligt Bicheno (2006) och Dennis (2007). På renseriet i gjuteriet finns det inget tydligt flöde eller standard för hur processerna ska utföras. Efter urslagningen bör motorblocken grovrensas direkt för att senare ställas ut för svalning, vilket inte alltid sker idag. Det bör även undersökas om det är nödvändigt för motorblocken att stå ute och svalna i 24 timmar eller om denna tid kan minskas. Ofta står motorblocken ute i flera dagar innan de tas in och rensas vilket innebär att onödiga lager och väntan skapas. Lager och väntan är två orsaker till slöserier som bör elimineras enligt Bicheno (2006) och Rother & Shoock (2009).

Ett problem idag är att kvaliteten på motorblocken efter gjutningen är ojämn vilket gör det svårt att uppskatta hur lång tid det tar att rensa ett motorblock.

Genom att standardisera och strukturera de tidigare stegen i tillverkningsprocessen är förhoppningen att variationen i kvaliteten ska minska. Exempelvis bör alltid samma sandmixer användas vid sandkärntillverkningen och blackningen bör ske på samma sätt. För att hitta en optimal tillverkningsmetod bör noggranna undersökningar för hur kvaliteten kan säkerställas på bäst sätt genomföras. Undersökningarna bör resultera i arbetsspecifika standarder vilket är ett av de fem stegen i 5S (Bicheno 2006 ; Dennis 2007). Att helt undvika defekter så som fastbränningar kommer vara svårt, men defekterna bör kunna minskas kraftigt. Att minska orsaken till defekter bör prioriteras högt i de tidiga produktionsstegen. Defekter är nämligen en av de sju slöserierna. Kvalitetskostnaderna som uppkommer kan vara: skrotning, omarbete, förseningar, garantier, reparationer och förlorade kunder. Om defekten upptäcks tidigt i produktionen av komponenter blir motorblock. Detta minimerar onödiga rörelser, transporter och väntan vilket ett företag bör fokusera på enligt Rother & Shoock (2009), Hines & Rich (1997) och Bicheno (2006). En annan fördel är att det även skapas ett kontinuerligt flöde av motorblock till nästa steg.

63 Den femte orsaken till slöserier är felaktiga processer (Hines & Rich 1997 ; Bicheno 2006). På grund av den dåliga belysningen och ventilationen i renseriet är det svårt att utföra slipningen och rensningen på rätt sätt. Den dåliga belysningen samt dammet som uppkommer på grund av den dåliga ventilationen gör att det är svårt att se fastbränningar och övriga defekter.

Rensningen tar därför längre tid än nödvändigt. Genom att införa bättre belysning och ventilation skulle ledtiden kunna minska och kvaliteten förbättras.

5.3.4.Glödgning

Osäkerheten kring glödgningsprocessen är stor. Det bör därför genomföras grundliga undersökningar som avgör varför/om glödgningsprocessen är nödvändig eller inte. Det bör alltså utformas en tydlig standard för glödgningsprocessen, vilket är ett av de fem stegen i 5S (Bicheno 2006 ; Dennis 2007). Om undersökningen visar att glödgningsprocessen är nödvändig måste ytterligare en glödgningsugn köpas in om det i framtiden skall tillverkas fler än fem motorer i veckan. Glödgningen är en flaskhals för tillfället, och utan ytterligare en glödgningsugn kommer väntetiderna stiga.

Väntetider är som tidigare nämnts en av de sju slöserierna (Bicheno 2006 ; Rother & Shoock 2009).