Postadress: Besöksadress: Telefon: Box 1026 Gjuterigatan 5 036-10 10 00 (vx) 551 11 Jönköping
Kartläggning av
stopp på robotlina
HUVUDOMRÅDE: Maskinteknik FÖRFATTARE: Philip GartmeisterMalin Svenson
HANDLEDARE: Jonas Bjarnehäll JÖNKÖPING 2021 juni
Postadress: Besöksadress: Telefon:
Box 1026 Gjuterigatan 5 036-10 10 00 (vx)
551 11 Jönköping
Detta examensarbete är utfört vid Tekniska Högskolan i Jönköping inom maskinteknik. Författarna svarar själva för framförda åsikter, slutsatser och resultat.
Examinator: Gary Linnéusson Handledare: Jonas Bjarnehäll Omfattning: 15 hp (grundnivå) Datum: 2021-06-10
Abstract
Abstract
Steelform Scandinavia AB is a company that manufactures fittings for reversible windows. This study has examined the stops that occur at a robot line which accounts for a large part of the company’s assembly. The company’s previous values of the robot lines overall equipment efficiency, OEE, has varied between 45-75%. Today, OEE calculations are no longer made due to the company having problems seeing the reliable ones as it is difficult to get a clear picture of availability.
The purpose of this study is to identify which stops that occur at the robot line, how much impact the downtime has on the OEE value and how the stops can be remedied.
In order to achieve the purpose of the study, the following questions has been formulated: [1] Which overall equipment efficiency, OEE, has the robot line?
[2] What type of stops occurs at the robot line?
[3] How can the stop downtimes be remedied and thereby increase the overall equipment efficiency by the robot line?
The result of the observations that has been done shows that it is a big amount of stops that occur at the robot line that contributes to a high downtime. This downtime also contributes to the low OEE value that the study estimates that the robot line currently has. If the downtime is divided into necessary and other unplanned stops shows that 62% of the total downtime is time that goes to the other unplanned stops, thus stops that do not have to arise if the reasons for these are remedied. If this time instead can be converted into production time the
efficiency and capacity of the robot line will increase. In this study this gives an increase of the OEE value with 13,7%.
Proposed actions that are given is that the company should get a better knowledge about OEE and what its values means. Also, be able to use this to know where improvements are needed. The most frequent stops are explained and the reasons why these stops occur turns out to be based on several different things. A number of factors are important for the robot line's function. On the one hand, knowledge and awareness among both operators and management. The way of working in the current situation regarding routines and maintenance work as well as the working environment is also proving to be important.
Sammanfattning
Sammanfattning
Steelform Scandinavia AB är ett företag som tillverkar beslag till vändbara fönster. Studien har undersökt de stopp som uppkommer hos en robotlina som står för en stor del av
företagets montering. Företagets tidigare värden på robotlinans utrustningseffektivitet, OEE, har varierat mellan 45-75%. Idag görs inte längre OEE beräkningar på grund utav att företaget har problem att se de tillförlitliga då det är svårt att få en klar bild kring tillgängligheten. Syftet med studien är att kartlägga vilka stopp som uppkommer hos robotlinan, hur stor påverkan stopptiden har på OEE-värdet samt hur stoppen kan åtgärdas. För att kunna nå studiens syfte har följande frågeställningar formulerats:
[1] Vilken utrustningseffektivitet, OEE, har robotlinan? [2] Vilka typer av stopp förekommer hos robotlinan?
[3] Hur kan stoppförlusterna åtgärdas och därmed öka totaleffektiviteten hos robotlinan? Resultatet av observationerna som gjorts visar att det är en stor mängd stopp som
uppkommer hos robotlinan som bidrar till en hög stopptid. Denna stopptid bidrar även till det låga OEE-värde som studien beräknar att robotlinan i nuläget har. Delas stopptiden upp för nödvändiga samt övriga oplanerade stopp visar det att 62% av den totala stopptiden är tid som går till övriga oplanerade stopp, alltså stopp som inte behöver uppkomma om orsakerna till dessa åtgärdas. Om denna tid i stället kan omvandlas till produktionstid ökar effektiviteten och kapaciteten hos robotlinan. I denna studies fall ger detta en ökning av OEE-värdet på 13,7%.
Åtgärdsförslag som ges är att företaget bör få en bättre förståelse kring OEE och vad dess värden innebär och sedan kunna använda detta för att veta var förbättringar behövs. De mest frekventa stoppen förklaras och anledningen till att dessa stopp uppkommer visar sig kunna grunda sig i flera olika orsaker till exempel bristande rutiner och underhållsarbete. Ett flertal faktorer har betydelse för robotlinans funktion. Dels kunskap och medvetenhet hos både operatörer och ledning. Även hur arbetssättet ser ut i dagsläget angående rutiner och underhållsarbete samt hur arbetsmiljön är visar sig vara betydelsefulla.
Innehållsförteckning
Innehållsförteckning
1
Introduktion
1
1.1 BAKGRUND 1
1.2 PROBLEMBESKRIVNING 1
1.3 SYFTE OCH FRÅGESTÄLLNINGAR 2
1.4 AVGRÄNSNINGAR 2
1.5 DISPOSITION 2
2
Teoretiskt ramverk
3
2.1 KOPPLING MELLAN FRÅGESTÄLLNINGAR OCH TEORI 3
2.2 OEE 3
2.2.1 Beräkning av OEE 3
2.2.2 Vidare utveckling av OEE 4
2.3 DE SEX STORA FÖRLUSTERNA 4
2.3.1 Kroniska och sporadiska förluster 5
2.4 OPERATÖRSUNDERHÅLL 5
2.4.1 Färdigheter och kompetenskrav vid operatörsunderhåll 5
2.5 SMED 6
2.6 KVALITETSVERKTYG 6
2.6.1 Paretodiagram 6
2.6.2 Ishikawadiagram 6
3
Metod
7
3.1 KOPPLING MELLAN FRÅGESTÄLLNINGAR OCH METOD 7
3.2 FÖRSTUDIE 7 3.3 LITTERATURSTUDIE 8 3.4 DATAINSAMLING 8 3.4.1 Observation 8 3.4.2 Frekvensanalys 8 3.4.3 Intervjuer 9
Innehållsförteckning
4
Nulägesbeskrivning
10
4.1 BESKRIVNING AV BESLAG 10
4.1.1 Flödesbeskrivning av robotlinan 10
4.2 ARBETSSÄTT VID ROBOTLINAN 11
4.2.1 Nuvarande underhållsarbete 13
4.3 KASSATIONER OCH REKLAMATIONER 13
5
Analys
15
5.1 VILKEN UTRUSTNINGSEFFEKTIVITET,OEE, HAR ROBOTLINAN? 15
5.1.1 OEE-värden under tio slumpmässiga dagar 17
5.2 VILKA TYPER AV STOPP FÖREKOMMER HOS ROBOTLINAN? 17
5.2.1 Dag 1 18
5.2.2 Dag 2 21
5.2.3 Dag 3 22
5.2.4 Total 25
5.3 HUR KAN DESSA FÖRLUSTER ÅTGÄRDAS OCH DÄRMED ÖKA UTRUSTNINGSEFFEKTIVITETEN
HOS ROBOTLINAN? 28
6
Åtgärdsförslag och diskussion
29
6.1 ÅTGÄRDER FÖR ATT ÖKA OEE-VÄRDET 29
6.2 HUR DE MEST FREKVENTA STOPPEN KAN ÅTGÄRDAS OCH DÄRMED BIDRA TILL EN ÖKAD UTRUSTNINGSEFFEKTIVITET HOS ROBOTLINAN 29 6.3 NÖDVÄNDIGA I FÖRHÅLLANDE TILL ÖVRIGA OPLANERADE STOPP 31
6.3.1 Robotlinans potential 32
6.4 DISKUSSION KRING VALIDITET OCH RELIABILITET I UNDERSÖKNINGEN 33
7
Slutsatser
34
7.1 IMPLIKATIONER 34
7.2 SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER 34
7.3 VIDARE ARBETE ELLER FORSKNING 35
8
Referenser
36
Introduktion
1
Introduktion
Kapitlet ger en bakgrund till studien och det problemområde som studien byggts upp kring. Vidare presenteras studiens syfte och dess frågeställningar. Därtill beskrivs studiens avgränsningar. Kapitlet avslutas med rapportens disposition.
1.1 Bakgrund
Steelform Scandinavia AB är ett företag med cirka 20 anställda inom koncernen Inwido. Steelform tillverkar beslag till vändbara fönster. Företaget köpte 2012 en robotlina för att automatisera tillverkningen av beslagen. Monteringen av beslagen är numera semiautomatisk med robotlinan då bland annat materialhanteringen sker manuellt. Monteringen sker i 11 olika stationer längs med robotlinan. Vid inköpet av robotlinan uppstod det problem mellan Steelform och leverantören som robotlinan köptes av. Detta resulterade i att robotlinan inte blev så specificerad som Steelform ville för just de beslag som monteras på företaget. Det har då medfört att det från start funnits problem med robotlinan. Då robotlinan idag har hand om majoriteten av monteringen behöver den vara effektiv för att nå upp till företagets önskade mål. 2021 är målet att robotlinan ska montera 210 par beslag per timme. Företagets
utrustningseffektivitet, OEE, har varierat ganska kraftigt. När mätningar gjordes av företaget varierade detta värde mellan 45-75%, men kunde även vara lägre och ibland högre. Idag görs inte längre OEE beräkningar på grund utav att företaget inte anser att det blir tillförlitliga mätningar då det är svårt att få fram en klar bild av stopptiden och därmed tillgängligheten. Robotlinan når idag inte upp till högre effektivitet på grund av att det uppkommer många stopp av olika anledningar vilket minskar robotlinans tillgänglighet. Detta påverkar även operatörerna negativt. Operatörerna som arbetar vid robotlinan är idag stressade och irriterade på grund av dessa stopp då det tar mycket tid att justera alla småfel och ingen vet varför de egentligen uppstår. Vid de större felen saknas oftast kompetens hos operatörerna för att själva kunna lösa dessa fel. I dessa fall kallas en ansvarig in som kan lösa problemet vilket resulterar i mer väntan, tid som slösas bort. Steelform är i en expansionsfas och vill kunna leverera till fler kunder, både inom och utanför Sverige. Detta medför en ökning av
produktionen och nya krav ställs på leveranssäkerhet och att produktionen är tillförlitlig. För att kunna öka kapaciteten hos robotlinan behövs en klar bild kring varför robotlinan får dessa stopp och ta reda på hur de kan åtgärdas.
1.2 Problembeskrivning
Idag har företaget problem att leverera sina ordrar i tid till kunderna och har därmed en sämre leveranssäkerhet än vad de haft tidigare. Då företaget idag inte lyckas leverera i tid behövs en högre säkerhet kring monteringen i robotlinan då företaget även framöver vill nå ut till fler kunder. Nya kunder kommer generera fler leveranser och därmed sätta nya krav på robotlinan. För att företaget lättare ska kunna veta hur robotlinan presterar underlättas detta av att veta hur de olika faktorerna i OEE-värdet ser ut för att då veta vad som bör förbättras. Kapaciteten för robotlinan behöver kunna ökas för att få en högre produktion. Avsaknaden av vetskap kring varför stoppen uppkommer och rutiner kring hur dessa kan lösas resulterar i att nivån för de kroniska förlusterna ökar och normaliseras. Robotlinan med sina problem har varit en bidragande faktor till att ett flertal operatörer valt att sluta av olika anledningar. Då personalomsättningen på företaget är hög har det resulterat i att när operatörer som haft mer kunskap om robotlinan slutat och ersatts av operatörer med mindre kunskap bidrar det till ett kompetenstapp. Det tar omkring sex månader för en operatör att få ett bra grepp om
robotlinan, men ingen kan bli fullärd då det ständigt uppkommer nya problem. Företaget anser nu inte kunna greppa vad tillgängligheten för robotlinan är och har slutat dokumentera detta samt slutat med sina OEE beräkningar. På grund av att stoppen har normaliserats bidrar det till irritation hos operatörerna då det är ständiga stopp som måste åtgärdas. I de fall kompetensen inte finns hos operatörerna kallas en ansvarig in vilket resulterar i mer väntan, en större tidsförlust då den oplanerade stopptiden ökar.
Det görs ingen djupare undersökning kring vad det egentligen är för orsak som ligger bakom stoppen som uppstår och hur frekventa de olika felen är, utan de löses endast för stunden. I dagsläget finns inte ett fungerande underhållsarbete som utförs av företaget, vilket även leder till att det uppkommer stopp vilka egentligen inte skulle behöva uppkomma.
Introduktion
1.3 Syfte och frågeställningar
Syftet med studien är att undersöka hur mycket stoppen påverkar robotlinans OEE-värde. Detta görs genom att studera hur mycket tid robotlinan står still på grund av stoppen och identifiera vilka oplanerade stopp som uppstår. Åtgärder av stoppen kommer bidra till en ökad tillgänglighet. Då fler beslag kommer kunna monteras när förlusterna reduceras, resulterar det även i en ökning av den totala effektiviteten. Detta generar i mindre förluster och företaget når en högre leveranssäkerhet genom möjligheten till högre producerade volymer då kapaciteten för robotlinan ökar. Även arbetsmiljön påverkas positivt då robotlinan får en stabilare produktion.
Då det idag inte finns några beräkningar av OEE kommer studiens första frågeställning att vara:
[1] Vilken utrustningseffektivitet, OEE, har robotlinan?
För att ta reda på vad som kan förbättras behöver en kartläggning göras kring vilka stopp det är som uppkommer hos robotlinan, därav kommer andra frågeställningen att vara:
[2] Vilka typer av stopp förekommer hos robotlinan?
Då vetskap finns kring vilka stopp som uppkommer och en prioritering av dessa har gjorts kommer den tredje frågeställningen vara:
[3] Hur kan stoppförlusterna åtgärdas och därmed öka utrustningseffektiviteten hos robotlinan?
1.4 Avgränsningar
Studien kommer fokusera på den montering som sker i robotlinan och de stopp som uppstår där. Den manuella monteringen kommer inte att studeras. Studien kommer ske under en begränsad tidsperiod,mars 2021, därav kommer stopp som uppstår innan eller efter denna tid inte att inkluderas i studien. När observationerna gjordes monterades beslag av storlek normal. Fel som uppkommer i robotlinan vid montering av andra storlekar (liten och stor) kommer inte att studeras.
1.5 Disposition
I början av denna rapport ges en företagsbeskrivning och en bakgrund till det problem som har studerats. Genom detta har studiens frågeställningar tagit form. Vidare tas relevant teori kring problemområdet upp samt vilka metoder som har använts för att dels få fram den information studien behövt och hur denna sedan har bearbetats för att kunna nå upp till studiens syfte. En nulägesbeskrivning har sedan gjorts för att ge en bild kring hur situationen sett ut på företaget när studien genomförts. I analyskapitlet har datan som samlats in
bearbetats och presenteras utefter de frågeställningar studien har haft. Sedan följer
åtgärdsförlag och en diskussion kring den data som presenterats. Avslutningsvis ges slutsatser studien kommit fram till och vidare arbete företaget kan gå vidare med.
Teoretiskt ramverk
2
Teoretiskt ramverk
Kapitlet ger en teoretisk grund som används i studieupplägget och en bas för att analysera resultatet av de frågeställningar som formulerats.
2.1 Koppling mellan frågeställningar och teori
Vilka teorier som använts samt hur dessa är kopplade till studiens frågeställningar listas i nedanstående tabell, se Tabell 1.
Tabell 1: Koppling mellan frågeställningar och teori.
Frågeställning
Teori
[1] Vilken utrustningseffektivitet, OEE, har
robotlinan? OEE
[2] Vilka typer av stopp förekommer hos
robotlinan? Paretodiagram Förluster
[3] Hur kan stoppförlusterna åtgärdas och därmed öka utrustningseffektiviteten hos robotlinan? Grundorsaksanalys Ishikawadiagram SMED Underhåll
2.2 OEE
Total utrustningseffektivitet, på engelska Overall Equipment Effectiveness, OEE, är ett tidsbaserat mätetal som kan användas när ett produktionssystem är semiautomatiskt eller helt automatiskt. Semiautomatiska system består av en kombination av robotar och manuella resurser, till exempel så kan materialhanteringen skötas manuellt. Automatiska system består i stället endast av ett antal sammankopplade robotar med automatisk materialhantering och lagersystem. För att nå upp till ett bra OEE så ligger det mycket arbete i att minimera spill och förluster. En utrustningseffektivitet på minst 85%, motsvarar en världsklassnivå. För att nå upp till en nivå på 85% motsvarar det att tillgängligheten ligger över 90%,
operationseffektiviteten över 95% och kvalitetsutbytet över 99%. Att nå upp till en utrustningseffektivitet på 100% är alltså väldigt svårt, i stort sett omöjligt, och det skulle innebära att maskinerna alltid går i rätt hastighet och att det aldrig behöver göras något omarbete av något slag [1].
2.2.1 Beräkning av OEE
Total utrustningseffektivitet består av tre delar vilka är: tillgänglighet, operationseffektivitet och kvalitetsutbyte. När dessa tre mätetal multipliceras med varandra så fås den totala utrustningseffektiviteten, OEE [2].
𝑂𝐸𝐸 = 𝑇𝑖𝑙𝑙𝑔ä𝑛𝑔𝑙𝑖𝑔ℎ𝑒𝑡 ∗ 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑒𝑓𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑒𝑡 ∗ 𝐾𝑣𝑎𝑙𝑖𝑡𝑒𝑡𝑠𝑢𝑡𝑏𝑦𝑡𝑒
Tillgänglighet
Tillgängligheten baseras på den tillgängliga tiden, då maskinen är igång, i förhållande med tiden då maskinen står still, vilket kan handla om att det är fel på utrustningen samt omställningar och justeringar som bidrar till stopp [2]. Nedan följer uträkningen på detta:
𝑇𝑖𝑙𝑙𝑔ä𝑛𝑔𝑙𝑖𝑔ℎ𝑒𝑡 =𝑝𝑙𝑎𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑡𝑖𝑑 − 𝑠𝑡𝑜𝑝𝑝𝑡𝑖𝑑 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑡𝑖𝑑
Operationseffektivitet
Operationseffektiviteten baseras i stället på den teoretiska cykeltiden och den faktiska driftstiden. Det mäts hur effektiv den tillgängliga operativa tiden används. Den teoretiska
Teoretiskt ramverk
cykeltiden är den ideala tid som maskinen är konstruerad för. Den tillgängliga operativa tiden är den tid som beräknas för tillgängligheten (planerad produktionstid – stopptid) [2].
𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑒𝑓𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑒𝑡 =𝑡𝑒𝑜𝑟𝑒𝑡𝑖𝑠𝑘 𝑐𝑦𝑘𝑒𝑙𝑡𝑖𝑑 ∗ 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑖𝑙𝑙𝑔ä𝑛𝑔𝑙𝑖𝑔 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑣 𝑡𝑖𝑑
Kvalitetsutbyte
Kvalitetsutbytet mäter hur många defekta produkter det finns i processen mot antal producerade totalt [2].
𝐾𝑣𝑎𝑙𝑖𝑡𝑒𝑡𝑠𝑢𝑡𝑏𝑦𝑡𝑒 =𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 − 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙
2.2.2 Vidare utveckling av OEE
Utöver dessa tre variabler vilka beskrivits ovan kan ytterligare en läggas till, användbarhet, för att utveckla och tydliggöra OEE-beräkningen ytterligare [3]. Denna faktor klassificerar den oplanerade stopptiden i utrustningsrelaterad stilleståndstid vilken används för att beräkna tillgängligheten samt stopptiden som är relaterad till processen och genom detta kan användbarhetsfaktorn för OEE utvärderas på ett mer precist sätt. Det ger en mer detaljerad kategorisering av dessa förluster och leder till en mer specificering av utrustningsförluster när det gäller tillgänglighet och användbarhet. I denna kategorisering delas stoppen upp i två grupper: planerad- och oplanerad stopptid. Detta leder till att de oplanerade stoppen kan identifieras mer specifikt utan att tillgänglighetsfaktorn påverkas på samma sätt. Det kommer även att visa den mer rätta tillgängligheten hos maskinen vilket vidare kommer påverka synen på detta och mana till att även minska den tid som går till exempel omställning och brist på personal.
𝐴𝑛𝑣ä𝑛𝑑𝑏𝑎𝑟ℎ𝑒𝑡 = 𝐾ö𝑟𝑡𝑖𝑑 𝐷𝑟𝑖𝑓𝑡𝑠𝑡𝑖𝑑
2.3 De sex stora förlusterna
Det finns sex stora förluster vilka begränsar den totala utrustningseffektiviteten, dessa är:
1. Utrustningsfel och avbrott
Här inkluderas både haverier, att utrustningen går sönder, och även kortare mer vardagliga stopp som inte kräver en lika stor åtgärd. När dessa stopp uppstår så inträffar en förlust av både förädlande produktionstid och produktionsvolym. Det viktiga i denna punkt är att förstå att detta inte är nödvändiga stopp [2].
2. Ställtid och justeringar
Detta resulterar i förlust av produktionstid och ibland även defekta produkter då dessa tillverkas innan en omställning eller justering. Antal omställningar beror inte på maskinen utan av antal produkter och produktionsupplägg. Längden på omställningarna beror däremot på maskinen. SMED-metoden är en metod speciellt framtaget inom detta område för att korta ner ställtiden [2].
3. Tomgång och småstopp
Småstopp är ofta snabbt och enkelt åtgärdade men förlusten av produktionstid blir desto större då maskinen tvingas vänta på en operatör längre tid än vad åtgärden för stoppen tar. Dessa stopp inträffar ofta och normaliseras. De rapporteras sällan då det skulle ta längre tid än vad åtgärden gjorde. Dock där dessa småstopp har följts upp visar det sig att det är en betydande förlust. Tomgång innebär att maskinen väntar, till exempel i väntan på material. Detta är tid då maskinen skulle kunna vara i gång [2].
4. Reducerad hastighet, förlängd cykeltid
Maskiner kan köras i en lägre hastighet än vad de är konstruerade för, vilket resulterar i hastighetsförluster. Orsaken till detta kan vara att maskinens optimala hastighet är okänd eller att vissa problem inte uppkommer i en viss hastighet vilket resulterar i att hastigheten
Teoretiskt ramverk
sänks i stället för att åtgärda det verkliga problemet. Hastighetsförluster följs vanligen inte upp men kan betyda mycket för ett lågt OEE-tal [2].
5. Defekter i processen
Denna förlust är produkter som tar förädlande produktionstid men blir inte korrekta.
Kassationer och omarbete är sådant produktionen räknar med kommer hända. Kassationerna ses som en stor förlust då man kastar bort material som skulle kunnat användas. Medan omarbete kan ta mycket tid från maskiner och personal, ofta mer tid än vad det skulle ta att tillverka produkten från början [2].
6. Reducerat utbyte, uppstartsförluster
Detta ses som kvalitetsutbytesförluster då det handlar om avvikande produkter som tillverkas under tiden innan maskinen blir stabil. Vid uppstart är maskinen instabil, även vid
omställningar och när den stått still ett tag, till exempel vid raster [2].
2.3.1 Kroniska och sporadiska förluster
De stopp och störningar som finns kan visa sig som kroniska eller sporadiska förluster. Kroniska förluster är små och relativt ständigt uppkommande. Dessa kroniska förluster brukar ofta accepteras och bidra till ett normaltillstånd. Dessa förluster står ofta för en mycket stor del av stopptiden. De sporadiska förlusterna är i stället en snabb och stor avvikelse från normaltillståndet och dessa inträffar oregelbundet. Dessa förluster brukar vara lätta att identifiera då det brukar ligga en enda orsak bakom dessa [2].
2.4 Operatörsunderhåll
Att utrustning underhålls kan stark bidra till en ökad utrustningseffektivitet då det bidrar till en mer störningsfri produktion. Det är ett långsiktigt arbete som kräver uthållighet och utbildning. Det är bra att kunna använda operatörerna då det är de som tillbringar mest tid vid maskinerna och har värdefull kunskap och erfarenhet kring dessa. Det är vanligt förekommande att tiden som läggs på underhåll ses som förlorad produktionstid och att företag då väljer att hoppa över detta. Detta bidrar i stället till att operatörerna i många fall inte blir motiverade att vårda sin utrustning eller vilja lära sig om underhållsteknik då det anses onödigt tidskrävande. Företaget jagar kortsiktiga tidsvinster för att klara
leveranssäkerheten men i stället sker maskinstörningar som överstiger den indragna tiden för underhåll [2].
Operatörsunderhåll delas in i sju steg vilka är: 1. Grundläggande rengöring
2. Åtgärda orsaker till nedsmutsning
3. Införa standarder för rengöring och smörjning 4. Utbildning och träning i driftsäkerhet
5. Självständigt ansvar för driftsäkerhet 6. Organisation av arbetsplatsen 7. Självständigt operatörsunderhåll
Dessa sju steg bidrar till att operatören succesivt utvecklar sin kompetens för att självständigt kunna utföra underhållsarbete [2].
2.4.1 Färdigheter och kompetenskrav vid operatörsunderhåll
En operatör kan befinna sig på fem olika stadier när det handlar om färdigheter vilka är: Nivå 1: Vet ej – Brist på kunskap
Nivå 2: Kan teorin – Brist på träning Nivå 3: Kan delvis utföra – Brist på träning
Nivå 4: Kan utföra med säkerhet – Lärd genom erfarenhet Nivå 5: Förmåga att lära andra – Perfekt utbildad
Det finns sedan fyra steg som beskriver operatörens kompetensutveckling kopplat till de sju stegen i operatörsunderhållet. Vilka steg i operatörsunderhållet som kopplas till de fyra stegen står inom parentes. Dessa är:
Teoretiskt ramverk
3. Förstår relationen mellan utrustningens skötsel och produktivitet. (5, 6) 4. Kan reparera maskiner. (7)
Om en operatör besitter alla dessa färdigheter har denna uppnått en väldigt hög nivå och det finns inga förväntningar att någon ska kunna uppnå detta på en kort tid [2].
2.5 SMED
Singel Minute Echange of Dies förkortas till SMED. SMED är ett verktyg för att förbättra ställtiderna. Metoden delar upp ställ i intern- och extern ställtid. Intern ställtid är den tiden där maskinen inte producerar, alltså står stilla i väntan på ett nytt ställ. Då operatörerna måste gå in och avbryta produktionen. Extern ställtid är den tiden som krävs för att förbereda innan och efter den interna ställtiden. Detta görs för att minska den interna ställtiden, alltså minska tiden då maskinen står still. För att få denna metod att funka i praktiken så behövs det ett stort engagemang hos både ledning samt arbetarna [4].
När SMED ska implementeras finns tre steg som bör följas. Första steget är att separera de interna momenten som sker från de externa momenten. Andra steget är att försöka omvandla så mycket av den interna ställtiden som möjligt till extern ställtid. Det sista och tredje steget är att effektivisera alla delar som gjorts i föregående steg [4].
Det går även att implementera SMED-metod på småstopp och även för de andra förlusterna som ingår i de sex stora förlusterna för att minimera stopptiden för till exempel en maskin [5].
2.6 Kvalitetsverktyg
För att kunna arbeta med kvalitetsförbättringar behövs underlag i form av data som struktureras och analyseras. Det finns ett antal statistiska verktyg som kan användas vid arbete med förbättringar. Några som brukar nämnas är de sju förbättrings/kvalitetsverktygen (7 QCT) vilka är; datainsamling, paretodiagram, uppdelning, styrdiagram, histogram,
ishikawadiagram och sambandsdiagram. Vidare gås två av dessa verktyg igenom, paretodigram och ishikawadiagram, vilka kommer användas i studien [7].
Grundorsaksanalys, även kallad rotorsaksanalys, är en metod som kan användas för att finna störningar i själva processen. Metoden är ett effektivt sätt att inte bara hitta ett fel, utan även för att få helheten till varför felet uppstår. Dessa metoder ger alltså inga lösningar till
problemen men ger förutsättningar för att kunna hitta lösningar genom de analyserade orsakerna. Det finns olika metoder som kan användas i en grundorsaksanalys, två av dem är metoden ”5 varför” och användandet av ett Ishikawadiagram [6].
2.6.1 Paretodiagram
Då det ofta kan finnas flera problem som är aktuella att lösa så behöver det bestämmas i vilken ordning dessa problem ska angripas. När data samlats in, till exempel vilka typer av defekter som förekommer och hur ofta detta sker, kan detta sammanställas i ett
Paretodiagram för att få datan mer överskådlig. I ett Paretodiagram illustreras varje typ av defekt med en stapel, den defekt som uppstår mest, den största stapeln, placeras längst till vänster och sedan placeras resterande staplar i fallande ordning, de staplar som hamnar längst till höger kan slås ihop till ”övrigt” om var och en av dessa ger ett alltför litet bidrag. Sedan dras en linje som illustrerar defekternas kumulerade procenttal. Med hjälp av denna typ av diagram kan det avgöras vilket problem som förkommer mest, är allvarligast och som därmed bör tas itu med först [7].
2.6.2 Ishikawadiagram
För att försöka hitta vilka orsaker som kan ligga bakom de problem som hittats kan en analys göras med hjälp utav ett Ishikawadiagram, även kallat fiskbensdiagram eller orsaks-verkan-diagram. Diagrammet beskriver först grovt vilka typer av orsaker som kan ligga bakom problemet som studeras. Sedan undersöka dessa grova orsaker vidare, en i taget, för att kunna få en djupare och mer detaljerad bild av orsakerna. Kravet på hur detaljerat det bör vara motsvaras av en frågeteknik som kallas ”5 varför?”. Denna teknik bygger på att ställa frågan ”varför?” fem gånger för att komma fram till problemets grundorsak [7].
Metod
3
Metod
Kapitlet ger en översiktlig beskrivning av i studien använda angreppssätt med referenser. Kapitlet avslutas med en diskussion kring studiens trovärdighet.
3.1 Koppling mellan frågeställningar och metod
En fallstudie har gjorts då studien har fokuserat på ett problemområde som uppstått hos företaget. Studien har utgått från ett helhetsperspektiv och samlat in så täckande information som möjlig genom olika metoder för att få en bra bild av problemet.
Hur dessa metoder är kopplade till studiens frågeställningar återfinns i tabellen nedan, se Tabell 2.
Tabell 2: Koppling mellan frågeställningar och metod.
Frågeställning
Metod
[1] Vilken utrustningseffektivitet, OEE, har
robotlinan? Litteraturstudie Datainsamling Observation [2] Vilka typer av stopp förekommer hos
robotlinan? Datainsamling Observation
Frekvensanalys [3] Hur kan stoppförlusterna åtgärdas och
därmed öka utrustningseffektiviteten hos robotlinan?
Litteraturstudie Intervjuer
För att besvara studiens första frågeställning har en litteraturstudie gjorts för att få en bra bakgrund kring hur OEE beräknas. Det har gjorts en datainsamling genom observationer av robotlinan, även data från företagets affärssystemhar inhämtats för att få fram de mätetal som behövts för att göra beräkningarna [4].
För att besvara studiens andra frågeställning har en kombination av datainsamling från robotlinan gjorts tillsammans med observationer i form av en frekvensanalys för att
komplettera med det som robotlinan inte registrerade. När detta gjorts var det möjligt att få en kartläggning kring vad det är för fel som uppstår samt hur studien skulle gå vidare för att kunna hitta eventuella lösningar på dessa.
Då det förekommer ett stort antal stopp i robotlinan har denna studie gjort en prioritering av stoppen. Det har gjorts för att se vilka stopp som är mest frekventa och gå vidare med de specifika stoppen för vidare undersökning. För att besvara studiens tredje frågeställning har en litteraturstudie gjorts för att kunna göra en grundorsaksanalys för att se hur stoppen kan åtgärdas. Det har även förts en dialog med företaget för att se hur en lösning på dessa problem skulle kunna hittas.
3.2 Förstudie
Inför studien så var författarna på plats för att få en uppfattning kring situationen som finns på företaget. Robotlinan har studerats och dess olika stationer för att få en bra uppfattning kring vilka moment som genomförs av roboten och hur dess rörelse ser ut i de olika
stationerna. Observationer gjordes även för att få en inblick i operatörernas arbetssätt, hur de arbetar när ett stopp uppkommer och vad de registrerar. Då författarna tidigare varit på plats på företaget bidrog det till en mer informell relation till personalen. Vidare samlades annan relevant information in inför studien. Informationen presenteras vidare i studiens
nulägesanalys. Denna information har samlats in genom kvalitativa intervjuer och observationer. Intervjuerna skedde för att få en bakgrund till problemet. För att få en bild
Metod
kring hur robotlinans OEE värde ser ut gjordes en egen beräkning av detta att kunna referera till senare under studiens gång.
3.3 Litteraturstudie
För att få en bra teoretisk grund har en litteraturstudie genomgåtts. Både inför och under studiens gång. Litteraturstudien har gjorts genom att använda källor från Högskolebiblioteket i Jönköping som sökts fram genom sökmotorn Primo. Detta har gjort författarna mer
kompatibla med kunskapen. Även kurslitteratur från tidigare genomgångna kurser som varit relevant har använts. De sökord som använts kan ses i nedanstående tabell, se Tabell 3. Tabell 3: Sökord som används i litteraturstudien.
Teori Sökord
OEE ”OEE”, ”tillgänglighet”, ”utrustningseffektivitet”, ”TPM” Förluster ”förluster”, ”kronisk förlust”, ”sporadisk förlust”, ”fel” Operatörsunderhåll ”Underhåll”, ”Operatörsunderhåll”
SMED ”SMED”, ”ställtidsreducering”, ”single minute exchange of die”
Grundorsaksanalys ”grundorsaksanalys”, ”rotorsaksanalys”, ”ishikawadiagram”, ”fem varför” Kvalitetsverktyg ”kvalitetsverktyg”, ”paretodiagram”, ”Fiskbensdiagram”,
”Ishikawadiagram”, ”5 varför”, ”Grundorsaksanalys”
3.4 Datainsamling
För att samla in den information som behövts för studien har bland annat data från robotlinan samlats in i form av utdrag av de stopp som denna registrerar. Det har även samlats in relevant data från företagets affärssystem, Monitor, som har behövts för att utföra beräkningar.
Datainsamling har även gjorts genom observationer och intervjuer vilka presenteras nedan.
3.4.1 Observation
Observationer har genomförts för att samla in information och data som behövts för att besvara studiens frågeställningar. Det har skett ostrukturerade observationer på robotlinan då det är i ett utforskande syfte för att få så mycket information som möjligt. Ett färdigt
observationsschema har inte använts då givna stopp inte är registrerade, så registrering av alla stopp måste skrivas upp. För att få en bra observation så behövs kunskap och kännedom om robotlinan, operatörerna samt lokalerna. De inblandade på företaget har vetskap kring att studien utförs och accepterar att observationer genomförs. Detta betyder att studiens
författare i rollen som observatörer kommer vara kända. Observatörerna kommer inte vara delaktiga i någon form av arbete vilket innebär att det kommer genomföras icke deltagande observationer då arbetet inte kommer att påverkas för operatörerna [8]. Observationerna har skett under tredagar. Under observationerna har information fyllts i, i en tabell skapad av författarna, kring värden som behövts för uträknande av robotlinans OEE värde. Detta har gjorts under observationer för att få med alla tider som behövts för uträknandet, även de som inte registreras i robotens eller företagets system, för att få en så korrekt uträkning som möjligt. Under denna tid har även stoppen registrerats i frekvenstabeller, se mer detaljerad information om detta under nästkommande rubrik.
3.4.2 Frekvensanalys
Som en del utav observationerna gjordes även en frekvensanalys för att få information kring stoppen som uppkommer i robotlinan. Detta gjordes genom att studera dels under hur lång tid stoppen pågick, vad stoppen berodde på, samt i vilken station stoppen skedde. Detta
Metod
registrerades sedan i tre olika tabeller. För att tydliggöra den information som registrerats gjordes även Paretodiagram för att förtydliga de olika tabellerna och ge en bättre överblick kring hur det ser ut. Med hjälp av detta har en prioritering av stoppen gjorts och avgjort vilka stopp som studien gått vidare med att undersöka [8].
3.4.3 Intervjuer
Kvalitativa intervjuer sker med en låg grad av strukturering då frågorna lämnas öppna för intervjupersonerna att svara på med egna ord. Även mer öppna intervjuer kan göras som mer liknar ett samtal där inga intervjufrågor i förväg har formulerats [8]. Kvalitativa intervjuer gjordes under förstudien för att samla in relevant information som var nödvändig för att kunna börja studien. Öppna intervjuer skedde med både operatörer och ansvariga. Detta gjordes för att samla in information om vad som hände i specifika fall vid de stopp som skedde under de observationer som gjordes. I slutet av studien gjordes intervjuer i samma form som i förstudien för att få ansvarigas bild kring vilka åtgärder som de vill gå vidare med.
Nulägesbeskrivning
4
Nulägesbeskrivning
I följande kapitel presenteras relevant information kring hur situationen på företaget sett ut när studien genomförts.
4.1 Beskrivning av beslag
Beslagen tillverkas i par, ett höger och ett vänsterbeslag. Skillnaden på beslagen är att vänster beslag även har en manöverarm och en låshake. Då beslagen tillverkas i par, monteras de samtidigt och ligger på respektive sida på paletten genom hela robotlinan.
Beslagen är huvudsakligen uppbyggda av fyra olika delar: övre, nedre, yttre och karm, se Figur 1. Vänsterbeslaget har som nämnts tidigare två ytterligare delar vilka är en manöverarm och en låshake vilket visas på ritningen av beslagen, se vänstra beslaget i Figur 2. I ritningen är även placeringen av nitarna tydliggjord.
4.1.1 Flödesbeskrivning av robotlinan
Robotlinan består utav 11 stationer. I varje station sker ett eller flera moment utav monteringen. Operatörerna laddar matarna till stationerna med material samtidigt som robotlinan är i gång. Nedan följer en beskrivning av vad respektive station i robotlinan gör. Station 1: Hiss. Lyfter paletten från returbana till produktionsläge.
Station 2: Laddning av nit. Robot fettar in och placerar nit i rätt position på palett för aktuell variant.
Station 3: Laddning av nit. Robot fettar in och placerar nit i rätt position på palett för aktuell variant.
Station 4: Laddning av karm. Robot hämtar och placerar vänster karm, höger karm och distansring. Vänster karm förmonteras med manöverarm.
Station 5: Mellanstation.
Station 6: Laddning nedre. Robot hämtar och placerar vänster och höger nedre samt låshake. Låshake förmonteras.
Station 7: Laddning yttre och övre. Robot placerar vänster och höger yttre samt övre. Föroperation på övre där kontroll sker av böjen/vinkeln på övre samt printar info. Station 8: Mellanstation.
Figur 2: Beslagets olika delar
Figur 1: Ritning över vänster och höger beslag med nitplacering
Nulägesbeskrivning Station 9: Nitstation. Enheterna nitas samman.
Station 10: Plundring. Robot plockar från palett och placerar på bord för pneumatisk
hoptryckning och resning av beslag därefter placerar robot artikel stående i pall eller låda. När ett lager är fullt byter roboten gripdon och hämtar och lägger mellanlägg.
Station 11: Hiss. Flyttar palett till returbana. Paletten åker sedan under robotlinan till station 1.
Vid varje station fixeras palett genom pneumatiskt lyft.
En enkel översiktsbild över robotlinan ges i nedanstående bild, se Figur 3.
4.2 Arbetssätt vid robotlinan
I dagsläget arbetar två relativt nya operatörer med robotlinan. Då de är två kan robotlinan hållas i gång trots raster då de går om varandra vilket resulterar i att robotlinan kan vara i gång all planerad tid. Dock är operatörerna schemalagda olika tider vilket resulterar i att första respektive sista timmen på morgonen samt eftermiddagen är det endast en operatör vid robotlinan. Utöver de ordinarie operatörerna så finns det även en operatör som hoppar in vissa helger och kör robotlinan. Denna operatör har inget direkt schema den utgår ifrån utan kan planera sin tid själv när denna har möjlighet att arbeta.
Operatörerna arbetar efter en kundstyrd körplan och kan se 97 timmar framåt vilka ordrar som ska bearbetas i robotlinan. Detta kan ändras med kort varsel då kundordrarna kan ändras eller att ordningen på ordrarna behöver ändras. Den som styr detta är den
produktionsansvariga. Detta ger operatörerna möjlighet att se vilket material som behövs samt hur många beslag som ska monteras i respektive order.
Då ett ställ görs i robotlinan gör operatören ett yttre ställ och förbereder alla delar under tiden roboten fortfarande monterar. När ordern har monterats färdigt så behövs det göras ett inre ställ då operatören tar bort överblivna delar från nuvarande montering och påbörjar en omställning i robotlinans system då inställningar behöver ändras. Detta görs när robotlinan står still och ställtiden räknas till att det första beslaget i den nya ordern är klar i pall. Matning av material sker kontinuerligt av operatörerna under tiden då robotlinan är i gång. Det sker även slumpmässiga stickprov av beslagen som roboten plockar ut som operatörerna får kontrollera i speciella testriggar. Operatörerna behöver även manuellt placera sista beslaget i varje rad i pallen samt byta pall när denna är full. Detta bidrar till stopptid hos robotlinan som kan variera kraftigt då det inte finns rutiner kring hur detta arbete ska utföras. Företaget har idag så pass många ordrar som ska tillverkas att robotlinans kapacitet inte räcker till utan företaget även i vissa fall hamnar efter med en del ordrar. Detta bidrar till att fokuset ligger på att producera det antal beslag som behövs för att få färdigt ordrarna och säkerhetslagret prioriteras inte längre på samma sätt som tidigare då det är svårt att hinna med att producera extra beslag.
Nulägesbeskrivning
När robotlinan är i gång sker det ett flertal stopp. Majoriteten av dessa stopp registreras av roboten och visas på en skärm ovanför robotlinan, se Figur 4. De stopp som inte registreras kan till exempel vara när en operatör öppnar en säkerhetsdörr för att ta sig in till linan. Vid varje dörr finns sensorer och när signalen mellan dessa bryts då en dörr öppnas stannar hela robotlinan, men denna tid registreras inte. De röda raderna visar stopp som gör att linan stannar, de gula raderna är varningar som inte stannar linan men som bör ses över. På skärmen visas även hur många beslag (par) som är kvar att montera i pågående order samt antal kasserade för höger respektive vänster beslag. Denna skärm ger operatörerna en snabb och bra överblick kring orsaken till stoppen samt vilken station stoppet uppkommit i. Det operatörerna gör när ett stopp uppstår är att gå in i aktuell station och försöka lösa felet så att robotlinan startar igen. Om det inte är någonting som operatörerna själva kan hitta lösningen på så kallas produktionsteknikern in som i sin tur får försöka lösa problemet.
I anslutning till robotlinan finns en förbättringstavla, se Figur 5. På förbättringstavlan finns bland annat en lista där operatörerna kan skriva upp önskemål kring saker de kommer på som skulle kunna ändras.
Figur 4: Skärm som visar stopp och varningar hos robotlinan
Nulägesbeskrivning
4.2.1 Nuvarande underhållsarbete
I dagsläget finns inget underhållsarbete hos företaget som operatörerna genomför på robotlinan. Det finns underlag för underhåll från leverantören men det är ingenting som används aktivt då förståelsen för dessa dokument är bristfällig. Det underhåll som sker är det som leverantören av robotlinan genomför. Detta sker en gång per år under semesterperioden hos företaget vilket resulterar i att kunskap inte förs vidare från dessa tillfällen. Det finns en vilja på företaget att arbeta fram bra rutiner för underhåll hos robotlinan.
4.3 Kassationer och reklamationer
Det förekommer inte någon stor andel reklamationer från kunderna, se Tabell 4. 2020 rapporterades 165 reklamationer från kunder varav 59% av dessa orsakades av monteringen i robotlinan. Detta är en minskning av det totala antalet reklamationer från föregående år, 2019 vilket var 180 stycken, då 46% var orsaker från robotlinan. En höjning av orsaker skapade av robotlinan har däremot uppstått från 2019 till 2020. Reklamationerna orsakade av robotlinan handlar om att det finns fel med manöverarmen, lackskada eller felaktig nitning enligt
företagets noteringar.
Tabell 4: Reklamationer under 2019 och 2020
2019 2020
Totalt antal reklamationer (st)
180 165
Orsakade av robotlinan (st) 83 (46%) 97 (59%)
I robotlinan kasseras även vissa beslag, se Tabell 5. Dessa placeras av den sista roboten i en låda som operatörerna sedan kontrollerar och beslutar om beslaget verkligen behöver kasseras på grund utav felet eller om de utsorterade beslagen är fullt dugliga. Detta görs genom olika mätningar och följer en kontrollinstruktion.Att beslagen kasseras utav roboten kan i vissa fall bero på att kontrollen av nitningen i robotlinan är felinställd av operatörerna och därav tror roboten att det är fel och ska kasseras fast det egentligen håller sig inom ramen för vad som är godkänt. De beslag som inte är godkända efter operatörens kontroll kan i vissa fall demonteras och delarna används sedan igen.
Tabell 5: Tillverkade beslag 2019 och 2020
2019 2020
Antal godkända
(st) 369 760 352 132
Antal kasserade
Nulägesbeskrivning
Nitningen kontrolleras utav robotlinan genom att mäta kraften som niten pressas med samt nitens utpressning. Detta värde ska nå upp till referensvärdet som ligger i krysset i
diagrammen, se Figur 6. Målet är att värdet ska hamna så nära krysset som möjligt men inte gå förbi. Det visas ett diagram för respektive nit. Inom vilka värden mätningarna görs justeras av produktionsteknikern samt en eller ett fåtal operatörer.
Analys
5
Analys
Kapitlet ger svar på studiens frågeställningar genom att behandla studiens resultat samt teorin från det teoretiska ramverket genom analys.
5.1 Vilken utrustningseffektivitet, OEE, har robotlinan?
Det har tidigare gjorts OEE beräkningar på företaget men inte de senaste åren då de inte kan få grepp om mätetalen. Under observationerna har stoppen registrerats, både i antal och tid. Ställ och uppstart är medräknat i den oplanerade tiden då denna tid inte är förutbestämd utan varierar från fall till fall. Då det är två operatörer som arbetar vid robotlinan går dessa om varandra vid raster vilket resulterar i att det inte finns någon planerad stopptid som bör tas i åtanke. Det sker heller inga möten eller liknande som behöver räknas med.
Arbetstiden ligger mellan kl.05.42 – 16.00, 10,3 timmar totalt. Företaget har som mål att tillverka 210 par beslag per timme, då beslagen monteras parvis på palletterna och det är det antal palletter som räknas utav robotlinan. Detta ger att cykeltiden bör vara 17 sekunder. Vid samtal med produktionstekniker nämns också att när robotlinan går bra så ligger cykeltiden runt 17 sekunder. Därav är det denna cykeltid som använts i beräkningarna. Totalt antal producerade är registrerade i styck, antal höger samt antal vänster. Denna siffra har delats med två för att få fram antal palletter som då har monterats.
När företaget räknar ut om de nått sitt mål med 210 par per timme så tar de all information från företagets affärssystem. De siffror affärssystemet får fram är bara när robotlinan är i rörelse och producerar beslag, de räknar alltså inte med den tiden som skulle kunna vara tid som robotlinan producerar beslag som i nuläget är stopptid.
OEE värde har räknats ut för de enskilda dagarna samt ett totalvärde där allt är inräknat, se Figur 7. En mer utförligare uppställning av de värden som använt för dessa beräkningar finns bifogat i Bilaga 1. 68,6 71,4 66,3 68,7 63,4 82 68,9 71,6 97 99 97,2 97,9 42,1 57,9 44,4 48,2
DAG 1 DAG 2 DAG 3 TOTALT
Beräknade OEE-värden
Tillgänglighet Operationseffektivitet Kvalitetsutbyte OEE
Analys
För att exemplifiera hur beräkningarna har gjorts redovisas nedan beräkningarna för Dag 1: 𝑇𝑖𝑙𝑙𝑔ä𝑛𝑔𝑙𝑖𝑔ℎ𝑒𝑡 =𝑝𝑙𝑎𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑡𝑖𝑑−𝑠𝑡𝑜𝑝𝑝𝑡𝑖𝑑
𝑝𝑙𝑎𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑡𝑖𝑑 =
618𝑚𝑖𝑛−194,3min
618𝑚𝑖𝑛 = 0,686 = 68,6%
Den planerade produktionstiden är den tid då robotlinan planeras att vara igång, mellan kl.05,42-16.00. Det finns inga planerade stopp vilket resulterar i en planerad produktionstid på 10,3 timmar, 618 minuter. De oplanerade stoppen, stopptid, mättes upp till 194,3 minuter.
𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑒𝑓𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑒𝑡 =𝑡𝑒𝑜𝑟𝑒𝑡𝑖𝑠𝑘 𝑐𝑦𝑘𝑒𝑙𝑡𝑖𝑑 ∗ 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑖𝑙𝑙𝑔ä𝑛𝑔𝑙𝑖𝑔 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑣 𝑡𝑖𝑑 =
0,28𝑚𝑖𝑛 ∗ 959𝑠𝑡
423,7𝑚𝑖𝑛 = 0,6337 = 63,4% Som nämnts ovan är den teoretiska cykeltiden 17 sekunder, 0,28 minuter. Då robotlinan räknar antal producerade i par, antal palletter, har totalt antal producerade dividerats med två, 1918st/2=959st. Den tillgängliga operativa tiden är planerad produktionstid minus stopptiden vilket är 618 minuter minus 194,3 minuter.
𝐾𝑣𝑎𝑙𝑖𝑡𝑒𝑡𝑠𝑢𝑡𝑏𝑦𝑡𝑒 =𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 − 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑙 =
1918𝑠𝑡 − 56𝑠𝑡
1918𝑠𝑡 = 0,970 = 97% När kvalitetsutbytet sedan räknas ut tas antal tillverkade styck då de defekta beslagen sorteras ut styckvis och ej pallettvis.
𝑂𝐸𝐸 = 𝑇𝑖𝑙𝑙𝑔ä𝑛𝑔𝑙𝑖𝑔ℎ𝑒𝑡 ∗ 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑒𝑓𝑓𝑒𝑘𝑡𝑖𝑣𝑖𝑡𝑒𝑡 ∗ 𝐾𝑣𝑎𝑙𝑖𝑡𝑒𝑡𝑠𝑢𝑡𝑏𝑦𝑡𝑒 = 0,686 ∗ 0,6337 ∗ 0,970 = 0,42167 = 42,2%
För att räkna ut det totala OEE-värdet så har de totala värdena använts för de 3 dagarna. Värdena som har mätts upp under de olika dagarna har summerats för att kunna få fram ett totalt värde på de olika faktorerna i OEE-talet.
Om detta jämförs med teorin där OEE-värdet ses som bra och på världsklassnivå när det ligger på minst 85% visar det att robotlinan inte når upp till detta värde utan ligger en bra bit ifrån [1]. Därav är det inte rimligt för företaget att idag sikta mot att nå upp till denna nivå utan lägga ett mål på ett lägre värde. Kvalitetsutbytet ligger på en bra nivå men
tillgängligheten samt operationseffektiviteten ligger på en lägre nivå vilket drar ner värdet. Dag två är den dag som utmärker sig mest då stopptiden denna dag var lägst och det tillverkades även flest antal beslag denna dag. Det ger en tydlig bild av hur mycket tiden påverkar resultatet då det inte är en markant skillnad utan det handlar om ungefär 20 minuter mindre stopptid.
Analys
5.1.1 OEE-värden under tio slumpmässiga dagar
För att ge studien en bättre inblick i hur OEE värdet har sett ut under en längre period har en enklare uträkning använts för dagar då observationer inte gjorts på företaget. Denna
uträkning innehåller antal tillverkade, kasserade, planerad produktionstid samt cykeltid och ser ut som följande: 𝑂𝐸𝐸 =𝐴𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑡𝑖𝑙𝑙𝑣𝑒𝑟𝑘𝑎𝑑𝑒−𝑘𝑎𝑠𝑠𝑒𝑟𝑎𝑑𝑒
𝑃𝑙𝑎𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑡𝑖𝑑 ∗ 𝐶𝑦𝑘𝑒𝑙𝑡𝑖𝑑
Denna uträkning har gjorts för tio dagar utöver de dagar observationer gjorts. Dessa dagar är slumpmässigt utvalda. Resultatet av dessa beräkningar presenteras i Figur 8. Tabellen visar att OEE-värdet varierar mellan 44,7-64,8% under dessa dagar. Det som uppmättes de tre dagarna då ingående observationer gjordes ligger i underkant av dessa värden, till och med under, vilket tyder på att utrustningseffektiviteten för robotlinan ser liknande ut under majoriteten av dagarna.
5.2 Vilka typer av stopp förekommer hos robotlinan?
Under tre dagar gjordes observationer angående stoppen som förekommer på robotlinan. Under tiden så syns ett tydligt mönster av vilka typer av stopp som uppkommer under tiden då robotlinan är i gång. Diagrammen som presenteras under kommande rubriker visar enbart de mest frekventa stoppen, samt de stopp vilka bidragit till högst stopptid. Stapeln benämnd ”Övrigt” innehåller de stopp vilka uppkommit mindre än fem gånger samt att den totala stopptiden ligger under fem minuter. Tabeller med detaljerade siffror över den data som samlats in och presenteras i diagrammen inklusive övriga stopp återfinns i Bilagorna 2, 3 och 4.
Förlusterna som skedde de dagar observationer utfördes på robotlinan har en tydlig sammankoppling till teorin kring de sex stora förlusterna som nämnts tidigare. Det sker stopp som inte skulle behöva uppstå om det till exempel funnits ett fungerande
underhållsarbete. Ställ sker som då resulterar i en reducerad produktionstid. De sker småstopp som även de påverkar produktionstiden negativt. Majoriteten av dessa stopp har normaliserats och blivit kroniska fel då de ständigt sker medan vissa fel som uppstår någon enstaka gång men resulterar i en längre stopptid och kräver en mer omfattande åtgärd av operatörerna som då blir ett sporadiskt fel [2].
De stopp som sker mer frekvent och kan behöva en mer utförligare förklaring beskrivs nedan. Ett återkommande problem är manöverarmen. Manöverarmen skapar tre stopp som
robotlinan registrerar (”Manöverarm saknas i vibratormätare”, ”Manöverarm saknas på Figur 8: OEE-tal under tio dagar.
Analys
problem. Dessa stopp uppkommer under alla dagar, mer på dag ett och mindre på dag tre. Att dessa stopp minskar beror på att operatörerna försöker lösa problemen med manöverarmen under tidens gång men det bli bara provisoriska lösningar så att stoppen minskar för stunden. Stoppet ”kontrollera att palletten är tom” under dag ett och två skiljer sig inte nämnvärt i stopptid och antal stopp. Däremot under dag tre så blir detta problem mer frekvent och är det stopp som sker oftast denna dag och har en högre total stopptid. Detta stopp innebär att sensorerna känner av att det ligger kvar någonting på paletten eller att någonting på själva paletten är fel.
De oklara stoppen beror på två olika faktorer. En faktor är att operatören inte vet varför roboten stannar och börjar en felsökning på robotlinan men finner ej anledningen till stoppet, och därav väljer operatören att återställa och starta om robotlinan. Den andra faktorn är att roboten stannar av sig själv men att den går snabbt i gång igen utav sig själv.
Robotlinan registrerar ”Lägg sista beslag i pall” 1 respektive pall 2 som stopp. Dessa stopp är sådana som måste ske i robotlinan då operatören måste gå och lägga i sista beslaget i pallen och sedan förbereda ett nytt utrymme på pallen för roboten så den kan börja lägga i nya beslag. När detta stopp sker behöver operatören gå in och manuellt lägga sista beslaget i pallen. Är det nedersta lagret som är klart så ska även ett mellanlägg läggas på plats innan roboten kan påbörja att lägga i det översta lagret i pallen. Detta görs för att det annars lätt blir skador på beslagen på grund utav robotens gripdon. Tiden det tar för operatörerna att agera påverkas dels av var de befinner sig och vad de gör för tillfället. Operatörerna kan till exempel vara på lagret och hämta material, göra kvalitetskontroller på beslag eller vara upptagna med att fylla på material vilket bidrar till att det är lätt att missa när robotlinan signalerar att sista beslaget ska läggas i pall. Dock gör detta stopp att hela robotlinan, alltså hela monteringen, stannar upp till dess att operatören gått in och lagt beslaget till rätta. Vanligen sker stoppen nära i tid med varandra. Först stoppas robotlinan för att sista beslaget behöver läggas i ena pallen, sedan kort därefter stannas robotlinan igen då sista beslaget behöver läggas i andra pallen. Efter detta stannas även robotlinan då pallarna behöver bytas. När första stoppet har skett så befinner sig operatörerna nära station 10 där dessa stopp sker då de vet att det snart blir ett stopp igen och är då beredda när detta sker. Mest tid går därför vanligtvis åt till det första stoppet.
Stoppen för omställ styrs efter kundernas beställningar. De två första omställningarna var dag ett och dag två. De var korta omställningar då det endast var för att byta färg från normal vit till normal gul samt från normal gul till normal vit. Det som händer då är att operatören endast byter ut den yttre delen till beslaget vilket inte medför lika mycket arbete som vid ett ställ då till exempel en annan storlek av beslagen ska monteras. Dag tre så blir det ett större ställ då operatören ska göra ett byte av beslag från normal till stor gul. Detta medför att alla delar av beslaget måste bytas ut samt att operatören måste göra en omställning i robotlinans system. Operatören gör ett yttre ställ och förbereder alla delar under tiden roboten
fortfarande monterar normal. När normal har monterats färdigt så behövs det göras ett inre ställ då operatören tar bort överblivna delar från normal och påbörjar en omställning i robotlinans system då inställningar behöver ändras. Detta görs när robotlinan står still och ställtiden räknas till att den första stor gul är klar i pall. Detta sätt att arbeta med yttre och inre ställ är vad SMED-metoden går ut på, däremot är det ingenting som företaget idag arbetar aktivt med då de själva planerar en timmes tid för ett ställ vilket de dock själva säger är onödigt lång tid då ställtiden brukar ligga kring 30 minuter. De dagar observationer för denna studie gjordes låg tiden för omställningar och ställ mellan 20-30 minuter vilket är långt över vad målet bör vara om företaget skulle arbetat med just SMED-metoden då målet bör vara att ligga vid 10 minuter [4].
5.2.1 Dag 1
Under första dagen uppkom det 182 stopp, den totala stopptiden är 3,2 timmar. Det är tydligt att manöverarmen står för majoriteten av de fel som uppkommer. Stoppen som
Analys
instyrning”, ”Manöverarm saknas på sugkopp”) resulterar i 40 stopp, vilket är 21,9% av alla stopp som sker denna dag, seFigur 9.
Tiden robotlinan står still på grund utav stoppen som orsakas av manöverarmen är 36,3 minuter vilket då är 18,8% av den totala stopptiden, seFigur 11. Monteringen av
manöverarmen sker i station 4 vilket även är den station där flest fel uppkommer, vilket kan läsas av i Figur 10.
Figur 9: Antal stopp per stopporsak, dag 1
Analys
Två andra mer frekventa stopp är ”Hiss 1 ej redo för start” samt ”Kontrollera fettdosering gripdon”. Det först nämnda stoppet, ”Hiss 1 ej redo för start” skedde mest frekvent i början av dagen, alltså när robotlinan startats upp för dagen. En anledning till detta fel är att roboten ej kommit i gång ordentligt ännu och inte blivit varmkörd. Detta fel åtgärdades av operatören genom att manuellt skjuta fram och upp palletten eller genom att göra en omstart. Stoppet ”Kontrollera fettdosering gripdon” innebär helt enkelt att fettdoseringen på något sätt blivit fel. Det operatörerna gjorde i detta fall var att ibland snabbt torka av gripdonet med fingret eller lite papper. När felet hade uppkommit ett flertal gånger så gjorde operatören en mer grundligare rengöring av gripdonet, vilket tyder på att ett bättre arbete med underhåll bör finnas för att detta inte ska behöva uppkomma.
Det finns ingen specifik tid sagd kring hur lång uppstarten för robotlinan är. Det finns inga rutiner kring vad som bör göras innan den startas utan operatören kontrollerar så att allt ser rätt ut och ställer in vilken order som ska köras och startar sedan robotlinan. Uppstartstiden den första dagen var 25,6 minuter, 13,2% av den totala stopptiden. Problemet som uppstod denna dag var att laserskrivaren som printar information på beslagen inte fungerade från start. Operatören visste inte hur detta problem kunde lösas och valde till slut att slå av och slå på laserskrivaren. Denna lösning fungerade denna gång och robotlinan kunde startas.
Omställningen som skedde första dagen var ett byte av yttre, samma modell/storlek monterades men färgen på yttre byttes. Detta genererade i ett stopp som varade i 22,7 minuter, 11,7% av den totala stopptiden.
Stoppen som sker för att lägga sista beslagen i respektive pall samt byte av pall genererar en stopptid på 33,9 minuter, 17,4% av den totala stopptiden. Detta är stopp som operatörerna vet kommer ske.
Analys
5.2.2 Dag 2
Den andra dagen uppkom det 188 stopp, den totala stopptiden är 2,9 timmar. Det är även denna dag som majoriteten av stoppen är manöverarmen. Dessa stop resulterar i 39 stopp, 20,7% av de stopp som uppkommit denna dag. Tiden för det stoppet kom upp till 18,6 minuter, 10,5% av den totala stopptiden under dag två, se Figur 13 och Figur 12.
Även denna dag så är ‘’Lägg sista beslag i pall” 1 respektive 2 samt ‘’byte av pall’’ ett av de mest frekventa stoppen efter manöverarmen. Antal stopp som de kom upp i tillsammans var 63 stopp, 33,5% av de totala stoppen. Tiden för dessa stopp är 40,3 minuter, 22,8% av den totala stopptiden. Dessa stopp kommer förekomma varje dag då det är stopp som måste göras under robotlinans gång.
Figur 12: Total tid per stopporsak, dag 2
Analys
Dessa två stopp tillsammans ”Manöverarm saknas i vibratormatare” samt ”Lägg sista beslag i pall” är 50% av de totalt antal stopp som uppkommer denna dag, se Figur 12. Då problemet med manöverarmen uppkommit första dagen samt visat samma fel andra dagen, så valde operatörerna att försöka gå in till robotlinan för att se om de kunde åtgärda problemet. Detta medförde att robotlinan stannade av anledningen operatörsbryt. Stoppen av operatörsbryt uppkom till 13 stycken denna dag vilket var 6,9% av de totala stoppen. Tiden blev 19,2 minuters arbete, 10,9% av den totala stopptiden.
En liknande fördelning som dag ett kring vilken station stoppen uppkommer i kan ses i Figur 14.
Under dagen så skulle det göras ett mindre omställ liknande från dag ett. Det enda som krävs är ett byte av yttre, samma modell/storlek skulle monteras, men bara annan färg på yttre. Omställningen tog 19,5 minuter vilket motsvarar 11% av den totala stopptiden.
Uppstartstiden för dag två är 6,1 minuter. En helt vanlig uppstart utan problem.
5.2.3 Dag 3
Den tredje dagen uppkom det 186 stopp, den totala stopptiden är 3,5 timmar. Denna dag var det stoppet ”Kontrollera att palletten är tom” som förekom flest gånger vilket var 28 stopp, 15,1% av de totala antalet stopp som uppstod denna dag. Den totala stopptiden för detta stopp var 20,7 minuter, 9,9% av dagens totala stopptid, se Figur 16 och Figur 15. Stoppen som berodde på manöverarmen var denna dag endast 17 stycken, 9,1% utav alla stopp men genererade i en total stopptid på 17,5 minuter, 8,4% av totala stopptiden. Stopp av denna anledning ligger fortfarande i överkant när det handlar om hur mycket tid som robotlinan står still på grund utav stoppen.
Analys
Utöver stoppen som berodde på manöverarmen fanns det även ett annat mer vanligt
förekommande stopp vilket var ”För hög hopskjutningskraft vänster” vilket uppkommer när roboten i station 10 trycker ihop beslaget innan det läggs i pall. Detta fel uppkom 15 gånger, vilket är 8,1% av totalt antal stopp. Tiden robotlinan stod still på grund utav detta var endast 6,5 minuter, 3,1% av den totala tiden. Att tiden inte var längre beror på att operatörerna inte gjorde någon större åtgärd utan återställde roboten. Anledningen till stoppen påverkade inte beslagens kvalitet och därav valde operatörerna att använda sig utav denna lösning.
Som kan ses i Figur 17 så är det denna dag en mer markant ökning av antal stopp i station 10 medan stoppen i station 4 där problemet med manöverarmen finns har sjunkit något. Figur 15: Total tid per stopporsak, dag 3
Analys
Uppstartstiden denna dag var 9,2 minuter. Inga oväntade händelser skedde utan robotlinan kunde startas utan större problem.
Denna dag skedde ett helt ställ från normal till stor vilket då innebär att alla delar som robotlinan matas med behöver bytas till rätt storlek. Tiden för detta ställ har mätts från att robotlinan stannats till dess att första godkända beslag har matats ut. Tiden för detta var 29,5 minuter, 14,1% av den totala stopptiden denna dag.
Stoppen som sker för att lägga sista beslagen i respektive pall samt byte av pall genererar denna dag en stopptid på 30,9 minuter, 14,9% av den totala stopptiden.
Analys
5.2.4 Total
Sammanlagt har det under dessa tre dagar totalt skett 556 stopp, den totala stopptiden för dessa är 579,5 minuter vilket är 9,7 timmar, se Figur 18 och Figur 19. Då en planerad arbetsdag vid robotlinan idag är 10,3 timmar motsvarar denna stopptid, 9,7 timmar, nästan en hel arbetsdag.
Analys
Det är tydligt att det är manöverarmen som står för flest stopp under dessa dagar. 96 stopp beror på just manöverarmen, vilket resulterar i 17,3% av antal stopp som uppkommer. Tiden för dessa stopp är 72,4 minuter vilket är 12,48% av den totala stopptiden.
Ställ skedde tre gånger totalt med en total stopptid på 71,6 minuter vilket är 12,35% av den totala stopptiden. Stoppen för ”byte av pall” samt att ”lägga sista beslag i pall” 1 respektive pall 2 genererade totalt i 166 stopp, 29,9% av totalt antal stopp. Tiden för dessa stopp är 105,1 minuter, 18,13% av den totala stopptiden.
Det är i station 4 och 10 de mest frekventa stoppen uppkommer, se Figur 20. Figur 19: Total tid per stopporsak, Totalt
Analys
Under tiden observationerna har gjorts har både operatörer och produktionsteknikern gått in och dels tittat på olika saker och försökt åtgärda så gott de har kunnat. Total tid för detta har varit 61 minuter under dessa tre dagar.
Dessa tre dagar har det varit samma typer av stopp som har skett i robotlinan, inget stopp har riktigt stuckit ut från mängden. Däremot att problem som orsakat stopp vuxit mer och mer och till slut blivit en av de större anledningarna till stopp har märkts av väldigt tydligt. En jämförelse mellan dessa tre dagar visar att det är manöverarmen som orsakar flest stopp både dag ett och dag två. Däremot dag tre är det stoppet ”Kontrollera att palletten är tom” som är mest frekvent. Tillsammans med ”Lägg sista beslag i pall” 1 samt 2 står dessa fyra stopporsaker för ungefär 45% av de totala stoppen, se Figur 18.
Det sker ungefär lika många stopp de olika dagarna, 182st, 188st respektive 186st stopp. Totala stopptiden de olika dagarna ligger också på en jämn nivå, 2,8 timmar, 2,8 timmar respektive 3,3 timmar.
Samtliga dagar visar att det är i station tio och station fyra som det uppkommer mest stopp. Diagrammen visar att dessa stationer står för drygt 80% av de stopp som uppkommer, se Figur 20.
Analys
5.3 Hur kan dessa förluster åtgärdas och därmed öka
utrustningseffektiviteten hos robotlinan?
För att öka utrustningseffektiviteten hos robotlinan behöver tillgängligheten samt operationseffektiviteten öka. Då det uppstår många problem som orsakar stopp hos robotlinan så bör fokus ligga på dessa stopp och hur de kan förebyggas för att på så sätt minska stopptiden. Genom en minskad stopptid kommer mer tid kunna läggas på montering av beslag vilket kommer öka produktionstiden och därmed tillgänglighetsfaktorn. Då fler beslag kommer kunna monteras kommer även operationseffektiviteten påverkas positivt. De mest frekventa orsakerna till stopp som har registrerats under de dagar observationer gjordes var problem med manöverarmen, lägg sista beslag i pall 1 samt pall 2 och kontrollera att paletten är tom. Operatörbryt är också en stor del av stoppen men detta sker på grund utav de stopp som tidigare nämnts och därav hänger de ihop. Skulle dessa problem undersökas djupare och till och med elimineras skulle det påverka stopptiden markant och bidra till både en bättre tillgänglighet då robotlinan kommer kunna vara i gång mer av tiden samt
operationseffektiviteten kommer även den att öka.
Att det inte finns något existerande underhållsarbete på företaget för robotlinan eller några ordentliga rutiner kring arbetssätt är en bidragande faktor till att stoppen uppkommer. Detta påverkar även tiden för varje stopp och att denna kan variera så kraftigt. Det underhållsarbete som finns inplanerat är det som leverantören av robotlinan utför vilket inträffar en gång per år. Även den bristande medvetenheten kring stoppen är en starkt bidragande faktor.
Genom att få operatörerna medvetna kring hur stoppen idag ser ut, både tidsmässigt och antal, kommer det bidra till en motivation att motverka dessa. Nås detta finns det en bra grund för operatörerna att kunna nå de olika stegen för operatörsunderhåll och därmed gå mot en mer störningsfri produktion.
