• No results found

Závěrečné poděkování patří mé rodině a blízkým za podporu a trpělivost

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "Závěrečné poděkování patří mé rodině a blízkým za podporu a trpělivost "

Copied!
62
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)

Poděkování

Ráda bych poděkovala vedoucímu diplomové práce doc. Dr. Ing. Františku Manligovi za odborný dohled, účinnou metodiku pomoc a cenné rady při zpracování diplomové práce. Zároveň chci poděkovat technologům z firmy za odborné rady, konzultace a poskytnuté materiály k vytvoření této práce.

Závěrečné poděkování patří mé rodině a blízkým za podporu a trpělivost

během mého studia.

(7)

Abstrakt

STUDIE ROZMÍSTĚNÍ VÝROBNÍCH ZAŘÍZENÍ V NOVÉ HALE

Práce se zabývá rozvržením strojů a výrobních operací v nové provozní hale určené pro úpravu technologických obalů pro výrobu drobných masných výrobků.

Jsou řešeny dvě varianty výrobního schéma, které jsou zmapovány pomocí procesního diagramu. Je navrženo navýšení počtu strojních zařízení určených pro operace úpravy technologického obalu a s tím související změny v počtu obsluh. Simulace je provedena pro jeden kalibr při ideálních podmínkách a následně pak s omezeními vyplývajícími z reálných podmínek. Z těchto variant je jedna vyhodnocena jako ideální. Práce řeší také stanovení kapacity skladů rolí s rozpracovaným výrobkem mezi procesem výroby a úpravou technologického obalu.

.

Klíčová slova

roubík, stroj pro úpravu technologických obalů, výrobní linka

(8)

Abstract

STUDY OF ALOCATION PRODUCTION EQUIPMENTS AT THE NEW HALL

Dissertaion solves layout of machines at new hall for converting of production packaging used for production of sausages.

Two variants of layout are analysed in dissertation both are maped by processed flow chart.

There are proposed increasing number of converting equipment for converting of production packaging in relation also the increase number of operators. Simulacion is executed for one diameter considering ideal conditions and also considering the real condition and restriction. The best variant considering real coditions is selected. Disertation also sets storage capacity for work in progress between manufacturing and converting production steps.

Key Words

strand, converting machine for production packaging, production line

Počet obrázků: 21 Počet tabulek: 8 Počet příloh: 3

(9)

Obsah

Seznam zkratek ... 9

Seznam tabulek ... 10

Seznam obrázků ... 11

Úvod ... 12

1 Seznámení s použitými metodami ... 13

1.1 5S, 6S ... 13

1.2 Spaghetti diagram ... 15

1.3 Procesní analýza ... 17

1.4 Witness ... 17

2 Praktická část ... 22

2.1 Analýza stávajícího stavu ... 22

2.2 Návrh layoutu v nové hale a hale úpravy TO ... 25

2.3 Návrh změny ve výrobním procesu úpravy. ... 27

2.4 Simulace v programu Witness ... 28

2.4.1 Zjednodušená simulace pro ověření modelu ... 32

2.4.2 Simulace vybraného kalibru ... 36

2.4.3 Shrnutí simulace ... 51

3 Závěr... 53

4 Seznam použité literatury... 54

5 Seznam příloh ... 56

(10)

Seznam zkratek

TUL Technická univerzita v Liberci TO technologický obal

VZV vysokozdvižný vozík NZV nízkozdvižný vozík

(11)

Seznam tabulek

Tab. 1.1: Slovní pojmenování kroků 5S ... 13

Tab. 1.2: Symboly procesní analýzy ... 17

Tab. 2.1: Procesní diagram pro proces výroby a následnou úpravu TO ... 23

Tab. 2.2: Hodnoty nastavení výrobní linky v programu Witness ... 36

Tab. 2.3: Hodnoty nastavení stroje úpravy v programu Witness ... 38

Tab. 2.4: Ukázka hodnot variant pro simulaci s šesti stroji úpravy TO ... 40

Tab. 2.5: Souhrn výsledků simulace prokalibr 19 ... 42

Tab. 2.6: Shrnutí výsledků vybraných simulací ... 51

(12)

Seznam obrázků

Obr. 1.1: Spaghetti diagram pracovníka balení – možnost grafické úpravy č. 1 ... 15

Obr. 1.2:Spaghetti diagram pracovníka balení – možnost grafické úpravy č. 2 ... 16

Obr. 1.3: Spaghetti diagram pracovníka balení – možnost grafické úpravy č. 3 ... 16

Obr. 1.4: Pracovní plocha programu Witness ... 19

Obr. 2.1: Využití časového fondu upravujícího stroje ... 27

Obr. 2.2: Technologický odpad na upravujících strojích, při znovuspuštění ... 28

Obr. 2.3: Model procesu výroby TO ... 29

Obr. 2.4: Model procesu úpravy TO ... 31

Obr. 2.5: Simulační model pro kalibr 19, základní: ... 33

Obr. 2.6: Vytíženosti strojů úpravy TO při stávající směnnosti ... 34

Obr. 2.7: Vytíženosti strojů úpravy TO při změně směnnosti ... 35

Obr. 2.8: Ukázka nastavení výrobní linky ... 37

Obr. 2.9: Ukázka nastavení stroje úpravy (Breakdowns) ... 38

Obr. 2.10: Ukázka nastavení stroje úpravy (Setup) ... 39

Obr. 2.11: Model pro operaci uzlíkování ... 43

Obr. 2.12: Stroje úpravy s pomocnou obsluhou ... 45

Obr. 2.13: Vytíženost strojů úpravy při zvýšení rychlosti výroby ... 46

Obr. 2.14: Stroje obsluhy s pomocnou obsluhou po navýšení rychlosti výroby ... 47

Obr. 2.15: Vytíženost při navýšení procesu výroby a snížení procesu úpravy ... 48

Obr. 2.16: Dva pom. stroji, po navýšení výroby a snížení rychlosti úpravy ... 49

Obr. 2.17: Vytíženost pro vyšší rychlost výrobní linky a čas konečné úpravy 6,3s ... 50

(13)

Úvod

V oblasti výroby technologického obalu (dále jen TO) probíhá ostrá konkurence mezi výrobci a na trhu uspěje jen ten výrobce, který je nejlépe schopen naplnit často rozmanité individuální potřeby klíčových odběratelů. Firma musí být schopna rychle reagovat na požadavky zákazníků a dodat výrobky v požadované kvalitě. V modifikacích výrobků je hlavní důraz kladen na finální úpravu výsledného produktu ale i dodržování norem, podle kterých chce zákazník certifikovat odebírané produkty. Tyto normy se liší, protože dochází k exportu výrobků nejen do států Evropské unie. Konečná úprava zahrnuje zakončení roubíku požadovaným typem uzlíku a počet metrů TO v jednom roubíku. I když to není na první pohled zcela patrné, tak rozmanitost produktů je velice rozsáhlá, jedná se o stovky modifikací.

Diplomová práce se zabývá layoutem v procesu výroby a úpravy TO. Výrobní linky jsou sestaveny z jednotlivých zařízení (plnička, extrudér, linka, navíjecí stolice). Uspořádání součástí výrobních linek není možno rozestavovat jinak, protože jsou vzájemně spojeny v jeden technologický celek. Nová hala je projektována s tímto faktorem a layout se týká ostatního vybavení (stůl obsluhy, věci pro úklid atd.) s ohledem na zavedenou metodu 5S a firemní předpisy.

Dále je řešen počet strojů úpravny TO, který se odvíjí od počtu a výrobní kapacity linek.

Nové linky jsou v současnosti předmětem intenzivního vývoje ve stavu pilotního zařízení.

Proto bude simulace v programu Witness provedena v několika variantách a dle výstupních hodnot bude navržen počet strojů úpravny. Varianta bude řešit zpracovávání pouze kalibru 19, neboť jeho roční výroba převyšuje ostatní kalibry a nachází se ve středu kalibrační skladby. Tato simulace bude sloužit i k validaci nastavení a sestavení modelu výrobních a upravujících procesů. Další varianty simulací budou nastaveny dle známých hodnot měnících se na procesu úpravy ze závislosti na typu zpracovávaného TO. Simulace bude využita i pro určení vytíženosti jednotlivých strojů a pro návrh velikosti skladu mezi procesem výroby a úpravy TO.

(14)

1 Seznámení s použitými metodami

V práci jsou použity metody vhodné pro realizace navrhovaných změn. Při tvorbě layoutu je brán ohled na metodu 5S, která je ve firmě zavedena. Normovanou šířku cest, na podmínky bezpečnosti pracoviště, firemní pracovní postupy apod. Proces výroby a následné úpravy TO je zachycen pro větší přehlednost procesním diagramem. Jedním z hlavních bodů práce je simulace v programu Witness.

1.1 5S, 6S

Tato kapitola je zpracována dle následující literatury [1], [2], [3], [4].

Metoda 5S je zaměřená především na efektivnost výroby a kvalitu výrobků. Vychází ze základního principu snížit úsilí při pracovních činnostech zlepšením organizace pracoviště.

Cílem metody je minimalizovat potřebný pracovní čas, redukovat pracovní chyby tedy náklady na daný pracovní proces. K této metodě se přidává další krok, šesté S, které je zaměřeno na bezpečnou práci pracovníka na bezpečném pracovišti.

Tab. 1.1: Slovní pojmenování kroků 5S

KROK JAPONSKÝ NÁZEV ČESKÉ OZNAČENÍ

1. Seiri Separovat (vytřídit)

2. Seiton Systematizovat

3. Seiso Stále čistit

4. Seiketsu Standardizovat

5. Shitsuke Sebedisciplinovatelnost

Zdroj: vlastní zpracování

(15)

Krok 1. – Tento krok patří k nejdůležitějším této metody. Jedná se o oddělení předmětů, které jsou potřebné pro aktuální provoz od nepotřebných. U potřebných předmětů musí být definované požadované množství pro dané pracoviště. Tímto krokem se sníží neproduktivně využívaný prostor.

Krok 2. – Cílem je určení vhodného umístění položek z prvního kroku. Dojde k minimalizaci pohybu pracovníka a snížení plýtvání hledaní potřebných položek. Nové rozmístění je vhodné výrazně označit v layoutu pracoviště (existují doporučení pro značení podlah jednotlivými barvami, vhodné typy čar a symbolů pro různé účely).

Krok 3. – Stále čistit. Zde se definuje podrobný plán čištění (kde, kdo, kdy,…).

Krok 4. – Nyní je nutné předešlé kroky standardizovat a tedy normovat osvědčené postupy v pracovní oblasti, jak rozmístění nástrojů tak udržování čistoty.

Krok 5. – Udržovat a zlepšovat současný stav. K tomu slouží audity, školení s cílem vytvořit u pracovníků vhodné návyky. K dodržování mohou sloužit i kontrolní karty či kontrola pracovníků mezi sebou (např. při přebírání směny).

Dalším zdokonalením metody je zahrnutí oblasti analýzy bezpečnosti práce jako nezbytné podmínky pro zavedení změn vycházejících z uplatnění metody 5S. Cílem tohoto kroku je dosažení maximální míry bezpečnosti, tedy kultury dosažení „nula úrazů“ na pracovišti.

V této oblasti je potřeba uvažovat zásady bezpečné práce (ochranné pomůcky; správné používání strojů, nářadí a pomůcek; správné chování pracovníků). Analyzovat úrazy aby nedošlo k opakování.

Dále na tuto metodu navazuje ochrana životní prostředí a ekologie. Na tento krok se zaměřuje odpadové hospodářství podniku.

Metodou 5S lze dosáhnout:

 vizualizace a redukce plýtvání (čekání, hledání,…),

 zlepšení materiálového toku,

 zlepšení kvality a bezpečnosti,

(16)

 zlepšení využívaného prostoru,

 zvýšení bezpečnosti na pracovišti,

 zlepšení pracovního prostředí a postoje lidí.

1.2 Spaghetti diagram

Slouží k vizualizaci toku skrz systém. Tento diagram zle aplikovat v různých oborech např.

průmysl- mapování výrobního procesu, metrologie- proměny tlaku, teplot či na mapování migrace zvířat. V průmyslu nám pomáhá „vidět“ procesy a postupy jiným způsobem.

Spaghetti diagram slouží k zachycení skutečného toku materiálu, informací a osob ve výrobním procesu. Je vhodné, aby diagram vytvořili pracovníci daného procesu a navrhli zlepšení (změna layoutu, umístění pracovních pomůcek apod.). Spaghetti diagram nám pomáhá identifikovat špatný průtok, zbytečně dlouhé přesuny a tedy ztracený čas těmito operacemi. [5], [6]

Zpracování diagramu může být pojato různě, viz. níže uvedené obrázky.

Obr. 1.1: Spaghetti diagram pracovníka balení – možnost grafické úpravy č. 1 Zdroj: [7]

(17)

Obr. 1.2:Spaghetti diagram pracovníka balení – možnost grafické úpravy č. 2 Zdroj: [8]

Obr. 1.3: Spaghetti diagram pracovníka balení – možnost grafické úpravy č. 3 Zdroj: [9]

(18)

1.3 Procesní analýza

Analytická metoda popisující jednotlivé činnosti ve výrobě. Je možné ji využít i při mapování nevýrobní sféry. Výstupem je procesní diagram, kde jsou zachyceny aktivity, které na sebe navazují. K tomuto znázornění slouží standardizované symboly:

Tab. 1.2: Symboly procesní analýzy Název aktivity Symbol

Proces Transport

Kontrola Skladování

Zdroj: vlastní zpracování

Dále jsou v diagramu zaznamenány hlavní údaje: délka trvání, vzdálenost a počet osob k tomu potřebných. Ve spodní části tabulky je součet daných aktivit a parametrů potřebných k vykonání monitorované operace.

1.4 Witness

Jeden z nástrojů používaných pro simulaci procesu. Jedná se o software britské společnosti Lanner Group Ltd. V dnešní době je tento program velice oblíben, umožnuje nám sledovat dynamické chování daného problému, provádět různé experimenty aniž by byl omezen reálný provoz. Tato simulace má širokou aplikační oblast:

 výroba – plánování kapacit, sledování kvality, identifikace úzkých míst ve výrobě, optimalizace výrobních dávek, implementace moderních metod řízení.

 technologie – sledování vlivu seřízení a čistících operací na propustnost systému, optimalizace chemických procesů, plnící a stáčecí operace.

(19)

 služby – optimalizace využití pracovních sil, rozmístění pracovišť obsluhy, analýza toku informací a dokumentů, racionalizace sítě poboček.

 obecné – logistická analýza, manipulace s materiálem, analýza využití zdrojů, modelování distribučních řetězců, optimalizace sortimentu. [10], [11]

Program Witness může snížit riziko při rozhodování o provedení změn. Po simulaci je zřejmé jaké změny přinesou očekávané zlepšení a jak bude proces fungovat. Dále podporuje investiční rozhodování. Schopnost zahrnout skutečné proměnné do simulace přináší velikou výhodu a model přibližuje reálnému stavu. Za předpokladu validity modelu, tedy správného namodelování procesu.

Při tvorbě modelu je vhodné postupovat takto:

 stanovení cílů

 určení rozsahu a úrovně detailů v modelu

 sběr dat týkající se řešení problematiky

 strukturování modelu

 tvorba modelu

 spuštění modelu

 vygenerování zpráv

 testování modelu

 experimenty na modelu

 dokumentace modelu

 prezentace výsledků a jejich uplatnění

(20)

Pracovní plochu si může uživatel přizpůsobit dle svých požadavků.

Obr. 1.4: Pracovní plocha programu Witness Zdroj: vlastní zpracování v programu Witness

Při tvorbě modelu se využívá knihovna elementů. Jednotlivé elementy představují reálné objekty, který je třeba simulovat.

Základní elementy:

 Parts – jsou části, které protékají modelem. Mohou představovat výrobky, dávky výrobků atd. Dají se zobrazit jako ikona nebo textový popis. Jejich vlastnosti se dají měnit (barva, hmotnost, délka…).

 Buffers – jsou místa, kde mohou být parts drženy. Například násypka obsahující složky pro montážní stanici či části čekající na operaci. Části zde mohou být uspořádané dle priority, drženy různý čas. Časové omezení může simulovat dobu trvanlivosti (pokud nedojde ke zpracování, pak budou komponenty vyřazeny) nebo třeba nutnou dobu chlazení před následnou operací. Většinou bývají přidruženy přímo ke strojům.

 Machines – jedná se o prvky, které reprezentují zpracování částí a jejich následné odeslání dál. Tyto prvky mohou představovat jak stroje, tak kompletní organizace

Pracovní plocha pro tvorbu modelu

Knihovna elementů

Panel nástrojů

Čas simulace Strom

elementů

(21)

které zpracovávaný produkt posílají dále. Mohou představovat jednu výrobní operaci nebo samostatnou práci buňky.

Typy machines:

o Single – základní výrobní proces, jeden part dovnitř, jeden part ven.

o Batch – dávkové zařízení, X part dovnitř, X part ven.

o Assembly – montážní zařízení, X part dovnitř, jeden part ven.

o Production – produkční zařízení, jeden part dovnitř, X part ven.

o General – obecné zařízení, X part dovnitř, Y part ven.

o Multiple Cycle – výrobní proces s vícenásobným operačním cyklem (může představovat obráběcí centrum), jeden part projde několika operacemi.

o Multi Station - jeden part projde několika operacemi, když se první part dostane k druhému kroku, další part může vstoupit do zařízení.

 Labor – tento prvek může být použit pro modelování lidských i materiálních zdrojů (nástroje, lidé, vybavení), které machines potřebuje k provedení definovaného úkolu (např.: seřízení obsluhou, formu pro tváření apod.). Využívání labor bývá při simulování velice důležité, přidělování schopností má složitá pravidla.

 Conveyors – používají se pro pohyb částí z jednoho bodu do druhého. Jsou dva typy Fixed conveyors (udržují konstantní vzdálenost mezi částmi i při zastavení) a Queuing conveyors (umožňuje hromadit díly, v případě, že se conveyors ucpe, části budou klouzat společně, dokud bude plný).

 Paths – je prvek, který umožňuje cestovat paths nebo labor. Může být použit k reprezentování délky fyzických tras v modelu.

 Tracks – jsou to paths po kterých mohou vehicles přepravovat díly s předem definovanými zastávkami vyložení a naložení. Mohou být jednosměrné i obousměrné.

 Vehicles – mohou představovat automaticky řízená vozidla, jeřáby, vysokozdvižní vozíky apod. které dopravují parts. Můžeme u nich specifikovat cestu, čas přepravy, místo zastavení, prioritu, rychlost nakládání a vykládání, zrychlení, zpomalení a maximální rychlost na trase. Pro tyto prvky máme možnost vybrat ze čtyř station (Basic, Loading, Unloading a Parking stations), je to bod na začátku nebo konci úseku.

 Fluids – představují volně tekoucí produkty (prášek, kapaliny), které jsou znázorněny jako bloky barev, které mohou protékat potrubím do nádrží. Směsi mají různé barvy,

(22)

dle množství každé kapaliny ve směsi. Při simulaci fluids se využívají prvky processors (např.: nádoba), pipes (trubky), které mají širokou škálu nastavovaných parametrů.

Elementy jsou mezi sebou propojeny dle námi definovaných vazeb. Pro tok parts můžeme vybrat tah či tlak. Jde definovat směnnost, pomocí koeficientu realizovat efektivitu procesu, zadat zmetkovitost apod.

Dále nám simulace umožňuje nastavovat variables (proměnné), můžeme je sami definovat či vybrat ze systémových proměnných. Proměnnou můžeme využít například při nastavení, zda chceme držet celé číslo nebo reálné, nebo řetězec či jiný modelovaný element. Také program obsahuje velké množství vestavěných funkcí (např.: náhodné vzorkování, detekce počtu, reporty).

Cílem simulace je vyhledání ideálního zlepšení pro daný problém. Toto zlepšení musí být aplikovatelné v reálném systému. Simulace obsahuje již předdefinované algoritmy pro zlepšení nebo můžeme vložit náš vlastní a nechat program vyhodnotit výsledky.

Reprezentovat výsledky nám zjednoduší grafický výstup programu Pie Charts, Timeseries, Histograms a Reports. [12], [13]

(23)

2 Praktická část

V této kapitole je proveden popis a analýza procesu výroby a úpravy TO. Dále je navržen simulační model v programu Witness, který je zaměřen na vytíženost strojů úpravy v závislosti na měnících se parametrech zpracovávaného kalibru a typu konečné úpravy.

Dle výsledků simulace je navržena kapacity skladu mezi procesem výroby a úpravy a doporučené množství strojů úpravy.

2.1 Analýza stávajícího stavu

Obecné seznámení s procesem výroby TO a jeho následnou úpravou. Obsahem této práce je jak proces výroby TO, tak i konečná úprava před expedicí. Tyto procesy na sebe navazují. Z hlediska technologické náročnosti procesy odděluje skladování. Postup výroby začíná navezením polotovaru, zde se jedná o přepravní boxy s masou o hmotnosti 450 kg, do plničky. Odkud je masa dopravována potrubím do extrudéru. Extrudér je označení pro strojní součást, která formuje tvar TO. Dle typu extrudéru je tvořen požadovaný průměr a tloušťka trubicového tvaru TO. Dále je TO tažen přes ostatní části výrobní linky, kde prochází dalšími procesy pro dosažení požadované kvality. Na navíjecí stanici se zmačkne, aby bylo možno navinout jej na roli. Dle průměru je možno na roli navinout 50.000 – 60.000 metrů. Normovaná rychlost výstupu je 9500 m/hod (záleží na kalibru) a tudíž k výměně a odvozu výsledné role do skladu dochází v rozmezí 4-6 hodin. Jak již bylo řečeno, na tento proces navazuje úprava. Jedná se o plisování TO do tzv. roubíků. Velikost roubíku závisí na typu TO a obsahuje desítky metrů TO dle požadavku zákazníků. Roubíky jsou před balením do krabiček kontrolovány obsluhou stroje. Po vakuovém balení následuje průchodu krabiček detektorem kovů. Dále jsou přepravovány do skladu, kde v kartonech čekají na vyexpedování.

(24)

Tab. 2.1: Procesní diagram pro proces výroby a následnou úpravu TO

č. Činnost Operace Transport Kontrola Skladoní Čekání Vzdálenost (m) Doba trní Počet pracovníků 1 Skladování

2 Transport a

navezení 50-80/ box 10-15 min 1

3 Proces výroby

Shodné s dobou navíjení

4 Kontrola kamerový sys. 1-2

5 Navíjení 6-7 hod/ role

6 Zakrytí role 10 s

7 Štítkování role 5 s

8 Transport 100-150 / role 20-25 min

9 Skladování až několik dnů

10 Transport 30-90/ role 5-15 min 1

11 Proces úpravy 7 hod/ role

1-2

12 Kontrola 4 s/ roubík

13 Transport 0,5/ roubík 1 s/ roubík

14 Ukládání r. do

krabiček 3-5 s/ roubík

15 Štítkování krab. 5 s/krabička

16 Transport 5-50/ krabička 5 s

1

17 Transport 5-15 min/

krab.

18 Balení 20 s/ krabička

19 Kontrola 5 s/ krabička

20 Transport 5-15/ krabička 5 s

21 Skladování 1-5 s

Celkem:

130-260 / role 10-65 / krabička

7,4 hod /výroba 7,5 hod / úprava

5-7 Zdroj: vlastní zpracování

(25)

V těchto dvou výrobních procesech je zaveden nepřetržitý provoz, dvanáctihodinové směny. Výrobní linky pracují nepřetržitě a k jejich zastavení dochází jen při technologických odstávkách. Další důvod zastavení či zpomalení je změna typu kalibru nebo nastavení linky. Obsluhy na výrobní lince se střídají bez zastavení linky. Obsluhy na úpravně mají společné dvě 15ti minutové přestávky a 30ti minutovou pauzu na oběd, kdy se stroje vypínají.

Pracovní náplň obsluhy výrobní linky je po navezení masy do plničky, což provádí obsluha plnících lisů, navedení polotovaru skrz výrobní linku. Toto navádění není automatizované a obsluha musí projít jednu ze dvou sekcí linky, rychlost linky je po tuto dobu snížena na polovinu. Jedná se o vzdálenost stovek metrů a při této operaci jsou otevřena víka jedné části linky, a tedy obsluha je vystavena teplotě sušení. Dále navede polotovar TO přes navíjecí stanici na roli. Následné navíjení je již automatické, rychlost navíjení je provázána s rychlostí výrobní linky. Obsluha také odebírá požadované vzorky. Dle analýz vzorků upravuje parametry nastavení výrobní linky. Dále obsluha zadává do řídící jednotky označení zakázky. Základní nastavení výrobní linky pro daný typ výrobku provádí tzv.

strojník.

Při poruše extrudéru nebo změně průměru TO je nutné vyměnit extrudér. Původní extrudér je přesunut do místnosti určené pro mytí, omyt a navrácen do skladu údržby. Toto je zaznamenáno do firemní databáze, aby oprávnění uživatelé věděli, jaké extrudéry jsou k dispozici na skladě a které jsou nasazeny na strojích. Databáze také udává, jaké úpravy jsou na daném extrudéru provedeny. Po výměně extrudéru dojde k seřízení stroje, k tomu slouží řídící panel. Na této obrazovce se obsluze ukazují provozní parametry včetně rychlosti výrobní linky. Toto seřízení provádí strojník určený pro výrobní linky. Celá operace seřízení, následného navedení a dosažení požadované hodnoty průměru má normovaný čas 1hod.

Pracovní náplň obsluhy stroje na úpravně je navedení TO do stroje a následné odebírání roubíku. Tyto roubíky padají na malý stolek, který je součástí stroje, v intervalu 6s. Tento čas je za předpokladu, že stroj upravuje TO o délce 12metrů průměrnou rychlostí, 2,09 m/s a nedochází k uzlíkování jednoho konce. Z tohoto stolku jsou odebírány obsluhou a vkládány s vymezujícími proložkami do krabiček. Dle typu zakázky jsou roubíky obsluhou

(26)

na jednom konci uzlíkovány. Čas na manipulaci s jedním roubíkem se navyšuje na 8 sekund. Nahrazení ručního uzlíkování za strojní je realizováno pouze na části zakázek.

Tvar uzlíku je stanoven firemní normou, kterou splňují jak ruční tak strojní uzlíky. Jestliže je krabička naplněna, obsluha ji odloží na stůl vedle pracoviště. Krabičky jsou odváženy manipulanty, kteří zajišťují tento svoz, následuje vakuové balení, kontrola detektorem kovů a ukládání do kartonů připravených na expedici. Manipulanti také zajišťují navážení rolí ke strojům. Nachystání vymezujících proloží a skládání krabiček provádí sama obsluha upravujícího stroje.

Změna průměru TO na strojích úpravy je časově náročná, seřizovači musí vyměnit až 6 položek, jedná se jak o celé sestavy, tak o samostatné díly. Normovaný čas této přestavby je 1 hod 30 min, následné doladění zařízení trvá 5-10 min, pak je teprve stroj připraven k práci. Během tohoto dolaďování jsou roubíky považovány za technologický odpad a tedy je snaha minimalizovat počet změn během úpravy TO z jedné role. Pro obsluhu změna průměru zpracovávaného TO může znamenat změnu obalového materiálu - krabiček.

Velikost krabiček závisí i na zakázce, zákazník si sám určuje kolik metrů TO má výsledný roubík obsahovat.

2.2 Návrh layoutu v nové hale a hale úpravy TO

Je uvažována nová hala o rozloze řádově tísíce m2 a její prostory jsou použity na rozšíření výrobních linek. Počtu výrobních linek bude odpovídat i navýšení kapacity výroby vstupní masy. U následného zpracování TO – úpravy, bude počet strojního zařízení navrhnut dle výsledků simulací celého procesu. Dle navržených počtu strojů bude stanovena i odpovídající obsluha.

V nové hale je plánováno 5 výrobních linek, vzhledem k jejich velikosti je předem dané rozmístění. Z hlediska layoutu je potřeba rozmístit ostatní příslušenství. S využitím metody 5S, která je ve stávající výrobě zavedena, bude přesně definované rozmístění potřebných věcí na stanovišti obsluhy. Prototyp výrobní linky již můžeme nalézt v jiné výrobní hale, a tedy rozmístění pracoviště bude vycházet ze zkušeností zde získaných (Příloha 1).

(27)

Ohledně transportu rolí se jedná o nemalé vzdálenosti, jelikož výrobní a úpravní proces se nachází v rozdílných patrech výrobní haly. V příloze 1 a 2 je znázorněn transport masy do plniček, které zásobují výrobní linky. Pomocí vysokozdvižných vozíků (dále jen VZV) je masa přepravována v boxech o hmotnosti až 450 Kg a to na vzdálenost 50-80 metrů.

Jestliže vezmeme průměrnou rychlost přepravy, čas na naložení boxu v chladícím skladu a následné vysypání do plničky, jedná se o operaci, která zabere 10-15 min. Firemní předpisy stanovují, že VZV mohou přepravovat najednou dva boxy na sobě a za pomoci omezovače rychlosti je stanovena maximální rychlost 5m/hod.

Další znázorněný transport je odvoz plných rolí do skladu, tyto role váží až 200kg a může na nich být navinuto až 60.000 metrů TO. K výměně plných rolí za prázdné dochází ideálně jednou za 5 hodin. Plná role se odváží pomocí nízkozdvižného vozíku (dále jen NZV) do skladů o patro výše, což znamená jednu cestu výtahem a dohromady je délka transportu 100-150 metrů. Z časového hlediska se jedná o nejnáročnější přepravu, která může zabrat až 25 minut. Příprava rolí k upravujícím strojům zahrnuje taktéž přepravu NZV. Vzhledem k velikosti místnosti může transport dosahovat až 30-90 metrů, záleží z jakého skladu a k jakému stroji je role přesouvána. Četnost navážení rolí na úpravnu závisí na rychlosti procesu. Může dosahovat hodnot v rozmezí 5 - 9 hodin, závisí to na kalibru, zakázce, počtu metrů na roli a kvalitě zpracovávaného TO.

V hale se stroji úpravy je možno realizovat několik variant layoutu. Hala je nyní jen částečně využívána, rozmístění stávajících zařízení bude pozměněno dle potřeb na konečnou úpravu TO z nových výrobních linek, a proto není v layoutu zaznamenáno. Do haly byly dány jak stroje úpravy, tak potřebné příslušenství. Např. bylo určeno místo pro boxy s odpadem, přichystávání rolí ke strojům. Dále byly přidány pracoviště kontroly kvality, vodní test a pracoviště balení a konečné kontroly krabiček. Nejprve bylo navrhnuto osm strojů úpravy ale dle výsledků simulace (kapitola 2.4) byl počet strojů navýšen o jeden. Výsledný layout haly 2 je tedy s devíti stroji pro konečnou úpravu TO a ostatní příslušenstvím, které je nutné k plynulému provozu.

(28)

2.3 Návrh změny ve výrobním procesu úpravy.

Jak již bylo řečeno, obsluha strojů úpravy má tři přestávky během směny. Stroje se při přestávce vypínají a při opětovném spuštění dochází k odpadům. První tři roubíky neobsahují požadované délky, a proto jsou řazeny do technologického odpadu. Další faktor je využitelnost strojů pro jednotlivé typy výrobků.

Obr. 2.1: Využití časového fondu upravujícího stroje Zdroj: vlastní zpracování podle firemních dat

Proto je navržena změna, ustanovení nové funkce obsluha-střídač. Tím se eliminují dvě zastavení za směnu. Ročně to znamená navýšení doby práce stroje o 4,5 %, snížení počtu roubíků zařazených do technologického odpadu o 2/3, nyní je takto vyhozeno 540 kusů roubíků za jeden měsíc. Se zavedením změny počet klesne na 180 kusů za měsíc. Pro jeden stroj úpravy to znamená navýšení počtu roubíků za směnu o 2x150ks, za ideálního chodu stroje bez operace uzlíkování ( 6s/roubík).

Současnost využitelnosti

stroje 92%

Návrh navýšení

o 4%

Stroj je zastaven

4%

Využití časověho fondu upravujícího

stroje

(29)

Obr. 2.2: Technologický odpad na upravujících strojích, při znovuspuštění Zdroj: vlastní zpracování podle firemních dat

V dnešní době je hledáno i zdánlivě nepatrné plýtvání a tento návrh na jedno poukazuje.

2.4 Simulace v programu Witness

Tato část diplomové práce je zaměřena na tvorbu modelu v simulačním programu Witness.

Hlavní účel simulace je určení počtu strojů nutných k úpravě TO z předchozího procesu výroby. Základní informace pro tvorbu modelu je pět sušících linek. Parametry linek závisí na zpracovávaném typu TO.

Model vychází ze skutečných parametrů výrobních zařízení. Při porovnání reálného stavu s modelem je patrné několik zásadních odlišností, např. počet strojů.

0 100 200 300 400 500 600

současnost návrh

roubík [ks]

Technologický odpad kvůli zastavování

strojů úpravy TO

(30)

Obr. 2.3: Model procesu výroby TO Zdroj: vlastní zpracování v programu Witness

Jak je vidět na obrázku číslo 3.3 navážení boxů s masou je v simulaci řešeno přes automatické doplňování hmoty (Patrs) do plniček (Buffers). Byla řešena i možnost navážení obsluhou. A to tak, že byl přidán před plničku stroj navážení (Machine - batch), který měl nastaven logický příkaz přivolání obsluhy, jakmile počet jednotek klesne pod 28ks. Počet byl definován průtokem hmoty a časem navážení. Tato hodnota byla monitorována počitadlem (Vinteger) a nastavena v parametrech stroje navážení a v plničkách. Tím mělo být dosaženo stálého chodu strojů výroby. Ale výsledek simulace ukazoval nedostatečné plnění strojů zavážení a tedy vytíženost výroby nedosahovala očekávaných hodnot. Byl proto navýšen počet pracovníků navážení ale i tak vytíženost výroby nebyla dostačující. K zavážení boxů s masou dochází jednou za hodinu a doba trvání je 10-15 min (5 min z tohoto času je naplnění plničky), z toho plyne, že počet dostačující pro plynulý chod plničky je jedna obsluha. Příčina tohoto problému byla čekání obsluhy u plničky od počtu 28 jednotek (to odpovídá maximální době navážení 15 minut), kdy je strojem přivolána, do vyčerpání. V reálním provozu si obsluha v případě nutnosti

(31)

předpřipraví boxy s masou k plničce, tím zkrátí čas navážení. Četnost přepravy boxů ze skladu je v případě nutnosti snížena, protože VZV může přepravovat dva boxy na sobě.

Toto se děje v případě, že dochází masa ve více plničkách v krátkém časovém intervalu.

Další příčina vznikala už při zahájení simulace, kdy docházelo postupným naplněním plniček. Jestliže, tři pracovníci naplnili tři plničky tak čtvrtá a pátá byla naplněna až po 15 minutách. Ve skutečnosti nepotřebují naplnit všechny plničky najednou. To se stává pouze po odstávce, kdy je zastavena výroba v celé firmě. Jelikož toto navážení není hlavní cíl simulování, je zjednodušeno na automatické.

Tímto byl vyřešen problém navážení masy do plničky. Tato plnička zásobuje výrobu č. 1- 5 (Machine – single) a dávkuje jednotky následné fiktivní výrobě č. 01-05 (Machine – assembly). Do výroby vstupují jednotky v kilogramech, dochází k přepočtu a výstupem jsou role definované počtem obsahujících metrů. Odvoz rolí do skladu není simulován pomocí obsluhy. Za předpokladu, že linka plynule jede, má obsluha čas odvézt roli do skladu sama. Zde je nepřetržitý provoz a k zastavení za ideálních podmínek dochází při přestavbě na jiný kalibr či čistící směně, která je jednou za 3 týdny. Tyto a ostatní parametry budou nastaveny na stroji výroba číslo jedna až pět.

Dále je simulován proces úpravy TO, který je znázorněn na obrázku číslo 2.4. Vzhledem k vyčleněné obsluze pro navážení rolí je tento proces hodnocen jako dostačující a v modelu si stroje „sami“ berou role ze skladu. Proces úpravy začíná strojem úprava č. 01-08 (Machine – production), zde dochází k dělení TO. Aby bylo dosaženo plynulého výstupu bylo nutné přidat další stroj úpravy č. 1-8 (Machine - single), kde je nastavena doba potřebná pro tvorbu jednoho roubíku. Tyto roubíky jdou do skladu nazvaného tác (Buffers), který reprezentuje odkládací stolek na stoji úpravy. V další fázi procesu je obsluha modelovaná pomocí stroje obsluha (Machine – assembly), kde se nastavuje čas manipulace obsluhy s roubíkem. Na to navazuje stroj krabička (Machine – assembly) jehož parametr určuje počet roubíků v jedné krabičce. Z tohoto stroje jsou krabičky posílány na stoly (Buffers), kde čekají na další přepravu. Ve skutečném provozu je na svoz krabiček a následné balení vyčleněn manipulant, v simulaci byla tato funkce modelována pomocí elementu Tracks a Vehicle (v simulaci nazván manipulant).

(32)

Obr. 2.4: Model procesu úpravy TO Zdroj: vlastní zpracování v programu Witness

Aby nedocházelo k čekání manipulanta, jehož kapacita je 60ks, na úplné naplnění při zastavení u prvního stolu je zde přidán pomocný prvek – fiktivní materiál (Parts). Funguje to tak, že manipulant zastaví u stolu, nabere krabičky a do plného počtu doplní fiktivní materiál. Na další zastávce vyloží fiktivní materiál do skladu s názvem fiktivní materiál a krabičky do skladu pomocné (Buffers), nabere krabičky ze stolu a doplní krabičkami ze skladu pomocné, když má ještě volné místo, doplní ho fiktivním materiálem. Takto to funguje na každé následující zastávce. Dokud se nedostane k bodu určenému pro vyložení krabiček do skladu s názvem stul_bal (Buffers) a fiktivního materiálu do jemu určeného skladu. Manipulant pak pokračuje na další kolo, čas transportu je zadán v parametrech jednotlivých drah (Tracks). Krabičky ze skladu stul_bal jdou na stroj balení (Machine – single). Zde je realizována poslední operace, vakuové balení a detektor kovu. Parametrem balení je čas potřebný pro jedno zavakuování krabičky a následnou kontrolu na obsah kovu.

Ze stroje balení jsou krabičky posílány do SHIP, což v simulaci znamená, že jsou posílány do světa a již se nikdy nehromadí.

(33)

Cílem simulace je určit kolik bude potřeba strojů úpravy za různých okolností a jaké bude jejich využití. Vzhledem k tomu, že rychlost výrobních linek je o 30-50% vyšší oproti strojům úpravy, výchozí simulace má 9 strojů úpravy.

2.4.1 Zjednodušená simulace pro ověření modelu

První simulace byla provedena pro kalibr 19, čas zahřátí (Warmup) byl volen 420min což znamená, že se již jede výroba druhé role. Čas zahřátí v simulaci znamená nezaznamenávání dat do celkového hodnocení. Je to z důvodu, že stroje úpravy na začátku simulace čekají na přísun rolí. První role je vyrobena až za 306min. Časová rezerva je volena z důvodu možného výskytu prodlev v dalších simulací (např. přestavba stroje, změna rychlosti). Celkový čas simulace byl volen 29 520 min, to činí 41 směn. Díky těmto vstupním parametrům nemusí být prozatím zastavován čas a frekvence čistící směny, tato směna je jednou za 3 týdny (každá 42. směna) a trvá celou 12 ti hodinovou směnu na výrobních linkách a 6 hod na strojích úpravy. Hodnoty při procesů výroby byly nastaveny dle průměru za uplynulé období. V procesu úpravy byla volena délka TO v roubíku 10 m a čas tvorby jednoho roubíku 6s. Dále byla nastavena pouze navrhovaná směnnost na procesu úpravy. Hodnoty odpadu a čas přestaveb byl zanedbán z důvodu ověření správnosti modelu.

(34)

Obr. 2.5: Simulační model pro kalibr 19, základní:

Zdroj: vlastní zpracování v programu Witness

Pro porovnání byla tato simulace provedena i s navrhovanou změnou směnnosti na procesu úpravy TO. Nyní bylo za čas simulace, 41 směn, ve skladu maximálně 5 rolí. Během simulace prošlo skladem 470 ks rolí. Tyto hodnoty jsou shodné pro obě provedené simulace. Je zde rozdíl vytíženosti strojů úpravy (Obr. 2.6 a 2.7) a dále se o jednu roli lišil stav skladu na konci simulace. Což se odrazilo v počtu krabiček připravených pro expedici.

Při změně směnnosti byl nárůst produktivity o 80ks krabiček. Což činí zvýšení o 0,24%

produktivity za daný časový interval. Jedna krabička obsahuje 70ks roubíků.

(35)

Obr. 2.6: Vytíženosti strojů úpravy TO při stávající směnnosti Zdroj: výstupní hodnoty simulace

(36)

Obr. 2.7: Vytíženosti strojů úpravy TO při změně směnnosti Zdroj: výstupní hodnoty simulace

Zhodnocení vytěžitelnosti stojů nám dává možnost zachovat počet strojů úpravy, i když dojde k navýšení rychlosti výrobní linky. Samozřejmě jen v určitém rozsahu. Byla udělána i simulace s osmi stroji úpravy. Zde vytíženost dosahovala 99,28-100% ale docházelo k lineárně narůstajícímu hromadění rolí ve skladě. Na konci simulace sklad obsahoval 141ks. Pro další simulace bude použto nastavení směnnosti dle navrhované změny.

(37)

2.4.2 Simulace vybraného kalibru

Simulace je situována na ideální podmínky výroby kalibru 19. Co si pod tímto pojmem představit, např. nedochází k přestavbě strojů na jiný průměr. Dále spouštění výrobní linky probíhá za normalizovaného času a linky se během výroby nemusí zastavovat, kromě čištění extrudéru. Parametry nastavované pro proces výroby jsou uvedené v tabulce. (Tab.

2.2) Tyto parametry jsou neměnné i pro vyšší rychlost výrobní linky. (Obr. 2.8)

Tab. 2.2: Hodnoty nastavení výrobní linky v programu Witness

NÁZEV Čistící směna Čištění extrudéru

Četnost Jednou za 3 týdny 1 – 4 x / 2 směny

Délka trvání 1 směna (720 min) 35 minut

Kde bylo nastaveno Stroje výroby (celkem 5ks)

Zdroj: vlastní zpracování

Dále je na stroji nastaven odpad a to v hodnotě 8% z celkového množství zapracovávané masy. Hodnota odpadu vychází z firemních dokumentů pro daný kalibr a je do stroje zavedena jako výstupní pravidlo:

PERCENT odpad_V1 8.00, vyroba01 92.00 8% vložit do odpadu a 92% vložit do stroje výroba

Element odpadu je Buffers.

(38)

Obr. 2.8: Ukázka nastavení výrobní linky Zdroj: vlastní zpracování v programu Witness

Na procesu úpravy střívka byla nastavena navrhovaná směnnost (stroj se zastaví pouze v pauze na oběd, což je 2x denně na 30 minut). Kromě čistící směny byla nastavena i výměna dílů. U těchto dílů dochází k opotřebení. Mazání stroje je řešeno během čistící směny a u míst s vyšší četností dochází k mazání, když stroj nepracuje. Celkem je potřeba mazat 9 strojních částí a to v závislosti na odpracovaných motohodinách. Tedy nemusí být čas zastavení stroje navýšen o mazání. Dále byl nastaven čas na výměnu role. (Tab. 2.3) U předchozího procesu se to řešilo jednoduše, nastavením času cyklu na fiktivním stroji výroby. Zde to nebylo možné, z důvodu že se změna role ukazovala, jako čas kdy stroj čeká (je blokován) a tedy ve vyhodnocení vytěžitelnosti stroje to snižovalo hodnotu. Bylo tedy zavedeno opatření, kdy se tento čas udal jako cyklická hodnota u přestavby stroje.

(Obr. 2.9)

(39)

Tab. 2.3: Hodnoty nastavení stroje úpravy v programu Witness

NÁZEV Čistící směna Výměna dílů Navedení role

Četnost

Jednou za 3 týdny Jednou za 5 dnů

Při výměně role (po 5 000 ks

roubíku)

Délka trvání 1/2 směna (360

min) 40-55 minut 10 min

Kde bylo nastaveno Stroje s označením úprava

Zdroj: vlastní zpracování

Obr. 2.9: Ukázka nastavení stroje úpravy (Breakdowns) Zdroj: vlastní zpracování v programu Witness

(40)

Obr. 2.10: Ukázka nastavení stroje úpravy (Setup) Zdroj: vlastní zpracování v programu Witness

Poslední nastavovaný parametr je odpad:

PERCENT odpad_U2 6.00, tac2 94.00

6% vložit do odpadu a 94% vložit do stroje výroba

Element odpadu je Buffers a hodnoty vychází z firemních statistik.

Nyní byla provedena simulace pro různý čas konečného zpracování TO, měnil se i počet upravujících strojů (6-8ks). Nastavení výrobních linek bylo konstantní. Čas je průměrně 6 sekund, ale záleží na typu TO a zakázce. V tabulce (Tab. 2.4) jsou hodnoty pro čas zpracování TO na šesti strojích úpravy. Celá tabulka výsledků simulací je v příloze č.3.

Druh vytíženosti jednotlivých strojů je v rozmezí několika setin procenta pro hodnoty výměny role a výměny dílů, pro stav nečinný a zaneprázdnění je rozmezí vyšší, pohybuje se do dvou procent. Výjimku tvoří pouze varianta s osmi stroji úpravy, kde rozmezí hodnot jednotlivých strojů dosahuje až 5,2%, je to z důvodu nevytíženosti stroje a různého času čekání na zpracovávaný materiál, role. I přes to je pro porovnání jednotlivých variant použita průměrná hodnota. V tabulce (Tab. 2.5) je shrnuto porovnání simulovaných

(41)

variant. Výběr varianty s ideální vytěžitelnosti strojů úpravy je hodnoceno porovnáním času nečinnosti stroje s počtem rolí ve skladu. Tento sklad je před procesem úprava a bude navrhnuta jeho kapacita. Právě zde se ukazuje, že i když stroje nemají procento nečinnosti nulové tak nezvládají zpracovávat role ze skladu. Kde dochází k hromadění. Toto je přehledně vidět na variantě se sedmi stroji úpravy pro čas zpracování 5,4s a 5,6 s. Proto byla provedena simulace i pro čas 5,5s. Ze simulace vyplývá, že zlom vytěžitelnosti stroje, který má vliv na hromadění rolí ve skladu, je v rozmezí 1-3 % nečinnosti stroje.

Tab. 2.4: Ukázka hodnot variant pro simulaci s šesti stroji úpravy TO

6 strojů úpravy a změna času tvorby roubíku

var. vytíženost stroje

úprava 1

úprava 2

úprava 3

úprava 4

úprava 5

úprava

6 průměr

6s

nečinný [%] 0 0 0 0 0.23 0.13 0.06

zaneprázdněný

[%] 96.62 96.62 96.61 96.61 96.39 96.49 96.56 výměna role

[%] 1.93 1.93 1.93 1.93 1.93 1.93 1.93

výměna dílů

[%] 1.45 1.45 1.46 1.46 1.46 1.45 1.46

sklad roli

celkový průtok [ks] 1447

na konci simulace [ks] 376

max. [ks] 376

5.8s

nečinný [%] 0 0 0 0.01 0.23 0.14 0.06

zaneprázdněný

[%] 96.55 96.56 96.55 96.54 96.33 96.41 96.49 výměna role

[%] 2 2 2 2 1.99 1.99 2.00

výměna dílů

[%] 1.45 1.45 1.46 1.46 1.46 1.45 1.46

sklad roli

celkový průtok [ks] 1499

na konci simulace [ks] 324

max. [ks] 327

Zdroj: vlastní zpracování

(42)

Jak je vidět u varianty se sedmi stroji úpravy a časem zpracování 5,2s při zvýšení procenta nečinnosti stroje na 5,68 již dochází k čekání stroje na vstupní materiál. Množství rolí vyprodukovaných předchozím proces výroby zůstává vždy stejné, 1823ks. Ve výrobním procesu se mění pouze rozpracovanost, na to má vliv nastavení proměnných hodnot u četnosti čištění extrudéru. Vzhledem k proměnlivému času konečné úpravy a možnosti zvýšení rychlosti výrobní linky je nutno počítat s osmi stroji úpravy, i když na určitý typ zakázky by bylo postačující jen sedm strojů.

(43)

Tab. 2.5: Souhrn výsledků simulace prokalibr 19

varianta 8 7 6

čas průměr průměr průměr

5.59 0.04 0.06

91.13 96.57 96.56

1.82 1.93 1.93

1.46 1.46 1.46

celkový průtok [ks] 1823 1689 1447

na konci simulace [ks] 0 134 376

max. [ks] 7 134 376

8.66 0.12 0.06

88.07 96.44 96.49

1.82 1.99 2.00

1.46 1.45 1.46

celkový průtok [ks] 1823 1747 1499

na konci simulace [ks] 0 76 324

max. [ks] 6 77 327

11.70 0.27 0.07

85.06 96.21 96.42

1.82 2.05 2.06

1.42 1.45 1.46

celkový průtok [ks] 1823 1804 1548

na konci simulace [ks] 0 19 275

max. [ks] 5 22 275

1.36 95.26

2.07 1.45

celkový průtok [ks] 1818

na konci simulace [ks] 5

max. [ks] 9

15.01 2.88 0.08

81.95 93.59 96.34

1.82 2.08 2.14

1.23 1.45 1.46

celkový průtok [ks] 1823 1818 1607

na konci simulace [ks] 0 5 216

max. [ks] 5 9 218

17.67 5.68 0.09

79.39 90.79 96.26

1.82 2.08 2.20

1.13 1.45 1.46

celkový průtok [ks] 1823 1823 1658

na konci simulace [ks] 0 0 168

max. [ks] 4 6 170

19.05 8.98 0.10

78.00 87.48 96.16

1.82 2.08 2.28

1.13 1.46 1.46

celkový průtok [ks] 1823 1823 1718

na konci simulace [ks] 0 0 105

max. [ks] 4 3 106

nečinný [%]

zaneprázdněný [%]

výměna role [%]

výměna dílů [%]

sklad roli

výměna dílů [%]

nečinný [%]

zaneprázdněný [%]

výměna role [%]

výměna dílů [%]

nečinný [%]

zaneprázdněný [%]

výměna role [%]

výměna dílů [%]

nečinný [%]

zaneprázdněný [%]

výměna role [%]

nepro hla

sim. nepro

hla sim. počet strojů úpravy

5s

vytíženost stroje nečinný [%]

zaneprázdněný [%]

výměna role [%]

výměna dílů [%]

5.2s

sklad roli

5.4s

sklad roli

5.5s

sklad roli nečinný [%]

6s

sklad roli

5.6s

sklad roli

výměna role [%]

výměna dílů [%]

5.8s

sklad roli

zaneprázdněný [%]

zaneprázdněný [%]

výměna role [%]

výměna dílů [%]

nečinný [%]

(44)

Bylo počítáno s tím, že se jedná o zakázky bez operace tvorby uzlíku na jednom konci TO, což tvoří polovinu zakázek. Druhá polovina výrobků je distribuována s uzlíkem. Dochází tedy ke změně času ve stroji obsluha, doposud byl čas shodný s časem upravujících strojů.

Operaci uzlíkování trvá obsluze osm sekund. V reálním provoze má obsluha čas na předpřipravení proloží do krabiček, protože cyklus stroje je nižší než čas na manipulaci s roubíkem, v operaci bez uzlíkování. To se ovšem mění při uzlíkování, jak je vidět na obrázku (Obr. 2.11) došlo k přidání strojů obsluhy. Pro tuto simulaci byla volena varianta se sedmi stroji úpravy a časem 5,4 sekund kde se vytíženost strojů hodnotí jako maximální možná a tedy bude zřejmá i nejvyšší zatížitelnost obsluhy. Obsah TO v roubíku zůstává též ponechán. Pro roubíky s výšším obsahem, např. 20m naroste čas úpravy průměrně jednou tolik a operace uzlíkování trvá stále jen 8 sekund, tedy obsluha má dostatek času na přípravu krabiček i uzlíkování. Proto je simulace zaměřena na vybranou variantu.

Obr. 2.11: Model pro operaci uzlíkování Zdroj: vlastní zpracování v programu Witness

(45)

Doposud nebylo potřeba řešit trasovatelnost výrobku, protože se roubíky na úpravně zpracovávali postupně z role na stroji. Nyní, při přidání pomocné obsluhy (na obrázku označena pom_obsluha) je třeba zajistit, aby krabička obsahovala roubíky zpracovávané postupně z jedné role. Toho bylo docíleno změněním typu stroje úprava na Assembly, tedy ze stroje je výstup už krabička se 70ks roubíku. Čas stroje byl přepočítán z 5,4sekund na jeden roubík na 6,3min potřebných na úpravu 70ti roubíků. Hodnoty odpadu se nemění, protože jsou dané procentuálně a ne kusově. Dále byla do modelu přidána proměnná typ Integer, která pracuje s množstvím krabiček ve skladu tác a je na ní navázáno nastavení stroje pomocné obsluhy. Tento stroj pracuje pouze tehdy, jsou-li ve skladu tác více jak dvě krabičky. Jeho vytíženost se pohybuje okolo 36%, a proto je přiřazen pro dvě pracoviště.

Byla provedena i simulace kdy pomocná obsluha náležel třem pracovištím, ale docházelo k hromadění krabiček ve skladu tác. Funkci realizuje pomocí vstupního pravidla:

IF Pocitadlo01 > 2 PULL from tac1 ELSE

IF Pocitadlo02 > 2 PULL from tac2 ELSE

wait ENDIF ENDIF

Jestliže má počitadlo 01 vyšší hodnotu než 2, vezmi ze skladu tac1, v jiném případě vezmi, když je počitadlo 02 větší než dva ze skladu tac2, pokud ani tato druhá podmínka není splněna, čekej.

Hodnota proměnné počitadlo je definovaná ve skladu tác jako vstupní a výstupní podmínka:

Pocitadlo01 = Pocitadlo01 + 1

Jestliže do skladu vstoupí krabička, navýší se hodnota počitadla o 1.

Výstupní podmínka říká, sniž hodnotu počitadla o 1, zápis se liší v matematickém operátoru, u výstupu je mínus. Každý stroj úpravy má vlastní proměnnou počitadlo. Funkce

(46)

stroje krabičky nyní převzal sám upravující stroj, a proto byl tento element odstraněn.

Vytíženost přidané a stávající obsluhy (Obr. 2.12) je dle předpokladu odlišní. Aby nedocházelo k navýšení nečinnosti strojů obsluhy, z důvodu čistící směny na strojích úpravy, byl zde zaveden stejný cyklus. Přidaná obsluha (na obrázku označena jako pom_obsluha) je zaneprázdněná více jak 70%.

Obr. 2.12: Stroje úpravy s pomocnou obsluhou Zdroj: Výstupní hodnoty simulace

(47)

Čas nečinnosti je ovšem využit pro přípravu krabiček a proloží. Odebírání vzorků na testování. Při sedmi strojích je jedna přidaná obsluha vytížena jen z 36% a tedy má přibližně 2/3 směny čas na ostatní činnosti, na úpravně je potřeba provádět vodní test a test obsahu sušiny. I při vykonávání těchto testů není obsluha zcela vytížena. Procenta vytíženosti strojů úpravy pod názvem „Broken Down“ znamenají zastavení z důvodu čistící směny.

Je plánováno navýšení rychlosti výroby TO. Teoreticky výrobní linka má dosahovat rychlost 11 000m/hod ale vyskytli se problém v jednom ze členu linky a proto bude následná simulace upravena jen pro rychlost 10 500m/hod, kterou při výrobě kalibru 19 je možno dosáhnout. Přepočetl se tedy průtok hmoty na danou rychlost, nastavila se na stroji výroba, hodnoty fiktivního stroje výroby zůstaly nezměněny. Změnila se využitelnost strojů a bylo nutno přidat osmý stroj úpravy (Obr 2.13). Na obrázku je patrné rovnoměrné využití strojů pomocné obsluhy. Čas čekání je způsoben vyprázdněním skladu rolí. Změna rychlosti zvedla produktivitu výrobních linek o 7%, a tedy počet rolí, které prošli sladem, se změnil z 1823 na 1945ks. Při porovnání předchozí simulace pro variantu s osmy stroji úpravy a časem jejich práce 5,4sekund je zde patrný pokles nevyužití strojů o 5%. (Tab 2.5; Obr 2.13).

Obr. 2.13: Vytíženost strojů úpravy při zvýšení rychlosti výroby Zdroj: Výstupní hodnoty simulace

(48)

Obr. 2.14: Stroje obsluhy s pomocnou obsluhou po navýšení rychlosti výroby Zdroj: Výstupní hodnoty simulace

Nyní byla provedena simulace pro změnu času úpravy TO z 5,4 s na 6s. Došlo ke snížení času čekání obsluhy a čas práce pomocné obsluhy se snížil na 49%. Narostla vytíženost strojů úpravy, ale nedošlo k hromadění rolí ve skladě. I když čas čekání strojů úpravy byl v rozmezí 1-2%. Při porovnání krabiček, které prošly strojem balení, se hodnota liší o pouhých 0,056%, na tuto hodnotu má vliv nastavení proměnných, v periodě stroje výroby se mění četnost čištění extrudéru a na stroji úpravy je různá délka trvání výměny

opotřebených dílů.

(49)

Obr. 2.15: Vytíženost při navýšení procesu výroby a snížení procesu úpravy Zdroj: Výstupní hodnoty simulace

Vzhledem k vytíženosti pomocné obsluhy byla provedena simulace jen se dvěma těmito stroji (Obr. 2.16). Zde je vytíženost všech strojů pro konečnou úpravu TO v rozmezí 96- 98%. Na konci simulace byla ve skladu pouze jedna role, maximální hodnota počtu rolí byla 8ks. Balící zařízení oproti variantě s vyšším počtem pomocné úpravy kleslo o pouhých 52 ks krabiček, což je méně než při předchozím porovnáním.

(50)

Obr. 2.16: Dva pom. stroji, po navýšení výroby a snížení rychlosti úpravy Zdroj: Výstupní hodnoty simulace

1.2%

1.1%

(51)

Doposud byly simulace zaměřeny na zkracování času úpravy TO. Ale vzhledem k reálnému provozu byla provedena simulace i pro větší čas úpravy TO, a to 7sekund. Při nechání vyšší rychlosti výrobních linek a zvýšení počtu strojů úpravy na 9ks došlo k hromadění rolí ve skladu. Na konci simulace sklad obsahoval 47ks rolí. Využitelnost strojů úpravy a obsluhy byla maximální. Ovšem využití pomocné obsluhy dosahovalo 22%, i když byla přiřazena ke třem strojům úpravy. V této variantě by postačila jedna pomocná obsluha. Následně byl změněn čas úpravy TO ze 7 sekund na 6,5sekundy. A pro tři stroje úpravy byla přiřazena jedna pomocná obsluha. Její vytíženost byla necelých 40 % a na stroji úpravy docházelo také k čekání. Další simulace byla pro čas 6,3 sekund. Kde vytíženost strojů úpravy dosahovala hodnot okolo 90 % (Obr. 2.17).

Obr. 2.17: Vytíženost pro vyšší rychlost výrobní linky a čas konečné úpravy 6,3s Zdroj: Výstupní hodnoty simulace

I když byly pro devět strojů voleny jen dvě pomocné úpravy, jejich čas čekání byl průměrně 32,96%. Vytíženost baličky dosahovala přibližně 34%, takto tomu bylo u všech simulací, které zvládaly zpracovávat role ze skladu.

(52)

2.4.3 Shrnutí simulace

Simulace byla provedena pro různé modifikace operací výroby a konečné úpravy TO.

Délka simulace byla volena 91 dní, což průměrně odpovídá délce jednoho kvartálu. Je zde patrný vliv tzv. čistící směny, kdy linky stojí. Tato směna je jednou za tři týdny a na výrobních linkách trvá jednou tak dlouhá oproti provozu úpravy. Na operaci úpravy TO trvá jen polovinu jedné směny. Velikost odpadu byla ponechána konstantní a směnnost se řešila pouze v druhé fázi výrobního procesu. Na výrobních linkách není nutné zastavit stroj v pouze na oběd proti procesu úpravy. Pro proces výroby TO byla upravována pouze rychlost linky a nastavena proměnná v příkaze četnosti čištění extrudéru.

Tab. 2.6: Shrnutí výsledků vybraných simulací

Výrobní linky [m/hod]

Max.

rolí ve skladu [ks]

Stroje úpravy

Up.

uzlík

Stroje obsluhy

[ks]

Čas / roubík

[s]

Průměrná nečinnost

[%]

[ks] Průměrná nečinnost (ob. + pom. ob.)[%]

9800 106 6 5 0,1 NE 6 3,84

9800 3 7 5 8,98 NE 7 13,27

9800 9 7 5,4 2,88 NE 7 7,13

9800 22 7 5,6 0,27 NE 7 3,77

9800 134 7 6 0,04 NE 7 3,43

9800 4 8 5 19,05 NE 8 21,98

9800 7 8 6 5,59 NE 8 8,87

9800 9 7 5,5 1,36 ANO 11 3,57 + 37,6

10500 6 8 5,5 11,1 ANO 12 7,23 + 38,85

10500 8 8 6 1,6 ANO 10 1,24 + 2,45

10500 7 9 6,3 7,89 ANO 11 4,75 + 32,96

10500 8 9 6,5 5,02 ANO 12 3,92 + 59,3

10500 47 9 7 0,03 ANO 10 3,45 + 75,8

Zdroj: Výstupní hodnoty simulace

References

Related documents

Nejvyšší průměrné hodnoty trvání doby navlhčení horní strany při teplotě 20 °C je dosaženo při koncentraci potu 3p (teplota 20 °C a koncentrace potu

Při výchovně vzdělávacím procesu žáků s poruchami autistického spek- tra se do metod výuky, ke komunikaci a nácviku sebeobsluhy častěji vyu- žívají netechnické

O předškolním, základním, středním, vyšším odborném a jiném vzdělávání (tzv. školský zákon) ve znění pozdějších předpisů. Tato zařízení jsou svými poskytovanými

Dále pleteme tak, ţe z kaţdého očka, které jsme nahodili ze dvou přízí najednou, nabereme na jehlici očko barvy A a stejnou barvou upleteme očko hladce

Komunikace, verbální, nonverbální, pedagogická, řeč těla, gesta, mimika, proxemika, haptika, činy, otevřená poloha těla, uzavřená poloha těla, vítězná poloha

„prospěšných“ situací, když se plánovací autorita rozhodne „jen“ regulovat nebo organizovat trh. Ještě horší variantou je, když se plánovací autorita

Píseň různě obměňujeme – hrou na tělo, střídáním sólistů a sboru, pochodem do rytmu, tancem nebo pohybem vymyšleným k písni přesně „na míru“ (Zezula, aj. 135)

Cílem práce je také zjistit, jaké typické autistické projevy mají největší vliv na poskytování služby, koho problémové nejvíce ovlivňuje a zda mají jedinci