OPTIMALIZACE VÝROBY VLOŽKOVÝCH FILTRŮ VE FIRMĚ GEA - LVZ LIBEREC A.S.

Technická univerzita v Liberci Fakulta strojní

Aleš Géczi

OPTIMALIZACE VÝROBY VLOŽKOVÝCH FILTRŮ VE FIRMĚ GEA - LVZ LIBEREC A.S.

Bakalářská práce

2010

Technická univerzita v Liberci

Fakulta strojní Katedra výrobních systémů

Obor: Strojírenství Zaměření : Výrobní systémy

OPTIMALIZACE VÝROBY VLOŽKOVÝCH FILTRŮ VE FIRMĚ GEA - LVZ LIBEREC A.S.

KVS – VS – 74

Aleš Géczi

Vedoucí práce : doc. Dr. Ing. František Manlig

Počet stran: 54 Počet příloh: 2 Počet obrázků: 20 Počet tabulek: 16 Počet modelů nebo

jiných příloh: V Liberci 28. 5. 2010

Prohlášení

Byl jsem seznámen s tím, že na mou diplomovou práci se plně vztahuje zákon č. 121/2000 Sb., o právu autorském, zejména § 60 – školní dílo.

Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé diplomové práce pro vnitřní potřebu TUL.

Užiji-li diplomovou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědom povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.

Diplomovou práci jsem vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím diplomové práce a konzultantem.

Datum: 28. 5. 2010

Podpis ………..

Bakalářská práce KVS - VS - 74

TÉMA: OPTIMALIZACE VÝROBY VLOŽKOVÝCH FILTRŮ VE FIRMĚ

GEA - LVZ LIBEREC A.S.

ANOTACE

:

Tato práce se zabývá optimalizací výroby vložkových filtrů ve firmě GEA LVZ a.s. Zaměřuje se na odstraňování plýtvání při výrobě těchto filtrů a zvyšování produktivity. Produktivita je zvyšována hledáním a odstraňováním úzkých míst. Výsledkem této práce je nový návrh layoutu výroby. Pozornost je také věnována době přestavby stroje, proto jsou zde předloženy doporučení pro zavedení metody SMED. Byly provedeny analýzy montáže filtrů, které se staly základem pro nové, produktivnější postupy montáže.

THEME: OPTIMIZATION OF THE PRODUCTION OF CYLINDER

FILTERS IN COMPANY GEA - LVZ LIBEREC A.S.

SUMMARY:

This work deals with optimization of the production of cylinder filters in the company GEA LVZ a.s. It focuses on eliminating waste in manufacturing these filters and increasing productivity. Productivity is increased by finding and removing bottlenecks. The result of this work is a new design of production layout. Attention is also paid to the time of rebuilding a machine, so recommendations are presented for the introduction of SMED methods. Analyses of assembly filters were made, which became the foundation for new, more productive methods of assembly.

Klíčová slova: PLÝTVÁNÍ, PRODUKTIVITA, LAYOUT, SMED

Zpracovatel : TU v Liberci, Fakulta strojní, Katedra výrobních systémů Dokončeno : 2010

Archivní označení zprávy:

Počet stran: 56 Počet příloh: 2 Počet obrázků: 20 Počet tabulek: 16 Počet modelů nebo jiných příloh:

Poděkování

Velmi rád bych poděkoval panu doc. Dr. Ing. Františkovi Manligovi za cenné rady, připomínky a náměty při vedení mé bakalářské práce. Chtěl bych také poděkovat za spolupráci a odbornou pomoc vedoucímu technické kanceláře pro středisko filtrů ve firmě GEA LVZ a. s. panu Ing. Antonínu Prosovi a také technologovi Antonínu Konopiskému.

Obsah

Prohlášení... 3

ANOTACE: ... 4

Poděkování... 5

Obsah ... 6

Seznam zkratek ... 7

1 Úvod... 8

2 Metody zlepšování procesů ... 9

2.1 Paretova analýza ... 9

2.2 Plýtvání ... 10

2.3 SMED ... 13

2.4 Layout (prostorové uspořádání pracovišť)... 16

2.5 Tvorba layotu :... 18

3 Praktická část: ... 19

3.1 Představení firmy GEA LVZ a.s. [2]:... 19

3.2 Určení představitelů výrobků... 21

3.3 Představení výrobků M13F, M11F, A14F a MF ... 22

3.4 Layout současného stavu a nového návrhu... 24

3.5 Hodnocení stávajícího a nové layoutu ... 32

3.6 Zvyšování produktivity výroby ... 33

3.7 Odstraňování úzkých míst ... 37

3.7.1 Při výrobě Hepa filtrů ... 37

3.7.2 Při výrobě filtrů Multiform ... 40

3.8 Dosažené výsledky při výrobě filtru Multiform ... 48

4 Závěr ... 50

Seznam použité literatura... 51

Přílohy... 52

Seznam zkratek

A14F filtr Absopur filtrační třídy H14

EDF stroj na nanášení tmelu

M11F filtr Micropur filtrační třídy H11

M13F filtr Macropur filtrační třídy H13

MDF Medium Density Fibreboard (středně

zhuštěná dřevovláknitá deska)

MF filtr Multiform

PUR polyuretan

SMED Single Minute Exchange Die

tac čas čisté výroby

TAG stoj na skládání složenců

tbc přípravný čas

1 Úvod

Dnešní trh je velmi globální a dynamický. Podniky musí čelit tváří v tvář stále sílící konkurenci. Na trhu má hlavní slovo zákazník, který je stále náročnější. Dnes již úspěch nespočívá v tom, co platilo dříve, ve výrobě laciných, standardních výrobků ve velkých sériích. Tento posun je dán celou řadou faktorů. Mezi tyto faktory patří zvyšující se nároky na kvalitu výrobků a služeb, a to stále za stejnou nebo nižší cenu.

Dále globální konkurence, neustále rostoucí náklady na výrobu a mnoho dalších. Proto dnes může být úspěšný pouze ten, kdo vyrábí přesně to, co zákazních chce, ve správný čas, vysoké kvalitě a nízké ceně. Je zřejmé, že rostoucí sortiment, velké varianty výrobků a menší výrobní dávky už nelze zvládnout tradičními prostředky organizace, řízení a výroby.

Jedinou možností, jak být úspěšní, je neustále hledat nové cesty, jak zvyšovat a zlepšovat produktivitu práce, technologií, energií, materiálů a kapitálu. Je důležité neopomínat důležitost odstraňování plýtvání ve všech oblastech výroby, řízení a administrativy. Všechny výše předložené skutečnosti byly podnětem k zadání bakalářské práce ve firmě GEA LVZ a.s. Tato práce se zaměřuje na dva hlavní cíle.

Prvním cílem je zhodnocení stávajícího layoutu výroby vložkových filtrů s ohledem na štíhlou a co nejoptimálnější výrobu. Po tomto zhodnocení by měla být předložena nová varianta uspořádání výroby, která by umožňovala co nejlepší využití strojů a lidí.

Druhým cílem je analýza součastné výroby. V tomto bodě se práce zaměřuje na zvyšování produktivity výroby, která je snižována plýtváním. Z tohoto důvodu je cílem práce hledání, eliminace a případně odstranění plýtvání ve výrobě.

2 Metody zlepšování procesů

2.1 Paretova analýza

Je možné předpokládat, že 50% úsilí vede k 50% výsledku. To však není pravda.

Vyvrátil to Vilfredo Pareto. Ve svém pravidle ukázal, že základní rovnováha mezi vynaloženým úsilím a následnou odměnou neplatí. Paretova analýza vychází z myšlenky, že 20% všech našich činností přináší 80% zisku. Je-li tomu tak, pak není důležité zabývat se stejně podrobně všemi činnostmi, ale soustředit se jen na ty činnosti, které nám přinesou největší užitek.

Paretova analýza se realizuje v několika krocích [5]:

1. Definování místa analýzy – výběr procesu a činností, kde chceme zvýšit zisk nebo efektivitu. Může se např. jednat o úspěšnost produktů, reklamace, neshody ve výrobě či administrativě apod.

2. Sběr dat – pro analýzu je zapotřebí získat relevantní data o fungování a jejich hodnoty se zapíší do tabulky.

3. Uspořádání dat – získaná data se seřadí podle největšího výskytu, četností, největší váhy, či jiného kritéria. Vždy se však seřadí od největší zvolené hodnoty po nejmenší (tab. 2.1.1).

Tab. 2.1.1: Příklad tabulky pro Paretovu analýzu

4. Lorenzova kumulativní křivka – tato křivka vznikne tak, že se kumulativně sečtou hodnoty u jednotlivých dat a vynesou se do grafu (graf 2.1.1).

typ výrobku

četnost poruchy

kumulativní četnost

%

kumulativní součet

A 30 30 48,4

B 20 50 80,6

C 7 57 91,9

D 3 60 96,8

E 2 62 100,0

Graf 2.1.1: Paretova analýza

5. Stanovení kritéria rozhodování – zde se můžeme rozhodnout využít striktně Paretova pravidla 80/20 nebo je možné si vybrat, že chceme odstranit libovolné procento poruch.

6. Identifikování hlavních příčin – z hodnoty 80% vyneseme čáru na kumulativní Lorenzovu křivku. Z ní pak spustíme svislou čáru, která nám oddělí ty příčiny, kterými se máme zabývat (graf 2.1.1.). Tyto příčiny mají největší vliv na následky.

7. Stanovení nápravných opatření k odstranění nebo rozvoji příčin, které nám způsobují nejvíce ztrát, nebo naopak vedou k navýšení zisku.

2.2 Plýtvání

Abychom mohli rozpoznat plýtvání při výrobě, musíme jej napřed definovat.

Jedna z možných definic plýtvání je [4]: „vše, co nepřidává produktu hodnotu, nebo ho nepřibližuje zákazníkovi.“ Opakem plýtvání je práce s nárůstem hodnoty nebo práce přibližující produkt zákazníkovi, tedy ta činnost, za kterou je ochoten platit.

Rozeznáváme sedm základních druhů plýtvání [4]: nadvýroba, čekání, nadbytečná manipulace, špatný pracovní postup, vysoké zásoby, zbytečné pohyby, chyby pracovníků. Osmý druh plýtvání je nevyužití lidí (obr. 2.2.1).

Obr. 2.2.1: Druhy plýtvání [4]

Nadprodukce

Nadprodukce je jedním z nejhorších plýtvání z důvodu dalších nákladů, např.: na skladování, náklady na výrobky, které nebyly prodány. Nadvýroba také snižuje výkon výroby, protože bere zdroje (lidi, materiál, stroje, sklady), které lze využít na výrobu jiných výrobků. Projevuje se například tím, že pracovníci provádějí práci, kterou nikdo nepotřebuje. Dalším projevem je to, že zákazník dostává informace, které nežádal, nebo dva lidé provádějí stejnou práci (tzv. dvojitá kontrola, dvojí zpracování informací…) Dále vytváření zbytečných informací (grafy, tabulky…), které nevyužijeme.

Čekání

Čekání se projevuje například tím, že stroj stojí a čeká na obsluhu. Pracovník nevyrábí, protože čeká na materiál, díly, pomůcky, kontrolu, informaci, opravu či seřízení stroje, uvolnění výroby nebo pozoruje běžící stroj.

Nadbytečná manipulace

Patří mezi nejčastější druh plýtvání. Projevuje se například vícenásobným transportem. A to nejčastěji materiálů a výrobků ze skladů na pracoviště a z meziskladů

opět na pracoviště. Také dlouhými trasami pro přepravu materiálu a výrobků nebo zbytečným přesunem materiálu a výrobků než najdou svoje místo.

Špatný postup

Projevuje se například navržením špatného materiálu, nevhodnou konstrukcí výrobku, přípravku nebo nástroje. Špatným postupem také při výrobě vznikají velké zbytky materiálu.

Vysoké zásoby

Toto plýtvání se nejhůře odstraňuje, protože nám zakrývá jiné problémy, mezi něž patří například dlouhá výměna nástrojů, poruchy strojů, špatné řízení a plánování.

Důležité je, uvědomit si, že vysoké zásoby spotřebovávají finance a plochu na skladování. Tento druh plýtvání se vyznačuje velkou rozpracovaností výrobků, vysokými zásobami materiálů a hotových výrobků.

Zbytečné pohyby

Všechny pohyby pracovníků, které jsou nepotřebné a které nepřidávají hodnotu výrobku. Toto plýtvání je způsobeno špatným uspořádáním pracoviště (pracovník zbytečně chodí velké vzdálenosti pro polotovar, daleko odnáší hotové výrobky, dále velká vzdálenost strojů při vícenásobné obsluze nebo špatné umístění tiskárny v kanceláři…). A také hledáním čehokoli, co pracovník potřebuje pro svoji práci (průvodka, výkres, nástroj nebo přípravek…).

Chyby pracovníků

Chyby pracovníků jsou plýtváním, které vyžadují dodatečnou práci (transport navíc, opakování operace a kontroly, demontáž…), která bere čas a finance.

Toto plýtvání je často zaviněno nedodržováním pracovního postupu či špatným postupem. Nedostačující bývá také vizuální řízení, neboli zřetelné označení a zviditelnění standartu (barevné značení pomůcek a prostředků, ukázka neshodných dílů, obrázkový postup…) Mnohdy chybí zavádění poka-yoke, což je prostředek pro identifikaci vady v místě jejího vzniku, kde hlavní myšlenkou je, zabránit vadným dílům v postupu na další operaci.

Nevyužití lidí

Nevyužíváme znalosti, schopnosti a talent pracovníků, také nedochází ke zvyšování kvalifikace pracovníků (např. kurzy, školeními, ale třeba i zaškolováním na různých pracovištích). Chybí odměňování výkonu práce, nápadů, zlepšení. Neřeší se požadavky pracovníků.

2.3 SMED

Chceme-li snižovat náklady a spotřebu času, musíme se vážně zamyslet nad tím, kolik času nám trvá změna výroby a jestli při ní neplýtváme časem. Plýtvání při změně výroby se dá rozdělit do 4 skupin.

1. Do této skupiny patří nejčastěji plýtvání způsobené hledáním nástrojů a pomůcek nutných pro výměnu, zkoumání pracovních postupů a rozhodování co dále vyrábět.

2. V této skupině se nejčastěji plýtvá utahováním šroubů s mnoha závity, vkládáním různých podložek, pozorováním a čekáním na pracovníka, či zbytečnou chůzí pro „něco“.

3. Při doseřizování jsou plýtváním opakované pohyby pro doseřízení pracovních výšek a nástrojů.

4. Poslední skupinou, ale ne méně důležitou, je čekání na někoho, kdo rozhodne, že můžeme vyrábět.

K odstranění nákladů na změnu výroby máme v zásadě dvě možnosti:

• prodlužovat dobu beze změny

• zkrátit dobu změny

První možnost v dnešní době nemá moc velký úspěch, protože musíme pružně reagovat na poptávky trhu, který v dnešní době nechce malý sortiment ve velkých výrobních dávkách, ale spíše chce širokou nabídku sortimentu v malém množství.

Z toho důvodu má doba na změnu výroby velký význam. Proto vznikla metoda SMED.

SMED (Single Minute Exchange Die, což je možné volně přeložit jako výměna nástrojů pod 10 min.) Tato metoda vznikala v Japonsku v 50. a 60. letech dvacátého

století. Mašín [4] uvádí: „Touto metodou se dá snížit čas změny výroby až na 1/50 původní doby“. Vzhledem k této skutečnosti je, i bez růstu velikosti výrobní dávky, poměr doby změny výroby k celkovému času výroby velmi malý. Proto se nevyplatí odstraňovat náklady, způsobené změnou výroby, zvětšováním výrobních dávek.

Základní princip metody SMED je patrný z následujícího obrázku:

Obr. 2.3.1: Kroky metody SMED [6]

Před použitím této metody je důležité nastudovat současnou změnu výroby (měření práce, rozhovor s obsluhou a seřizovači nebo celou celý postup natočit na video, ke kterému se mohou zainteresovaní pracovníci vyjádřit).

V původním stavu je zapotřebí na základě studia rozdělit činnosti na interní a externí.

První krok spočívá v převedení interních činností na externí, neboli provádění přípravných činností za chodu stroje. Např.:

• hledání přípravků, nástrojů či měřidel

• odnos všech pomůcek na místo

• přednastavení přípravků, nástrojů a měřidel

• zajištění palet, vozíků a jeřábů

Druhý krok spočívá ve zkrácení interních a externích činností. U interních činností je důležité se zaměřit na rychlejší způsoby upevňování nástrojů, zkrácení zkušební doby a standardizaci dílů. U externích se klade důraz na přípravu nástrojů (obr.

2.3.2) a jejich transport (speciální vozíky).

Obr. 2.3.2: Přípravek pro rychlou přípravu nástrojů [4]

Některé techniky pro zkrácení interních činností:

• standardizace procesu přetypování

• standardizace dílů a strojů, které jsou používány při výměně

• využití rychloupínačů jedením pohybem (použití pružin, kolíků, magnetismu…) nebo jednou otáčkou (použití U-podložek…)

• používání nástrojů, které se seřídí v přípravku a s ním jsou vloženy do stroje

• využívání paralelních operací – více operátorů

• vytvoření multipersonálního přetypovacího týmu

• automatizace procesu přetypování

Naší snahou by mělo být neustálé zlepšování, kterého lze dosáhnout jen tréninkem a snahou zavést koncept „nulových změn“ (zero changeover), jehož myšlenkou je zkrátit změnu výroby pod 3 minuty. Jako inspirace může posloužit

„balet“ mechaniků ve formuli F1 (obr. 2.3.3)

Obr. 2.3.3: Přestavba formule [1]

2.4 Layout (prostorové uspořádání pracovišť)

Rozeznáváme dva základní typy layoutů:

• Technologický layout

Používá se pro větší množství variabilních procesů z hlediska počtu i posloupností zpracovatelských operací. Vytvářejí se skupiny pracovišť podle technologické příbuznosti a podobnosti zpracovatelských operací a to následovně:

strojní pracoviště podle druhů strojů a ruční pracoviště podle druhu manuálních operací.

Layout je určen pro větší množství variabilních procesů, při jejich nízké frekvenci. Na jednotlivých pracovištích jsou univerzální stroje (lisovny, svařovny…).

Výhody:

Výrobková flexibilita, možnost výroby širokého druhů výrobků. Zavádění nových výrobků je jednoduché, rychlé a nenákladné. Úzká specializace pracovníků v rámci pracovišť, vyšší kapacitní využití strojů.

Nevýhody:

Dlouhá průběžná doba výroby, vysoký stav zásob rozpracované výroby, velké mezioperační ztráty, obtížná manažerská koordinace izolovaných pracovišť, zastarávání výrobního zařízení. Univerzálnost strojů má za následek pomalejší zpracovatelské časy, než by umožnily specializované stroje. Pomalá zpětná vazba mezi vznikem vady a jejím objevením.

• Předmětný layout

Používá se pro vysoce opakované procesy, které dostatečně vytíží pracoviště v uvedené posloupnosti. Seskupení pracovišť je podle posloupností zpracovatelských operací.

Výhody:

Mezioperační činnosti nepřidávající hodnotu jsou minimalizovány. Krátké průběžné doby a minimum mezioperačních zásob. Nižší zásoby hotových výrobků a nižší nároky na plochu pro blízkost linek. Standardizace operací má za následek nadprůměrnou kvalitu produktů. Rychlá identifikace vady.

Nevýhody:

Výroba omezených výrobkových rodin, z nichž každá má téměř identické požadavky. Výrobní zařízení jsou většinou jednoúčelová, takt linky většinou neměnný, stroje v lince jsou závislé a linka buď stojí či funguje. Někdy je nižší využití operátorů z důvodu kratšího taktu, než má úzké hrdlo linky. Problémy jsou při nízkých objemech výroby, která se pak stává neekonomickou. Široká škála výrobků není možná. Zavádění nových výrobků je obtížné, zdlouhavé, nákladné. Abnormalita jednoho pracoviště narušuje ostatní. Práce je jednotvárná.

V reakci na přednosti a nedostatky předchozích typů vznikl další duh layotu:

• Buňkový layout.

Vhodný pro podobné procesy, při různých počtech i posloupnostech operací.

Výhody:

Uspořádání buněk umožňuje pracovníkům pracovat blízko sebe. Z toho důvodu je minimální manipulace s materiálem nebo polotovarem mezi stroji. Buňkové uspořádání také umožňuje vícenásobnou obsluhu strojů. Další výhodou je zkrácení průběžné doby výroby a s tím související zmenšení rozpracovanosti výroby a zásob.

Umožňuje vyrábět více variant výrobků, ale v rámci výrobkové rodiny.

Nevýhody:

Při navržení příliš velké výrobkové rodiny musí být výrobní buňka velká (tj.

mnoho strojů a lidí) a z toho důvodu může docházet k problémům s manipulací. Naopak, když je navržena výrobková rodina malá, což má za následek malé výrobní buňky, může docházet k nákladné duplicitě strojů.

2.5 Tvorba layotu :

Při tvorbě layotu bychom měli respektovat zásady tvorby štíhlého materiálového toku [3] :

1. Výstup jedné operace je vstupem druhé operace.

2. Těsné uspořádání strojů s možností vícestrojové obsluhy.

3. Úzké stroje a zařízení, která umožňují umístění řídícího panelu ve výšce a vertikální otvírání dveří.

4. V U-buňce jsou první a poslední operace u sebe, aby je mohl vykonávat jeden operátor.

5. Počáteční a koncový bod operátora jsou blízko sebe.

6. Vyvážený materiálový tok s jednoduchou manipulací na další operaci.

7. Plynulý materiálový tok bez zásobníků, palet a kontejnerů.

8. Maximální využití gravitace při manipulaci mezi operacemi.

9. Malé přepravky a manipulační zařízení.

10. Redukce ploch mimoúrovňovou manipulací.

11. Nářadí, pomůcky a dodavatelé jsou umístěni co nejblíže, přípravky jsou rozděleny na jednotlivá zařízení.

12. Žádné překážky pohybu operátora (dopravníky, zábradlí, skříňky, řídící panely, přepravky) v prostoru buňky.

13. Flexibilita pro rychlou a jednoduchou reorganizaci buňky - modularita, mobilita zařízení.

14. Polotovary a vstupující součástky jsou skladovány blízko místa spotřeby a jsou snadno dosažitelné operátorem.

15. Mezisklady jsou umístěny blízko buněk, které zásobují.

3 Praktická část:

3.1 Představení firmy GEA LVZ a.s. [2]:

GEA

GENERUJE EXKLUZIVNÍ ATMOSFÉRU

Výroba vzduchotechniky má v Liberci dlouhodobou tradici. První informace o výrobě ventilátorů pro kovářské výhně najdeme v historických materiálech z roku 1906.

Moderní historie se však datuje od l. 5. 1992, kdy byly založeny Liberecké vzduchotechnické závody, a.s. V rámci procesu velké privatizace se tato akciová společnost stala součástí nadnárodního koncernu GEA, který je v současné době majoritním vlastníkem firmy.

Firma je orientována na výrobu lehké vzduchotechniky, kde zaujímá vedoucí místo na českém trhu. Našimi hlavními partnery jsou dodavatelské firmy v oblasti vzduchotechniky, topení a chlazení, kterým dodáváme produkty na špičkové evropské úrovni.

Kromě dodávek na český trh zajišťujeme výrobu a dodávky vytápěcích jednotek, ventilátorů, klimatizačních jednotek a filtrů pro celoevropskou prodejní síť GEA.

S našimi výrobky se můžete setkat např. v Německu, Anglii, Francii ale i na dálném východě v Rusku. Samozřejmostí je i poradenská činnost, technická podpora zákazníka a pružný servis.

Výrobky firmy:

• Vytápěcí jednotky

• Ventilátory

• Plynové infrazářiče

• Vzduchové clony

• Klimatizační jednotky

• Regulace

• Centrální klim. jednotky

• Přesná klimatizace

• Komfortní klimatizace

• Výrobníky studené vody

• Odvlhčovací jednotky

• Výměníky tepla

• Vzduchové filtry

• Čisté prostor

Obr. 3.1.1: Sortiment výrobků firmy GEA LVZ a.s. [2]

Výroba filtrů se dělí na :

• kapsové filtry

Obr. 3.1.2: Kapsový filtr [2]

• filtrační vložky pro hrubou a jemnou filtraci

Obr. 3.1.3: Filtr Multiform [2]

• vysoce účinné filtry (Hepa, Ulpa)

Obr. 3.1.4: Filtr třídy Hepa [2]

• speciální filtry

Obr. 3.1.5: Speciální filtr [2]

V této práci se zaměříme na výrobu vysoce účinných filtrů (skupiny Hepa, Ulpa) a filtračních vložek pro hrubou a jemnou filtraci (skupina Multiform).

3.2 Určení představitelů výrobků

Vzhledem k velikému sortimentu výrobků, byl nejprve proveden výběr představitelů výrobků ze skupin Hepa a Multiform. K tomu byla použita Paretova analýza a její pravidlo, že 20% výrobků tvoří 80% výroby. Protože se jedná o interní a nepublikovatelné informace firmy, jsou zde předloženy pouze výsledky této analýzy ve formě grafů (graf 3.2.1 a 3.2.2).

Graf 3.2.1: Paretova analýza pro filtry skupiny Hepa

Ze skupiny Hepa byli Paretovou analýzou vybráni tito představitelé:

• M13F

• M11F

• A14F

Graf 3.2.2: Paretova analýza pro filtry skupiny Multiform

Ze skupiny Multiform byl Paretovou analýzou vybrán pouze tento představitel:

• MF

3.3 Představení výrobků M13F, M11F, A14F a MF

Výrobky M13F (Macropur filtrační třídy H13 typu F, tj. složence nejsou uspořádány do tvaru V), M11F (Micropur filtrační třídy H11 typu F), A14F (Absopur filtrační třídy H14 typu F) jsou představitelé skupiny Hepa. Všechny tyto výrobky budeme předpokládat ve standardních a nejčastěji vyráběných rozměrech 610x610x78 mm.

Základní společná charakteristika filtrů Macropur, Micropur a Absopur [2]:

Základem filtru je filtrační medium ve formě speciálních filtračních papírů ze skleněných submikronových vláken. Tento filtrační papír je naskládán do stabilního složence, jehož optimální počet a výška skladů ve vztahu k pracovnímu bodu filtru zajišťuje požadovanou třídu filtrace a dlouhou životnost filtrační vložky. Separace papíru je provedena housenkami tavného lepidla. Filtrační složenec je vzduchotěsně upevněn do rámu, který spolu s nekonečným těsněním z pěnového PUR garantuje kvalitní utěsnění filtrační vložky v upínacích skříních. Tato konstrukce filtru tvoří základ pro plnění vysokých požadavků na čistotu vzduchu.

Hlavní rozdíl mezi filtry Macropur, Micropur a Absopur je v jejich rámu:

• Macropur a Micropur má standardně rám z MDF (dřevo)

• Absopur má standardně rám z hliníkového profilu Samozřejmostí je použití rámů dle přání zákazníka.

Technologický postup výroby filtrů Macropur, Micropur a Absopur je stejný:

1) Na stroji TAG je vyroben složenec dané filtrační třídy, separace, počtu skladů a rozměrů.

2) Montáž na stroji EDF, který nanese na díly rámu tmel. Poté jsou za pomoci přípravku jednotlivé části filtru (složenec, díly rámu a popřípadě ochranná mříž) smontovány.

3) Nanášení těsnění a to buď na stroji EDF (na těsnění), nebo ručně.

4) Zkoušení filtru.

5) Balení a expedice.

Výrobek MF (Multiform)

Nejtypičtějším představitelem skupiny Multiform je MF85-6, což je Multiform filtrační třídy F7 s rozměry 592x592x298 mm.

Základní charakteristika filtrů Multiform [2]:

Jako filtračního media se používá speciálních filtračních papírů, skládajících se z celulózových nebo ze skleněných submikronových vláken, které mají požadovanou třídu filtrace. Tento filtrační papír je naskládán do stabilního složence, který má optimální počet a výšku skladů ve vztahu k pracovnímu bodu filtru. Průběžné housenky tavného lepidla zajišťují nejen stabilitu složence, ale i pravidelné a rovnoběžné sklady filtračního media a tím plnohodnotné využití filtrační plochy. Filtrační složence sestavené do tvaru „V“ jsou vzduchotěsně zality tmelem do stabilního plastového rámu filtru z ABS. Obvodová upínací příruba umožňuje kvalitní utěsnění filtrační vložky v upínacím rámu. Filtrační vložky Multiform mohou být upevňovány do běžných stěnových upínacích rámů, dodávaných LVZ a.s., ve kterých je nalepeno těsnění.

Technologický postup výroby filtrů Multiform:

1) Na stroji TAG je vyroben složenec dané filtrační třídy, separace, počtu skladů a rozměrů.

2) Montáž na stroji EDF, který nanese na díly rámu tmel. Poté jsou za pomoci přípravku jednotlivé části filtru (složenec, díly rámu a popřípadě ochranná mříž) smontovány.

3) Na přání zákazníka je prováděno nanášení těsnění na stroji EDF (na těsnění).

4) Balení a expedice.

3.4 Layout současného stavu a nového návrhu

Na následujících obrázcích je zachycen součastný layout (obr. 3.4.1) a navrhovaný layout (obr. 3.4.4.) Na obrázcích obr. 3.4.2 a obr. 3.4.3 jsou ukázány Spaghetti diagramy pro součastný layout. Spaghetti diagramy pro navrhovaný layout jsou zobrazeny na obr. 3.4.5 a obr. 3.4.6. Poslední obrázek (obr. 3.4.7) předkládá doplňující informace pro navrhovaný lyaout.

Obr. 3.4.1: Aktuální layout

1 – sklad kartonů 4 – díly na multiformy, mdf 7 – hliníkové profily

2 – hotové výrobky k expedici 5 – přípravky, hliníkové profily, mdf 8 – výroba CKG rámů 3 – hotové díly – skladem 6 – hotové složence

Obr. 3.4.2: Aktuální layout – Spaghetti diagram pro filtry Hepa

Obr. 3.4.3: Aktuální layout – Spaghetti diagram pro filtry Multiform

Obr. 3.4.4: Nový layout pracoviště

1 – sklad kartonů 4 – složence odebrané ze stroje 7 – hliníkové profily, mdf

2 – hotové výrobky k expedici 5 – díly na Multiform, mdf 3 – sklad pro díly, které jdou na EDF těsnění 6 – hotové složence

Obr. 3.4.5: Nový layout – Spaghetti diagram pro filtry Multiform

Obr. 3.4.6: Nový layout – Spaghetti diagram pro filtra Hepa

Obr. 3.4.7: Materiálový tok nového layoutu

3.5 Hodnocení stávajícího a nové layoutu

Stávající Layout

Výhody:

• dobré zásobování důležitých strojů TAG, EDF na montáž a EDF na těsnění, což by při jiném uspořádání bylo těžší, protože jsme limitováni výtahy, které mají jednoznačné a nezaměnitelné použití

Nevýhody:

• časté křížení drah výrobků, které může pracovníkům zhoršovat transport a manipulaci s polotovary a výrobky (obr. 3.4.2 a 3.4.3)

• špatné umístění některých pracovišť, což způsobuje, že výrobek cestuje přes celou dílnu tam a zpátky. To má za následek delší transport výrobku (tab. 3.5.1) a s tím související horší přehled o rozpracovanosti výroby.

• neumožňuje efektivní přesuny pracovníků (rotace pracovníků nebo výpomoc) mezi pracovišti z důvodů větších vzdáleností mezi pracovišti

Nový Layout

Výhody:

• snížení křížení drah a tudíž zlepšení manipulace a transportu (obr. 3.4.5 a 3.4.6)

• výrobek necestuje chaoticky z jedné strany haly na druhou

• kratší transportní vzdálenosti s výrobkem (tab. 3.5.1)

• rychlá možnost přesunu z pracoviště balení na pracoviště ručního lepení těsnění nebo na pracoviště dotmelování a také k výpomoci s přestavbou na stroji TAG, což je velmi důležité, aby bylo možné dobře aplikovat metodu SMED (obr. 3.4.7)

Nevýhody:

• prodloužení trasy pro zásobování stroje TAG (obr. 3.4.7)

Tab. 3.5.1: Porovnání jednotlivých řešení, vzhledem ke vzdálenostem, které urazí výrobek Vzdálenost, kterou urazí výrobek od první operace po poslední operaci

Stávající layout Nový layout

Výrobek Vzdálenost

[m] Výrobek Vzdálenost

[m]

Zlepšení [%]

MF 82 MF 60 27

MF s těsněním 108 MF s těsněním 87 19

MFs tahokovem 113 MFs tahokovem 85 25

MF dotmelený, bez těs. 156 MF dotmelený, bez těs. 75 52

MF dotmelený, s těs. 145 MF dotmelený, s těs. 83 43

Multi 2004 73 Multi 2004 62 15

Hepa, MDF s těs. na EDF 135 Hepa, MDF s těs. na EDF 93 31 Hepa do Al s těs. na EDF 138 Hepa do Al s těs. na EDF 101 27 Hepa, MDF s ručním těs. 144 Hepa, MDF s ručním těs. 94 35 Hepa do Al s ručním těs. 147 Hepa do Al s ručním těs. 102 31

3.6 Zvyšování produktivity výroby

Produktivitu lze zvyšovat různými způsoby: snížením nákladů na výrobu, zvyšováním využití strojů a lidí, zvyšováním počtu vyrobených výrobků, odstraňováním plýtvání…

Tato práce se zaměřuje na hledání úzkých míst, které brání zvýšit počet výrobků.

Z norem byly získány následují grafy. Další důležitým zdrojem bylo pozorování reálné výroby a rozhovory s konstruktérem, technologem, mistrem a jednotlivými operátory.

Úzká místa jsou v grafech vyznačena zelenými obdélníky.

Filtry skupiny Hepa s rámem z hliníkového profilu jsou vyráběny ve 2 variantách:

1) s ručním nanášením těsnění

Graf 3.6.1: Doba trvání jednotlivých operací pro filtry třídy Hepa s hliníkovým rámem 1

2) s těsněním nanášeném na stroji EDF

Graf 3.6.2: Doba trvání jednotlivých operací pro filtry třídy Hepa s hliníkovým rámem 2

Filtry skupiny Hepa s rámem z MDF jsou vyráběny ve 2 variantách:

1) s ručním nanášení těsnění

Graf 3.6.3: Doba trvání jednotlivých operací pro filtry třídy Hepa s rámem z MDF 1

2) s těsněním nanášeném na stroji EDF

Graf 3.6.4: Doba trvání jednotlivých operací pro filtry třídy Hepa s rámem z MDF

Při výrobě Hepa filtrů je podle normy úzké místo:

• zkoušení

Další pozornost je věnována kritickému místu, kterým je:

• montáž EDF pro filtry s hliníkovým rámem Filtr Multiform je vyráběn ve 4 variantách:

1) základní varianta

Graf 3.6.5: Doby trvání jednotlivých operací pro základní Multiform

2) s ochranným tahokovem

Graf 3.6.6: Doby trvání jednotlivých operací Multiform s tahokovem

3) s těsněním

Graf 3.6.7: Doby trvání jednotlivých operací pro Multiform s těsněním

4) s těsněním a ochranným tahokovem

Graf 3.6.8: Doby trvání jednotlivých operací pro Multiform s těsněním i tahokovem

Při výrobě filtrů Multiform existují podle varianty filtru úzká místa:

• výroba složenců – toto úzké místo je ještě umocněno tím, že při každé změně třídy filtrace musí dojít k výměně role papíru, kdežto pracoviště montáže nemá při změně třídy filtrace žádné přestavby.

• lepení tahokovu

Srovnáním normy s reálně vyrobenými kusy bylo zjištěno další kritické místo, kterým je:

• montáž EDF – při montáži pracují dva operátoři na jednom stroji EDF.

Stroj neumožňuje nanášení tmelu oběma operátorům zároveň, proto

vznikají situace, kdy jeden operátor nemůže montovat z důvodu, že stroj nanáší druhému operátorovi na díly tmel. Tím je vždy jeden operátor ve výkonu limitován.

Hlavní důraz je kladen na výrobu složenců, protože přes toto úzké místo procházejí všechny 4 varianty Multiformů. Z obrázku 1 uvedeným v příloze vidíme, že úzkým místem, kterým je lepení tahokovu, prochází pouze 21 % výroby filtrů Multriform, proto se jím tato práce nezabývá.

3.7 Odstraňování úzkých míst

3.7.1 Při výrobě Hepa filtrů

b) Zkoušení Hepa filtrů

Toto místo se jeví podle norem jako úzké místo výroby. Pozorováním a měřením doby zkoušení bylo zjištěno, že doby zkoušení filtrů jsou od 2:30 do 4 minut (do velikosti 610x610). Z toho vyplývá, že by norma 14 minut na filtr mohla být razantně zkrácena. Po rozhovoru s technologem vyplynulo, že tuto normu ovlivňují další dva důležité faktory, se kterými je potřeba počítat:

• zmetky tj. děravé filtry, které se musí opravit a následně znovu vyzkoušet.

Tuto opravu provádí také obsluha pracoviště zkoušení.

• norma, která vymezuje povinné přestávky pro obsluhu z důvodu únavy očí

V následujícím výpočtu je pracováno s nejdelším naměřeným časem 4 min na zkoušení 1 filtru. Ze statistik bylo zjištěno, že průměrná měsíční zmetkovitost za 1 čtvrtletí letošního roku je mezi 11-12%. Proto je počítáno s 15% zmetkovitostí. Doba na opravu filtru se rovná době zkoušení tj. 4 min. Z toho vyplývá, že zkoušení dobrého filtru trvá 4 min. Doba zkoušení a oprava děravého filtru je 12 min. Je zvolen koeficient a = 1,1. Tímto koeficientem je započítáván čas pro delší dobu zkoušení, který je nutný pro filtry větší než 610x610 mm. Potom je výpočet doby zkoušení 1 filtru následující:

(

)

(

)

⋅

= oprav dobrych

ac a t t

t (1)

Vypočítaný čas podle vzorce (1) je 5,72 min. Jde o dobu zkoušení bez započítání času na odpočinek, který nám stanovuje norma. Tento čas nebude nutné připočítávat, když zavedeme v pravidelných intervalech (třeba 1 hodiny) rotaci operátorů. Tím si jejich oči odpočinou a zároveň neplýtváme časem, když operátor odpočívá.

Nejjednodušší se jeví vzhledem k rozmístění pracoviště výměna operátora z pracoviště zkoušení s operátorem na stoji EDF na nanášení těsnění (obr. 3.4.1).

b) Optimalizace montáže filtru Hepa s hliníkovým rámem na stroji EDF

Pozorováním montáže, byl získán postup montáže a doba trvání jednotlivých operací, které jsou zachyceny do následující tabulky tab.3.7.1. V tabulce je vidět, které operace provádí jaký operátor a jak dlouho trvají. Tyto operace jsou prováděny na stroji EDF na montáž.

Tab. 3.7.1: Postup montáže filru Hepa s hliníkovým rámem Číslo

operace Operace Operátor

1 [s]

Operátor 2 [s]

1 pustit stroj 5

2 donést složence 15

3 položit tahokov 5

4 položit složenec 5

5 provlečení pásky 15

6 provlečení pásky 15

7 příprava úhelníků 10

8 smontovat boky - zacvaknutí přípravku 15

9 dát díly do EDF 5

10 dát úhelníky do boků 20

11

smontovat druhé boky-šroubování

v přípravku 60

12 dát díly do EDF 5

13 čistit filtr 30

14 povolit přípravek - 1. strana šroubování 15

15 stáhnout filtr 35

15 16 povolit přípravek - 2. strana šroubování 15 17 povolit přípravek - boky na zacvaknutí 15

18 odnést filtr 15

19 donést profily 15

Po poslední operaci je filtr odnesen na pás nebo vozík, kde musí 30 minut tuhnout. Poté je ještě rám filtru odmašťován a rohy rámu filtru jsou přelepovány páskou.

Tyto operce se provádí mimo stroj EDF.

Na následujícím obrázku obr. 3.7.1 je možné vidět současný stav prováděné montáže a stav navrhovaný. Schéma je kresleno v měřítku, kde 1 řádek znamená 5 sec.

Operace jsou číslovány a shodují se s tab. 3.7.1. Je zde zachycen i průběh nanášení tmelu na díly, aby nedocházelo k čekání operátorů na stroj. V současném stavu smontují operátoři 1 filtr za 4:40 min. Navrhovaný stav ukazuje, že pokud se nám podaří odstranit plýtvání ve formě čekání, lze ho smontovat za 4 min při dodržení stávajících časů jednotlivých operací. Toto zkrácení montáže o 40 sec. na 1 kus filtru je zvýšení produkce o 16 %. Tyto časy jsou samozřejmě bez následného odmašťování rámu filtru a lepení pásek na rohy rámu filtru. Jde o čistý čas montáže na stroji EDF.

Obr. 3.7.1: Schéma jednotlivých operací při montáži filtru Hepa s hliníkovým rámem

Navržený stav zachycuje průběh výroby už několikátého filtru - tj. ne úplně prvního na začátku série. Pro úplně první kus v sérii musí být nejprve dány díly do EDF a puštěn stroj a poté se pokračuje navrhovaným postupem.

3.7.2 Při výrobě filtrů Multiform

a) Zvyšování produktivity stroje TAG na výrobu složenců – metoda SMED

Byla provedena analýza přestaveb a bylo zjištěno, že se přestavby na stroji TAG dají rozdělit na 2 typy:

• Přestavba při změně šířky složence

• Nahrazení spotřebované role novou rolí nebo výměna role z důvodu změny zakázky

Z pozorování a z rozhovorů s obsluhou stroje byly zjištěny postupy přestaveb.

Jednotlivé postupy byly rozděleny na jednotlivé úkony a ty následně změřeny.

• Přestavba - změna šířky složence

Základní stav u přestavby při změně šířky složence je patrný z tab. 3.7.2:

Všechny činnosti (od 1 do 8) jsou téměř vždy prováděny jako interní tj. při zastaveném stroji.

Tab. 3.7.2: Základní stav přestavby 1

Přestavba stroje 1 - změna šířky složence číslo

operace popis operace čas

operace

průběžný čas

1 vypnutí stroje - 0:00

2 transport složenců z TAG na paletu 1:00 1:00

3 transport složenců 1:30 2:30

4 příprava nové palety 0:30 3:00

5 nastavení programu 0:20 3:20

6 výpočet separace 0:30 3:50

7 seřizování ořezávacích nožů 3:00 6:50

8 zapnutí stroje - 6:50

interní činnost externí činnost

1. krok aplikace SMED

Snahou je přesunout interní činnosti na externí. Potom by přestavba mohla mít podobu, jak je navrženo v tab. 3.7.3:

Tab. 3.7.3: Přestavba 1 po zavedení prvního kroku metody SMED

Přestavba stroje 1 po 1. kroku SMED - změna šířky složence

číslo

operace popis operace čas

operace

průběžný čas

1 vypnutí stroje - 0:00

2 transport složenců z TAG na paletu 0:20 0:20

3 nastavení programu 0:20 0:40

4 seřizování ořezávacích nožů 3:00 3:40

5 zapnutí stroje - 3:40

Operaci č.2 – transport složenců je možno zkrátit na 20 sec. za předpokladu, že operátor průběžně odebírá složence a tudíž tento čas je na poslední 1 až 3 kusy.

2. krok aplikace SMED:

Jde hlavně o zkracování interních činností, což by u této přestavby znamenalo zkrátit operaci č.4 – tj. seřizování ořezávacích nožů.

• Přestavba - výměna spotřebované role za novou

Základní stav u přestavby při nahrazení spotřebované role novou rolí je zaznamenán v tab. 3.7.4:

Všechny činnosti (od 1 do 25) jsou téměř vždy prováděny jako interní tj. při zastaveném stroji.

Tab. 3.7.4: Základní stav přestavby 2

Přestavba stroje 2 - nová role číslo

operace popis operace čas

operace

průběžný čas

1 vypnutí stroje - 0:00

2 odvíjení role 0:40 0:40

3 povolování role 0:20 1:00

4 zvedák nahoru 0:15 1:15

5 zvedák dolu 0:15 1:30

6 sundání role 0:15 1:45

7 transport staré role 0:30 2:15

8 transport nové role 0:30 2:45

9 zvedák nahoru 0:15 3:00

10 nasazení nové role 0:10 3:10

11 upnutí nové role 0:20 3:30

12 lepení pásky 0:30 4:00

13 spojování papíru 0:30 4:30

14 lepení vrchní pásky 0:20 4:50

15 čištění trysek 0:50 5:40

16 vypisování průvodky 0:20 6:00

17 popis složenců - na paletě 1:40 7:40

18 transport složenců 1:00 8:40

19 transport průvodky 0:10 8:50

20 hledání palety + transport palety 1:20 10:10 21 rovnání a prohlížení průvodek 1:10 11:20

22 domluva s parťákem 1:15 12:35

23 transport složenců z TAG na paletu 1:50 14:25

24 domluva s parťákem 2:30 16:55

25 zapnutí stroje - 16:55

interní činnost externí činnost

1. krok aplikace SMED:

Snahou je přesunout interní činnosti na externí. Poté by přestavba mohla vypadat, jak je ukázáno v tab. 3.7.5:

Tab. 3.7.5: Přestavba 2 po prvním kroku metody SMED

Přestavba stroje 2 po SMED - nová role číslo

operace popis operace čas

operace

průběžný čas

1 vypnutí stroje - 0:00

2 odvíjení role 0:40 0:40

3 povolování role 0:20 1:00

4 zvedák nahoru 0:05 1:05

5 zvedák dolu 0:15 1:20

6 sundání role 0:15 1:35

7 výměna rolí na zvedáku 0:15 1:50

8 zvedák nahoru 0:15 2:05

9 nasazení nové role 0:10 2:15

10 upnutí nové role 0:20 2:35

11 lepení pásky 0:30 3:05

12 spojování papíru 0:30 3:35

13 lepení vrchní pásky 0:20 3:55

14 čištění trysek 0:50 4:45

15 transport složenců z TAG na paletu 0:20 5:05

16 zapnutí stroje - 5:05

Operaci č.4 – zvedák nahoru je možno zkrátit na 5 sec. za předpokladu, že operátor dopředu před výměnou vysune zvedák těsně pod vyměňovanou roli tj. nenechá ho úplně dole.

Operaci č.15 – transport složenců je možno zkrátit na 20 sec. za předpokladu, že operátor průběžně odebírá složence a tudíž tento čas je na poslední 1 až 3 kusy.

2. krok aplikace SMED

Jde hlavně o zkracování interních činností. U této přestavby je důležité se zaměřit na lepší napojování papíru. Jednou z možností by bylo vyzkoušení lepší pásky, která by měla dostatečnou pevnost proti přetržení, aby se nemusely lepit dvě pásky (vrchní a spodní). Také by se spodní páska dala lepit na roli za chodu stroje a při samotné výměně pak již stačí nasunutou roli na hřídeli pootočit na místo, kde je nalepená páska. Těmito kroky by se dalo uspořit dalších cca 40 sec. z přestavby.

Další možností, která je pro operátora mnohem pohodlnější, je použití aplikátoru k nanášení pásky. Vyhovující je například aplikátor ATG 700 (obr. 3.7.2), který by mohl zkrátil lepení pásky zhruba na 10 sec. oproti nynějším 50 sec., za

předpokladu, že budeme lepit pouze spodní pásku. Proto bude třeba vyzkoušet pásku dostatečné pevnosti.

Obr. 3.7.2: Aplikátor ATG 700

Díky zavedení metody SMED by se dala tato přestavba zkrátit na 4:30 min.

oproti normě, která je 15 min.!

• Přestavba z důvodu změny zakázky

Probíhá stejně jako předchozí přestavba (viz tabulka 1 v příloze) jen s tím rozdílem, že je ještě zapotřebí nahrát odpovídající program, což trvá zhruba 15 sec.

Úspora zavedením SMED

Následují tabulka tab. 3.7.6 zachycuje počet přestaveb v ranní směně za jeden týden.

Tab. 3.7.6: Četnost přestaveb za 1 týden

Četnost přestaveb stroje v týdnu 1.3. - 5.3. 2010 za 1 směnu

datum výměna role změna šířky složence

1.3. 5 5

2.3. 3 5

3.3 4 4

4.3. 4 9

5.3. 5 3

celkem 21 26

Na výměnu nové role je podle normy 15 min. Dalších 15 minut je tbc na každou zakázku. Byl stanoven předpoklad, že 50% přestaveb z důvodu změny šířky složenců bylo prováděno zároveň s výměnou nové role a obě přestavby byly prováděny v rámci jedné zakázky a proto je na jejich uskutečnění 15 min. V následující tabulce (tab. 3.7.7) je zachycen celkový čas přestaveb podle normy v našem sledovaném týdnu. V tabulce tab. 3.7.8 je ukázána úspora při zavedení metody SMED.

Tab. 3.7.7: Současná doba přestaveb

Celkový čas na přestavby za 1 týden a za 1 směnu - podle normy

datum

četnost výměny role

čas na výměnu rolí [min.]

četnost změny šířky

čas na změnu šířky složenců

[min.]

celkový čas přestavby za 1

den [min.]

1.3. 5 75 3 45 120

2.3. 3 45 2 30 75

3.3 4 60 2 30 90

4.3. 4 60 5 75 135

5.3. 5 75 1 15 90

celkem za

týden [min.] 21 315 13 195 510

Tab. 3.7.8: Ukazuje úsporu času, který by mohla přinést metoda SMED

Celkový čas na přestavby za 1 týden a za 1 směnu - po zavedení a dodržování SMED

datum

četnost výměny

role

čas na výměnu rolí [min.]

četnost změny šířky

čas na změnu šířky složenců

[min.]

celkový čas přestavby za 1

den [min.]

1.3. 5 25 3 12 37

2.3. 3 15 2 8 23

3.3 4 20 2 8 28

4.3. 4 20 5 20 40

5.3. 5 25 1 4 29

celkem za

týden [min.] 21 105 13 52 157

Metodou SMED se podařilo snížit čas přestavby z 510 minut za týden na 157 minut, což je snížení doby přestavby o 69%.

K dosažení těchto výsledků je, kromě dodržování metody SMED, ještě zapotřebí umožnit operátorovi, aby na všechny přípravné operace měl dostatek času za chodu stroje. To můžeme udělat dvojím způsobem:

• zvětšením výrobních dávek, což není moc reálné

• při malých výrobních dávkách poskytnout dalšího operátora, který by mu mohl pomoc s přípravou a výměnou. S tímto opatřením bylo počítáno při návrhu layotu dílny (obr. 3.4.1), kde operátor, který je na pracovišti balení nebo pracovišti ručního lepení těsnění popřípadě na pracovišti dotmelení bude pomáhat při přestavbách na stroji TAG.

b) Optimalizace montáže filtrů Multiform na stroji EDF

Optimalizace montáže Multiformů na EDF spočívá v synchronizaci jednotlivých úkonů operátorů a nanášení stroje EDF. V prvním kroku byla provedena analýza montáže. Byl získán postup montáže a doba trvání jednotlivých operací. Nejdůležitější je správné načasování vkládání dílu do stroje EDF, tak aby bylo odstraněno čekání na nanesení tmelu na díly. A v tom má každý operátor jiný postup. Proto musel být vytvořen jednotný pracovní postup (tab. 3.7.9) jednotlivých operací, tak aby operátor nemusel čekat na nanášení dílů.

Tab. 3.7.9: Postup montáže Multiform

číslo

operace popis operace čas

1 donést složence na stůl 0:10

2 dát do přípravku dva boky 0:05

3 přidělat 4 zadní příčky 0:20

4 zandat 8 složenců 1:04

5 přidělat 3 přední příčky 0:24 6 přidělat 2 krajní příčky 0:16

7 dát nové díly do EDF 0:20

8 přiklopit a zacvaknout boky 0:30

9 dolisování filtru 0:02

10 orazítkovat 0:08

11 přendat vedle přípravku 0:03

12 vizuální kontrola 0:12

13 odnést na pás 0:10

rezerva 0:16

stroj nanáší

1:20

operátor pracuje

1:21

celkem 4:00

Jelikož montáž filtrů Multiform provádějí dva operátoři na jednom stroji EDF, je zapotřebí synchronizovat jejich činnosti tak, aby se vzájemně neblokovali, tj. aby oba nepotřebovali nenanášet tmel ve stejném čase. Jedna z možností, jak toho dosáhnout, je znázorněna na obr. 3.7.3, který v měřítku zaznamenává montáž jednotlivých operátorů

a doby nanášení stoje EDF. Z tohoto obrázku je patrné, že za 1 hodinu lze smontovat 25 filtrů.

Momentálně se při výrobě pouze filtru Multiform za jednu směnu (7,5 hodin čistého času) ve dvou operátorech smontuje 150 filtrů. Při zavedení tohoto postupu by bylo možné smontovat minimálně 175 filtrů, což je navýšení výroby o 16 % oproti momentálnímu maximu. Toto zvýšení lze uskutečnit jen tehdy, pokud balení filtrů nebudou provádět operátoři z montáže na EDF.

Obr. 3.7.3: Schéma montáže filtru Multiform

3.8 Dosažené výsledky při výrobě filtru Multiform

Na základě týdenního plánu z 9. týdne byly získány počty a druhy filtrů Multiform a ty byly zaznamenány do tab. 3.8.1. Dále byl proveden výpočet spotřebovaných rolí, na jehož základě byl do této tabulky zapsán počet přestaveb. Také je zde uveden výpočet časů čisté výroby. Tyto informace jsou pro stroj TAG a jsou řazeny podle filtračního papíru a to z důvodu minima přestaveb. Pro stroj EDF jsou informace zaznamenány v tab. 3.8.2 a jsou seřazeny podle velikostí, aby nutnost přestavby byla co nejvíce eliminována.

Tab. 3.8.1: Počet druhů MF, spotřeby rolí, celkový tac pro TAG

Typ Celkem Počet rolí

Celkem přestaveb

tac na kus [min]

tac celkem

na typ [min]

MF-65-3 16 1,14 18,24

MF-65-6 38 2,2

2,4 91,2

MF-85-3 66 1,2 79,2

MF-85-5 8 2,24 17,92

MF-85-6 83

6,5

2,72 225,76

MF-95-3 114 1,2 136,8

MF-95-5 3 2,24 6,72

MF-95-6 168

12,1

2,72 456,96

MF-98-6 4 0,3 3,2 12,8

MF-99-3 2 1,44 2,88

MF-99-6 18 1,2

25

3,2 57,6

Celkem Tac na všechny multiformy 1106,08

Tab. 3.8.2: Počty druhů a celkový počet MF pro EDF

Zakázky

Typ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Celkem Celkem přestaveb

MF-65-3 2 8 4 2 16

MF-85-3 12 8 10 6 27 1 2 66

MF-95-3 12 20 2 3 4 20 30 11 2 10 114 MF-99-3 2 2

MF-85-5 4 4 8

MF-95-5 2 1 3

MF-65-6 1 20 16 1 38

MF-85-6 10 6 4 12 50 1 83

MF-95-6 12 20 25 4 6 25 40 12 23 1 168 MF-98-6 4 4

MF-99-6 14 2 2 18

Celkem kusů 520

3

Předešlé tabulky jsou podkladem pro následující kapacitní výpočty. Tab. 3.8.3 a tab.3.9.3 zobrazuje vytížení stoje TAG a montáže EDF pro náš uvažovaný příklad výroby 520 filtrů Multiform. Je z nich patrná zajímavá věc: úzkým místem není TAG, ale montáž EDF. Toto tvrzení platí za předpokladu, že se daří dodržovat normy pro stroj TAG s maximální odchylkou 6% oproti normě. Pokud toto není dodrženo, stává se úzkým místem stroj TAG.

Zavedením navrhovaných opatření pro stroj TAG a montáž EDF lze ušetřit 0,5 směny, což v naší úvaze je 3,5 hodiny. Kdyby tento ušetřený čas byl využit na výrobu dalších filtrů Multiform, mohli bychom vyrobit dalších 87 filtrů. Tím by se podařilo navýšit výrobu o 16%.

Tab. 3.8.3: Vytížení stroje TAG

Stávají stav Celkový tac

na všechny složence

[min]

Celkový čas na přestavby

[min]

Celkový čas na výrobu

všech složenců

[min]

Počet směn na výrobu

všech složenců

1106 225 1331 3,17

Navrhovaný stav

Celkový Tac na všechny multiformy

Celkový čas na přestavby

Celkový čas na výrobu

všech složenců

[min]

Počet směn na výrobu

všech složenců

1106 67,5 1173,5 2,79

Tab. 3.8.4: Vytížení montáže EDF

Stávají stav Celkový

počet multiformů

Počet smontovaných

kusů za směnu

Počet směn na výrobu

všech Multiformů

520 150 3,47

Navrhovaný stav

Celkový počet multiformů

Počet smontovaných

kusů za směnu

Počet směn na výrobu

všech Multiformů

520 175 2,97

4 Závěr

Cílem této práce byla optimalizace výroby vložkových filtrů ve firmě GEA LVZ a.s. Hlavní pozornost byla věnována layoutu výroby, odstranění plýtvání a zvýšení produktivity.

Důraz byl kladen na navržení takového layoutu, který by odstranil zbytečný transport a co nejlépe vyhovoval výrobě všech variant výrobků. Zaměřuje se především na materiálový tok výrobků. Navržený layout neřeší např. skladovací plochy, které jsou stejně velké jako stávající a proto dává prostor pro další analýzy. Přesto je prvním krokem ke štíhlé výrobě.

Dále byla odstraňována konkrétní úzká a kritická místa ve výrobě. Výsledkem jsou návrhy postupů jednotlivých montáží, které umožňují navýšení výroby v řádu několika procent. Na příkladu výroby v jednom týdnu je ukázáno, jak velkou časovou úsporu mohou přinést principy metody SMED. Proto by jejímu zavedení měla být věnována pozornost.

Zajímavý výsledek přinesla kompletní analýza výroby Multiform. Ukázala, že úzkým místem nemusí být stroj TAG. Toto zjištění by umožňovalo velkou redukci meziskladu pro složence a vzhledem k neustálému nedostatku pracovní plochy na dílně by určitě mělo smysl se tímto námětem dále zabývat.

Seznam použité literatura

[1] Čas.sk Patenty F1 zachraňujú svet: Používajú ich aj pri operáciách!

[online]. [cit. 14.4. 2010] URL:

<http://sport.cas.sk/clanok/109821/patenty-f1-zachranuju-svet-pouzivaju- ich-aj-pri-operaciach.html>

[2] GEA LVZ a.s. Filtrační média [online]. [cit. 28.4. 2010] URL:

<http://www.gealvz.cz/czech/nbsp/index.html>

[3] Košturiak, J. - Šofr, L. Projektování flexibilních výrobních systémů [online].[cit. 5.5. 2010]URL: < http://logistika.ihned.cz/c1-24118670- projektovani-flexibilnich-vyrobnich-systemu >

[4] Mašín, I. - Vytlačil, M. Nové cesty k vyšší produktivitě 1.vydání Liberec:

2000. ISBN 80-902235-6-7

[5] Střelec, J. Paretova analýza [online]. [cit. 19.4. 2010] URL:

<http://www.vlastnicesta.cz/akademie/kvalita-system-kvality/kvalita- system-kvality-metody/paretova-analyza

[6] Volko, V. Co je to: "SMED"? [online]. [cit. 12.4. 2010] URL:

<http://www.volko.cz/co-je-to-smed>

[7] 3M Průmyslová divize Lepicí transferové a oboustranné pásky [online].

[cit. 25.4. 2010] URL:

<http://solutions.3mcesko.cz/3MContentRetrievalAPI/BlobServlet?locale

=cs_CZ&lmd=1197986586000&assetId=1180594236172&assetType=M MM_Image&blobAttribute=ImageFile

Přílohy

tabulka 1: Přestavba stroje 3

Přestavba stroje 3 - výměna role z důvodu změny zakázky číslo

operace popis operace čas

operace

průběžný čas

1 vypnutí stroje - 0:00

2 transport složenců ze stroje na paletu

3 hledání průvodky

4 kontrola nové role

5 vyplňování průvodky

6 značení hotových složenců

7 transport složenců

10:00 10:00

8 povolování role 0:30 10:30

9 zvedák nahoru 0:15 10:45

10 zalepení a značení staré role 0:15 11:00

11 zvedák dolů 0:15 11:15

12 transport staré role 0:30 11:45

13 rozbalení a transport nové role 2:00 13:45

14 zvedák nahoru 0:15 14:00

15 upínání role 0:30 14:30

16 lepení pásek 0:30 15:00

17 slepení papíru 0:15 15:15

18 lepení druhé pásky 0:15 15:30

19 dosypání lepidla 1:15 16:45

20 hledání hadrů 2:00 18:45

21 čištění trysek 0:30 19:15

22 štelování programu 0:15 19:30

23 zapnutí stroje - 19:30

Obrázek 1: Vytížení pracovišť pro výrobu skupiny Multiform