EXAMENSARBETE
2007:047 CIV
JENNIE SÖDERLIND
Utformning av nytt
Centralt Autolab på SSAB Tunnplåt AB i Luleå
CIVILINGENJÖRSPROGRAMMET Ergonomisk design och produktion
Luleå tekniska universitet Institutionen för Arbetsvetenskap Avdelningen för Industriell produktionsmiljö
2007:047 CIV • ISSN: 1402 - 1617 • ISRN: LTU - EX - - 07/47 - - SE
FÖRORD
Förord
Detta examensarbete utgör det avslutande momentet i civilingenjörsutbildningen Ergonomisk design och produktion, med inriktningen Industriell produktion vid Luleå tekniska universitet.
Projektet, som har resulterat i denna rapport, är utfört på uppdrag av SSAB Tunnplåt i Luleå under perioden september 2006 till februari 2007.
Under arbetets gång har jag fått hjälp av ett stort antal personer som jag härmed vill passa på att tacka. Ett speciellt tack vill jag rikta till personalen på SSAB Tunnplåts huvudlabo- ratorium som genom hela projektet har ställt upp och svarat på alla mina funderingar samt visat stort intresse för mitt arbete.
Jag vill även tacka Torsten Persson, min handledare på SSAB Tunnplåt, som har tagit sig tid att svara på de frågor och funderingar som dykt upp och som sett till att jag alltid har fått tag på rätt personer. Han har visat stor tillit för mina lösningar och min kunskap under projektets gång, vilket jag är högst tacksam för.
Tack till projektets styrgrupp på SSAB Tunnplåt, bestående av Torsten Persson, Charlotte Jonsson, Marita Nyström och Stefan Sandberg. De har varit till stor hjälp under hela projektet vid bland annat utvärdering och gallring av mina olika lösningsförslag.
Slutligen vill jag också tacka Magnus Stenberg, min handledare på Avdelningen för Industriell produktionsmiljö vid Luleå tekniska universitet. Han har varit en stöttepelare genom hela projektet och kommit med relevanta åsikter, bra råd och nyttig feedback.
Luleå, februari 2007
Jennie Söderlind
SAMMANFATTNING
Sammanfattning
Det här projektet har syftat till att utforma en layout av ett nytt driftlaboratorium på SSAB Tunnplåt i Luleå. Flödeseffektivitet, flexibilitet och arbetsmiljö är begrepp som genomsyrat projektet från början till slut.
Driftlaboratoriet på ett stålverk spelar en central roll, då både de material som används vid ståltillverkningen och de färdiga produkterna kräver analyser av sin sammansättning. SSAB Tunnplåt är inriktat på att tillverka höghållfast stål och i takt med att utvecklingen går framåt ökar även kraven på laboratoriefunktionen. Eftersom nuvarande driftlab inte svarar upp mot framtidens krav är det nödvändigt att investera i ett nytt laboratorium med en delvis
automatiserad funktion.
Projektets huvudsakliga mål är att den framtagna layouten ska resultera i ett bra personal- och materialflöde samt hög flexibilitet och god arbetsmiljö. Effektiviteten vid analys av prover ska maximeras och förslaget ska tas emot positivt av labpersonal och projektledning på SSAB Tunnplåt.
Hela projektet har följt ett cykliskt arbetssätt där de olika stegen i ett projekt har arbetats igenom i flera varv. På så sätt tas inga slutgiltiga beslut för tidigt i projektet. Vid framtagning och utveckling av layoutförslag har metoden Förenklad Systematisk Lokalplanläggning varit i fokus. Fem alternativa huvudplaner har arbetats fram och sedan utvärderats under ett möte med styrgruppen på SSAB Tunnplåt. Därefter har de högst värderade huvudplanerna utvecklats till tre slutförslag. Av dessa valdes ett till att detaljutformas.
I det valda slutförslaget är automationen placerad i det nordvästra hörnet av lokalen, vilket minimerar sträckan till stålverket och likaså tiden för transport av prover. Dataplatsen är centralt placerad, mellan automationen och Lecostationerna, vilket ger god överblick. De tre provberedningsfunktionerna som är både buller- och smutsalstrande, ligger intill varandra och kan med enkelhet byggas in.
I nuvarande huvudlab är den höga ljudnivån ett problem. Fläktar från både datorer och analysutrustning är högljudda och störande. Den ekvivalenta ljudtrycksnivån för detta oupphörliga bakgrundsljud ligger på 58-59 dB. Rekommenderad ekvivalent ljudnivå för verksamheten är 55 dB. För att undvika detta problem i det nya driftlabbet rekommenderas SSAB Tunnplåt att flytta alla datorer till ett särskilt systemdatarum och placera bullerskärmar vid högljudd analysutrustning.
Belysningen i nuvarande huvudlab är i flera fall undermålig. Nya takarmaturer, som släpper igenom ljus både uppåt och nedåt bör installeras som allmänbelysning. Dessutom bör det placeras platsbelysning som kan varieras vid varje arbetsplats. För att förebygga problem i fötter, ben och rygg föreslås att arbetsplatsmattor köps in till varje Lecoinstrument.
Ett sätt att få tydlig struktur i arbetet och ordning på arbetsplatsen är att använda 5S. Onödiga verktyg och material sorteras bort och arbetsplatsen struktureras upp så att var sak har sin plats. Genom att direkt införa dagliga och veckovisa städrutiner kan ordningen upprätthållas.
ABSTRACT
Abstract
The aim of this project was to design a layout of the new production laboratory at SSAB Tunnplåt in Luleå. The concepts of material flows, flexibility and work environment have been crucial through the whole project.
The chemistry laboratory is an essential part of a steelworks. The materials used during the steel process as well as the manufactured product itself have to be analysed. SSAB Tunnplåt manufactures mostly high-strength steel grades. Simultaneously with the constant deve- lopment of the material and the steel process, the demands upon the laboratory function are growing. Today’s production laboratory can not come up to the heavy demands of the future.
An investment of a new laboratory with a partly automatic function is therefore necessary.
The main goal of the project is to design a layout that results in good personnel- and material flow, high flexibility and a good work environment. The efficiency of sample analyses shall be maximized and the proposal shall be accepted by laboratory personnel and project management at SSAB Tunnplåt.
During this project, the work procedure has been cyclical. The various steps of the project have been reflected in several laps, so that final decisions were prevented from being made too early in the process. While developing layout proposals, the method Simplified Systematic Planning of Manufacturing Cells was used. Five alternative master plans have been ham- mered out and then evaluated during a meeting with the steering group at SSAB Tunnplåt.
After that, the best master plans were developed to three final proposals. One of the final proposals was selected to be developed even further to a detailed plan.
The selected final proposal has the automation placed in the North West corner of the room.
The distance between the automation and the steelworks is by that minimized and so is the time it takes to convey the samples. The computer place has a central position with a good overview of both the automation and the analysis instruments. The three sample preparation functions, which are loud and dirty, are placed next to each other, and can easily be built in.
In today’s production laboratory, the noise level is a problem. Fans from computers and analysis equipment are loud and disturbing. The equivalent sound level for that constant background noise is 58-59 dB. The recommended sound level for this kind of workplace is 55 dB. To avoid a problem with high noise level in the new laboratory, SSAB Tunnplåt is
recommended to put all computers in a special computer room. It is also necessary to place moveable noise protected walls by the loud analysis instruments.
The lightning in the present laboratory is in several places inferior to recommended values. As general lightning in the new laboratory, armatures which shine its light both upwards and downwards should be installed. Besides that, there should be additional lighting at every work station. To prevent aches in feet, legs and back, it is suggested that work place mats are invested to every Leco analysis instrument.
5 S is a way to create a well organized workplace with a clear structure in work. Unnecessary tools and materials are separated from the workplace which then is organized so that needed items can be easily and quickly accessed. By introducing daily and weekly cleaning routines, the order can be maintained.
ORDLISTA
Ordlista
Inledning
EHS-stål Extra höghållfast stål
UHS-stål Ultra höghållfast stål
Charge Den mängd råjärn eller stål som ryms i en råjärns- eller stålskänk.
Produktionsplanering sker charge för charge.
Teori
Daglig Det genomsnittliga buller en arbetstagare utsätts för under åtta bullerexponeringsnivå timmars arbetsdag. Detta mäts genom ett s.k. A-filter i mät-
Instrumentet (Buller, AFS 2005:16 (2005)).
Från malm till stål…
Slabs 11 meter långa stålämnen som den gjutna stålsträngen kapas upp i och som fraktas med tåg till Borlänge.
Koks En produkt som framställs genom torrdestillation av stenkol. Koks används som bränsle och som reduktionsmedel i järnframställning.
(www.wikipedia.se (2007))
Torpedo En vagn som fraktar råjärn från masugnen till stålverket.
Slagg En biprodukt som uppstår vid olika typer av metallurgiska
reaktioner. Slagg består huvudsakligen av oxider i form av oönskade ämnen och metaller, och metall med alltför hög föroreningshalt (www.wikipedia.se (2007)).
Kartläggning av nuläget
Labcontainer Ett inneslutet utrymme ute i stålverket där en automatiserad gnistspektrometer utför analyser åt vissa produktionsavsnitt.
Gitter Regelbunden gallerliknande anordning av parallella linjer eller punkter, som delar upp ljus i olika våglängder.
Accelerat Ett ämne som tillsätts vid förbränningsanalys för att påskynda förbränningen.
Stålkod Det nummer som identifierar vilken sammansättning en speciell stålorder ska ha.
Resultat
Prepmaster Ett överordnat styrsystem för labautomation av provtransport, provberedning och spektrometrar (Holger Andreasen (2007)).
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
Innehållsförteckning
1 INLEDNING ... 13
1.1 PROBLEMBAKGRUND ... 13
1.2 SYFTE OCH MÅL ... 14
1.3 AVGRÄNSNINGAR ... 14
2 METOD OCH GENOMFÖRANDE ... 15
2.1 PLANERING... 15
2.2 DIAGNOS AV NULÄGE OCH FRAMTID ... 16
2.2.1 Praktik på huvudlabbet ... 16
2.2.2 Datainsamling ... 16
2.2.3 Litteraturstudier och informationssökning ... 17
2.2.4 Egna iakttagelser ... 17
2.3 FORMULERA MÅL OCH KRAV ... 17
2.4 UTVECKLING AV ALTERNATIVA LÖSNINGAR ... 17
2.4.1 Förenklad Systematisk Lokalplanläggning ... 18
2.4.2 Workshop och brainstorming ... 18
2.5 DETALJBEARBETNING AV LÖSNING ... 19
2.5.1 Benchmarking ... 19
2.6 AVRAPPORTERING ... 20
3 TEORI ... 21
3.1 ARBETSPLATSENS UTFORMNING ... 21
3.1.1 Systematiskt arbetsmiljöarbete ... 21
3.1.2 Ergonomi ... 22
3.1.3 Buller ... 23
3.1.4 Belysning ... 25
3.1.5 Ventilation ... 26
3.2 5S–ORDNING OCH REDA ... 27
4 FRÅN MALM TILL STÅL… ... 29
4.1 STENKOL BLIR KOKS ... 29
4.2 JÄRNMALM BLIR RÅJÄRN ... 29
4.3 RÅJÄRN OCH SKROT BLIR STÅL ... 30
4.4 STRÄNGGJUTNING TILL SLABS ... 31
5 KARTLÄGGNING AV NULÄGET ... 33
5.1 PERSONALFLÖDE OCH LAYOUT ... 34
5.2 ANALYSINSTRUMENTEN OCH DERAS FUNKTION ... 34
5.2.1 Gnistspektrometri ... 34
5.2.2 Röntgenspektrometri ... 35
5.2.3 Förbränningsanalys och smältextraktion ... 36
5.3 ANALYSPROCESSEN... 37
5.3.1 Råjärnsprover ... 38
5.3.2 Stålprover ... 38
5.3.3 Slagg ... 40
5.3.4 Övriga analyser ... 40
5.4 ARBETSMILJÖ ... 41
5.4.1 Fysisk arbetsmiljö ... 42
5.4.2 Psykosocial arbetsmiljö ... 46
5.5 NYA LOKALEN ... 47
5.6 BEFINTLIG UTRUSTNING OCH NY AUTOMATION ... 48
5.7 PROBLEMANALYS ... 48
5.7.1 Hög besvärsnivå ... 48
5.7.2 Medel besvärsnivå ... 49
5.7.3 Låg besvärsnivå ... 49
6 FRAMTIDSBESKRIVNING ... 51
7 KRAVSPECIFIKATION ... 53
8 LÖSNINGSARBETE ... 55
8.1 ALTERNATIVA HUVUDPLANER ... 56
8.1.1 Huvudplan A ... 57
8.1.2 Huvudplan B ... 58
8.1.3 Huvudplan C ... 59
8.1.4 Huvudplan D ... 60
8.1.5 Huvudplan E ... 61
8.2 BORTGALLRING AV FÖRSLAG ... 62
8.3 UTVECKLING AV HUVUDPLANERNA ... 63
8.3.1 Slutförslag 1 – Variant av förslag A och B ... 63
8.3.2 Slutförslag 2 – Utveckling av huvudplan E ... 64
8.3.3 Slutförslag 3 – Nyutvecklat ... 65
8.4 SLUTUTVÄRDERING OCH VAL AV FÖRSLAG ... 66
9 RESULTAT ... 67
9.1 DETALJBEARBETNING AV LAYOUT ... 67
9.2 ARBETSMILJÖFAKTORER ... 71
9.2.1 5S – Ordning och reda ... 72
10 DISKUSSION ... 75
10.1 METODEN ... 75
10.2 RESULTATET ... 76
10.3 PROJEKTUTVÄRDERING ... 76
11 REKOMMENDATIONER ... 77
REFERENSER ... 79
BILAGOR ... 80
FÖRTECKNING ÖVER BILAGOR
BILAGA 1: Projektdefinition ... 2 sidor BILAGA 2: Tidplan ... 1 sida BILAGA 3: Ritning Huvudlabbet ... 1 sida BILAGA 4: Instrument- och utrustningsförteckning ... 2 sidor BILAGA 5: Ritning nya lokaler ... 1 sida BILAGA 6: Funktioner ... 3 sidor BILAGA 7: FSLP Steg 1 – Sambandsschema ... 1 sida BILAGA 8: FSLP Steg 2 – Funktions- och ytkrav ... 1 sida BILAGA 9: FSLP Steg 3 – Närhetskarta ... 1 sida BILAGA 10: FSLP Steg 4 – Huvudplaner ... 5 sidor BILAGA 11: FSLP Steg 5 – Värderingsscheman ... 2 sidor BILAGA 12: Slutförslag ... 3 sidor BILAGA 13: Detaljutformning av valt förslag ... 7 sidor
INLEDNING
1 Inledning
Stål är ett av världens mest använda konstruktionsmaterial. Inget annat material klarar av att uppfylla så många olika krav. Det behöver ha olika egenskaper för olika användningsområ- den. Krockskydd i bilar måste ha starkt stål för att kunna vara tunna och lätta men ändå håll- fasta. Tak- och fasadplåt måste vara smidig för att inte spricka när den böjs och tvättmaskiner behöver ha en lätt och slitstark stålplåt. Detta är bara exempel, överallt omkring oss kommer vi i kontakt med stål, med olika användningsområden och olika krav.
Driftlaboratoriet spelar en central roll vid ett stålverk. Det har både en styrande och en kontrollerande funktion, då det dels tillhandahåller analyser på alla material som används vid själva ståltillverkningen och dels kontrollerar sammansättningen av de färdiga produkterna.
SSAB Tunnplåt AB i Luleå är ett förhållandevis litet stålverk. Därmed har man goda möjligheter att ha en flexibel produktion som kan utveckla speciella stålsorter i mindre mängder, allt enligt kunders önskemål. Inriktningen är höghållfasta stål. Företaget har en strategi som bland annat innebär en ökad satsning på extra och ultra höghållfasta stål (EHS- och UHS-stål).
Alltmer avancerade tillverkningsmetoder och krav på exaktare och snabbare analyser gör att den kemiska analysen får ökad betydelse vid råvarukontroll, för processtyrning och vid kontroll av färdigt material.
1.1 Problembakgrund
Den beslutade satsningen på EHS- och UHS-stål på SSAB Tunnplåt innebär, förutom krav på snävare analysintervall, att större mängder och fler sorters legeringar kommer att tillsättas i stålet och att halten restelement måste minskas. Dessa faktorer medverkar till ökade krav på laboratoriefunktionen.
Nuvarande labbstruktur har en funktionalitet som inte svarar upp mot framtidens krav:
• Labbverksamheten är idag utspridd på tre platser, vilket innebär att förprover och slutprover från samma charge (se ordlista) analyseras på olika instrument, vilket ökar osäkerheten i mätningarna.
• Mer exakta analyser i så kallade Lecoinstrument går inte att tillämpa på alla prover idag, då svarstiderna skulle bli för långa.
• Rörpostsystemet och delar av analysutrustningen är gammal och sliten, så en reinvestering är nödvändig.
• Nuvarande huvudlaboratorium är för litet och inte tillräckligt bra anpassat för verksamheten. Arbetsmiljön upplevs som dålig med störande buller och på vissa ställen otillräcklig belysning.
Beslut har tagits om att bygga ett nytt, mer automatiserat laboratorium, som ersätter dagens tre. Projektet pågår för fullt och projektledningen vill undersöka hur de nya lokalerna kan utformas och planläggas på bästa sätt för att skapa god arbetsmiljö och ett logiskt och flexibelt flöde av såväl personal som material.
En mer omfattande projektdefinition, med motivet bakom projektet, samt syfte och projektmål finns att läsa i bilaga 1.
INLEDNING
1.2 Syfte och mål
Syftet med projektet är att, i samråd med befintlig personal, planlägga det nya driftlabbet så att en funktionell och trivsam arbetsplats skapas.
Målet är att den framtagna layouten ska resultera i ett bra personal- och materialflöde samt hög flexibilitet och god arbetsmiljö. Effektiviteten vid analys av prover ska maximeras.
Förslaget ska tas emot positivt av labpersonal och projektledning.
1.3 Avgränsningar
• Projektets längd är begränsad till 20 veckor.
• Den nya automationen av viss utrustning ligger utanför detta projekt och dess layout sköts av aktuell leverantör. Ytan för automationen ska dock planeras in i layouten.
• Bemanningen av det nya driftlaboratoriet antas vara samma som idag, så den delen berörs ej.
• På grund av krav på hur rörpostsystemet dras är automatiseringens placering begränsad till någonstans längs lokalens västra kortsida.
METOD OCH GENOMFÖRANDE
2 Metod och genomförande
Detta avsnitt behandlar de metoder och verktyg som använts för att genomföra projektet.
När ett projekt framskrider tillförs hela tiden nya kunskaper, erfarenheter, synpunkter och krav. Det kan liknas med en spiral som hela tiden växer. Med detta i åtanke är det inte svårt att se risken med ett ”rakt” arbetssätt, där man avverkar varje arbetssteg en gång för alla och därmed ofta tar slutgiltiga beslut alltför tidigt i projektet. Ett angreppssätt för att undvika detta är att arbeta sig igenom de tidiga skedena i flera varv – med ett cykliskt arbetssätt (Ranhagen 1995).
I figur 1 visas en modell i form av en projektcirkel som illustrerar de olika stegen som ingår i ett projekt. Steg 7 och 8 är del av projektets genomförande och är oftast inte aktuella i de tidiga skedena av projektet. Genom att återuppta de sex första punkterna flera gånger i
projektet kan nya idéer och lösningar tas upp och projektet riskerar aldrig att fastna vid beslut som är tagna tidigt i processen. Projektet bör arbetas igenom i minst tre varv. För varje varv bearbetas och betraktas helheten i projektet, men tyngdpunkten är förlagd på olika steg, som illustreras i figur 2.
Figur 1 Projektcirkeln visar de olika stegen Figur 2 Projektspiralen illustrerar hur som ingår i ett projekt. projektcirkeln bör bearbetas, nämligen i tre
varv där tyngdpunkten förskjuts för varje varv (Ranhagen 1995).
Ett cykliskt arbetssätt innebär att det snabbt går att hitta de fundamentala problemen och intressanta alternativen. Man gör det som behövs, varken för sent eller för tidigt. Nedan- stående fem delavsnitt följer projektcirkelns arbetsgång och klargör vilka metoder som har använts för att genomföra detta projekt.
2.1 Planering
Att planera är att flytta framtiden till nutiden så att man kan göra något åt den.
[Alan Lakein]
I det inledande skedet av projektet har en projektdefinition tagits fram för att tydligt beskriva omfattning och mål. Projektdefinitionen (se bilaga 1) klargör bland annat vilka uppgifter som ska lösas och hur projektet avgränsas.
1 2 3 4 6 5
7 8
Formulera mål och krav Gör diagnos – Kartlägg – Analysera Planera för förändring
Sök alternativ – Visioner, idéer, åtgärder Värdera och
välj alternativ Utveckla och detaljbearbeta valt förslag Genomför stegvis (se konsekvenser)
Följ upp och värdera effekter (Planera uppföljning)
METOD OCH GENOMFÖRANDE
Under arbetets gång har ett flertal personer varit knutna till projektet. Från Luleå tekniska universitet har Magnus Stenberg, universitetsadjunkt på Institutionen för arbetsvetenskap, fungerat som handledare. Med Magnus har en regelbunden dialog förts, något som bland annat har gett nya infallsvinklar på projektet och ofta distinkt feedback på arbetet.
På SSAB Tunnplåt har projektet organiserats genom en styrgrupp innehållande ett antal personer som är väl insatta i driftlabbets nuvarande verksamhet och det kommande nya laboratoriet. Torsten Persson, avdelningschef på Maskinteknik, har varit företagets
handledare. Övriga medlemmar i styrgruppen är, förutom undertecknad; Charlotte Jonsson, avdelningschef på Laboratoriet; Marita Nyström, teknisk ledare på Driftslaboratoriet och Stefan Sandberg, analysoperatör dagtid. Styrgruppen har haft regelbundna sammankomster för att uppdatera sig om projektets framskridande.
Då detta är ett delprojekt under det större projektet för nytt centralt autolab har även viss avrapportering skett till och diskussioner förts med den projektgruppen. Där har kunniga inom bland annat bygg, ventilation och labdrift varit till stor hjälp.
En tidplan har tagits fram i form av ett så kallat Gantt-schema, se bilaga 2. Där listas alla aktiviteter, deras utnyttjande av tiden och när de förväntas starta och vara klara. Med Gantt- schemat går det att på ett överskådligt sätt få kontroll över projektet och dess beståndsdelar inom en bestämd tidsram.
Totalt har 20 veckor lagts ner på projektet. Fokus har legat på att arbeta fram ett genomtänkt layoutförslag och sedan detaljutforma det.
2.2 Diagnos av nuläge och framtid
För att på bästa sätt utveckla lämpliga layoutförslag har en grundlig undersökning av nuläget och framtidsaspekter gjorts. Därigenom har både fördelar och nackdelar med den nuvarande såväl som troliga framtida situationen tagits i beaktande inför framtagandet av en ny layout.
Information har samlats in med hjälp av flera olika tekniker. Förutom en inledande praktikperiod på nuvarande huvudlab och informella samtal med personalen där, har även buller- och ljusmätningar gjorts, samt litteraturstudier och egna iakttagelser.
2.2.1 Praktik på huvudlabbet
De första en och en halv veckorna av projektet genomfördes en praktikperiod på huvudlaboratoriet, där i första hand de skiftarbetande operatörernas arbete studerades noggrant. Detta gav en god inblick i driftlabbets verksamhet och gav även möjlighet att lära känna personalen.
Denna tid var mycket givande och gav en god grund för det kommande arbetet med att kartlägga nuläget.
2.2.2 Datainsamling
Under arbetet med att kartlägga nuläget har det varit möjligt att arbeta i nära anslutning till det nuvarande huvudlabbet och på så sätt direkt kunna gå och fråga insatt personal om
verksamheten.
METOD OCH GENOMFÖRANDE
Kontinuerliga samtal har förts med både skiftgående och dagtidsgående personal angående nuvarande arbetssätt och utrustningens funktion. Diskussioner har även förts med Marita Nyström som är Teknisk ledare på driftlabbet och med Charlotte Jonsson som är Labchef. De har varit till stor hjälp när det gäller hur det framtida labbet och dess automation kommer att fungera samt vilken befintlig utrustning som ska flyttas med. Reijo Hämen har hjälpt till med ventilationsfrågor och Mats Wikström med byggfrågor.
Kontakt har även tagits med några olika tillverkare av arbetsplatsmattor. Elise Sandberg på ErgoComfort Sweden AB har sett till att två provmattor har kunnat lånas och testas under två veckor. På Ergomat Sweden AB har Gerry Olsson varit kontaktperson.
Förutom arbetet med att förstå arbetsrutiner och material- och personalflöden, har
analysutrustningens användningsområde, storlek och eventuella krav på extra mediatillförsel dokumenterats. Mätningar av buller och belysning i lokalerna har utförts och befintlig utrustning samt både gamla och nya lablokaler har fotograferats.
För att få en uppfattning om vilken kapacitet som krävs i det nya driftlabbet har ungefärliga data över nuvarande och prognostiserade framtida provmängder samlats in.
2.2.3 Litteraturstudier och informationssökning
Under projektets gång har både Internet och diverse litteratur används flitigt. Information har sökts angående allt ifrån hur ett stålverk fungerar (Stålboken, 2002) till hur analyser
genomförs (Bavrell 1995). Arbetsmiljöverkets föreskrifter har studerats noggrant, speciellt AFS 2000:42, Arbetsplatsens utformning och 2005:16, Buller.
2.2.4 Egna iakttagelser
Med enbart samtal med personal och mätningar på olika områden av arbetsmiljön går det att komma långt. Dock inte tillräckligt långt. Vissa problem upptäcks inte av mätinstrument, eller av personer som har arbetat på samma ställe i flera år. Därför har egna iakttagelser under besök i huvudlabbet varit en viktig del i kartläggningen av nuläget i detta projekt.
Observationer har gjorts angående såväl arbetsmiljön som arbetssätt.
2.3 Formulera mål och krav
Under projektets gång har en kravspecifikation utvecklats. Den utgår i första hand från diagnosen av nuläge och framtid samt teoriavsnittet och ska ligga till grund för det fortsatta arbetet med lösningsförslagen. Krav gällande kapacitet, flöden, flexibilitet, layout, ytor och arbetsmiljö har satts upp.
Kravspecifikationen har upprättats genom regelbunden kontakt med styrgrupp och labbets personal. Målet är att den ska vara så pass genomarbetad och förankrad att den är till hjälp även om framtagna lösningar i detta projekt ej används.
2.4 Utveckling av alternativa lösningar
Vid framtagandet av alternativa layoutförslag har olika metoder använts. Fokus har legat på att systematiskt arbeta fram en genomtänkt grund till de olika lösningarna med hjälp av
metoden Förenklad Systematisk Lokalplanläggning (Muther & Wheeler, 1962). De alternativa
METOD OCH GENOMFÖRANDE
huvudplanerna har sedan utvecklats ytterligare och därefter utvärderats och kommenterats av labpersonalen, samt vid möte med styrgruppen.
2.4.1 Förenklad Systematisk Lokalplanläggning
Förenklad Systematisk Lokalplanläggning (FSLP) består av ett system av ett antal steg som används när en yta planläggs. Det är en generalisering av den mer avancerade metoden Systematisk Lokalplanläggning och är i första hand framtagen för att utforma mindre lokaler, som kontorsytor, små verkstäder, laboratorium eller mindre förrådsytor (Muther & Wheeler, 1962).
När en yta planläggs finns det i grunden två faktorer som bör uppmärksammas; samband mellan funktioner och utrymme för varje funktion. Dessa faktorer kopplas sedan samman och bildar till slut en planlösning. Metoden genomförs systematiskt i sex steg:
1. Kartlägg sambanden – Lista alla funktioner som berörs och bestäm önskvärd närhet mellan varje funktion och notera dess orsaker (bilaga 7).
2. Fastställ funktionskraven – Ange nödvändig storlek på varje funktions yta, samt vilka speciella krav beträffande utformning, servicebehov och eventuell mediatillförsel som finns (bilaga 8).
3. Skissera funktionernas samband – Koppla samman de olika funktionerna visuellt genom att använda olika linjebredder mellan funktionerna beroende på
närhetsvärdering (bilaga 9).
4. Rita alternativa huvudplaner – Rita upp proportionerliga block för varje funktion och placera inledningsvis ut dem enligt mönstret i steg 3. Justera och flytta om med tanke på alla modifierande faktorer och krav från steg 2 (bilaga 10 & 12).
5. Värdera de olika alternativen – Fastställ och vikta alla faktorer som påverkar valet av bästa alternativ. Värdera de alternativa lösningarna mot faktorerna och multiplicera med respektive vikt. Resultatet för varje faktor summeras ihop och det förslag med högst poängsumma indikerar det bästa alternativet (bilaga 11).
6. Detaljutforma vald lösning – Rita in det valda alternativet i lämplig skala. Tillsätt detaljer som arbetsplatser, maskiner och annan utrustning. Gör mindre justeringar om det är nödvändigt (bilaga 13).
Tidsenlig utveckling av metoden
Metoden Förenklad Systematisk Lokalplanläggning utvecklades i Amerika 1962 av två konsulter. Skillnaden mellan Amerika år 1962 och Sverige år 2006 är stor och givetvis har metoden utvecklats genom åren och över geografiska gränser.
Tidigare var närhetsfaktorn väldigt styrande. Den stora skillnaden från ursprungsmetoden är att idag sätts mycket mer fokus på flexibilitet och transportvägar. Ett lämpligt
tillvägagångssätt är att först bestämma en passande strategi för arbetet, så att den kan fungera som utgångspunkt innan den mer närhetsbaserade utformningen påbörjas.
2.4.2 Workshop och brainstorming
Under lösningsarbetet, och speciellt framtagandet av de alternativa huvudplanerna, har brainstorming använts. Brainstorming är en form av idékläckningmetod, som används för att antingen generera idéer eller lösa problem, där de involverade muntligt eller skriftligt
framkastar förslag utan att själva censurera eller kritisera dem (www.ne.se (2007)).
METOD OCH GENOMFÖRANDE
Vid framtagandet av huvudplaner har varje funktions yta och ungefärliga form ritats upp, klippts ut och placerats på en ritning av proportionerlig storlek. Därefter har funktionerna flyttats runt och ett antal layoutförslag tagits fram, delvis med utgångspunkt från arbetet med de tre första stegen i FSLP.
Ett försök att ha workshop med labpersonalen har gjorts, där förhoppningen var att få fram olika layoutförslag som endast utgick från personalens egna tankar och åsikter, oberoende av framtagna närhetskrav. Dock visade det sig vara svårt att få deltagarna att självständigt ta sig an denna uppgift, då de ansåg sig vara för dåligt insatta i arbetet. Istället visades de redan framtagna förslagen och personalen fick i stället kommentera och ge förslag på förbättring av dem.
Med hjälp av en utvärderingsmatris (bilaga 11) har de olika layoutförslagen värderats och i slutändan har ett förslag valts för vidare detaljbearbetning.
2.5 Detaljbearbetning av lösning
Det layoutförslag som värderats som bäst har vidareutvecklats och detaljbearbetats med hjälp av ritprogrammen AutoCAD och Autodesk Architectural Desktop med tilläggsmodulen FactoryCAD. Maskiner och övrig utrustning har ritats upp i grova drag och placerats ut på redan angivna ytor.
Med utgångspunkt från framtagen teori om arbetsmiljö och de fördelar och nackdelar med nuläget som framkommit har även rekommendationer givits om hur arbetsmiljön ska utformas på ett så bra sätt som möjligt.
Förutom redan nämnda CAD-program har även andra dataprogram använts. Microsoft Word och Microsoft PowerPoint har nyttjats för rapportskrivning, framställning av bilagor och presentation och 3D StudioMax har använts för framställning av ritningsbilder.
2.5.1 Benchmarking
Benchmarking definieras som jämförelse av en produkt eller tjänst med den bästa tillgängliga, i syfte att uppnå egna förbättringar (www.ne.se, 2007).
Två benchmarkingbesök har gjort under projektets gång. Besöken har gett en bild av hur liknande verksamheter kan fungera och även gett tips på hur arbetsmiljön kan utformas i en laboratoriemiljö.
Analytica AB i Luleå är ett företag som är inriktat på plasmaanalys för metaller och andra grundämnen (inkl isotoper), partikel- och materialanalys samt analys för organiska ämnen.
Analyserna som görs på Analytica är mer omfattande och noggranna och det krävs en mycket renare arbetsmiljö än på SSAB Tunnplåts driftlab. Dock gav besöket idéer om hur
arbetsplatsen kan utformas för att underlätta vid städning, minska buller och förbättra belysningen.
Outokumpu i Torneå är ett stålverk som tillverkar rostfritt stål. Företaget analyserar sina stålprover på samma sätt som på SSAB Tunnplåt och använder samma sorts analysutrustning.
Dessutom har man för en tid sedan investerat i en liknande automationsanläggning som ska
METOD OCH GENOMFÖRANDE
köpas in till det nya driftlabbet på SSAB Tunnplåt i Luleå. Besöket i Torneå visade både fördelar och nackdelar med hur ett liknande laboratorium kan utformas.
2.6 Avrapportering
Då det stora projektet för nytt centralt autolab har pågått parallellt med detta delprojekt har det varit viktigt med regelbundna avrapporteringar till hela eller delar av projektgruppen på SSAB Tunnplåt. Det har till största delen skett genom muntliga presentationer och diskussioner.
Som avslutning på projektet har en muntlig slutredovisning gjorts både på universitetet och på SSAB Tunnplåt. Där har hela projektets genomförande presenterats tillsammans med
framarbetade lösningsförslag och den slutgiltiga lösningen.
Parallellt med projektet har arbetet dokumenterats i en rapport som tydligt visar arbetsgång och resultat.
TEORI
3 Teori
Avsnittet beskriver teorier som ligger till grund för den problemanalys som görs i
nulägeskapitlet, samt för de slutsatser som dras i resultatkapitlet. Avsikten är att ge läsaren tillräcklig kunskap inom de berörda områdena för att få en ökad förståelse för givna
rekommendationer. I huvudsak behandlas teorier kring arbetsmiljö.
3.1 Arbetsplatsens utformning
Arbetsmiljön på en arbetsplats omfattar alla faktorer och förhållanden i arbetet: tekniska, fysiska, arbetsorganisatoriska, sociala samt arbetets innehåll (www.ne.se, 2007).
Arbetsmiljölagen, 1977:1160 (2005), reglerar vilka skyldigheter arbetsgivare och andra skyddsansvariga har för att förebygga ohälsa och olycksfall i arbetet. Det finns också regler om samverkan mellan arbetsgivare och arbetstagare, till exempel regler om skyddsombudens verksamhet.
I paragraf 1 i Arbetsmiljölagen står det bland annat:
– Arbetsmiljön skall vara tillfredsställande med hänsyn till arbetets natur och den sociala och tekniska utvecklingen i samhället.
…
– Arbetsförhållandena skall anpassas till människors olika förutsättningar i fysiskt och psykiskt avseende.
I detta avsnitt belyses de arbetsmiljöområden som är aktuella för projektet.
3.1.1 Systematiskt arbetsmiljöarbete Systematiskt arbetsmiljöarbete (SAM) (AFS 2001:1) definieras som arbetsgivarens arbete med att undersöka, genomföra och följa upp verksamheten på ett sådant sätt att ohälsa och olycksfall i arbetet förebyggs och en tillfredsställande arbetsmiljö uppnås. Hänsyn ska tas till såväl den fysiska arbetsmiljön som psykologiska och sociala förhållanden på arbetsplatsen.
I figur 10 visas en illustration över de faser som ingår i systematiskt arbetsmiljöarbete. Första steget är att
undersöka rådande arbetsförhållanden, för att sedan kunna göra en riskbedömning. Därefter åtgärdas de risker som kommit fram. Slutligen kontrolleras det att de utförda åtgärderna har gett resultat. I cirkelns mitt listas nyckelord som är viktiga för SAM.
SAM ska vara en naturlig del av verksamheten på samma
sätt som exempelvis ekonomi- och kvalitetsfrågor. Ett fungerade SAM leder bland annat till att risker i arbetet upptäcks och åtgärdas i tid; olycksfall, sjukdom, stress och andra negativa följder av arbetet förebyggs; trivsel och engagemang i arbetet ökar.
Figur 3 SAM-cirkeln visar hur ett fungerande arbetsmiljöarbete ska bedrivas (Systematiskt arbetsmiljö- arbete, AFS 2001:1).
TEORI
Arbetsmiljöarbetet bygger på samverkan. Såväl arbetsgivare som skyddsombud och arbetstagare bör delta aktivt.
Vem gör vad? (Systematiskt arbetsmiljöarbete, AFS 2001:1)
• Arbetsgivaren har huvudansvaret. Företagets chef behöver känna till arbetsmiljölagen och de regler som gäller för företaget, så att arbetsmiljöarbetet kan läggas upp på ett bra sätt.
• Arbetstagarna deltar i arbetsmiljöarbetet genom att till exempel rapportera risker, tillbud, sjukdom och olycksfall, föreslå åtgärder och lämna synpunkter på det som genomförts.
• Skyddsombudet är med vid planering och genomförande av arbetet, till exempel vid undersökning av arbetsförhållandena, planering av åtgärder och årliga uppföljningar.
• Företagshälsovården är en expertresurs i arbetsmiljöarbetet. Den kan till exempel behöva anlitas vid undersökningar och riskbedömningar och för att föreslå åtgärder och utbilda personal.
3.1.2 Ergonomi
Arbetslokalernas storlek och utformning bör ta hänsyn till belastningsergonomiska krav och ge utrymme för arbetsställningar och arbetsrörelser som lätt kan avlastas och varieras. Den fysiska aktiviteten bör dock inte bli för inskränkt. Arbetsplatser och pausutrymmen som har väl genomtänkt placering och utformning kan bidra till att vi rör oss mer.
På en väl utformad arbetsplats finns möjligheten att större delen av tiden arbeta i en upprätt ställning med sänkta axlar och överarmarna nära kroppen (Belastningsergonomi, 2006).
Anpassade arbetshöjder går att åstadkomma genom att arbetsbord och arbetsstol är höj- och sänkbara. Beroende på arbetsmomentet passar antingen stående eller sittande arbetsställning bättre. Omväxlande stående och sittande arbete rekommenderas dock, då det finns både fördelar och nackdelar med att stå och sitta.
Vid arbetsplatser där exempelvis trucktrafik förekommer krävs hårda golv. Vid andra verksamheter kan det vara mer lämpligt att välja golvbeläggning med lagom svikt för att minska påfrestningen på fötter, ben och rygg. Golvet bör vara anpassat till såväl den mekaniska och kemiska påverkan som det utsätts för, som till hur lätt ytskiktet ska kunna rengöras (Arbetsplatsens utformning, AFS 2000:42).
Vid stående arbete bör det finnas ett fritt arbetsutrymme vid arbetsplatsen eller maskinen på minst 1 meter. Vid knästående arbete bör utrymmet utökas till minst 1,15 meter, se figur 11.
Liggande arbete ska i möjligaste mån undvikas (Arbetsmiljöfonden, 1984). När det gäller transportgångar på arbetsplatsen behöver en passage för gående i allmänhet vara minst 0,7 meter bred. Vid mötande gångtrafik ökas bredden till minst 1,2 meter.
TEORI
Arbete vid bildskärm
Detta avsnitt är hämtat från Arbetsmiljöverkets föreskrift om Arbete vid bildskärm, AFS 1998:5. Mer än hälften av Sveriges arbetstagare använder idag dator av något slag i sitt arbete.
Utvecklingen går mot att allt fler arbetar mycket och länge vid bildskärm. Det är därför viktigt att den fysiska utformningen av bildskärmsarbetsplatsen inte
har brister. Besvär från muskler och leder är vanliga, ofta i nacke, skuldror och armar.
Arbetet bör ge förutsättningar för variation, flexibilitet och självbestämmande. Om arbetsplatsen används av flera
personer är det särskilt viktigt att utrustningen är flexibel och lätt att ställa in och anpassa till individen. Arbetsbord och stolar bör vara enkla att variera från sitt- till ståhöjd,
bildskärmen bör placeras lågt så att blicken är lätt nedåtriktad.
För att minimera kontrasten mellan bildskärm och omgivning (ofta ljusa väggar och papper) är en ljus bildskärm, med ljus bakgrund och mörka tecken (positiv polaritet), att föredra i vanliga kontorsmiljöer (figur 12). Då slipper ögat trötta ut sig genom att ställa om sig ofta när användaren omväxlande tittar på det ljusa papperet och skärmen. Olika besvär såsom
huvudvärk och trötthetskänsla kan då undvikas. Vid arbete med en mörk skärm får ofta en kompromiss göras med hänsyn till de ljusa papperen. Allmänbelysningen måste dämpas, vilket kan försämra synergonomin vid andra arbetsuppgifter. En ljus skärm är också mindre känslig för besvärande spegling, bländning och reflexer från den omgivande miljön, vilket kan underlätta placeringen av skärm och arbetsplats i rummet. Därigenom kan en ljus arbetslokal bibehållas.
Bländning och reflexer i skärm och tangenter kan ofta undvikas genom en lämplig inbördes placering av bildskärm och ljusarmaturer. Artificiella ljuskällor, fönster och andra öppningar samt ljusa inventarier och väggar är faktorer som kan ge upphov till reflexer och bländning i bildskärm, tangentbord och arbetsytor. Armaturens avbländning och ljusfördelning är särskilt viktig i lokaler med flera arbetsplatser. Arbetsplatsen bör orienteras så att bländning och reflexer från fönster minimeras. Det är lämpligt att placera bildskärmen så att dagsljuset kommer in från sidan. Störande dagsljus kan avskärmas med t.ex. markiser, gardiner eller persienner. Eventuell platsbelysning kan hänga längs med främre bordskanten, vilket ger bra ljusinfall och liten bländningsrisk. Dämpning av belysning eller dagsljus är en nödlösning, i första hand löses sådana problem genom optimal placering av arbetsplatsen. Forskning visar på problem med för mörka lokaler.
3.1.3 Buller
Buller definieras som miljöförsämrande, ofta oönskat ljud som är störande och i vissa fall skadligt för hörseln (www.ne.se, 2007). Den individuella känsligheten för buller varierar, ljud som inte stör en normalhörande person kan vara mycket störande för en hörselskadad.
Störande buller ger både psykologiska och fysiologiska effekter, enligt Arbetsmiljöverkets föreskrift om Buller, AFS 2005:16. De psykologiska effekterna gäller upplevelsen av bullret.
Hit hör exempelvis trötthet och irritation, som den som utsätts för buller inte nödvändigtvis
Figur 5 För att minska kontrasten till omgivningen är det lämpligt att arbeta vid en bildskärm med ljus
bakgrund och mörka tecken.
TEORI
själv kopplar till bullret. Fysiologiska reaktioner på buller kan vara exempelvis ökad hjärtfrekvens, förhöjt blodtryck och utsöndring av stresshormoner.
Enligt Arbetsmiljöverket (AFS 2005:16) får inte den dagliga bullerexponeringsnivån, det vill säga det normaliserade värdet över en åtta timmars arbetsdag, överstiga 80 dB. För impulsljud gäller 135 dB. Om bullret överstiger dessa nivåer har arbetsgivaren ansvar att vidta åtgärder för att minska bullerexponeringen.
Ofta kan även buller med låg nivå upplevas som störande, därför går det inte att ange någon nedre gräns då bullerdämpande åtgärder inte är motiverade (AFS 2005:16). Känsligheten för buller är ofta stor under arbete med mer komplexa uppgifter, speciellt arbetsuppgifter som kräver att information i tal eller skrift behandlas. I exempelvis kontors- och laboratoriemiljöer kan buller från fasta anläggningar och från apparatur och datoranläggningar uppfattas som en nödvändig olägenhet. Det är därför viktigt att även sådan utrustning är bullerdämpad så långt som möjligt.
Ljudabsorberande skivor på väggar och tak kan förbättra ljudklimatet. Ljudspridningen begränsas och ljudnivån sänks. I en bullerkällas absoluta närhet påverkas dock inte ljudnivån nämnvärt av ökad absorption.
I tabell 1 nedan visas föreslagna exponeringsvärden för olika arbetsförhållanden.
Tabell 1 Exponeringsvärden för olika arbetsförhållanden (AFS 2005:16)
Grupp Arbetsförhållanden Exempel på aktiviteter
Exponering under normal arbetsdag Ekvivalent A-Vägd ljudtrycksnivå [dB]
I
Stora krav på stadigvarande koncentration och på säker taluppfatthet
Undervisning (där maskiner och andra bullerkällor normalt inte används i undervisningen)
35*
II
Stora krav på stadigvarande
koncentration eller behov av att kunna föra samtal obesvärat.
Gynnsamma möjligheter att erhålla relativt låg ljudnivå
Kontorsarbete utan bullrande kontorsmaskiner.
Patientsamtal och liknande Sammanträden
40*
III
Betydelsefullt att kunna samtala eller stadigvarande krav på precision, snabbhet eller uppmärksamhet.
Endast mindre bullrande utrustning direkt knuten till arbetet.
Processkontroll och fjärrstyrning Manuell montering, kontroll, sortering, packning, lagerarbeten m.m.
Servering i restauranger (med undantag för dansrestauranger och diskotek).
55*
IV
Verksamhet där bullrande maskiner och utrustning används och som normalt ej omfattas av grupperna I, II och III.
Huvudsakligen praktiskt arbete, arbete med maskiner och processer i verkstäder och industri.
Jord- och skogsbruk, bygg- och anläggningsverksamhet.
Betjäning av last- och transportutrustning
Arbete i dansrestauranger och diskotek
75
* För grupperna I, II och III gäller att ljudbidrag från den egna verksamheten inte omfattas av det värde som anges i tabellen.
TEORI
3.1.4 Belysning
Med rätt utformad belysning ökar trivseln i arbetet. Det skapas dessutom en god visuell miljö, ökar säkerheten mot olycksfall och motverkar ögonbesvär.
Det finns många olika begrepp att tala om inom området belysning (Arbetsplatsens
utformning, AFS 2000:42). Några av dem är belysningsstyrka, luminans och reflektionsfaktor.
Belysningsstyrka är ett mått på det mot en yta infallande ljuset och luminans definieras som hur mycket ljus en yta utsänder per ljusenhet. Beroende på hur hög reflektionsfaktor en yta har reflekterar den olika mycket ljus.
Det brukar nämnas tre olika typer av belysning inomhus (AFS 2000:42):
• Allmänbelysning – lokalen belyses med ett jämnt fördelat ljus.
• Platsorienterad allmänbelysning – armaturerna placeras så att varje arbetsplats belyses.
• Allmänbelysning med tillsatsbelysning – allmänbelysningen kompletteras med platsbelysning eller liknande.
Huvudprincipen vid belysning av arbetsytor och arbetsstycken är att ljuset ska falla in bakifrån och uppifrån vänster (höger för vänsterhänta). Ljusets riktning och infall måste kunna varieras med hänsyn till arbetssituationen.
Ljusets fördelning i rummet har stor betydelse för våra synintryck. Skillnaden mellan den ljusaste och den mörkaste platsen i rummet (kontrasten) får inte vara för stor, då ögat kan få svårt att ställa om. Det blir dessutom svårt att urskilja detaljer. Kontrasten mellan
arbetsstycket, närmaste omgivningen och det yttre synfältet bör helst inte överstiga förhållandet 5:3:1.
Bländning uppkommer när ögat utsätts för starkare ljus än vad det är lämpat för. I
arbetslokaler kan bländning uppstå antingen genom att man tvingas titta direkt in i ljuskällan, eller genom att ljuset reflekteras i ett fönster eller en bildskärm. Det går att undvika eller minska bländning på olika sätt (Ljuskultur, 1990):
• genom lämplig placering av belysningen.
• genom val av lämpliga armaturer med effektiv avskärmning och ljusfördelning.
• genom att speglingar i blanka ytor undviks.
För att praktiskt bestämma hur mycket ljus en arbetsplats bör ha används ofta begreppet belysningsstyrka. I tabell 2 nedan syns vilka rekommendationer som finns för olika sorters arbetsplatser.
TEORI
Tabell 2 Generella rekommendationer för belysningsstyrkor (allmänljus) i olika arbetslokaler (Ljuskultur, 1990).
Grupp
Lokal och typ av arbete Belysningsstyrkor
(Allmänbelysning)
Arbetslokaler i allmänhet Lux, Vanliga
förutsättningar
Lux, Krävande förutsättningar
A Arbeten med små eller måttliga krav på seendet, t.ex. grovt
maskin- och bänkarbete, grovt kontorsarbete, kopiering. 300 (200) 500 (300)
B Arbeten med normala krav på seendet, t.ex. medelfint maskin- och
bänkarbete, vanligt kontorsarbete, maskinskrivning. 500 (300) 750 (300)
C Arbeten med något högre krav på seendet, t.ex. fint maskin- och
bänkarbete, kontroll, avsyning, arbete i storkontor. 750 (300) 1000 (500)
D
Arbeten med stora krav på seendet, t.ex. polering, kontroll av blanka ytor, lödning, färgkontroll, laboratoriearbete,
dieselverkstäder.
1000 (300) 1500 (500)
Eftersom ljuskällan åldras och armaturerna kan bli smutsiga bör belysningen
överdimensioneras till högre värden än de rekommenderade, så att den även efterhand klarar de satta rekommendationerna.
Belysning förbrukar mycket energi. För att minska energiförbrukningen är det ofta en fördel att minska allmänljuset till förmån för platsbelysning. Väggar och tak bör målas i ljusa färger.
Vissa färger, som ljusgult eller beige, reflekterar ljuset 4-5 gånger bättre än mörkgröna eller mörkröda färger. Genom att måla i rätt färg kan armaturer med lägre effekt användas och energi sparas (AFS 2000:42).
Tillgång till dagsljus och utblick är en viktig del i en god arbetsmiljö. Det bör därför eftersträvas. Dagsljus är positivt för hälsotillståndet genom att människans dygns- och årsrytmer stimuleras, man kan orientera sig i tid och rum samt få en naturlig uppfattning av rummets och föremålens skiftningar i färg och form.
Eftersom dagsljuset varierar kraftigt med årstid, tid på dygnet och väderlek är det svårt eller omöjligt att enbart med dagsljus få en varaktigt god arbetsbelysning. Därför kompletteras ofta dagsljus med artificiell belysning på så sätt att belysningsanläggningar dimensioneras utan hänsyn till dagsljus.
En nackdel med att ha mycket fönster för att öka dagsljusinsläppet är risken för solinstrålning.
Det kan medföra olägenheter i form av värme och bländning, särskilt vid stora fönsterytor.
För att minska solinstrålningen är det nödvändigt att installera någon sorts avskärmning.
Exempel på avskärmning är fasadskärmar, markiser, persienner, värmereflekterande glas och gardiner. Utvändig avskärmning, t.ex. markis, ger normalt bästa verkan. Det bör gå att reglera avskärmningen efter behovet så att inte dagsljuset stängs ute i onödan. (AFS 2005:16)
3.1.5 Ventilation
Inomhusluft kan innehålla upp till flera hundra luftföroreningskomponenter, enligt Hygieniska gränsvärden och åtgärder mot luftföroreningar, AFS:2005:17. Ofta är koncentrationen av respektive ämne låg i förhållande till de hygieniska gränsvärden som Arbetsmiljöverket beslutat om. Ventilation är ett sätt att hålla luftföroreningskoncentrationen på en låg nivå för
TEORI
Utrymmena bör ventileras så effektivt som möjligt. Luftutbyteseffektiviteten bör vara minst 40 % (AFS 2005:17). Ventilationen styr flera olika faktorer; luftkvalitet, temperatur,
hastighet, renhet och fuktighet. För att få tillräckligt bra värden på dessa faktorer är det ofta nödvändigt med ett ventilationssystem med fläktstyrd från- och tilluft.
Inom industrin eller vid annan verksamhet där hälsofarliga ämnen hanteras behövs oftast både processventilation och allmänventilation för att människor ska kunna vistas där utan att få bestående skador eller besvär av luftföroreningar. När det är möjligt ska man använda material och processer som avger så lite föroreningar som möjligt.
Ventilationssystem bör alltid utformas så att luftföroreningar tas om hand så nära källan som möjligt. Vid hantering av extremt giftigt eller farligt material krävs ofta total inkapsling. I andra fall kan det räcka med dragskåp, huv eller punktutsug. Det är mycket viktigt att punktutsuget placeras så nära föroreningskällan som möjligt eftersom effektiviteten avtar snabbt med avståndet från utsugsöppningen.
Fläktstyrda ventilationssystem kan ge upphov till buller. Även låg bullernivå kan leda till försämrad prestation vid koncentrationskrävande arbete. Ventilationsinstallationer ska, liksom andra maskiner, installeras och underhållas så att de ger ifrån sig så lite oväsen som möjligt. I det här fallet innebär det rätt val av fläkt och ljuddämpare, utformning av fläktinlopp,
utformning och placering av spjäll samt utformning av don.
3.2 5S – Ordning och reda
5S är en japansk metod för att skapa ordning och reda på arbetsplatsen. Den består av fem termer som syftar till att kontinuerligt och ihärdigt hålla ordning och därmed minska skaderisken, få stabilare processer, få en trevligare arbetsplats och förbättra underhållet på utrustningen (5S – Ordning och reda, 2006). Med en välordnad och städad arbetsplats är det lättare att se problemen och det slöseri man har, och åtgärda dessa i tid. De fem stegen är sortera, systematisera, städa, standardisera och se till (Andersson, 2004). För att fullborda ett framgångsrikt 5S-arbete krävs ytterligare en punkt – disciplin. Det är viktigt att alla är
motiverade att följa de normer och regler som finns på arbetsplatsen och ta ansvar för sitt och lagets handlande.
1. Sortera (Seiri)
Ta reda på vad som verkligen behövs och vad som är inte är nödvändigt för att kunna
genomföra det dagliga arbetet. Det finns tre typer av onödigt material; verktyg, lager/buffertar och utrustning. Allt onödigt märks med röd lapp och allt trasigt med gul lapp. Materialet forslas bort direkt under överseende av arbetsledare och representanter från alla skiftlag. Alla måste vara överens om vad som ska tas bort. Leta även efter grundorsakerna till smuts och åtgärda dessa om möjligt (läckande rör, brist på stänkskydd m.m.).
2. Systematisera (Seiton)
Se till att var sak har sin plats och märk upp den tydligt. Placera material och utrustning
”smart” så att onödiga gångtider och felaktiga lyft och rörelser kan undvikas. Tack vare denna ordning går det att eliminera slöseri i form av belastningsskador, onödiga transporter, för stora lager och tidsförluster när man letar något.
TEORI
Genom att dela upp sakerna i olika kategorier beroende på hur ofta de används och vilken funktion de har blir det lätt att avgöra var de ska placeras. Saker som används ofta placeras så nära arbetsplatsen som möjligt och saker med liknande funktion placeras tillsammans. Det finns några grundregler för hur materialet och dess plats märks upp. Verktygstavlor bör ha verktygens konturer målade på de platser de ska hänga. Platser på golvet för soptunnor, pallyftare, verktygsskåp etc. bör märkas med målade linjer. Använd skyltar för att märka upp föremål. Med märkningen blir det lätt att se när något fattas eller inte finns på sin plats.
3. Städa (Seiso)
Gör rent ordentligt! Då kan alla smutsorsaker upptäckas, kartläggas och åtgärdas. Maskiner, rör, kablage, kabelstegar, biutrymmen etc. – allt skall göras ordentligt rent. På en ren och välstädad arbetsplats är det lätt att se snabbt när eventuella läckage eller andra smutsorsaker uppkommer.
4. Standardisera (Seiketsu)
Skapa regler och rutiner och utse ansvariga för att ordningen ska upprätthållas. Sätt upp checklistor för daglig vård av utrustning och lokaler. Dokumentera ansvarsområdena så att alla vet vad som ska göras och hur det ska göras. Fotografera gärna arbetsplatsen så att det är lätt att veta hur den ska se ut.
5. Skapa vana (Shitsuke)
Se till att ordningen hålls genom att regler och rutiner följs. 5S ska bli en del av det dagliga arbetet. Genomför regelbundna revisioner på ordningen och se till att all personal är utbildad inom metoden. Det är viktigt med självdisciplin!
FRÅN MALM TILL STÅL…
4 Från malm till stål…
I nedanstående avsnitt ges en kort introduktion till hur stålprocessen på SSAB Tunnplåt i Luleå fungerar. Avsikten är att ge läsaren ökad förståelse för innehållet i det senare avsnittet Kartläggning av nuläget.
SSAB Tunnplåt AB är Nordens största tunnplåtstillverkare. I Luleå finns den metallurgiska produktionen inom bolaget med koksverk, masugn och stålverk med stränggjutning. Därifrån levereras dagligen stålämnen (slabs, se ordlista) till Borlänge, där vidareförädling sker och stålet valsas till tunnplåt.
Stål framställs genom att kolhalten i råjärn sänks till under 2 %. För att stålet sedan ska få olika egenskaper tillsätts varierande mängder av olika sorters legeringar. Framställningen av stål sker i ett antal steg. Detta avsnitt behandlar stålprocessen vid SSAB Tunnplåt i Luleå och bygger på information från Stålboken (2002), varifrån även nedanstående figurer är hämtade.
Hela processen illustreras i figur 3.
Figur 6 Illustration av processflödet på SSAB Tunnplåt i Luleå.
4.1 Stenkol blir koks
Koks (se ordlista) behövs i masugnen för att få ut järn ur järnmalmen. I koksverket hettas kol upp i smala, slutna ugnar, utan syretillförsel. När det blir så hett att kolet flyter förgasas de ämnen som ska bort och koks bildas. Upphettningen tar ungefär 18 timmar, därefter kyls koksen med vatten och transporteras till masugnen.
4.2 Järnmalm blir råjärn
Järnmalm reduceras till rent järn när syrehalten sänks.
Detta görs genom upphettning i masugnen (se figur 4).
Koks från koksverket och malmpellets från LKAB, samt övriga tillsatsämnen fylls kontinuerligt på från masugnens topp. Extra syrerik, het blästerluft blåses in i masugnen för att värma upp malmen. Den reduceras långsamt till järn när kolatomer från bland annat koks reagerar med malmens syreatomer. Nere i masugnen är temperaturen så hög att järnet smälter och droppar ner i
Koksverk
Masugn Svavel-
rening
LD- konverter
CAS-OB
RH
Stränggjutning
Figur 7 I masugnen reduceras järnmalm till rent järn genom upphettning.
FRÅN MALM TILL STÅL…
ugnens botten, där det sedan tappas ut i vagnar som kallas torpedos (se ordlista). Kvar i masugnen stannar så kallad slagg (se ordlista), som binder föroreningar från järnet.
4.3 Råjärn och skrot blir stål
I stålverket tappas råjärnet från torpedon till en råjärnsskänk. Detta bildar en charge, det vill säga den mängd råjärn som ryms i en skänk. I svavelreningen injiceras kalciumkarbid genom en lans som doppas ner i smältan. Svavlet i råjärnet reagerar med kalcium, se figur 5. Då bildas slagg som ligger på smältans yta. Beroende på hur mycket kalciumkarbid som tillsätts varierar svavelnivån för det färdiga stålet. Slagget skrapas av och återvinns till viss del. Det finns två parallella svavelreningsstationer, som styrs från samma kontrollrum.
Figur 8 Svavlet tas bort med hjälp Figur 9 I LD-konvertern blandas råjärn med skrot av kalciumkarbid. innan syrgas blåses i och minskar kolhalten.
När råjärnet är avsvavlat ska kolhalten sänkas. Stål bildas när kolhalten i råjärn kommer under 2 %. Precis som vid svavelreningen finns det två parallella stationer vid LD-konvertern. Där blandas råjärnet med skrot innan syrgas blåses med högt tryck mot smältans yta så att
kolhalten sänks, se figur 6. En grov legering av stålet görs när det sedan tappas i en stålskänk.
Även här bildas slagg, som blir kvar i LD-konvertern när stålet tappas. Det mesta av slaggen återanvänds sedan i masugnsprocessen.
Det finns hundratals olika stålsorter. Finjusteringen av temperaturen och av legeringar i stålet sker i två olika processer, CAS-OB och RH. I CAS-OB (figur 7) tillsätts legeringar i form av metalltråd eller metallbitar som sänks ner i det flytande stålet genom en keramisk huv.
Argongas tillsätts från botten för att röra om och skydda stålet från luftens syre. Även här finns två parallella stationer.
Figur 10 I CAS-OB tillsätts rätt mängd leg- Figur 11 I RH cirkulerar stålbadet under eringar medan argongas rör om smältan. vakuum. Extremt låga kolhalter kan erhållas.
Mycket rent stål med extremt låga kolhalter framställs i RH. Där cirkulerar stålbadet under vakuum, liknande som när man suger vätska i ett sugrör. Kol och syre förgasas och vätehalten sänks, se figur 8.
FRÅN MALM TILL STÅL…
4.4 Stränggjutning till slabs
När stålet är förädlat enligt önskemål ska det gjutas till slabs.
Gjutningen sker kontinuerligt genom att skänk efter skänk töms ner i en slags mellanbehållare som aldrig blir tom (figur 9).
Därifrån tappas stålet ner i en gjutform och sedan vidare ner i en gjutbåge. Stålet kyls med vatten och stelnar mer och mer. När stålet har stelnat helt kapas strängen i 11 meters längder som kallas slabs.
Avsvalnade slabs lastas på järnvägsvagnar och transporteras till Borlänge där de valsas till tunnplåt.
Figur 12 Stålet gjuts till slabs som sedan fraktas till Borlänge.
KARTLÄGGNING AV NULÄGET
5 Kartläggning av nuläget
Avsnittet ger en beskrivning av hur dagens verksamhet fungerar och hur personalflödet ser ut.
Syftet med avsnittet är att såväl problem som fördelar med nuläget kommer fram i ljuset. De kan då åtgärdas alternativt tas till vara vid utformningen av det nya driftlabbet.
Laboratoriedriften på SSAB Tunnplåt i Luleå består av tre olika delar, se figur 13. På Våtkemiska laboratoriet analyseras bland annat processvatten och miljöprover. På
Laboratoriet för råmaterial görs fysikaliska analyser på råmaterial, dvs. fukthaltbestämning, siktanalys mm. Dessutom torkas prover och bereds innan de skickas vidare till driftlabbet.
Figur 13 Organisationsschema över labverksamheten på SSAB Tunnplåt i Luleå. Den rödmarkerade delen visar vad detta projekt behandlar.
Största delen av verksamheten sköts i Driftlaboratoriet, som också är den del som detta projekt behandlar (rödmarkerat i figur 13). Driftlabbets huvudlokal (huvudlabbet) är
lokaliserad precis utanför SSAB Tunnplåts område, det vill säga på ett nämnvärt avstånd från själva produktionen. Transporter av prover till huvudlabbet sker i huvudsak med rörpost. På driftlabbet görs kontinuerliga analyser på råjärns- och stålprover från processen. Det görs även dagliga analyser av slagg och andra restprodukter samt olika råmaterial.
Varje dygn tas det kontinuerligt prover från de olika processerna ute i verket, från masugn till stränggjutning. Vid masugnen tas ett prov för varje torpedo som tappas, därefter tas det minst ett prov för varje charge och delprocess. Proverna analyseras i driftlabbets olika
analysinstrument med avseende på ett antal grundämnen. Snabba analyssvar är ofta önskvärt.
Prover från LD-konvertern och CAS-OB är extra brådskande och analyseras automatiskt i respektive labcontainer ute i produktionen. Då analysresultaten för proverna är oumbärliga för stålproduktionen krävs att instrumenten är tillgängliga dygnet runt. Därför finns det minst dubbla uppsättningar av varje typ av instrument. Om ett instrument skulle gå sönder eller kräva service finns alltid ett annat i reserv.
Utöver de kontinuerliga proverna analyseras även mindre frekventa prover av bland annat pellets och koks samt en del från externa kunder.
SSAB:s
laboratorieverksamhet
Driftlab Våtkemi Råmaterial
Huvudlab LD
labcontainer CAS-OB labcontainer
KARTLÄGGNING AV NULÄGET
5.1 Personalflöde och layout
I figur 14 syns ett utdrag av en ritning över dagens huvudlab. En fullkomlig, större ritning ses i bilaga 3. Den övre delen utgör lokal för provberedning och den nedre är analyslab. De olika typerna av analysinstrument skiljs åt med färger och står utplacerade enligt förteckningen till höger. I de efterföljande avsnitten beskrivs analysinstrumentens funktion samt de olika proverna som analyseras. I bilaga 4 finns en förteckning över vilka instrument, både gamla och nya, som enligt tidigare beslut ska finnas i det nya driftlabbet. I figuren nedan och ritningen i bilaga 3 visas siffror på instrument och utrustning som kan kopplas till bilagan.
Ritningen visar också hur det kontinuerliga flödet av personal och prover ser ut i dagens verksamhet. Röd linje visar flödet för stålprover, grön för råjärnsprover och blå linje för slaggprover. Flöden för mindre frekventa analyser och provberedningar visas ej i illustrationen.
Figur 14 Ritning över nuvarande huvudlab, med personal- och provflöden inritade. Färgerna på flöden och utrustning förklaras ovan, till höger. Siffrorna anger vilka instrumenten och maskinerna är, se bilaga 4.
5.2 Analysinstrumenten och deras funktion
Vid moderna stålverkslaboratorium används numera mest instrumentella analysmetoder.
Nedan ges en kort redogörelse för de olika analysmetoder som brukas i driftlabbet på SSAB Tunnplåt i Luleå (Bavrell, 1995).
5.2.1 Gnistspektrometri
Optisk emissionsspektrometri (OES) med gnistexcitering kallas i dagligt tal för
gnistspektrometri. Det är den vanligaste metoden för rutinmässig analys av stål och metaller.
Metoden är snabb, den har hög precision och låga detekterbarhetsgränser för flertalet element.
Stålprover Råjärnsprover Slaggprover
Personal- och provflöde Gnistspektrometer Röntgenspektrometer Lecoinstrument
Utrustning för provberedning Analysinstrument
