6. ANALÝZA SOUČASNÉHO STAVU LINKY
6.1 Volba typu dílů pro analýzu
Na linkách DL Pulley jsou zpracovávány pouze rotační díly, které se nasazují na přední část kompresorů, pro automobily značky Toyota a Volkswagen. Pro tento díl neexistuje český ekvivalent, v DMCZ je nazýván slovem, „pulík“. Samotný „pulík“ je vyráběn v německé firmě Winkelman, a poté dodáván do firmy DMCZ, která tento díl dokončuje a zasílá zákazníkovi. „Pulíků“existují dva typy, a to pro jednořadé nebo dvouřadé loţisko - viz obrázek 4.
Obrázek 4: „pulík“ nasazený na kompresoru (černý díl) [17]
25 6.2 Pracoviště
Na pracovišti DL Pulley se nacházejí 3 výrobní linky, na obsluhu kaţdé z nich je potřeba jeden operátor. Na kaţdé z těchto linek je moţné vyrábět, jak jednořadý tak dvouřadý typ „pulíku“. Jedna linka je ovšem mimo provoz, protoţe naplánovaný objem výroby stačí pokrýt dvě linky pracující současně na tří směnný provoz. Celková plocha k dispozici na toto pracoviště činí 344 m2. Poţadavek z logistiky je rozšířit uličku pro doplňování materiálu alespoň o 1 m. Na obrázku 5 je zobrazen layout současného stavu.
Legenda:
13. paleta – prázdné bedýnky 14. paleta – loţiska
Obrázek 5: pracoviště DL Pulley - layout současného stavu
17
26 6.3 Proces výroby
Díly („pulíky“) jsou v bedýnkách po 10 kusech uskladněny na paletách. Ty jsou normovány na 50 bedýnek tedy 500 dílů celkem na jedné paletě. „Setter“ tyto bedýnky vyrovnává do „chutu“ ve třech řadách a třech sloupcích. Z takto připravených bedýnek si postupně operátor bere jednotlivé díly.
Bedýnky jsou barevně odlišeny, aby nedocházelo k záměně hotových a nehotových dílů. Pro vstupní bednu je určena barva šedá a pro výstupní bednu je barva tmavě modrá.
Vţdy, neţ vezme operátor připravený díl, provede vizuální kontrolu pod světelnou lupou. Poté vyjme obrobený díl z CNC soustruhu Takamaz X-15Hi Server, kde se obrábí zápich, a vloţí nový díl, spustí stroj a pokračuje na další pozici, kde probíhá označení tuţkou pro následující operaci. Tou je obrobení vnitřního průměru na druhém CNC soustruhu Takamaz X-15. Poté operátor opět vyjme obrobený díl, vloţí nový a spustí CNC soustruh.
Dále pokračuje kontrolou na digitálním mikrometru, jestli je vnitřní průměr obroben přesně. Pokud je vše v pořádku, pokračuje operátor nalisováním loţiska do obrobeného dílu. Nejprve však vyjme díl z předchozího lisování a s tím pokračuje na dokončovací operaci kontroly vyváţení a celkové kontroly dílu. Vyjme překontrolovaný díl, na ten natiskne razítko výstupní kontroly a vloţí do bedny s hotovými díly. Do kontrolního stroje vloţí nový díl. Poté následuje přesun do výchozí pozice, ovšem tato chůze je pro nás ztrátový čas, který nepřináší ţádnou hodnotu, proto se ho budeme snaţit zkrátit na minimum. Po vrácení na výchozí pozici následuje opakování celého cyklu.
6.4 Materiálový a informační tok
Na základě sledování informačního a materiálového toku a zjištěných informací od odpovědných osob byla určena tato fakta.
6.4.1 „Pulíky“
Na pracovišti je zbytečně vysoká zásoba dílů, které vstupují do výroby – zabírají 6 paletových míst - dohromady tedy 3000 dílů, coţ je na dva typy výrobků velké mnoţství. Prostor je tedy zbytečně nevyuţitý.
27 Naproti tomu na výstupu na hotové díly jsou připraveny 2 palety. Na jedné z nich jsou prázdné bedýnky, do kterých se vkládá hotový díl a postupně se paleta plní, neţ na ní opět bude 500 dílů.
Tento způsob vyuţití místa není vhodně zvolený. Celkem je zde 16 paletových míst určených pro „pulíky“. Objednávka nové palety s díly pro výrobu je řešena elektronickým kanbanem.
Team leader visuálně zjistí (popřípadě je informován setrem), ţe dochází díly vstupující do výroby, načte elektronickou čtečkou kód přidělený k danému typu „pulíku“ a ten odešle do logistiky, která zařídí doplnění objednané palety s díly. Objednává se vţdy celá paleta po 500 kusech. Tento systém elektronického kanbanu je vyřešen bez problému.
Objednávky od zákazníka na celkové počty a typy „pulíků“ má u sebe team leader v podobě kanban karet, na kterých přesně vidí počty a typy objednaných „pulíků“.
Objemy výroby, jsou počítány v měsíčním plánu - viz příloha. Pokud je objednávka vyrobena, přiloţí „seter“ tuto kartu na kaţdou hotovou paletu, zavře víkem, utáhne popruhy a paleta je připravena na odvoz pro logistiku.
6.4.2 Ložiska
Dalším dílem, který vstupuje do výroby, je loţisko. Loţiska dodává firma Nachi sídlící v Lounech. Řešení objednávek z této firmy je nad rámec práce, která se zaměřuje pouze na proces výroby a pracoviště. Loţiska pouţívaná na této lince jsou jednořadá nebo dvouřadá. Loţiska jsou uloţena v bedýnkách, které jsou naskládané na paletě.
Dvouřadých loţisek se vejde do bedýnky 105 kusů a na paletu 24 beden. Dohromady tedy je na paletě 2540 dvouřadých loţisek.
Jednořadých loţisek je v bedýnce 210 kusů a na paletě 48 beden. Dohromady je na paletě 10080 loţisek.
V současné době jsou veškerá loţiska na paletách uskladněna vedle první linky. Na druhou linku je tedy musí zaváţet „setter“, čímţ vzniká zbytečné časové plýtvání.
Loţiska jsou umístěna na druhé straně, neţ jsou vstupní díly, proto je doplňování loţisek komplikované. Bedýnky jsou uskladněny v „chutech“ určených pro loţiska vedle lisu. Do těchto „chutu“ se vejde 6 beden s loţisky.
28 6.5 Analýzy současného stavu
V této části je pozornost věnovaná hlavně operátorovi a všem činnostem, které provádí.
Pro tyto analýzy bylo potřebné dobře nastudovat pohyby a posloupnost vykonávaných operací na lince.
6.5.1 Časová analýza operátorů
Jako první bylo nutné naměřit, jak dlouho trvají jednotlivé úkony výroby operátorovi a tím stanovit standard práce pro současný stav. Hodnoty byly měřeny na několika operátorech na ranních a odpoledních směnách.
Nakonec byli vybráni dva operátoři pro jednořadé a dvouřadé loţisko. Bylo provedeno celkem 20 náměrů na kaţdou operaci a na celkový CT.
Operátor 1
Měřený operátor pracoval na lince 1, kde se vyráběli „pulíky“ s dvouřadými loţisky.
Z těchto 20 náměrů pro kaţdou operaci byly vypočítány aritmetické průměry, a ty nám dohromady dávají standardní čas pro současný stav. Z tabulky č. 2 je patrné, ţe u dvouřadého loţiska dochází k čekání (WT) na CNC soustruh vnitřního průměru. Proto bude důleţité se na toto plýtvání zaměřit. Výsledné CT pro jednořadé a dvouřadé loţisko jsou standardně nastaveny na stejný čas. Jednotlivé naměřené časy jsou vypsány v tabulce č. 2.
29 Tabulka č. 2: Soupis operací u dvouřadého loţiska
pořadí 1 VSTUP - (visuální kontrola, vyjmuti z
bedny)+přesun 3,36 s 3,4 s
CNC vnitřní průměr - vyjmutí hotového dílu + vložení nového +
přesun
4,7 s 39 s
5 digitální mikrometr - kontrola
centrování + přesun 4,6 s
6 lisování ložiska - vyjmutí hotového +
vložení nového + přesun 3,1 s 28 s
7 výstupní kontrola - označení razítko
OK + přesun 4,3 s 22 s
operace operátora strojní čas čekání chůze operátora
Obrázek 6: Diagram standardní práce současného stavu – dvouřadé loţisko
30 Operátor 2
Měření probíhalo na lince 2, kde se vyráběly „pulíky“ s jednořadým loţiskem - viz příloha tabulka náměrů. Standardní čas na výrobu je nastaven stejně, jako pro loţisko dvouřadé jen s drobnou odchylkou. U těchto „pulíků“ nedochází k WT, protoţe čas CNC soustruhu pro vnitřní průměr je niţší neţ u loţiska dvouřadého - viz tabulka č. 3 a obrázek 7.
Tabulka č. 3: Soupis operací u jednořadého loţiska pořadí 1 VSTUP - (visualní kontrola, vyjmutí z
bedny) + přesun 3,47 s 3,5 s 5 digitální mikrometr - kontrola
centrování + přesun 6 s 19,8 s
6 lisování ložiska - vyjmutí hotového
+ vložení nového + přesun 3,3 s 28 s 23,1 s
7 výstupní kontrola - označení razítko OK
+ přesun 5,5 s 22 s 28,6 s
operace operátora strojní čas chůze operátora
Obrázek 7: Diagram standardní práce současného stavu – jednořadé loţisko
31
SKLOPAN
4,48m
6.5.2 Časová analýza strojů
Na kaţdém stroji bylo provedeno 8 náměrů pro stanovení MT stroje. Měřený byl vţdy čas od zapnutí stroje aţ po spuštění signalizace stroje, která oznamuje hotovou operaci.
Naším cílem není mapovat přesné pohyby soustruhů a lisu. To má na starost oddělení technologie. Po konzultaci s příslušným technologem vznikl návrh na sníţení vysokých MT.
6.5.3 Špagetový diagram
Tato analýza je na tomto pracovišti hůře měřitelná. Operátor se o doplňování materiálu nestará, celou směnu se pouze věnuje výrobní lince. Jediná manipulace mimo výrobu je přeloţení bedny z palety do „chutu“. Paleta je ovšem připravena vţdy vedle„chutu“
takţe nevzniká chůze navíc. Pohyb s paletami má na starosti „setter“. Jeho hlavním úkolem je, aby byl na pracovišti stále dostatek materiálu a volných palet pro hotové výrobky. I přesto je v této práci pohyb operátora na pracovišti zmapován - viz obrázek 8.
Obrázek 8: Špagetový diagram operátora na lince – současný stav
32 6.5.4 Pohybová analýza
Pro tuto analýzu bylo velice důleţité mít dobrý výhled na práci rukou měřeného operátora. Nutné je zapsat sebemenší pohyb a rozeznat drobné odchylky, které by mohl\
mezi jednotlivými cykly vést ke ztrátovému času = plýtvání - viz příloha.
Souhrn hlavních nedostatků současného stavu:
nevyuţití 3. linky - zabírá prostor,
vysoká zásoba vstupních dílu,
čekání na obrobení vnitřního průměru u dvouřadého loţiska,
současný standard práce má dlouhý cyklový čas,
jednotlivé stroje mají dlouhý MT,
špatné umístění zásoby loţisek - pro doplnění logistikou a dlouhá dráha ke druhé lince,
poţadavek logistiky – rozšířit uličku alespoň o 1 m,
dlouhá dráha operátora mezi vstupní a výstupní pozicí.
33
7. Varianty řešení
Během více jak měsíčního měření na pracovišti bylo navrţeno 12 různých řešení layoutu. Z nich byly nakonec vybrány 3 varianty, které jsou zpracované v této kapitole.
7.1 Návrh 1
První návrh se týká hlavně změny rozloţení pracoviště a přeorganizováním layoutu.
Vynecháním třetí linky a přeuspořádáním jsme získali 86 m2 volného prostoru. Coţ je úspora prostoru o 25 %. Rozvrţení bylo zvoleno tak, aby vzniklý volný prostor nebyl omezen dvěma nosnými sloupy, které se na pracovišti nacházejí. Tím jsme získali volnou plochu bez omezení. Zřetel byl také brán na zásobování, a proto jsou vstupní, výstupní díly i loţiska v jedné linii.
Další změnou je pootočení kontrolního stroje a tím i zbytku linky o 90°. Výsledkem je kratší přesun operátora z výstupní pozice na vstupní. Dráha se tedy zkrátila z 4,5 m na 2,9 m.
34 1. stolek se světelnou lupou 2. CNC soustruh – zápich 3. stolek označení tuţkou 4. CNC soustruh – vnitřní průměr 5. digitální mikrometr 13. paleta – prázdné bedýnky 14. paleta – loţiska
15. odpad z CNC 16. elektrický box 17. smíšený odpad
18. kovový odpad 19. olej 20. QC pracoviště 21. DBM stroj
22. stůl team leadera 23. skříň – čističe 29. stojan s paletami 30. víka na palety 31. schůdky 32. stojan na pití 33. sloup
Obrázek 9: Layout návrh 1 pracoviště DL Pulley
7.1.1 Materiálový a informační tok
„Pulíky“
Hlavní změna je v úspoře paletových míst na vstupu do procesu. Z původních 8 palet byl počet zredukován na 4 palety. Nyní je u kaţdé linky jedna rozpracovaná paleta a vedle připravená druhá paleta s 500 díly pro vstup do výroby. Jakmile je rozpracovaná paleta prázdná, posune se připravená paleta na její místo a pokračuje se ve výrobě.
35 Mezitím má team leader čas - 500 dílů x 43 sekund (čas na výrobu jednoho dílu) = coţ je 5,96 hodiny času, který má na to, aby objednal novou paletu s díly. Standardní doba dodaní palety z logistiky je přibliţně 20 minut. Zrušení nadměrné zásoby vstupujících dílů jsme získali prostor a zamezili nadměrné zásobě. Systém na výstupu zůstal stejný.
Ložiska
Další změnou je umístění loţisek, ty se nyní nacházejí mezi linkami a jsou na stejné vzdálenostní úrovni, jako jsou vstupující díly.
To ušetří vzdálenost a čas pro zásobování „setterovi“ a logistice, která je nyní schopna všechen materiál vstupující do výroby doplnit na jednu zastávku.
7.1.2 Analýzy prvního návrhu Časová analýza a standard práce
Dvouřadé ložisko
Změny provedené u tohoto návrhu nezasáhly ţádným způsobem výsledný cyklový čas standardu práce. Strojní časy na obou linkách zůstaly stejné. Jedinou změnou je zkrácení dráhy operátora, ale bohuţel tato změna nijak neovlivnila výsledný cyklový čas operátora.
V tomto ohledu tedy ke zlepšení nedošlo. Protoţe stále dochází k čekání na CNC soustruh obrábějící vnitřní průměr - viz tabulka č. 4 a obrázek 10.
36 Tabulka č. 4 - Soupis operací u dvouřadého loţiska
1
operace operátora strojní čas čekání chůze operátora
Obrázek 10: Diagram standardní práce návrhu 1 – dvouřadé loţisko pořadí 1 VSTUP - (visuální kontrola, vyjmuti z
bedny)+přesun 3,36 s
5 digitální mikrometr -kontrola centrování
+ přesun 4,6 s
37
Tabulka č. 5 - Soupis operací u jednořadého loţiska
1
operace operátora strojní čas chůze operátora
Obrázek 11: Diagram standardní práce návrhu 1 – jednořadé loţisko pořadí 1 VSTUP - (visuální kontrola, vyjmuti z
bedny)+přesun 3,47 s 3,5 s
5 digitální mikrometr -kontrola
centrování + přesun 6 s 19,8 s
6 lisování ložiska - vyjmutí hotového +
vložení nového + přesun 3,3 s 28 s 23,1 s
7 výstupní kontrola - označení razítko OK
+ přesun 5,5 s 22 s 28,6 s
8 označování obvodu + výměna 5,1 s 33,7 s
9 výstupní kontrola - úklid do bedny 6,8 s 40,5 s
10 přesun na vstupní pozici 2,6 s 43,1 s
38 2,9m
Špagetový diagram
Jak jsem se jiţ zmínil, dráha operátora je stejná jako u současného stavu. Ale díky pootočení kontrolního stroje a tím i zbytku linky se dráha mezi výstupem a výstupem linky zkrátila z původních 4,5 m na 2,9 m - viz obrázek 12.
Obrázek 12: Špagetový diagram operátora na lince – návrh 1
Pohybová analýza
Jelikoţ posloupnost jednotlivých operací na lince zůstala nezměněna, nezměnil se ani standard práce pohybové analýzy.
7.1.3 Dosažené cíle u prvního návrhu
Návrh 1 nesplňuje všechny naše stanovené cíle tak, jak bychom si představovali.
Největším nedostatkem tohoto návrhu je stále stejně dlouhý cyklový čas, jako je v současné době. Dochází stále k čekání na obrobení vnitřního průměru u dvouřadého loţiska, protoţe MT stroje zůstal stejný. Výhodou jsou nízké náklady na zavedení.
Splněné cíle:
3 linka zrušena – získaný volný prostor nyní 86 m2.
Zásoba vstupních dílu sníţena na 8 paletových míst.
Ulička pro zásobování byla rozšířena o 1,9 m.
Loţiska – umístění mezi linkami, nyní minimální dráhy pro doplnění.
39 Nesplněné cíle:
Cyklový čas je dlouhý jako v současném stavu 43,7 s.
Dochází k čekání na obrobení vnitřního průměru.
Strojní časy jsou pořád stejně dlouhé.
Loţiska – stále nadměrná zásoba.
7.2 Návrh 2
Druhý návrh prošel celkovou změnou oproti současnému stavu - viz obrázek 13. Je zde kompletní změna layoutu, procesu výroby, strojních časů, cyklových časů, vyuţití prostoru a materiálového toku. Opět je vynechána třetí linka z důvodu nepotřeby.
Ušetřený prostor v tomto návrhu činí 154 m2, coţ je oproti současnému stavu úspora 45 % z celkového prostoru. Rozvrţení je opět zvoleno tak, aby nebyl prostor omezen dvěma nosnými sloupy, které se na pracovišti nacházejí. Zároveň jsme získali volnou plochu bez omezení. Zřetel byl také brán na zásobování a proto vstupní i výstupní díly a stejně tak i loţiska jsou v jedné linii. Proces výroby byl pozměněn, proto je zde nově popsán.
40 1. stolek se světelnou lupou
2. CNC soustruh – zápich + vnitřní průměr 3. digitální mikrometr
4. lis na loţiska 10. paleta – paleta hotové díly 11. paleta – paleta prázdné bedýnky 12. chute – loţiska 19. Sůl team leadera 20. skříň – čistící prostředky
Obrázek 13: Layout návrh 2 pracoviště DL Pulley
7.2.1 Proces výroby
Systém palet s díly na vstupu byl pouţit stejný jako v návrhu 1. Tedy vyuţití dvou palet u linky, z nich je jedna rozpracovaná a druhá připravena na výrobu. Postup výroby je tedy následující.
Operátor vezme díl ze vstupní palety, následuje visuální kontrola pod světelnou lupou.
Poté vyjme obrobený díl z CNC soustruhu Takamaz X-15Hi Server, kde se nyní obrábí nejprve zápich a poté i vnitřní průměr na jednom stroji. Tímto sloučením bylo moţné ušetřit strojní čas a zároveň zkrátit celkový cyklový čas na výrobu jednoho dílu.
41 Tento krok sloučení operací byl konzultován s oddělením technologie a byly naměřeny zkušební náměry této nové sloučené operace.
Po obrobení vnitřního průměru a zápichu jiţ není potřeba operace značení tuţkou, jeţ byla mezioperací soustruţení. Proto operátor hned pokračuje kontrolou na digitálním mikrometru, kde zkontroluje, zda je vnitřní průměr obroben přesně. Další postup výroby je stejný jako u současného stavu. Tedy: lisování loţiska, kontrola na kontrolním stroji, razítko „pulíku“, výstupní visuální kontrola pod světelnou lupou, úklid do bedny a návrat na vstupní pozici.
V této bakalářské práci se uţ nezabýváme jednotlivými kroky a sledem operací, které probíhají uvnitř CNC soustruhu, protoţe uţ by to bylo nad rámec zadání této práce.
7.2.2 Materiálový a informační tok
„Pulíky“
Úspora paletových je shodná s návrhem 1, z původních 8 palet byl počet zredukován na 4 palety. Nyní je u kaţdé linky jedna rozpracovaná paleta a vedle připravená druhá paleta s 500 díly pro vstup do výroby. Jakmile je rozpracovaná paleta prázdná, posune se připravená paleta na její místo a pokračuje se ve výrobě. Mezi tím má team leader čas - 500 dílů x 43 sekund (čas na výrobu jednoho dílu) = coţ je 5,96 hodiny, aby objednal novou paletu s díly. Standardní doba dodaní palety z logistiky je přibliţně 20 minut. Zrušením nadměrné zásoby vstupujících dílů jsme získali prostor a zamezili nadměrné zásobě. Systém na výstupu zůstal stejný.
Ložiska
Změna byla provedena u skladování loţisek. Byl navrţen dvoupatrový „chute“, do kterého se vejde 5 beden dvouřadých loţisek a 5 beden jednořadých loţisek - viz obrázek 14. Tato zásoba je pro plynulý chod dostačující. „Chuty“ budou celkem dva (pro kaţdou linku jeden). Díky tomu nebudou loţiska uskladněna na paletách, ale budou se zaváţet přímo do těchto „chutu“, tím vznikne další úspora místa a niţší zásoba loţisek v na pracovišti.
42
bok
bok bok bok
bok k e š r v
předek
vršek bok
vršek
vršek předek
bok bok
bok bok
vršek
vršek vršek
Obrázek 14: Návrh chutu pro loţiska
7.2.3 Analýzy druhého návrhu
Časová analýza
K dispozici byla nevyuţitá třetí linka, pro naměření jednotlivých časů. Rozloţení linky nebylo sice stejné jako v návrhu 2, ale pro přibliţnou představu je dostačující. Reálné hodnoty jsme dostali.
Měřeny byly časy pro dvouřadé loţisko tedy ty delší. Uspořádání bylo stejné jako při současném stavu, jen byl vynechán CNC soustruh na obrobení zápichu a operace označení tuţkou. Tvar linky byl tedy do „L“ a ne do „U“ dle návrhu. Ovšem zde vzniká jen malá odchylka v dráze operátora v řádu desetin sekund. Hlavní myšlenkou je sloučení obrábění vnitřního průměru a zápichu na jeden strojní čas. A toho jsme dosáhli.
U dvouřadého loţiska jiţ nedochází k čekání operátora na CNC soustruh a cyklový čas se podařilo výrazně zkrátit - viz tabulky č. 6, 7 a obrázky 15, 16.
43 Tabulka č. 6 - Soupis operací u dvouřadého loţiska
pořadí 1 VSTUP-(visuální kontrola, vyjmutí z
bedny)+přesun 3,36 s
2 CNC zápich - vyjmutí hotového dílu +
vložení nového + přesun 4,7 s 35 s
3 digitální mikrometr -kontrola
centrování + přesun 4,6 s
4 lisování ložiska - vyjmutí hotového dílu
4 lisování ložiska - vyjmutí hotového dílu