Technická univerzita v Liberci Fakulta strojní
Jan Kindermann
OPTIMALIZACE VÝROBNÍCH LINEK VE FIRMĚ BOS AUTOMOTIV PRODUCT CZ s.r.o.
KLÁŠTEREC NAD OHŘÍ Diplomová práce
2009
Technická univerzita v Liberci
2
Fakulta strojní Katedra výrobních systémů
Obor: Výrobní systémy
Zaměření: Pružné výrobní systémy pro strojírenskou výrobu
SLOUČENÍ VÝROBNÍCH LINEK P28 A Q7 VE FIRMĚ BOS AUTOMOTIV PRODUCT CZ s.r.o.
KLÁŠTEREC NAD OHŘÍ KVS – VS – 202
Jan Kindermann
Vedoucí práce: Doc. Dr. Ing. František Manlig Konzultant: Ing. Jan Vavruška
Rozsah práce:
Počet stran: 63 Počet příloh: 4 Počet obrázků: 40 Počet tabulek: 11 Počet modelů
nebo jiných příloh: 0 V Liberci 30.12.2009
3 Diplomová práce KVS – VS – 202
Téma: Sloučení výrobních linek P28 a Q7 ve firmě BOS automotiv product s.r.o.
ANOTACE: Diplomová práce se zabývá sloučením výrobních linek pro výrobu produktů síť vozů Audi Q7 a Volvo XC90, oddělujících osobní prostor automobilu od zavazadlového, ve společnosti BOS Automotiv Product CZ s.r.o.
se sídlem v Klášterci nad Ohří. Cílem práce je navrhnout a vybrat nejvhodnější variantu sloučení linek P28 a Q7 za účelem úspory místa, případně pracovišť, operátorů a výrobních časů, při snaze zachovat maximální kontinuálnost obou výrobních procesů.
THEME: The Diploma Thesis concerns a mergence of production lines for making products of Audi Q7 and Volvo XC90 separating personal and luggage space within BOS Automotiv Product CZ company based in Klášterec nad Ohří.
The aim of the work is to suggest and choose the most suitable version of a mergence of P28 and Q7 lines for the purpose of saving place or work place, operators and production times, trying to preserve the maximum continuity of both production procedures.
Desetinné třídění:
Klíčová slova: Layout, Materiálový tok, SAB, Proces-Flow
Zpracovatel: TU v Liberci, Fakulta strojní, Katedra výrobních systémů Dokončeno: 2009
Archivní označení zprávy:
Počet stran: 63 Počet příloh: 4 Počet obrázků: 40 Počet tabulek: 11 Počet modelů
nebo jiných příloh: 0
4
Pod ě kování
Je mojí milou povinností na tomto místě vyjádřit poděkování všem, jejichž zásluhou bylo možno tuto studii uskutečnit.
Děkuji panu Doc. Dr. Ing. Františku Manligovi za vedení DP.
Děkuji panu Jaroslavu Matejíčkovi a Bohumilu Folbrechtovi za ochotu a poskytnuté rady.
Dále děkuji podniku BOS Automotiv Product CZ s.r.o. za poskytnutí dokumentace, prostoru a materiálu využitých při studii.
Největší dík patří mé rodině, která mě po celou dobu studia podporovala finančně i duševně.
5
Prohlášení
Byl jsem seznámen s tím, že na mou diplomovou práci se plně vztahuje zákon č. 121/2000 o právu autorském, zejména § 60 (školní dílo) a § 35 (o nevýdělečném užití díla k vnitřním potřebám školy).
Beru na vědomí, že TUL má právo na uzavření licenční smlouvy o užití mé práce a prohlašuji, že s o u h l a s í m s případným užitím mé práce (prodej, zapůjčení apod.).
Jsem si vědom toho, že užít své diplomové práce či poskytnout licenci k jejímu využití mohu jen se souhlasem TUL, která má právo ode mne požadovat přiměřený příspěvek na úhradu nákladů, vynaložených univerzitou na vyhotovení díla (až do jejich skutečné výše).
Datum: 30.12.2009
Podpis:
6
Místop ř ísežné prohlášení
Místopřísežně prohlašuji, že jsem diplomovou práci vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury pod vedením vedoucího diplomové práce.
V Liberci, dne 30.12.2009 ..……….
Jan Kindermann
7
Obsah:
Poděkování ... 4
Prohlášení ... 5
Místopřísežné prohlášení ... 6
Obsah ... 7
Seznam použitých symbolů ... 9
Úvod ... 10
TEORETICKÁ ČÁST ... 11
1. Metody a použité nástroje ... 11
1.1 Proces a procesní tok ... 11
1.2 General layout a mikrolayout pracovišť... 14
Postup při navrhování layoutu ... 15
Metody pro navrhování layoutu ... 17
1.3 Materiálový tok ... 18
1.4 Proces Flow ... 19
1.5 Standardní pracovní list (SAB) ... 19
PRAKTICKÁ ČÁST ... 21
2. Popis výrobků ... 21
2.1 Přepážka pro Volvo XC90 (VOLVO TGN P28) ... 22
2.2 Přepážka pro AUDI Q7 (AUDI TGN Q7) ... 23
3. Popis technologie šití (typů stehů) na lince ... 24
3.1 Steh Cik-Cak ... 24
3.1.1 Klasický steh ... 25
3.1.2 Dvojjehla ... 25
4. Rozepsání operací na linkách ... 26
5. Linka P28 (Volvo XC90) ... 27
6. Linka Q7 (Audi Q7) ... 28
7. Proces Flow strojového a montážního parku linky ... 30
8. Sloučení linek P28 a Q7, začlenění výroby GB pro Audi Q5 ... 33
8.1 Fakta a úvahy před sloučením: ... 34
8.2 Výpočet zákaznických taktů TT ... 36
8.2.1 Pro stávající linky ... 37
8.2.2 Po sloučení linek do jedné ... 37
8.3 Návrh typu a počtu šicích strojů pro šití GB Q7 a Q5 pro novou linku .. 39
8.4 Výroba GB pro AUDI Q5 ... 41
9. Časové normy a vybalancování stávajících linek ... 43
9.1 Linka P28 ... 44
9.2 Linka Q7 ... 45
10. Návrhy nové linky AUDI Q7+TGN P28 +GB Q5 ... 47
Návrh č. 1 ... 47
Návrh č. 2 ... 49
Návrh č. 3 ... 50
8
Návrh č. 4 ... 52
Návrh č. 5 ... 53
Návrh č. 6 ... 55
11. Porovnání variant a výběr návrhu linky ... 57
12. Časové normy a vybalancování směn nové linky ... 58
12.1 Směna P28 ... 58
12.2 Směna Q7 ... 58
13. Analýza sloučení ... 60
14. Závěr ... 64
15. Seznam použité literatury ... 65
16. Seznam neveřejných příloh ... 65
9
Seznam použitých symbol ů
GB gurtband (textilní pásovina)
l [mm] délka
[min] minuta
SAB Standartarbeitblatt (standardní pracovní list)
ks kusy
DA Durkopp Adler (typ NC šicího stroje)
TGN Trengitternetz (volně přeloženo jako zádržný systém)
TT Zákaznický takt
Tg Čas procesu
Te Výsledný čas procesu
Ts Délka směny
ns Počet směn
Qr Počet kusů za rok
nd Počet pracovních dní v roce
Tr Roční pracovní čas
T30 Potřebný roční čas na výrobu GB Q7 v počtu 2 x 30 000 ks T23 Potřebný roční čas na výrobu GB Q7 v počtu 2 x 23 000 ks
TX30, TX23 Rozdíl pracovního času a potřeby na výrobu při realizaci
výroby 30 000 ks, 23 000 ks
Q530, Q523 Počet GB Q5 vyrobených za zbylý čas při realizaci výroby
30 000 ks, 23 000 ks
10
Úvod
Každý podnik v České republice i mimo ní se musí v současné době potýkat se snahou snížit výrobní náklady. Snižovat náklady a pokud je to možné, zvyšovat zisky. Ať již z hlediska konkurenceschopnosti na trhu nebo úspory s využitím prostředků na jiné účely.
Často je obtížné nebo nemožné optimalizovat výrobu nebo výrobek pomocí technologických či konstrukčních úprav. I v případech, kdy se toto řešení naskytne, nemusí být vždy to správné z hlediska poměru vynaložených nákladů k úsporám a době návratnosti investice. Nástroje a metodika využívaná oborem výrobních systémů se snaží o snižování nákladů - zkracováním časů operačních i mezioperačních, organizováním jednotlivých úkonů a maximální snahou o využití personálu i zařízení z hlediska rychlosti, přesnosti, přehlednosti a jednoduchosti s ohledem na technologické i konstrukční požadavky.
Optimalizací se v tomto případě rozumí sloučení výrobních linek na zhotovování bariérových sítí, oddělujících osobní prostor automobilu od zavazadlového ve vozech Audi a Volvo. Projekt byl výbornou zkušeností a možností využít teoretické znalosti v praxi. Informace získané během doby, kdy jsem pro firmu BOS Automotiv Product CZ s.r.o. projekt zpracovával, posloužily jako základ mé diplomové práce. Hlavním cílem projektu bylo sloučit dvě výrobní linky na zhotovování sítí na původním prostoru jedné z linek a při zachování stávající výrobní kapacity obou linek. Síť TGN Q7 pro vozy Audi Q7 vyráběné na lince Q7 a síť TGN P28 pro vůz Volvo XC90 na lince P28. Hlavním cílem byla úspora plochy s ohledem na dodržení os podniku - bezpečnost práce, kvalita, produktivita. Na místě ušetřené pracovní plochy je v budoucnu plánována linka nová, pro kterou ve stávajícím layoutu není místo. Bude zajímavé sledovat návrhy a výběr řešení, protože sloučením linek se musí dosáhnout přibližně 50% úspory podlahové plochy.
11
BOS Automotiv Product je nadnárodní společnost s hlavním sídlem v Německu, jejíž výrobní podniky nalezneme po celém světě (Mexiko, Čína, Rumunsko, ČR, Maďarsko, aj). V České republice se podnik nachází v Klášterci nad Ohří.
Firma byla založena v roce 1910 panem Wilhelmem Baumeisterem. V současné době se podnik zaměřuje na výrobu interiérového příslušenství do automobilů, jako jsou například bezpečnostní a ochranné sítě, úložné systémy, vaky na tašky a lyže, sluneční clony do oken, krycí rolety zavazadlového prostoru a ostatní příslušenství zavazadlového prostoru. Ve svém oboru má firma vedoucí postavení na světovém trhu a vyrábí např. pro značky: BMW, Audi, Škoda, VW, Volvo, Daimler a další.
TEORETICKÁ Č ÁST
1. Metody a použité nástroje
Tato kapitola pojednává o názvosloví, procesech a metodice využité pro zpracování diplomové práce.
1.1 Proces a procesní tok
(převzato z [1], [2])Definice Procesu
Proces je chápán jako základní stavební prvek procesního přístupu.
Základním předpokladem pro správné chápání procesu je jeho přesné vymezení.
Dle normy ČSN EN ISO 9001:2001 zní definice:
Proces je soubor vzájemně působících činností, který přeměňuje vstupy na výstupy.
12
Je to tedy soubor vzájemně působících činností, které přidávají hodnotu vstupům využíváním zdrojů a přeměňují je na výstupy, které mají svého zákazníka.
Obr.1 grafické znázornění procesu, převzato z [7]
Vstup
Vstup je chápán jako požadavek nebo událost, který má za následek spuštění procesu. Zároveň je to výstup předcházejícího procesu, ke kterému by měl proces v ideálním případě přidat hodnotu. Jako příklad vstupu můžeme uvést:
a) Požadavek zákazníka na obsluhu
b) Příchod polotovaru předcházejícího stroje na výrobní lince
V případě a) je vstupem pouze požadavek zákazníka (nehmotná věc), oproti tomu v případě b) je na vstupu hmotný výrobek, ke kterému bude v procesu přidána hodnota a bude postoupen dál. Zde je nutné rozlišovat vstup a zdroj. Zdroje jsou využívány nebo spotřebovávány na přeměnu vstupů na výstupy.
Výstup
Výstup je chápán jako výrobek nebo služba, která je výsledkem procesu a který je vstupem pro další proces (interní zákazník), nebo který dále spotřebovává externí zákazník.
13 Zdroje
Proces využívá zdroje na přeměnu vstupu na výstupy. Některé zdroje jen využívá (informace, stroje), jiné spotřebovává (peníze, materiál). Zdroji rozumíme vše, co je potřebné ke splnění procesu, například: pracovníci, strojní vybavení, finanční prostředky, informace, technologie, čas a materiál.
Činnost
Činnost je chápána jako úkon, který spotřebovává zdroje za účelem transformace vstupu na výstup. Proces se může skládat z celé řady činností podle toho, jak vysoká úroveň detailnosti je požadována. Může být na jedné straně proces výroby desek plošných spojů jako dostačující úroveň detailnosti a na straně druhé může být proces vrtání jedné díry do desky plošného spoje. První proces se skládá z celé řady činností, ale je pro požadavky na model postačující. Druhý proces (detailnější) by se skládal z několika podrobněji definovaných činností a to přímo vrtání konkrétních děr.
Vlastník
Vlastník procesu je osoba odpovědná za funkci procesu. Odpovědnost je zde vztažena nejen k průběhu procesu, ale i k výstupům procesu. Vlastník by měl také monitorovat proces, řešit chyby nastalé v průběhu procesu a nese zodpovědnost za zlepšování efektivity procesu. K odpovědnosti musí samozřejmě disponovat i dostatečnou pravomocí.
Zákazník
Zákazník je chápán jako externí osoba, firma, nebo interní zákazník (další proces), komu je výstup procesu určen. Jeden proces může mít více zákazníků.
14 Procesní tok
Procesní tok je sled jednotlivých na sebe navazujících sub-procesů, nezbytných k přeměně vstupů na výstupy. Procesní tok lze vhodně graficky znázornit procesním stromem, kde šipky ukazují návaznost jednotlivých sub- procesů. Na první pohled je patrná návaznost jednotlivých činností a jejich posloupnost. Dále je vidět, které činnosti jsou podmíněné a které mohou probíhat paralelně, nezávisle na ostatních činnostech.
1.2 General layout a mikrolayout pracoviš ť
(převzato z [1])Tvorba layoutu
Layout je graficky znázorněný pohled na pracoviště, linky či výrobní haly, dle podrobnosti se systematicky rozmístěnými a popsanými pracovišti, stroji a materiálem. Zakresluje se nejlépe v měřítku kvůli přesnosti znázornění skutečného rozložení.
Navrhování layoutu výrobního systému zastává důležitou úlohu při transformaci obecných výsledků měření do konkrétního prostorového uspořádání výrobního systému. Výsledkem této fáze projektu je poměrně mnoho variant řešení. Je to způsobené na jedné straně velkým počtem různých faktorů a kritérií, které se musí zohlednit, a na druhé straně velkým počtem možných řešení.
Optimální variantu dostaneme na základě dynamického přehodnocení všech navrhovaných řešení.
Důležité požadavky pro navrhování layoutu
• minimální dopravní náklady – nízké celkové náklady na dopravu v závislosti od přepravovaného množství a velikost dráhy
• pružnost layoutu – pružnost a možnost změn v budoucnosti
15
• minimální plochy potřebné pro zásobníky strojů – optimální využití systému
• minimální takt výrobního úkolu
• nízké zásoby – nízká vázanost kapitálu
• přehlednost struktur uspořádání pracovišť
• přímý materiálový tok
• nízké náklady spojené s instalací systému
Při tvorbě layoutu je tedy nutné zohlednit řadu aspektů
• výrobně technické a provozní hledisko
• hledisko materiálového toku a logistiky
• infrastruktura, zásobování, odvoz odpadu
• struktura ploch a prostorů
• bezpečnost a ochranu zdraví pracujících (dále jen BOZP)
• kvalita – požadavky zákazníka
Postup při navrhování layoutu
Je to obtížná fáze projektu, což je způsobeno velkým počtem různých faktorů, které musejí být zohledněny.
Postup můžeme obecněji rozdělit do následujících kroků:
a) Příprava údajů:
• technologické postupy, požadovaná kvalita
• velikost ploch výrobních a manipulačních prostředků, pracovišť, dopravních cest
• dopravní matice
• okrajové podmínky (rozměry dílny, zatížení podlahy apod.)
16 b) Návrh layoutu linky
V tomto kroku se musí pracoviště uspořádat v rámci výrobní linky s ohledem na technologické podmínky, materiálový tok, sériovost, pohyb operátorů, stavební a technická omezení. Pro tento účel se používá více tvarů layoutu. Uspořádání koresponduje s časovými studiemi, kde je nutné některá pracoviště slučovat nebo naopak rozšiřovat.
Obr.2 - Příklad layoutu linky
c) Návrh layoutu celé haly
Zkompletují se údaje o tvarech jednotlivých fraktálů (výrobních linek, skladů, administrativních prostor apod.), umístění vstupních a výstupních míst a v neposlední řadě materiálových toků mezi nimi. Na základě posouzení těchto podkladů se navrhne celkový layout.
17
Obr.3 - Příklad layoutu výrobní haly
Metody pro navrhování layoutu
a) Prioritní metody (metody dominantního toku)
Upřednostňování určitého výrobního zařízení zpravidla na základě intenzity materiálového toku.
b) Grafické a schematické metody
Standardní grafické znázornění jednotlivých variant.
c) Matematické metody
• optimalizační – exaktní zkoumání všech možných variant.
• sub-optimalizační – zkoumají pouze určitou část (podmnožinu) řešení, výsledné řešení je ,,blízké‘‘ optimu.
• stochastické – provádějí se náhodné výběry, mezi nimiž je s dostatečnou pravděpodobností alespoň jedno dobré řešení.
18 d) Simulační metody
Simulace je efektivní nástroj při projektování layoutu, protože umožňuje získat poznatky o chování systému bez existence reálného systému. Lze takto ušetřit vysoké náklady, které by vznikly odhalením chyb až po realizaci projektu.
Simulace napomáhá i při analýze existujících systémů, u kterých není možné přerušit provoz, ale které je nutno zdokonalit. Simulace sleduje výrobní systém a jeho chování komplexně a dynamicky ve formě statistiky a animace.
1.3 Materiálový tok
Vychází z Layoutu pracoviště, linek či výrobních hal. Jedná se o grafické znázornění toku materiálu daným prostorem (černé šipky) a je nástrojem pro vizualizaci fyzického materiálového toku v layoutu pracoviště. Toto schéma detailněji zpracováné formou špageti diagramu pro pohyb jednotlivých komponent, případně Sankeyho diagramem. Do materiálového toku je možné zakreslit vstupy jednotlivých dílů a částí výrobku (červené šipky) a výstup zhotoveného výrobku či polotovaru (zelená šipka).
Obr.4 – Materiálový tok
19
1.4 Proces Flow
Proces Flow, volně přeloženo jako „diagram tečení“ je určitým typem zmapování procesu, podobně jako je tomu u materiálového toku a to od posloupnosti výroby po zanesení vstupu materiálu, použitých technologií a kontrol na jednotlivých pracovištích. Z tohoto materiálu jsme schopni přesně vyčíst co, kam a v jaké návaznosti ostatních procesů přijde podrobněji než z materiálového toku. Zanáší se do něj všechny materiály a technologie vstupující do procesu výrobu včetně jejich popisů. Není zde však taková názornost a grafická přehlednost posloupnosti výroby jako je tomu u materiálového toku.
1.5 Standardní pracovní list (SAB)
Pomocí SABu zobrazujeme výchozí pozice pracovníků a jejich pohyb po pracovišti, které vykonávají s polotovarem (materiálem) a bez něj. Upozorňuje
Obr.5 – Layout TGN P28
20
nás na nebezpečí úrazů a místa kontroly polotovaru. Pohyb s materiálem nám na následujícím obrázku 6 představuje čárkovaná šipka, bez materiálu plná.
Obr.6 – SAB
Kontrola kvality polotovaru
Na označených pracovištích se u každého polotovaru kontroluje kvalita.
To znamená, že operátor by neměl neshodný díl (zmetek) přijmout, ani s ním nadále pracovat, ale vyřadit ho z procesu v případě, že se jedná o zmetek neopravitelný. V opačném případě postoupit polotovar zpět na pracoviště, kde bude chyba odstraněna.
Násobná výroba
Tato značka nám oznamuje, že na pracovišti se dělá více operací (potažmo polotovarů). Neznamená to však, že se jedná pouze o operace prováděné k výrobě polotovaru na lince, ve které je pracoviště umístěno, ale i pro jiné linky.
21 Bezpečnost práce
Ikona bezpečnosti práce na pracovišti nás varuje před možností úrazu na daném stanovišti, při dané operaci.
PRAKTICKÁ Č ÁST 2. Popis výrobk ů
Jedná se o dvě podobné bariérové sítě typu TGN – Trengitternetz, volně přeloženo jako zádržný systém. Síť TGN P28 (Obr.8- Síťová, skládací přepážka) pro vůz Volvo XC90 (Obr.10 – Vůz Volvo XC90) a síť TGN Q7 (Obr.11 - Síťová přepážka) určená pro vozidlo Audi Q7 (Obr.13 - Vůz Audi Q7). Oba vozy spadají do kategorie SUV. Sítě jsou vyráběné převážně z textilních materiálů, dále kovových úchytů určených pro montáž do vozidel a hliníkových výztuh kvůli pevnosti sítě. Krom toho, že sítě opticky oddělují osobní prostor od zavazadlového, slouží zejména jako záchytná zařízení v případě prudkého brzdění či havárie vozidla, při kterých hrozí zranění pasažérů z důvodu „vlétnutí“ obsahu zavazadlového prostoru do osobního. Síť TGN Q7 je konstruována speciálně pro tyto případy. Její součástí je zařízení na pohlcování energie nárazů letících předmětů v podobě tzv. Gurtbandů (V příloze se na CD nachází videa z testů této sítě). Síť není ve složeném stavu tak snadno skladovatelná jako síť P28, která je při uložení díky kloubům ve středu sítě přeložená. Toto je však vyváženo vyšší schopností sítě pohlcovat energii při nárazu předmětů.
Obr.7 – Bariérová síť
22
2.1 P ř epážka pro Volvo XC90 (VOLVO TGN P28)
Obr.8- Síťová, skládací přepážka.
Obr.9-Přepážka ve složeném stavu. Obr.10 – Vůz Volvo XC90.
23
2.2 P ř epážka pro AUDI Q7 (AUDI TGN Q7)
Obr.11 - Síťová přepážka.
Obr.12 - Přepážka ve složeném stavu. Obr.13 - Vůz Audi Q7.
24
3. Popis technologie šití (typ ů steh ů ) na lince
Na obou výrobních linkách se používají celkem tři typy stehů. Klasický steh, dvojjehla a tzv. cik-cak. Na síť pro Volvo (linka P28) se užívá kombinace všech tří stehů. Na typ pro vůz Audi (linka Q7) je to pouze typ stehu Cik-Cak.
3.1 Steh Cik-Cak
Obr.20 Obr.21
- Z použitých typů stehů je tento nejpevnější. Musí se ovšem dodržet určité rozměry. Poměr délky k počtu stehů (opakování) a šířky.
- Příklad značení délky stehu: 10 stehů na 40 ± 10 mm – znamená, že na 40mm délky stehu s tolerancí plus, mínus 10mm, tj. od 30-50 mm musí být použito 10 stehů (obr. 21).
- Jedním stehem se rozumí vzdálenost vždy od špičky ke špičce stehu viz obrázek 20 - kóta A.
- Příklad značení šířky stehu: 7±1 mm - znamená, že šířka (potažmo výška) stehu musí být 7 mm s tolerancí plus, mínus 1 mm. Musí tedy být dosaženo rozměru od 6 do 8 mm.
25 3.1.1 Klasický steh
Obr. 22 Obr. 23
- První nit je protažena skrze jehlu, která má drku ve špičce (obr. 22).
- Jehla je umístěna v šicí hlavě, v horním podavači.
- Tato jehla prošije oba materiály. Na druhé straně (pod materiálem) ji převezme dolní podavač a mezi nití a materiálem provlékne kulisa druhou nit. Podavač poté přes stejný vpich prošije jehlu s první nití zpět skrz materiál a vrátí ji do horního podavače. Výsledný steh viz obr. 23.
- Operace se stále opakuje vždy posunuta o velikost stehu.
3.1.2 Dvojjehla
Obr. 24 Obr. 25
- Dvojjehla je stejný steh jako klasický (Obr. 24).
- Rozdílem je, že v šicí hlavě stroje jdou dvě jehly vedle sebe (obr. 10.).
- Je tím dosaženo stejného efektu, jako kdybychom prošili materiál klasickým stehem ve dvou řadách => vyšší produktivita. (Obr. 25).
min. max.
10 stehů
26
4. Rozepsání operací na linkách
Jedná se o zjednodušené operační návodky k výrobě sítí na dané lince.
Jejich součástí jsou i použité typy materiálů, technologií a časy. Z důvodu stránkové náročnosti a utajení údajů je součástí neveřejné přílohy A.
27
5. Linka P28 (Volvo XC90)
Na obr. 14 je zakreslen layout výrobní linky P28 o rozměrech přibližně 13,5 x 6m.
Na obr. 15 je zobrazen materiálový tok linky P28.
Obr.15 – Materiálový tok linky P28
Popisky: Vstupy hlavních materiálů (neuvažuji nýty, pásky, aj.) Proces
Hotový výrobek
Obr.14 – Layout linky P28
28
SAB výrobní linky P28 (obr. 16), na kterém je zakreslen počet a pohyb operátorů.
Obr.16 – SAB linky P28
6. Linka Q7 (Audi Q7)
Na obr. 17 je zakreslen layout výrobní linky Q7 o rozměrech přibližně 13 x 6,5m.
Obr.17 – Layout linky Q7
Počet operátorů 7
29
Na obr. 18 je zobrazen materiálový tok linky Q7.
Obr.18 – Materiálový tok linky Q7
Popisky: Vstupy hlavních materiálů (neuvažuji nýty, pásky, aj.).
Procesy: po sobě jdoucí.
Polotovar, hotový výrobek.
SAB výrobní linky Q7 (obr. 19), na kterém je zakreslen počet a pohyb operátorů.
Obr.19 – SAB linky Q7
Počet operátorů 5
30
7. Proces Flow strojového a montážního parku linky
Dokonalé poznání procesů výrobních linek je nutností před jakoukoli optimalizací či v našem případě sloučením. Po pochopení jednotlivých operací na linkách, jsem zakreslil zjednodušené schéma Proces Flow linek.
Pro účel sloučení linek z hlediska technologií (strojů), mi postačilo Proces Flow zjednodušené (obr. 26 – Proces Flow). Omezil jsem se pouze na posloupnost výroby a použitých typů zařízení na linkách. V první fázi jsem neuvažoval ani o opakovaném využití některých pracovišť.
Opětovné použití zařízení v procesu jsem kontroloval v další fázi, jak je patrné z obrázků materiálového toku.
Došlo tím k výraznému zpřehlednění schématu, protože i při dvojnásobném využití jednoho pracoviště (k vícerému opakování nedocházelo), se síť buď vracela o krok zpět, nebo bylo pracoviště využito díky své poloze kontinuálně během procesu a nedocházelo ke kolizi pracovníků. Jak je patrno z materiálových toků linek (Obr. 15, 18), k nutnosti přenášet polotovary na velké vzdálenosti či ob pracoviště nedocházelo.
Ve schématu Proces Flow jsou barevně rozlišeny podobné, či stejné operace. U těchto je možno uvažovat o pozdějším sloučení a využití pouze jednoho ze stávajících pracovišť s ohledem na výrobní kapacity.
31
TGN P28 TGN Q7
Obr.26 – Proces Flow Smyčkové šití
Cik-Cak.
Olemování sítě, dvojsteh,10mm.
Montáž lemovky 1.
Našití zipu, klasicky steh.
Cik-Cak.
Montáž lemovky 3.
Cik-Cak
Montáž GB a tyčí
Vrtání, nýtování
Kontrola, balení.
Šití konců GB, klasický steh.
Montáž lábelky.
Montáž a šití GB, NC steh.
Šití kapsičky, klasický steh Vykrojení GB Šití GB1, NC steh.
Montáž taštičky.
Lepení štítku.
Montáž.
Šití GB2, NC steh.
Šití GB3, NC steh.
Montáž mechanismu Montáže, nýtování.
Šití přístřihu, klasický steh.
Našití koženky, dvojsteh, 5mm
Montáž, stůl 1.
Cik-Cak 1.
Montáž, stůl 2.
Cik-Cak 2.
Montáž, stůl 3.
Kontrola, balení Montáž
lemovky 2.
Šití GB
Šití GB
32
Z Obr.12 – Proces Flow vyplývá, že u následujících pracovišť budeme uvažovat o jejich sloučení:
- Našití koženky X olemování sítě. Používají se jiné šířky dvojstehu, ale u stroje je možno měnit šicí hlavu a tím i rozteč, jehlu, nit.
- Šití Cik-cak. Tato pracoviště by musela být zachována v počtu min 2. kusů z důvodu vytížení pracovišť pří výrobě sítě pro Audi Q7. Nit se používá stejná na obě sítě. Používá se jiný typ jehly. Není problém ji před směnou změnit, stejně tak jako nastavení parametrů stehu. Dle zjištění od techniků firmy se jedná o časově nenáročnou operaci do 5 min.
- Našití zipu x šití přístřihu – klasickým stehem. Zde nevzniká žádná komplikace. Typ nitě je shodný, stejně tak parametry nastavení stehu.
- Montáže GB a nýtování x montáže, nýtování. Sloučení těchto pracovišť by mělo za následek vytvoření nového pracovního stolu, na kterém by bylo možno montovat obě sítě.
- Šití konců GB x šití kapsičky – klasický steh. U sítí se používá různá nit.
Před začátkem směny by bylo potřeba nit vyměnit.
- Kontrola a balení – jelikož sítě nemají stejné rozměry, jen technické řešení ukotvení do vozů, bylo by nutné předělat držák pro možnost uchycení obou výrobků. Při sloučení těchto pracovišť by se muselo investovat do vytvoření universálního pracovního stolu. Předpoklad je vytvoření otočné konstrukce, která bude mít z každé strany možnost uchycení jednoho typu sítě. Kontrolní stanoviště pro sítě Q7 je složitější a používá se i na závěrečnou montáž (viz příloha A, bod 23 - Konečná montáž a kontrola 72902/150, obr.4). Toto se zachová v plné výši. Z druhé strany konstrukce bude namontována kontrolní deska pro sítě P28 (viz str. 37, bod 13- Konečná kontrola a balení, obr.1).
33
Všechny operace nutné k přenastavení strojů a zařízení zvládnou technici během přestávky mezi výměnou operátorů pracovních směn i v případě, že uskutečněné budou všechny výše popsané možnosti sloučení pracovišť. Jedná se o časově náročné operace trvající do 10 min.
8. Slou č ení linek P28 a Q7, za č len ě ní výroby GB pro Audi Q5
Při návrhu sloučení linek musíme uvažovat vliv času při přenastavování šicích strojů proti nutnosti přenášet polotovary na delší vzdálenosti. Ty mohou nastat v případě využití více podobných či stejných strojů na pracovní ploše - byť bez nutnosti přenastavování. Dále též efektivnost využití pracovní plochy. Bez ní nebudeme schopni dosáhnout sloučení s požadovanou, skoro 50 % úsporou a v projektu jde především o ni.
Vliv ostatních veličin je v případě neúspěchu projektu nulový, v opačném případě podružný. Budou brány v potaz ve snaze zachovat výrobní časy stávajících linek a kontinuity obou výrobních procesů.
Během období, ve kterém jsem se již zabýval slučováním výrobním linek se k projektu přidala poptávka na výrobu Gurtbandů (výkres GB pro Q5 sítě se nachází v příloze D) pro typ vozidla Audi Q5 v počtu 16 800 +/- 15% ks ročně tj.
až 19 320 ks. O měsíc později došlo k další změně a to v navýšení počtu kusů z 16800 +/- 15% na 33 600 +/- 15% ks ročně to je až 38 640 ks, což je více jak o dvojnásobek.
Tyto změny měly za následek nutnost navýšit původně plánovaný počet strojů na pracovišti a změnu původních konceptů layoutů.
Síť se bude šít a kompletovat v sesterském podniku BOS Arad v Rumunsku. Tento podnik nevlastní potřebné šicí NC stroje pro zhotovení Gurtbandu nebo jsou kapacitně vytíženy. Nemohou si tedy GB vyrábět sami.
34
Centrální ředitelství firem BOS upřednostňuje primárně využít výrobních kapacit podniků po celém světě a až poté řeší nedostatek dokupováním strojů do potřebných lokalit.
8.1 Fakta a úvahy p ř ed slou č ením:
- Nová linka nebude vyrábět síť TGN P28 a TGN Q7 současně, ale každou síť v jedné 7,5 h dlouhé směně.
- Obě směny budou následovat po sobě, v jednom pracovním dnu.
- Linka P28 dokáže vyrobit 45 000 ks ročně v jedné směně se sedmi operátory. Technicky úzké místo nám umožňuje šít 250 ks za směnu a to postačuje naší potřebě. Zůstane zachován počet směn i počet operátorů. Je předpokládáno, že výsledný výrobní čas sítě se nebude lišit od současné, platné normy.
- Linka Q7 vyráběla síť v počtu 30 000 ks ročně ve dvou směnách s pěti operátory v každé směně. Původní plán vybalancování linky je tedy pro 5 operátorů. Pro stejný počet je vytvořen i původní SAB (str. 16, obr. 12 – SAB TGN Q7). Zákazník změnil výrobu na 23000 ks ročně pro období letních měsíců s možností navýšení výroby na původní počet 30 000 ks.
- Při slučování je počítáno s oběma hodnotami pro případ, že by zákazník opět navýšil poptávku a linka se nemusela předělávat.
- V každé směně se má teoreticky vyrábět 45 - 46 ks sítí. To je cca 90 - 91 ks za den. Reálně však obě směny zvládají vyrábět až 100 ks. Je to dáno časovou rezervou mezi součtem jednotlivých časových norem operátorů a strojů a zákaznickým taktem. Časová rezerva ale není natolik velká, aby mohlo dojít ke snížení počtu operátorů. Jelikož odběr sítí je jistý, nadbytečné kusy se dávají do skladu a využívají se v případě poruchy či nemoci operátora/ů.
35
- V každé směně nyní pracují pouze čtyři operátoři. Zde se musí jejich sloučením z obou dvou směn vytvořit maxitým, alespoň pro zajetí výroby, který bude na nové lince po sloučení operovat pouze v jedné pracovní směně o předpokládaném počtu 8 operátorů při výrobě 23 000 ks sítí ročně, 10 operátorů při výrobě 30 000 ks ročně.
- V případě stálé výroby 23 000 ks ročně se dá zbylá kapacita linky využít na šití GB Q5, pokud bude potřeba.
- Šití GB1+2, které se na lince Q7 provádí na jednom stroji (patrno z přílohy B), má v součtu nejdelší čas operace z celého procesu výroby (4,75 min).
Jedná se o strojní čas a nedá se zkrátit rozdělením mezi operátory díky navýšení počtu operátorů jedné směny na dvojnásobek, které vznikne sloučením linek. Tvoří tím úzké místo linky, jehož čas musí být menší než nový zákaznický takt. V opačném případě se musí řešit změnou či přidáním šicích automatů.
- Na kompletaci jedné sítě TGN Q7 je potřeba dvou GB.
- Na základě provedené analýzy lze konstatovat, že pracovníky na lince Q7 je možné při dvojnásobném počtu časově vybalancovat rozložením činností na jednotlivá pracoviště tak, že bude splněn požadovaný zákaznický takt i rovnoměrné zatížení operátorů.
- Gurtband pro síť vozu AUDI Q5 se bude vyrábět ve dvou směnách (Q7 i P28), v počtu 33 600 +/- 15% ks ročně. Jelikož se technologicky jedná o stejný výrobek jako Gurtband pro AUDI Q7, bude se tento produkt šít na stejných strojích, avšak za kratší čas. To je způsobeno zjednodušením šicích obrazců GB1 Q5 oproti GB1 Q7.
- Stroje, na kterých se Gurtbandy pro AUDI Q5 budou vyrábět, nebudou při výrobě sítě TGN P28 potřeba. S výrobou sítě i v této směně nevzniká žádný problém.
36
8.2 Výpo č et zákaznických takt ů T
TTento výpočet umožňuje ze spočteného zákaznického taktu zjistit, za jaký nejdelší možný čas musí vždy jedna síť opustit již zabalená linku (počítáno od druhého kusu z důvodu najetí výroby do linky). Je to čas, za který zákazník požaduje vyrobit minimálně jednu síť. Je daný počtem požadovaných kusů za časové období, počtem pracovních dní v něm, počtem směn a jejich délky.
Výpočet je proveden pro linku P28, kde se zákaznický takt měnit nebude. Pro linku Q7 před a po sloučení, včetně obou variant počty kusů. Při výrobě této sítě se na sloučené lince zákaznický takt musí snížit na polovinu, protože musíme vyrobit stejný počet sítí za polovinu času.
Z časových norem vyplývá, že technické úzké místo u stávající linky TGN AUDI Q7 jsou strojní operace šití GB 1 + 2, které ve stávajícím layoutu a vytaktování činí 4,75 min na operace. Výsledný čas:
Te = Tg * 1,07 = 5,08 min (1)
je, ale stále menší jak 7,59 min, za který zákazník právě jednu síť požaduje při počtu 30 000 ks ročně.
Výsledným časem procesu (1) se rozumí doba, o kterou je navýšen čas procesu Tg a má velikost 7 %. Uvedených 7 % navýšení činí dobu potřebnou pro obecně nutné přestávky, pro opravu vzniklých, opravitelných nestandardních kusů (zmetků) a na jiné abnormality, které mohou během výrobního procesu na lince nastat.
37 8.2.1 Pro stávající linky
Linka Q7 při realizaci výroby 30 000 ks ročně (5 operátorů, 2. směny)
r d s s
T Q
n T T n × ×
= (2)
TT – zákaznický takt ns – počet směn Ts – délka směny Qr – Počet kusů za rok nd – počet pracovních dní v roce
min 59 , 30000 7
253 60 5 , 7
2× ⋅ × =
T = T
Linka Q7 při realizaci výroby 23 000 ks ročně (4 operátoři, 2 směny)
min 9 , 23000 9
253 60 5 , 7
2× ⋅ × =
T = T
Linka P28 (45 000 ks, 7 operátorů, 1. směna)
min 53 , 45000 2
253 60 5 , 7
1× ⋅ × =
T = T
8.2.2 Po sloučení linek do jedné
Výroba TGN Q7 při realizaci výroby 30 000 ks ročně (10 operátorů, 1 směna)
min 8 , 2 3
59 , 7 30000
253 60 5 , 7
1× ⋅ × = =
T = T
38
Výroba TGN Q7 při realizaci výroby 23 000 ks ročně (8 operátorů, 1 směna)
min 95 , 2 4
9 , 9 23000
253 60 5 , 7
1× ⋅ × = =
T = T
Výroba TGN P28
Nemění se – 2,53 min
Ze zákaznických taktů nám vyplývá, že u nové linky musíme dosáhnout taktu pod 2,53 min u sítě TGN P28 – to je reálné se stávajícím počtem strojů – a pod 3,8 min u sítě TGN Q7. To je na stávající lince Q7 a s využitím všech jejich strojů nemožné. Musí se snížit úzké místo linky pod hranici 3,8 min. Jedná se o strojní čas a je tedy nutné navrhnout varianty řešení, které se budou skládat jak z možností nákupu nových šicích automatů, tak využití strojů z linky P28 a poté uvažovat i výrobu GB Q5.
39
8.3 Návrh typu a po č tu šicích stroj ů pro šití GB Q7 a Q5 pro novou linku
V následující tab. 1, se nachází návrhy řešení možných kombinací strojů.
Tab. 1 – Mitsubishi vs. Brother
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Vysvětlení Tab. 1 – Mitsubishi vs. Brother.
Varianta 1: druhý sloupec znázorňuje, že stroj Mitsubishi bude šít operace: Šití Gurtbandu1 + Šití Gurtbandu1 + Šití Gurtbandu2 + Šití Gurtbandu3.
Nejvíce nás zajímá výsledný nejdelší čas, který musí být menší než TT - 3,8min.
Z Tab. 1 vyplývá, že možnostmi jsou varianty 3, 4 a 6. U všech třech variant jsme se dostali pod požadovaný zákaznický takt výroby.
40
Varianta 4, byť se na první pohled zdá být díky svému času nejlepší, byla vyloučena jako první a to ze dvou důvodů. Prvním byla nutnost nákupu nového stroje, protože NC šicí stroj BROTHER je z obou linek k dispozici jen jeden a zde se bavíme v případě nákupu v korunách o stotisícových částkách. Druhým důvodem by byla nemožnost výroby Gurtbandů pro vůz Audi Q5 spolu s výrobou sítě pro Volvo XC90, jak bylo původně zamýšleno, protože jeden z těchto dvou šicích strojů je potřebný pro její výrobu. Výhodou by byla úspora obou strojů Mitsubishi. Nevýhodou nutnost výroby přípravků a dodělání programů na oba stroje BROTHER.
Varianta 3, která již byla uvažována jako jedna z možných konečných variant, vyžaduje také nákup nového stroje BROTHER, ale místo použití druhého, typově stejného stroje, jak by tomu bylo u předchozí varianty 4, by se využil NC šicí stroj Mitsubishi. Dosáhli bychom tím možnosti šít Gurtbandy pro vůz Audi Q5 spolu s výrobou sítě TGN P28. Další výhodou by bylo ušetření jednoho stroje Mitsubishi. Nevýhodou opět nutnost výroby přípravku a programu na šicí stroj BROTHER. Na stroj Mitsubishi pouze dodělání šicího programu.
Zvolená varianta 6 byla vybrána z důvodu nejmenší finanční náročnosti na provedení. Všechny použité stroje v tomto konceptu jsou totiž součástí stávajícího layoutu jedné či druhé linky. Je potřeba udělat nový přípravek na zakládání Gurtbandů do NC stroje BROTHER pro výrobu GB Audi Q5 a Q7, avšak tato investice bude přibližně 20.000,- až 30.000,- Kč. Spolu s novým přípravkem se musí vytvořit programy pro oba typy strojů.
Zde nebudou investice přesahovat náklady vynaložené na přípravky.
Výsledný čas Te = 1,07 * 3,35 = 3,58 je stále menší než zákaznický takt 3,8 min.
41
8.4 Výroba GB pro AUDI Q5
Nyní, když je znán počet strojů, které se musí do layoutu bezpodmínečně zakomponovat, dá se spočíst z času, ve kterém stroje nebudou využity, maximální roční počet vyrobených kusů GB Q5 během obou směn.
Směna P28
Pozn.: Vzorec (3) je zde násoben 2x z důvodu výroby 2. ks současně.
ks X
TT 3min 37950
X
253 60 5 , 7
2 1 1
1
=
= ⇒
×
⋅
× ×
= (3)
Během směny P28 lze za rok vyrobit až 37 950 kusů.
Směna Q7
Roční pracovní čas
min 227700 253
60 5 , 7
2× ⋅ × =
r =
T (4)
Potřebný roční čas na výrobu GB Q7 v počtu 2 x 30 000 ks
Pozn.: Vzorec (3), (4) je zde násoben 2x z důvodu potřeby dvou GB na jednu síť.
min 201000 30000
35 , 3
30 =2× × =
T
Potřebný roční čas na výrobu GB Q7 v počtu 2 x 23 000 ks min
154100 23000
35 , 3
23 =2× × =
T
Rozdíl pracovního času a potřeby na výrobu při realizaci výroby 30 000 ks min
26700 201000
227700
30 = − =
TX
Rozdíl pracovního času a potřeby na výrobu při realizaci výroby 23 000 ks min
73600 154100
227700
23 = − =
TX
42
Počet GB Q5 vyrobených za zbylý čas při realizaci výroby 30 000 ks ks
Q 7970
35 , 3 26700
530 = =
Počet GB Q5 vyrobených za zbylý čas při realizaci výroby 23 000 ks ks
Q 21970
35 , 3 73600
523 = =
Během směny Q7 lze za rok vyrobit až 7 970 kusů při realizaci výroby 30 000 ks sítí a až 21 970 ks při výrobě 23 000 ks sítí TGN Q7.
Celkem lze ročně za obě směny vyrobit od 41.955 ks do 59.920 GB Q5, dle počtu objednaných sítí.
Tato hodnota zcela postačuje naší potřebě a bude záležet na skutečném počtu vyráběných sítí - linka jej dokáže pokrýt. V případě střední hodnoty 33.600 ks, lze během směny P28 pokrýt celou roční výrobu. Záleží jen na vytaktování linky pro příslušný počet operátorů.
43
9. Č asové normy a vybalancování stávajících linek
Z pohledu výrobních systémů časové normy rozepisující čas jednotlivých operací při manipulacích nebo výrobě během samotného procesu i mimo něj tam, kde jej potřebujeme sledovat a dodržovat. Mohou se dělit na různé skupiny jako např. časy operátora, tj. manipulační časy s výrobkem či bez něj. Časy stroje, kdy operátor musí stroj obsluhovat nebo čistě strojní čas, kdy stroj pracuje samostatně a obsluha mezitím provádí jinou operaci.
Tyto časy jsou v tabulkách rozlišeny zkratkami P – Person (osoba, operátor) a M – Machine (stroj). Označení P znamená, že se jedná o operaci, kterou provádí operátor, ať již obsluhuje stroj nebo se pohybuje s výrobkem či bez něj. Označení M je čistě strojní čas, během kterého operátor může pracovat na jiném pracovišti.
V rámci procesu balancování či taktování linky se přiřazují činnosti do operačních sekvencí jednotlivých operátorů. Cílem je časově i zátěží rovnoměrné rozvržení práce na pracoviště korespondující s prostorovou dispozicí linky tak, aby co nejefektivněji vedly ke konečnému zhotovení sítě.
Vybalancování linek se nachází i dělení časově náročných operací mezi dva operátory (Yamazumi board - diagram cyklů). Jinak by nebylo možné linku optimálně balancovat a rovnoměrně zatížit operátory. Rozdělené operace jsou v tabulce časové normy linky za názvem operace označeny číslicí na 1 a 2.
Kompletní vybalancování všech linek včetně rozepsání času operátorů a součtu časů jednotlivých operací a pracovišť, se pro obsáhlost a utajení údajů nachází v neveřejné příloze B.
44
9.1 Linka P28
Časová norma linky P28. Počet operátorů na lince 7.
Tab. 2 – Časová norma linky P28
Vybalancování linky P28 pro 7 operátorů.
Tab. 3 – Vybalancování linky P28
45
9.2 Linka Q7
Časová norma linky Q7. Počet operátorů na lince 5, výroba 30 000 ks/rok.
Tab. 4 – Časová norma linky Q7-30000ks
Vybalancování linky Q7 při počtu operátorů 5 a výrobě 30 000 ks/rok.
Tab. 5 – Vybalancování linky Q7- 30000ks
46
Časová norma linky Q7. Počet operátorů na lince 4, výroba 23 000 ks.
Tab. 6 – Časová norma linky Q7 – 23000ks
Vybalancování linky Q7 při počtu operátorů 4 a výrobě 23 000 ks/rok.
Tab. 7 – Vybalancování linky Q7 – 23000ks
47
10. Návrhy nové linky AUDI Q7+TGN P28 +GB Q5 Návrh č . 1
Materiálový tok směny Q7
Obr. 27- Layout 1, materiálový tok směny Q7
Materiálový tok směny P28
Obr. 28- Layout 1, materiálový tok směny P28
48
Slučování bylo prováděno vměstnáním potřebných strojů a pracovišť z linky P28 do linky Q7. Je to dáno větší složitostí montáže sítě TGN Q7, tím i vyšším počtem potřebných specializovaných pracovišť a počtu operací.
Do layoutu linky Q7 byly přidány stroje a pracoviště potřebné k výrobě sítě TGN P28: Šicí automat JUKI (P28 - 97 406/08), šicí stroj na dvoj-steh (P28 - 97410/02) – vyměněný za podobný šicí stroj s menší pracovní deskou z linky Q7 (72 410/94), šicí stroj na klasický steh (P28 - 97 406/05) - vyměněný za podobný šicí stroj s menší pracovní deskou z linky Q7 (72 410/92), montážní pracoviště na vrtání a nýtování (P28 - 97 601/14) a montážní stůl na trubky (P28 – 72 701/70).
Tato dvě montážní pracoviště jsou uvažována jako vyměnitelná s pracovišti potřebnými na výrobu sítě TGN Q7 během přestávky mezi změnou směn.
Pracoviště konečné kontroly je uvažováno jako universální pro obě směny. Stejně tak montážní pracoviště (Q7 – 72 706/100).
Jedná se o první variantu sloučení. Bylo zde poprvé v měřítku zjištěno, že linky půjdou zcela jistě sloučit.
Výhodou varianty je takřka nezměněný layout linky Q7. Nevýhodou nutnost výměny strojů během střídání směn.
49
Návrh č . 2
Materiálový tok směny Q7
Obr. 29 – Layout 2, materiálový tok směny Q7
Materiálový tok směny P28
Obr. 30 - Layout 2, materiálový tok směny P28
50
Druhý návrh počítá se stejným počtem i typem strojů a pracovišť. Došlo však k záměně strojů v layoutu. Kvůli kontinuálnosti výroby směny P28 byl prohozen stroj JUKI s pracovištěm montážní stůl (Q7 – 72 704/60). Na výrobu sítě TGN Q7 to nemá žádný vliv.
Výhody i nevýhody jsou shodné s předchozím návrhem. Stále je počítáno s nutností výměny strojů mezi směnami.
Návrh č . 3
Materiálový tok směny Q7
Obr. 31 – Layout 3,materiálový tok směny Q7
51 Materiálový tok směny P28
Obr. 32 - Layout 3, materiálový tok směny P28
U třetího návrhu došlo k prvnímu, většímu zásahu do stávajícího layoutu.
Aby se po každé směně nemusely měnit montážní pracoviště, byly přesunuty na stálé místo za stroje Cik-Cak 2.
Výhodou je, že se po každé směně nemusí měnit pracoviště a operátor urazí kratší vzdálenost s polotovarem.
Nevýhodou je nevhodně umístěný regál vedle Cik-Caku 1, který zabraňuje volnému průchodu, byť není přímo pro výrobu potřebný. Prodloužila se také vzdálenost mezi Cik-Cakem 1 a montáží (vkládání tyčí a GB).
52
Návrh č . 4
Materiálový tok směny Q7
Obr. 33 – Layout 4, materiálový tok směny Q7
Materiálový tok směny P28
Obr. 34 – Layout 4, materiálový tok směny P28
53
Pro zkrácení přecházení mezi pracovišti došlu k prohození montážních stolů tyčí a GB směn P28 a Q7. Přeorientoval se směr výroby začátku sítě TGN P28.
Získal se tím hladký průběh výroby této sítě a zkrácení nutných výrobních manipulací a začlenění regálu do linky tak, že nepřekáží.
Touto změnou se však značně zkomplikovala výroba sítě TGN Q7.
Návrh č . 5
Materiálový tok směny P28
Obr. 35 – Layout 5, materiálový tok směny Q7
54 Materiálový tok směny P28
Obr. 36 - Layout 5, materiálový tok směny P28
Pro navrácení plynulosti výroby sítě TGN Q7 byly stroje Cik-Cak přesunuty na svoji původní pozici a byl přidán stroj z původní linky P28 (Smyčkové šití – 97 406/03) technologie stehu Cik-Cak, který by se využíval jen pro směnu P28. Zpět byly přesunuty i montážní pracoviště směn P28 a Q7.
Dosáhlo se tím plynulosti obou výrobních procesů.
Nevýhodou je použití dalšího šicího stroje Cik-Cak 3, který by se využíval jen v jedné směně a vysunutí konečné kontroly, jako následek přidání šicího stroje Cik-Cak 3. Kolem pracoviště konečné kontroly je navíc velice stísněný prostor pro manipulaci.
55
Návrh č . 6
Obr. 37 – Layout 6, materiálový tok směny Q7
Obr. 38 – Layout 6, materiálový tok směny P28
56
Z layoutu byl vyjmut Cik-Cak 3 určený pro směnu P28, ale pro plynulost výroby byl na svém místě nahrazen strojem Cik-Cak 2 z původní linky Q7 podobně, jako tomu bylo u návrhů č. 3 a 4. Této změně se posunutím ve směru hodinových ručiček přizpůsobily i zbylé dva šicí stroje na klasický steh (97 406/05) a dvoj-steh (97 410/02). Pracoviště konečné kontroly (72 902/150) bylo opět začleněno do linie linky.
Layout vycházel z návrhu č. 3, který se sestavením strojů jevil jako velice efektivní. Došlo ale k úpravám strojů a přehození orientace výroby počátku sítě TGN P28.
Touto změnou se dosáhlo doposud maximální možné kontinuity obou výrobních procesů a z návrhu není zřejmá žádná nevýhoda.
57
11. Porovnání variant a výb ě r návrhu linky
Jednotlivé návrhy nové linky vznikaly postupně, každý následující byl snahou o vylepšení předchozích návrhů z hlediska kontinuálnosti výroby a co nejmenší možné vzdálenosti mezi na sebe navzájem navazujícími procesy.
Při návrhu i výběru layoutu linky bylo prioritním cílem a měřítkem posuzování návrhů, co nejlepší plynulost výroby obou směn a posléze ušetřené stroje.
Z hlediska plynulosti výroby vycházejí nejefektivněji návrhy č. 2, 5 a 6.
Návrh č. 2 vyžaduje výměnu strojů nebo jejich přetypování při změně typu výroby, což je zbytečné. Ostatní dva návrhy výměnu strojů nepotřebují a plynulost výroby splňují.
Návrh č. 5, který již splňuje požadavky kontinuálnosti, potřebuje k realizaci o jeden šicí stroj Cik – Cak navíc. Stanoviště konečné kontroly je nevhodně umístěno z důvodu nedostatku prostoru, který zanikl zařazením nového stroje.
Návrh č. 6 vychází nejlépe z hlediska kontinuálnosti obou výrobních procesů a počtu strojů na pracovišti. Proti návrhu č. 5 ušetří jeden stroj Cik – Cak.
Byl tedy zvolen jako výsledný návrh pro novou linku.
Jeho jedinou nevýhodou je nutnost přenášet polotovar sítě TGN P28 z šicího stroje Brother na montážní pracoviště pro vkládání tyčí a GB. Tento problém ale nelze eliminovat pro nutnost mít šicí stroje Mitsubishi, Brother a DA u sebe z důvodu plynulosti šití GB směny Q7 a GB Q5. Nutnost přenášet polotovar nebylo možno efektivně odstranit u žádné z navrhovaných variant.
Vždy to mělo za následek rozdělení šicích strojů potřebných pro šití GB a tím navýšení manipulace nebo výrazné porušení kontinuity výrobního procesu jedné ze sítí.
58
12. Č asové normy a vybalancování sm ě n nové linky
12.1 Sm ě na P28
Časová norma nové linky včetně jejího vybalancování se u směny P28 proti původní nezmění. Kompletní vybalancování linky P28 jakož i ostatních se nachází v příloze B.
12.2 Sm ě na Q7
U směny Q7 je provedeno nové vybalancování a to pro dvojnásobek původního počtu operátorů.
Časová norma linky Q7. Počet operátorů na lince 10, výroba 30 000 ks/rok.
Tab. 8 – Časová norma směny Q7-30000ks
59
Vybalancování linky Q7 při počtu operátorů 10 a výrobě 30 000 ks/rok.
Tab. 9 – Vybalancování linky Q7- 30000ks
Časová norma linky Q7. Počet operátorů na lince 8, výroba 23 000 ks/rok.
Tab. 10 – Časová norma směny Q7 – 23000ks
60
Vybalancování linky Q7 při počtu operátorů 8 a výrobě 23 000 ks/rok.
Tab. 11 – Vybalancování linky Q7 – 23000ks
13. Analýza slou č ení
Rozměry linek
- P28: 13,5 * 6 = 81 m2 (5)
- Q7: 13,5 * 7 = 94,5 m2 (6)
Nová linka bude stát na původním místě linky P28, na ploše o rozměrech 13,5 x 7m. Jedná se o rozměry původní linky Q7 viz vzorec (6).
Ušetřená plocha
Sloučením jsme dokázali uspořit plochu 81 m2 viz (5). Procentuální úspora činí:
(
81+8194,5)
×100=46,2%= plochy
Úspora (7)
61
Pohled na layout výrobní haly. Červeně je zvýrazněna nová linka a ušetřená plocha. Jak je z obrázku patrno, ušetřen byl prostor pro celou novou linku.
Obr. 39 – Layout výrobní haly
62 Využití strojů a pracovišť
Na následujícím obrázku je vidět využití pracovišť a strojů pro jednotlivé směny. Oranžovou barvou pro směnu P28, modrou barvou pro směnu Q7 a zelenou kombinace pro obě směny. Neoznačená místa jsou regály aj.
Obr. 40 – Využití stroj
V layotu linky se nachází celkem 21 strojů a pracovišť. Z toho směna P28 využívá pouze pro svou výrobu 3, směna Q7 využívá 8 a kombinace pro obě tvoří 10 strojů a pracovišť. Celkem směna P28 využívá 13 a směna Q7 18 pracovišť a strojů.
Sloučením linek jsme dosáhli téměř 50% využití pracovišť a strojů, které slouží pro výrobu v obou směnách.
63 Analýza nákladů
Před sloučením linek P28 a Q7 je nutné investovat náklady do úpravy pracovišť a výrobních přípravků.
Úprava pracoviště konečné kontroly 20.000,- Kč
Úprava montážního stolu 72 706/100 50.000,- Kč
Přípravek a tvorba programu pro šicí stroj Brother 40.000,- Kč
CELKEM 110.000,- Kč
Analýza nákladů neuvažuje pozastavení výroby při slučování linek. To jest pozastavení výroby obou stávajících linek po dobu jednoho pracovního dne, což je odhad pro jeho realizaci, ani náklady na přípravky pro výrobu GB Q5.
Stroje ušetřené sloučením
Při sloučení linek nebyly využity všechny stroje a pracoviště z původních linek. Zejména zbylé stroje se dají použít na jiných linkách, nebo v případě poruchy.
Stroje z linky P28:
- Šicí stroj, Cik – Cak 1 (97 406/03) - Šicí stroj, Cik – Cak 2 (97 405/12) Stroje z linky Q7:
- Šicí stroj, dvoj-steh (72 410/92) - Šicí stroj, klasický steh (72 410/94) Ostatní prvky z linky P28:
- Pracoviště konečné kontroly - Montážní pracoviště 3x - Stůl na zmetky
64 Z linky Q7 se žádná další pracoviště neušetřila.
14. Záv ě r
Hlavním cílem této práce bylo sloučení výrobních linek P28 a Q7 na zhotovování bariérových sítí oddělujících osobní prostor automobilu od zavazadlového ve vozech Audi a Volvo. Na začátku projektu jsem se setkával s pesimistickým pohledem na věc a to včetně mne samotného. Linky a jejich pracoviště vypadaly naprosto rozdílně. Požadovaná úspora téměř 50 % podlahové plochy se zdála jako nepravděpodobná.
Navrhnuté řešení však splnilo zadání při zachování požadavků na kapacitu výroby i její plynulost. Dále možnost přidružení výroby dalšího výrobku - Gurtbandu Q5 pro sesterský, koncernový podnik.
Začlenění výroby GB Q5 nemělo (byť bylo zařazeno až během procesu slučování) velký vliv na konečné řešení linky. Ve výsledném návrhu se jednalo pouze o přidání jednoho stroje do původně plánovaného layoutu sloučení linek a to šicího stroje Brother. Ten byl zprvu uvažován jako ušetřený z původní linky P28.
Efektivnost sloučení proti původnímu stavu dvou linek je zřejmá:
- Úspora plochy 46,2 %.
- Zachování kontinuálnosti výroby obou sítí.
- Na uspořené ploše lze postavit novou linku => výnosy, volná pracovní místa.
- Přímé náklady na realizaci cca 110.000,- Kč.
- Celkem 4 uspořené stroje, které svou cenou při eventuelním odprodeji převyšují náklady na sloučení.
- Zkrácení původně dvousměného provozu linky Q7 do jedné směny.
65
15. Seznam použité literatury
[1] Interní materiály firmy BOS AUTOMOTIVE PRODUCTS s.r.o.
[2] GRASSEOVÁ, M. a kol. Procesní řízení. Brno: CPRESS 2008.
[3] HORVÁTH, G. Logistika ve výrobním podniku. ZČU v Plzni: 2007.
[4] MATEJÍČKA, J. Mapování hodnotového toku. Interní materiál firmy BOS, Klášterec nad Ohří: 2008.
[5] KOŠTURIAK, J., FROLÍK, Z. Štíhlý a inovativní podnik. Alfa Publishing, Praha: 2006
[6] BASL, J., MAJER P., ŠMÍRA P. Teorie omezení v podnikové praxi.
Grada publishing, Praha: 2002.
[7] KURKIN, O.: Diplomová práce – Sloučení výrobních linek CARGOLOADER DAIMLER (DA) a VW GROUP (VAG). ZČU v Plzni: 2009.
16. Seznam neve ř ejných p ř íloh
A - Rozepsání operací na linkách
B - Vybalancování linek a časové normy C - Proces Flow linek
D - Výkresy
