4. PONORNÉ FLUXOVÁNÍ „DIP FLUXER“

Poděkování

Rád bych tímto poděkoval panu Ing. Františku Koblasovi Ph.D. za odborné vedení a správné připomínky k diplomové práci.

Také bych tímto rád poděkoval firmě MAHLE Behr Mnichovo Hradiště s.r.o. za poskytnutí práce a jejího vypracování.

Dále bych rád poděkoval Ing. Janu Zahradníkovi za poskytnutí podkladů ze softwaru TiCon a také mé rodině a svým kamarádům za jejich optimistické názory a připomínky.

TÉMA: ZAVEDENÍ TECHNOLOGIE PONORNÉHO FLUXOVÁNÍ

ABSTRAKT: Diplomová práce řeší optimalizaci linky ponorného fluxování ve společnosti Mahle Behr Mnichovo Hradiště s.r.o. Navrhuje možné zavedení automatizací do technologie výroby, které by napomohly zlepšit celkový proces technologie ponorného fluxování. V první části, diplomová práce popisuje metody štíhlé výroby a metody potřebné k optimalizaci technologie, které jsou použity v praktické části práce. V druhé části je analyzován současný stav, jsou navrženy určité varianty automatizace technologie a implementace zvolené automatizace do technologie výroby.

KLÍČOVÁ SLOVA: (optimalizace, automatizace, technologie)

THEME : INTRODUCTION OF TECHNOLOGY DIP FLUXING

ABSTRACT: This diploma thesis solves production line optimization of dip fluxing in company Mahle Behr Mnichovo Hradiste s.r.o. It proposes possible automation implementation into manufacturing technology in order to improve process of dip fluxing.

First part of diploma thesis describes lean manufacturing method and methods ensuring manufacturing technology optimization, that are used in practice part of diploma thesis.

Second part of diploma thesis analyses current status, and there are proposed certain variants automation of technology and implementation of selected automation into manufacturing technology.

KEYWORDS: (optimization, automation, technology)

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

Počet stran : 78 Počet příloh : 0 Počet obrázků : 46 Počet tabulek : 7 nebo jiných příloh: 0

6

1. ÚVOD ... 10

2. VÝROBNÍ BUŇKY ... 11

2.1 Typologie výrobních buněk dle sériovosti ... 11

2.2 Zásady projektování výrobních buněk ... 12

2.2.1 Definice projektu, cíle, týmu a rozpočtu ... 12

2.2.2 Plánovaný výrobní takt, objemy, různorodost projektů... 13

2.2.3 Analýza pracoviště na základě MTM analýzy, určení potřebného počtu operátorů ... 13

2.2.4 Definice layoutu, balancování operací a logistické trasy ... 13

2.2.5 Simulace pracoviště, zapojení operátorů ... 13

2.2.6 Informace zákazníkovi o zamýšlené optimalizaci ... 14

2.2.7 Příprava dokumentace a paralelní příprava před zahájením plánovaného záměru ... 14

2.2.8 Realizace ... 14

2.2.9 Stabilizace pracoviště ... 14

2.2.10 Vyhodnocení projektu ... 14

2.3 Vnitřní uspořádání výrobních buněk. ... 15

2.3.1 Uspořádání operací a tvar výrobní linky ... 15

2.3.2 Umístění přípravků, nástrojů a materiálu na lince ... 16

2.3.3 Standardizace pracovního postupu ... 16

2.3.4 Vizualizace a podlahový management ... 17

2.3.5 Analýzy MTM (Methodsoftimemeasurement) ... 18

2.4 Zásady navrhování materiálového toku ... 19

2.5 Plýtvání ve výrobním procesu ... 20

2.5.1 Přidaná hodnota ... 21

2.5.2 Nepřidaná hodnota ... 21

2.5.3 Nadvýroba... 21

2.5.4 Čekání ... 21

2.5.5 Transport a manipulace... 21

2.5.6 Neefektivní práce ... 22

2.5.7 Zásoby... 22

2.5.8 Zbytečné pohyby ... 22

2.5.9 Vady ... 23

7

3. AUTOMATIZACE ... 24

3.1 Rozdělení automatizace ... 24

3.2 Automatizace vynucená ... 25

3.3 Automatizace založená na ekonomických hlediscích tržního hospodářství. ... 26

3.4 Automatizace všeobecná ... 26

3.5 Přínosy automatizace ... 27

4. PONORNÉ FLUXOVÁNÍ „DIP FLUXER“ ... 28

4.1 Popis technologie ... 28

4.1.1 Fluxovací vana ... 30

4.1.2 Odmašťovací / Sušící pec ... 31

4.1.3 Chladící box ... 33

4.1.4 Katalytická spalovací jednotka ... 33

4.2 Složení fluxovací směsi ... 34

4.2.1 Nocolok flux ... 34

4.2.2 Nocolok Binder ... 34

4.2.3 Demineralizovaná voda ... 35

4.2.4 Sběrná trubka ... 35

4.3 Princip technologie ponorného fluxování ... 35

4.4 Kontrola procesu ponorného fluxování ... 36

4.4.1 Měření teploty v peci pomocí DATAPAQ ... 36

4.5 Bezpečnostní rizika na pracovišti. ... 37

5. ANALÝZA STÁVAJÍCÍHO PRACOVIŠTĚ ... 39

5.1 Rozmístění stávajícího pracoviště ... 40

5.2 Vizualizace materiálového toku ... 41

5.2.1 Díly odmaštěné od dodavatele ... 41

5.2.2 Díly mastné, obsahující olej R07 ... 42

5.3 Vytíženost operátorů ... 43

5.4 Vyhodnocení aktuálního stavu ... 46

6. VÝBĚR VARIANT AUTOMATIZACE ... 47

6.1 Plná automatizace procesu ... 47

6.1.1 Princip plné automatizace ... 47

6.1.2 Cena plné automatizace ... 50

8

6.1.3 Materiálový tok ... 50

6.1.4 Layout plné automatizace ... 51

6.1.5 Požadavky na obsluhu plně automatického procesu ... 51

6.2 Průběžný dopravníkový systém... 52

6.2.1 Princip průběžného dopravníkového systému (Obr. 29) ... 52

6.2.2 Cena průběžného dopravníkového systému ... 54

6.2.3 Materiálový tok ... 54

6.2.4 Layout průběžného dopravníkového systému ... 54

6.2.5 Požadavky na obsluhu dopravníkového systému ... 55

6.3 Automatizace pomocí překládacích manipulátorů ... 55

6.3.1 Princip automatických překládacích manipulátorů (Obr. 32)... 55

6.3.2 Cena překládacích manipulátorů ... 57

6.3.3 Materiálový tok automatických překládacích manipulátorů ... 57

6.3.4 Layout umístění automatických překládacích manipulátorů ... 57

6.3.5 Požadavky na obsluhu automatických manipulátorů ... 57

6.4 Zhodnocení variant automatizace ... 58

6.4.1 Přidělení vah jednotlivých kritérií ... 58

6.4.2 Hodnocení varianty plné automatizace procesu ... 59

6.4.3 Hodnocení varianty průběžného dopravníkového systému ... 60

6.4.4 Hodnocení varianty automatických překládacích manipulátorů ... 60

6.4.5 Celkové zhodnocení navržených variant ... 61

7. ZAVEDENÍ AUTOMATIZACE DO PROCESU ... 62

7.1 Technické řešení automatizace ... 62

7.1.1 Sušící a odmašťovací pec ... 62

7.1.2 Fluxovací vana ... 64

7.1.3 Vstupní automatický manipulátor... 65

7.1.4 Výstupní manipulátor ... 66

7.2 Rozvržení technologie po zavedení automatizace... 68

7.3 Materiálový tok s automatickými manipulátory ... 69

7.4 Vytíženost operátorů ... 71

8. ZÁVĚR ... 73

9 Seznam zkratek a symbolů:

Catia – software pro tvorbu 3D objektů

Datapaq – systém pro teplotní měření dílů při průjezdu skrz pec FIFO – logistické navážení materiálu, první dovnitř, první ven.

Layout – grafické rozvržení plochy MTM – analýza pohybové studie

Sběrná trubka – komponent pro výrobu výparníků TiCon – software pro balancování výrobních linek

10

1. ÚVOD

Automatizace výrobních linek je jedním z nejčastěji realizovaných investic jak v různých odvětvích průmyslu, tak především v oblasti automobilového průmyslu, kde hlavním faktorem pro výrobu je rychlost, spolehlivost a kvalita vyráběného komponentu.

Technologie dostupných senzorů, čidel a dalších řídících prvků je na tak vysoké úrovni, že v tuto chvíli je možné zautomatizovat téměř jakoukoliv pracovní operaci, však nejvyšším počátečním nákladem je v prvé řadě zavedení a v druhé řadě její údržba, neboť použité komponenty automatizace bývají drahé. Moderní uspěchaná doba si žádá dodávku komponentů v nejvyšší kvalitě za co nejkratší možnou dobu, a proto je automatizace jedním z nejlepších řešení, jak tyto požadavky splnit a tím také předejít potenciálním chybám, kterou způsobuje lidský faktor. Správně zvolená automatizace, zaručuje vysoký výkon a kvalitu vyráběných komponentů a v některých případech také brzkou finanční návratnost.

Práce vznikla v oblasti automobilového průmyslu, ve spolupráci s firmou MAHLE Behr Mnichovo Hradiště s.r.o. se sídlem v Mnichově Hradišti v rámci optimalizace pracoviště výrobní linky na povrchovou úpravu pod názvem „DipFluxer“ neboli „Ponorné fluxování“.

Hlavním záměrem práce je problematika procesu ponorného fluxování, materiálového toku, využití operátorů a výskyt nepřidané hodnoty v celém systému.

Diplomová práce je rozdělena na teoretickou a praktickou část. V teoretické části se zaměřuje na vysvětlení pojmů optimalizace výrobních buněk, výskyt ztrát a jejich eliminaci.

Předmětem výzkumu v praktické části bude přezkoumání celého procesu ponorného fluxování a návrh nového systému, který zaručí eliminaci lidské síly s navýšením přidané hodnoty a zlepšením materiálového toku.

Cílem diplomové práce je analýza současného stavu, výběr vhodné automatizace na základě stanovených kritérií, reálné zavedení automatizace do stávajícího výrobního procesu bez velkých změn parametrů technologie, redukce operátorů, zlepšení materiálového toku výrobního procesu a snížení nepřidané hodnoty vyskytující se v celém procesu ponorného fluxování.

11

2. VÝROBNÍ BUŇKY

Výrobní buňky, k tomuto tématu si vytváří cestu každá firma po svém, neboť každá firma má své specifické postupy a podmínky. Výrobu tak lze chápat jako výsledek cílevědomého lidského chování, kdy za určitých podmínek a s využitím potřebných informací, dochází k transformaci vstupů, výrobních faktorů, v co nejhodnotnější výstupy jako jsou výrobky, nebo služby.

Proces vytváření nových užitných hodnot účelným spotřebováváním základních zdrojů, výrobních faktorů, kterými jsou půda, práce a kapitál.“ technologická transformace vstupů na výstupy.

Vedle základních faktorů výrobního procesu, jsou dalšími činiteli informace, energie a okolí podniku, infrastruktura společnosti, technickoekonomické prostředí, legislativní prostředí. [1]

Nejčastěji používanými pojmy pro výrobu a jejich výrobní buňky je pojem optimalizace a pojem optimalizace pracovišť [2].

 Optimalizace je proces, pomocí kterého se zkracuje a zjednodušuje již nalezená cesta k cíli. Jedná se o vytváření a používání jednodušší a rychlejší metody, operativnější vazby a struktury tak, aby výsledný systém pracoval rychleji a efektivněji, tedy s menší zdrojovou potřebou.

 Optimalizace pracovišť a linek je chápán jako systematický proces snižování technologických procesů, odstraňování plýtvání a snížení výrobního času, vedoucí k růstu výkonu a produktivity práce. Nástrojem k tomu je implementace krátkodobých a dlouhodobých racionalizačních opatření, která jsou vybírána pomocí analýz a technik průmyslového inženýrství.

2.1 Typologie výrobních buněk dle sériovosti

Každá z výrobních buněk se odlišují typem funkčnosti pro danou výrobu.

 kusová výroba – jedná se o zpravidla neopakovanou výrobu na objednávku jednoho nebo několika málo výrobků většinou velmi složitých, případně unikátních. Realizuje se na základě zakázky (typická pro velké investiční celky). Klade vysoké nároky na kvalifikaci pracovníků.

12

 opakovaná výroba – typ výroby, kdy se proces v určitém množství a čase opakuje.

 sériová (dávková) výroba – jde o opakující se výrobu v určitých výrobních dávkách (sériích) v určitém časovém období, v různé struktuře. Výrobek je zpravidla standardní s určitou variantností. Podle velikosti se dělí na malosériovou, středně sériovou a velkosériovou výrobu. Realizuje se jako výroba na zakázku nebo na sklad. S růstem sériovosti se zvyšuje podíl jednoúčelových strojů a výrobních linek oproti univerzálním strojům. Podle konstantnosti objemu výrobní dávky se člení na sériovou výrobu rytmickou a nerytmickou.

 hromadná výroba – jako extrémní případ opakované výroby, kdy se uplatňuje hlavně výhoda efektu objemu. Je to plynulá výroba velkých objemů (předem neomezených) standardních výrobků. Neklade vysoké nároky na kvalifikaci pracovníků.

 procesní – lze ji charakterizovat jako proces komplexního zpracování vstupní suroviny v uzavřené soustavě technologických zařízení (např. ropy).

Je kapitálově velmi náročná.

2.2 Zásady projektování výrobních buněk

Při návrhu umístění nové, nebo při přemísťování stávající výrobní linky, je dobré, se při větších změnách držet zásad a pravidel tak, aby nebylo znovu nutné proces znovu měnit nebo upravovat. V praxi se vyskytuje pojem správného desatera při navrhování výrobních buněk [3].

2.2.1 Definice projektu, cíle, týmu a rozpočtu

Důležité je přesně znát kdo v týmu figuruje, je-li to průmyslový inženýr, kvalita, sponzor, navrhovatel, aby v průběhu projektu bylo možné jednotlivé problémy řešit rychle a efektivně s danou osobou. Pro správnou informovanost, je nutné definovat důvody zahájení projektu, očekávané přínosy pro interního a externího zákazníka, navrhnout časový harmonogram, podle kterého celý tým bude pracovat a rozsah celého projektu včetně určitých rizik a omezení [3].

13

2.2.2 Plánovaný výrobní takt, objemy, různorodost projektů

Jedná se o sběr potřebných informací týkajících se potřeb zákazníka. Důležité je znát výrobní objemy, různorodost projektů a jejich varianty, zákaznický takt a informaci jak často žádá zákazník vyrobený kus. Na základě posbíraných dat, se určí plánovaný cyklový takt, ve kterém jsou uvedeny všechny potřebné činitele, které pokryjí dobu seřizování či poruch [3].

2.2.3 Analýza pracoviště na základě MTM analýzy, určení potřebného počtu operátorů

Než se začne s analýzou pracoviště, je nutné znát přehled ruční práce. V tuto chvíli je nutné analyzovat pouze pohyby rukou a těla operátora, ze kterých na základě MTM analýzy vzniknou plánované časové úkony pro operátory, kde výpočtem těchto časů a plánovaným cyklovým časem lze definovat přesný počet operátorů [3].

2.2.4 Definice layoutu, balancování operací a logistické trasy

V ideálním případě je cílem zavedení výroby jednoho kusu. Při tomto způsobu výroby je vyráběn pouze jeden výrobek a po jeho opracování operátor ihned předává výrobek na další pracovní úkon. Varianta této výroby především záleží na druhu výrobku.

Layout by měl být navržen tak, aby vstup a výstup z buňky byl blízko sebe, aby vždy operátor na výstupu s hotovým výrobkem byl blízko začátku dalšího kola výroby.

Důležitým bodem, je také správné rozvržení strojů, aby mezi jednotlivými úseky nedocházelo k nadměrnému přecházení, avšak ne vždy je toto v praxi možné.

Logistické trasy by měly být navrženy, aby příchozí zásobování bylo možné zvenčí a tudíž nebyl narušován vnitřní prostor výrobní buňky [3].

Základním pravidlem v tomto procesu navrhování pracoviště je v co největší míře zamezit vytváření „nepřidané hodnoty“.

2.2.5 Simulace pracoviště, zapojení operátorů

Rozvržením výrobního layoutu, strojů a logistického konceptu, je nutné odzkoušet navržené řešení. Odzkoušet řešení lze přímo na výrobní ploše spolu s operátory, nebo v simulačních softwarech. Z praxe je nejlepším řešení simulace linky přímo s operátory, které mohou vnést do plánovaného konceptu spousty připomínek, které mohou zlepšit prostředí, nebo operace pro operátory [3].

14

2.2.6 Informace zákazníkovi o zamýšlené optimalizaci

Krok, který je nezbytnou součástí správné informovanosti mezi dodavatelem a zákazníkem. V tomto kroku je dobré informovat zákazníka o plánovaných změnách s odůvodněním, jaké přínosy se očekávají pro společnost a jaké přínosy se očekávají pro zákazníka [3].

2.2.7 Příprava dokumentace a paralelní příprava před zahájením plánovaného záměru

V době, kdy informovaný zákazník diskutuje změnu mezi sebou či jinými externími zdroji, je dobré pracovat na vybudování dostatečné před zásoby, přípravě nových ploch a koordinace externích firem pro stěhování, elektrické připojení, napojení vzduchu, nebo jen úpravě skluzových regálů.

Nezbytnou součástí je také příprava potřebné dokumentace, pracovní návody, výrobní schéma, layout a další důležité záznamy pro výrobu [3].

2.2.8 Realizace

Odsouhlasením zákazníka o záměru a přípravou potřebné dokumentace, je možné postupně pokračovat ve fázi realizace, která na základě náročnosti může trvat několik hodin, nebo dnů. Vždy ve fázi realizace, je nutná koordinační osoba, která na celou změnu dohlíží a je tak schopna se rychle rozhodnout v případě jakýchkoliv nejasností [3].

2.2.9 Stabilizace pracoviště

Po optimalizaci pracoviště je nutné, aby nový způsob byl co nejdříve standardizovaný. Po zavedení změny je dobré, aby koordinátor, který byl zodpovědný za celou změnu byl v prvních dnech výroby nepřetržitě na pracovišti a byl tak podporou pro operátory, vysvětloval nejasnosti a také získal zpětnou vazbu od pracovníků [3].

2.2.10 Vyhodnocení projektu

Závěrečnou etapou plánování výrobních buněk je etapa zhodnocení nastavené změny. Nově navržený koncept by měl být porovnán se stavem původním a vyčíslit tak dosažené přínosy, produktivitu nebo úspory výrobní plochy.

15 2.3 Vnitřní uspořádání výrobních buněk.

Každá výrobní buňka obsahuje specifické vlastnosti a požadavky pro vnitřní uspořádání, vizualizaci a nástroje ke správnému určení dané výrobní buňky

2.3.1 Uspořádání operací a tvar výrobní linky

V konceptu štíhlé výroby je preferovaný tvar do U-linky. Při tomto rozvržení výrobní linky lze získat několik výhod:

 nekřižují se činnosti operátorů a zásobování materiálem

 začátek a konec linky jsou u hlavní komunikace, pro snadný materiálový tok

 krátké vzdálenosti mezi operacemi (vzdálenost mezi první a poslední je minimalizovaná)

 žádné překážky v komunikaci mezi operátory.

V praxi jsou realizovány i jiné tvary – do "I", "L" – nebo hlavní linka s větvemi podmontáží, avšak nejvhodnější uspořádání výrobní linky, bývá do tvaru „U“ (Obr. 1).

Nejvýznamnějším omezením pro uspořádání operací v lince zůstává hlavně tvar a rozměry místa, které jsou k dispozici [4].

Obr. 1 Výrobní linka do tvaru U [5].

Velmi častým přístupem v této části rozvržení výrobní linky je možnost vytvoření 3D modelu jednotlivých pracovišť v měřítku 1:1, kde lze jednoduše ověřit nápady pomocí simulace výrobního procesu, identifikovat kolize během manipulace s díly, které nejsou při 2D modelech zřejmé. Výhodou vizualizace 3D návrhu je, že tento model lze ukázat všem lidem, kterých se bude změna týkat, a také zapojit celý tým do diskuse a do tvorby celého konceptu.

16

2.3.2 Umístění přípravků, nástrojů a materiálu na lince

Při detailním návrhu pracovišť je cílem umístit všechno potřebné v optimálních vzdálenostech (Obr. 2) a místech tak, aby bylo zajištěno efektivní průběh práce a eliminovalo se jakékoliv plýtvání.

Obr. 2 Optimální ergonomie pracovního stolu [6].

Zde se lze opřít o řadu údajů, na základě kterých se stanoví výška pracovního stolu, hraniční hodnoty pro minimální a maximální výšku a vzdálenosti materiálu, přípravků, ovládacích prvků a potřebné dokumentace.

Eliminace zbytečných nebo neefektivních pohybů je možné dosáhnout také zařízením, které samo uvolní hotový kus a umožní okamžité založení dalšího kusu do přípravku. Operátor provádí dvě činnosti najednou, například v průběhu pohybu pro materiál spouští stroj. Automatické odklonění vadného kusu z toku v lince. Upnutí nástrojů, které jsou na dosah a po použití se automaticky vrací do "čekací" polohy.

Významné nebezpečí plýtvání při navrhování výrobní buňky představuje zanedbání drobných víceprací, které nejsou v počátku vidět (například otevírání krabic s materiálem, vyhození igelitového pytle). Všechny tyto malé prvky, je pak nutné odstranit až po zavedení a rozjezdu výrobní linky [7].

2.3.3 Standardizace pracovního postupu

Správné rozmístění výrobní linky je důležitým prvkem pro tok materiálu, ale i pro práci operátorů, aby bylo při výrobě vše jasně vysvětleno a nedocházelo tak ke zmatkům při výrobě, je nutné definovat standardy pro každou výrobní operaci, nebo linku.

Standard práce je dokument, dále jen „pracovní návod“, s jasně popsanými úkoly a jejich výsledky, který umožňuje eliminaci variantnosti výrobních postupů, které jsou

17

jedním ze základních příčin neefektivní organizace práce. Nejčastější formou, kterou se při výrobních buňkách používá, je tzv. kombinovaný graf, kde jsou informace o:

 vybavení pracoviště

 standardní uspořádání pracoviště, uložení přípravků, nářadí

 vyznačení toku výrobku pracovištěm

 standardní rozpracovanost

 vyznačení úzkého místa

 popsaná a graficky zobrazená organizace práce

 požadovaný takt zákazníka

 spotřeba času pro provedení operace

 rozdělení operací mezi pracovníky

 vytížení pracovníků v rámci jednoho taktu [8]

2.3.4 Vizualizace a podlahový management

Pro zajištění očekávaných výstupů je potřeba vybavit linku nástroji pro efektivní řízení linky. Monitorování a vizualizace hodinových výstupů, které je podporováno funkčním podlahovým managementem, je jedním z ověřených nástrojů k dosažení tohoto cíle. Na této tabuli je pro každou hodinu výrobní směny zapsán očekávaný výstup hotových výrobků. Na konci každé hodiny je operátory zapisováno skutečný počet vyrobených kusů. V případě odchylky od plánu jsou zapsány důvody jejího vzniku, například počet a důvod vadných kusů, trvání a důvod prostojů. Na základě jasně stanovených prvků (Obr. 3) jsou operátoři schopni vyhodnotit závažnost odchylky a rozhodnout o nutnosti zastavení linky a zahájení eskalačního procesu okamžitého řešení problému.

18

Obr. 3 Prvky podlahového managementu [9].

Přínos těchto aktivit pro efektivitu linky je nesporný. Je sice spojený s jistou mírou činností, které přímo nepřidávají hodnotu výrobkům, ale zohledněním vhodného umístění tabule v layoutu linky můžeme výrazně eliminovat pohyby a potřebný čas pro její vyplnění. K zajištění rychlé reakce je možné linku vybavit majákem nebo zvukovou signalizací, která informuje odpovědné pracovníky o vzniku problému na lince a urychluje jejich reakci [8].

2.3.5 Analýzy MTM (Methods of time measurement)

Metoda měření lidské práce, která pracuje s předem stanovenými časy. Metoda pracuje především se základními pohyby: sáhnout, uchopit, přemístit.

Definice MTM je postup, který analyzuje manuální činnosti, nebo metody na základní pohyby a přiřazuje každému pohybu předdefinovanou časovou normu, která je závislá od druhu pohybu, ve kterých je pohyb prováděný [10].

MTM analyzuje a poskytuje informace o:

 omezení pohybů (pohyby, které omezují jiné pohyby)

 možných kombinací pohybů (kritické a nekritické cesty)

 identifikaci neefektivních nebo zbytečných pohybů

 zlepšování existujících metod na zvýšení výroby a snížení potřeby práce

 výběru efektivního zařízení

19

MTM je založen na logice, kdy každou manuální práci lze rozdělit na jednotlivé základní pohyby, ze kterých je možno později utvořit jakýkoliv pracovní postup. Pro jednotlivé základní pohyby jsou v tabulkách definovány časové hodnoty pro jejich délku trvání. Analýza, společně s pohybem a časem tak utváří souhrn pohybů a časů ve vzájemné vazbě. Použitím MTM lze přesně popsat pracovní postup a jeho podmínky, a také určit i jeho časové trvání.

Analýza lidské práce může být zpracována i dalšími vyššími metodami, které MTM využívá. Tyto vyšší metody byly vytvořeny na základě pohybů a jejich délky trvání.

a) MTM 1 – Základní metodika, která umožňuje podrobně analyzovat práci na základní pohyby a v délce trvání základních pohybů do 0,5 minuty.

b) MTM 2 – Vyšší metodika, která je schopna analyzovat komplex pohybů s délkou trvání do 3 minut.

c) MTM 3 – Vytvořena spojením MTM 1 a MTM 2 pro použití v malosériové a kusové výrobě. Analýza, která je schopna analyzovat úkony operace s délkou trvání do 30 minut.

d) MTM 4 – Analýza, s možností zkoumání operačních úseků až do délky trvání operace 1800 minut.

e) MTM 5 – Nejvyšší stupeň MTM. Tato analýza slouží pro analýzy výrobních operací jako celek s délkou trvání vyšší než 1800 minut [10].

2.4 Zásady navrhování materiálového toku

Materiálový tok představuje řízený pohyb materiálu, informaci a finančních prostředků prováděný zpravidla pomocí dopravních a přepravních manipulačních, skladových, identifikačních a dalších technických prostředků a zařízení cílevědomě a hospodárně tak, aby materiál, informace a finance byly k dispozici na daném místě, v požadovaném čase, v potřebném množství a v požadované kvalitě.

Definice materiálového toku je: materiálový tok znamená organizovaný pohyb materiálu ve výrobním procesu, nebo oběhu. Je typický směrem, délkou, výkonem, frekvencí a strukturou [11].

Při plánování materiálového toku je potřebné znát vlastnosti materiálu, se kterým budeme manipulovat, jeho charakteristické vlastnosti, stav, tvar, množství a podmínky, za kterých je možno materiálem manipulovat. Proto se uvádí klasifikace materiálu, aby jej

20

bylo možno začlenit do manipulační skupiny s materiály stejných nebo podobných vlastností. Toto posouzení umožňuje přemísťovat materiály podobného zařízení stejným typem manipulačních prostředků.

Chce-li podnik obstát v tržním prostředí a dosáhnout maximálního zisku při minimalizaci nákladů, musí být jeho materiálový tok v provozu co nejefektivnější. Musí zajistit, aby se materiál dostal na potřebné místo co nejrychleji s minimálními náklady a co nejefektivněji, ať již jde o hmotný materiál, jako jsou: suroviny, polotovary, hotové výrobky, nebo jde o informace k zakázkám: objednávka, výkresová dokumentace, popis výrobku a jiné. Stejně jako finanční prostředky pro realizaci.

Důležitou zásadou během navrhování materiálového toku, je nutné správně rozvrhnout logistický proces tak, aby byl pro daný výrobek nejvhodnější.

 Nejkratší cesta, je tok materiálu, kde tok je veden nejkratší cestou k dalšímu procesu.

 Bez křížení, během návrhu materiálového toku je dobré se vyhnout křížícímu se toku a to hlavně z důvodu potenciální záměny výrobků

 Správně definovaný, během transportu výrobku je nutné mít přesně definovaný materiálový tok v pořadí takovém, aby celková cesta vedla postupně ke konečnému procesu správným směrem.

 Jeden směr, snaha o dodržení pouze jednoho směru během výroby

 Dostatečně široká cesta, tak aby nedocházelo během transportu výrobku ke zdržení z důvodu vyhýbání se překážkám, nebo natočení výrobku tak, aby výrobek projel nejužším místem

 Kontinuální, materiálový tok bez zastávek nastaven tak, aby byl stále v pohybu

2.5 Plýtvání ve výrobním procesu

Vyskytující se problém ve všech výrobních společnostech. Plýtvání zvyšuje náklady, vytváří zmatek při výrobě a především vytváří nevyváženost mezi operátory, kteří pracují u jednoho stroje, ale na různých pozicích. Ideální výrobní systém je bez jakéhokoliv plýtvání a bez nedefinovaných činností. Mezi hlavní pojmy vyskytující se v plýtvání je pojem přidaná a nepřidaná hodnota.

21 2.5.1 Přidaná hodnota

Hodnota, která výrobku přidává procesem cenu a zákazník je za tuto hodnotu ochoten zaplatit.

2.5.2 Nepřidaná hodnota

Činnosti kolem, které jsou nutné vykonávat pro vytvoření přidané hodnoty, a zákazník za tuto činnost není ochoten platit.

2.5.3 Nadvýroba

Pojem, který se v praxi velmi často vyskytuje. Výroba produktu, který v dané chvíli zákazník nepotřebuje. Nadvýroba představuje množství negativních vlivů, které vznikají především při velkosériové výrobě, kde je přebytek zaměstnanců, nelze dosáhnout krátké časy na seřízení strojů, nebo dochází k vytváření skladové plochy k nahrazení vadných dílů. Nadvýroba tak představuje plýtvání z důvodů zvyšování nároků na skladovací plochy, zvyšuje potřebu pracovníků a především váže finanční prostředky.

Tento druh plýtvání je však možné z výroby omezit použitím vhodného systému plánování výroby, dodržování standardů, použití metody pro rychlou změnu sortimentu a použitím účinné preventivní údržby. [12]

2.5.4 Čekání

Doba čekání pracovníka, nebo stroje, který v době čekání vytváří nepřidanou hodnotu. Nejčastěji se čekání projevuje čekáním na materiál, sledování stroje v době opravy, nebo jen čekání na přesné informace. Příčiny vzniku čekání tak mohou vzniknout díky špatné informovanosti mezi personálem, špatná organizace výroby, nízká kvalifikovanost pracovníků a také především vznik nestandardních situací.

Nepřidané hodnotě, která vzniká čekáním lze předejít zvyšováním samostatnosti pracovníků při řešení nestandardních situací, změnou dávkové výroby na „tok jednoho kusu“, zjednodušení informačních toků. [12]

2.5.5 Transport a manipulace

Pohyb objektu z jednoho místa na druhé, které není součástí pracovní operace. Tyto pohyby vznikají převážně u vícenásobného transportu mezi sklady a mezisklady, přesun palet pomocí manipulačních vozíků, dočasné uložení materiálu v meziprostoru, přebalování výrobků, nebo ukládání dílů do přepravek. Všechny tyto formy plýtvání

22

mohou být zapříčiněny dávkovou výrobou, špatně přizpůsobeného technologickému layoutu pro danou výrobu, špatná informovanost a chaotické plánování výroby.

Zbytečnému transportu a manipulaci, je možné zamezit pomocí toku jednoho kusu materiálu, zrušení meziskladů, vytvořením optimálních balení a polotovarů od dodavatele a správným zpracováním technologického layoutu ve výrobě. [12]

2.5.6 Neefektivní práce

Práce, která přináší danému výrobku přidanou hodnotu, ale lze tuto práci provádět rychleji, jednodušeji a chytřeji. Neefektivnost může představovat montáž dvou komponentů na daný díl, tak, že daný díl je složitě montován šroubky, přitom může být spojen například nacvaknutím daných komponentů za stejných pevnostních podmínek.

Neefektivní práci je možné omezit standardizací postupů, správnou vizualizací montovaného dílu a především dodržováním pořádku a disciplíny. [12]

2.5.7 Zásoby

Skladové zásoby ve skladech, které nejsou v danou chvíli potřeba. Druh plýtvání, které, vznikají ve velkých společnostech s větší variabilitou vyráběných komponentů.

Nepotřebné zásoby tak zabírají velké skladové plochy, zatěžují personál z důvodu obsazenosti pozic a v některých případech dochází až k expiraci materiálu.

Všechny tyto nedostatky, je tak možné zamezit správnou informovaností o stavu výroby a včasných informačních tocích požadavků od zákazníka, nevracet rozpracované balení zpět do skladu a efektivní plánování výroby. [12]

2.5.8 Zbytečné pohyby

Všechny pohyby, které nijak nezdokonalují výrobek a nepřidávají mu potřebnou přidanou hodnotu. Zbytečné pohyby spotřebovávají čas a energii vykonavatele. Příčiny vzniku zbytečných pohybů je vytváření rozpracovanosti, špatné uspořádání pracoviště, nedodržování standardů a neznalost procesu. [12]

Optimalizací pracoviště, uspořádáním strojů, přípravků a prováděním pouze činností přidávající hodnotu lze všechny tyto nežádoucí zbytečné pohyby eliminovat.

23 2.5.9 Vady

Výroba špatných dílů, nebo špatně provedené opravy, které mají za následek vytváření vadných dílů. Častou příčinou vzniku vadných dílů v procesu je nedodržování kontrol vstupních materiálů, nedodržování preventivních údržeb strojů, únava používaných komponentů nebo na rychle provedené opravy strojů.

Z výroby nelze úplně odstranit vady, ale je možno je snížit pomocí vhodně naplánovaných preventivních údržeb strojů, použitím správných komponentů předepsaných dodavateli strojů, dodržováním standardů a správným informačním tokem mezi pracovníky. [12]

24

3. AUTOMATIZACE

Automatizace (Obr. 4) označuje použití samočinných řídicích systémů k řízení technologických zařízení a procesů. Z pohledu industrializace jde o krok následující po mechanizaci. Zatímco mechanizace poskytuje lidem k práci zařízení, které jim usnadňuje práci, automatizace snižuje potřebu přítomnosti člověka při vykonávání určité činnosti.

[13]

Obr. 4 Automatizace a její vliv na okolí [14]

Při splnění ideálního předpokladu tzv. komplexní automatizace je teoreticky možné dojít až k vyřazení člověka z příslušného výrobního procesu. V praxi se jeví tato možnost jako neuskutečnitelná.

Moderní pojetí výrobní automatizace staví člověka a automatizační techniku do role partnerů: automatizační technika pomáhá lidem udržovat technologické procesy efektivní a bezpečné.

3.1 Rozdělení automatizace

Automatizaci lze rozdělit do několika skupin dle složitosti:

 Komplexní automatizace: plně mechanizovaný proces, který je zcela automaticky řízen a člověk přebírá funkce strategického řízení.

 Částečná automatizace: automatizace, kdy jsou automatizovány jen vybrané procesy a funkce, přičemž ostatní části procesu zůstávají neautomatizovány)

25

 Automatizace výrobních procesů: předmětem tohoto druhu automatizace jsou hlavní a obslužné procesy v různých druzích výrob. Tedy automatizace v dolech hutích, strojírenských a elektrotechnických provozech, potravinářském průmyslu, elektrárnách, velkoskladech, na železnici a na letištích.



3.2 Automatizace vynucená

Jedná se o automatizaci, u které náhrada lidské práce je vyžadována určitými skutečnostmi:

 Nutnost vyřadit člověka z procesu, jelikož v jeho bezprostřední přítomnosti se nachází nebezpečí, které by mohlo člověka smrtelné zasáhnout. Ve většině případů se jedná o vysoce radioaktivní materiály, práce ve velkých hloubkách, práce za extrémně vysokých teplot a práce spojené s mícháním chemikálií.

 Procesy u kterých je lidskou rukou způsoben určitý rozsah chyb, které představují velké riziko pro ostatní procesy a pro lidské životy. Jedná se o procesy jako automatická navigace letadel v mlze při přistávacích manévrech, různá zabezpečovací zařízení, kdy by při přehlídnutí určité situace mohlo způsobit havárii.

 Procesy u kterých delší působností v pracovním prostoru dochází ke zdravotním problémům, nebo způsobuje fyzickou únavu, nebo proces působí nepříjemně (vlhkost, hluk, prach).

 Vyřazení člověka z procesu, protože člověk není schopen vykonávat potřebnou činnost z hlediska rychlosti, přesnosti a rozsahu nebo jiných příčin. Řízení průběhu řetězové reakce v jaderném reaktoru musí být automatizováno, protože člověk není schopen řídit bezpečně jejich průběh.

 Vyřazení člověka z procesu, protože automatické řízení vykoná požadované vyšší úkony s vyšší jakostí než člověk. Robot vede stříkací pistoli

26

rovnoměrnou rychlostí po složité dráze v prostoru tak dobře, že se na povrchu karoserie vytvoří stejnoměrná vrstva.

 Nutnost použití automatizace protože není nebo nemůže být přítomen člověk, který by mohl požadované činnosti vykonávat. Řízení kosmické sondy, automatické signalizační bóje. [15]

3.3 Automatizace založená na ekonomických hlediscích tržního hospodářství.

Použití automatického řízení představuje snížení výrobních nákladů ve srovnání s neautomatizovanou výrobou, zejména jedná-li se o úsporu přímých mzdových nákladů operátora ve výrobě a také úspory materiálu.

Snížení režijních nákladů na skladovací prostory výrobní plochy, na opotřebování strojů, na spotřebu různých energií, úspory nákladů na administrativu.

Zvýšení produktivity práce a objemu výroby, takže za určenou časovou jednotku dokážeme vyrobit větší množství výrobků ve srovnání s neautomatizovanou výrobou.

Automatizace umožňuje pružně reagovat na individuální přání zákazníka, který je tak snadněji získán firmou pro koupi výrobku a také získává firmě určitou konkurenční výhodu ve formě rychlého přístupu informací o stavu výroby a především automatizace umožňuje realizovat výrobky s nadstandardní jakostí, kterou firma může promítnout do ceny při prodeji. [15]

3.4 Automatizace všeobecná

Automatizace bývá často používána z prestižních důvodů, kdy firma nebo instituce chce dokumentovat svoje schopnosti jak výrobky vyrábět lépe.

Zvyšování pohodlí člověka. Automatické otevírání garážových vrat, dálkové ovládání topení, spotřebičů. Automatické řízení závlahy dle aktuálních povětrnostních podmínek.

Automatizace umožňuje vyhodnocovat a dodávat člověku řadu užitečných informací, které člověk může použít pro svou potřebu, např.: indikace hodnot běhu motoru v automobilu nebo automatická indikace obsazených parkovišť. [15]

27 3.5 Přínosy automatizace

Automatizace přináší podstatné zvýšení jakosti, zákazníci jsou ochotni platit raději vyšší cenu za kvalitní výrobek, než nižší cenu za zboží s nižší jakostí. Některé výrobky, pokud nedosahují předepsané standardní kvality podle předepsané normy, jsou již dnes neprodejné. Automatizace umožňuje zavedení rozsáhlé operační a mezioperační kontroly bez nárůstu kontrolních pracovníků. Odstranění lidských zásahů do výrobního procesu zvyšuje jeho kvalitu i spolehlivost a zvyšuje jeho přesnost. Automatizace ve většině případů umožňuje zavést jakost podle norem řady ISO 9000. [15]

Hlavní přínosy automatizace:

 Zvýšení stability procesu

 Udržení vysoké produkce

 Snížení výrobních nákladů

 Lepší organizace procesu

 Úspora materiálu

 Odstranění drahé lidské práce

 Snížení přímých mzdových nákladů snížením počtu nebo odstraněním pracovníků.

 Snížení nákladů na nekvalitní výrobu

28

4. PONORNÉ FLUXOVÁNÍ „DIP FLUXER“

Zařízení pro ponorné fluxování bylo navrženo přímo za účelem redukce finančních nákladů pro nanášení fluxovací směsi na vyráběné hliníkové sběrné trubky. V minulých letech, bylo nanášení fluxovací směsi na hliníkové díly za pomoci trysek ve speciálně vyrobených automatických stříkacích boxech. Použití trysek přinášelo dlouhou dobu značné problémy jak v údržbě stříkacích trysek, tak v jakosti nanášené vrstvy. Postupem času docházelo k většímu navyšování nákladů na údržbu fluxovacích trysek. Toto navyšování nákladů již začalo přesahovat určité stanovené meze a bylo nutné optimalizovat tuto výrobní technologii.

4.1 Popis technologie

Zařízení Dipfluxer slouží k nanášení fluoridu hlinitodraselného na povrch sběrných trubek používaných pro výrobu výparníků. Dipfluxer se skládá ze tří částí (obr. 5): sušící, odmašťovací pece, chladicího boxu a ponorné nádrže.

Obr. 5 Technologie ponorného fluxování „DipFluxer“

Pokud nejsou použity komponenty odmaštěné již u dodavatele, tak v prvním kroku projdou pecí, kde dojde k jejich odmaštění. Jako mazivo je v průběhu jejich lisování použitý olej R07. Odmaštění je realizováno odpařením použitého oleje při teplotách 150- 250°C. Takto připravené komponenty jsou v navazujícím vzduchovém chlazení ochlazeny

29

na teplotu pod 35°C. Následně jsou převezeny k ponorné nádrži, kde jsou ponořeny do lázně tvořené fluoridem hlinitodraselným, binderem a demineralizovanou vodou.

V případě zpracovávání předem odmaštěných sběrných trubek se začíná až procesem nanášení fluoridu hlinitodraselného. Po odkapání jsou opět převezeny do pece, kde v druhém průjezdu dojde k odpaření vody a zaschnutí fluxovací směsi neboli fluxu.

Po dalším ochlazení jsou komponenty baleny a přepravovány k dalším výrobním úkonům. Olej a vodní páry odpařené na začátku procesu jsou dovedeny do katalytické spalovací jednotky. V ní je tento olej filtrován a spaliny jsou odvedeny komínem mimo výrobní halu.

Parametry zařízení „DipFluxer“:

 Maximální vstupní množství oleje 2 kg/h

 Maximální vstupní množství demineralizované vody 10 kg/h

 Maximální počet zpracovávaných komponentů 2400 ks/h

 Tepelný výkon sušicí/odmašťovací pece 50-220 kW (regulovatelný), přímý ohřev plynovým hořákem

 Tepelný výkon katalytické spalovací jednotky 24 kW, nepřímý elektrický ohřev

 Pracovní teplota spalovací jednotky 350-400 °C

 Objem vzduchu proudícího skrz spalovací jednotku 350 m³/h

 Průměr výstupního komínu 150-200 mm

30 4.1.1 Fluxovací vana

Fluxovací vana (Obr. 6) je vyrobena z nerezové oceli třídy dle DIN 1.4301. Uvnitř vany jsou instalovány dva speciální nerezové řetězy spolu s články, na kterých jsou přišroubovány unášeče, do kterých se vkládají sběrné trubky. Řetěz spolu s unášeči tak vedou sběrné trubky skrz fluxovací směs. Řetězy jsou poháněny elektromotorem.

Obr. 6 Řez fluxovací vany Tabulka 1 : Parametry fluxovací vany

# Popis parametru

Doporučený OK rozsah

Maximální limit

Minimální limit

Horní limitní mez

Dolní limitní mez teplota dílu 1

před

fluxováním

35 – 40 °C - - - -

Doba ponoru 2 10 – 30s - - - -

Koncentrace 3 fluxovací směsi

1.120 - 1.144 g/cm³

1.147 g/cm3

1,116 g/cm3

1,144 g/cm3

1,120 g/cm3 4

Hmotnost

fluxu na díle 19 ±2 g/m² 21 g/m² 11 g/m² 19 g/m² 17 g/m²

Čas průběhu 5 22 - 28 s 22 s 28 s 23 s 27 s

31 4.1.2 Odmašťovací / Sušící pec

Pec (Obr. 7), ve které pomocí výhřevnosti a cirkulaci vzduchu (Obr. 8) je možno odmašťovat olej R07 a také sušit již nafluxované díly, aniž by došlo k narušení procesu odmaštění, nebo sušení. Uvnitř pece dochází k cirkulaci teplého vzduchu pomocí dvou ventilátorů umístěných na bocích pece, jako hlavní výhřevný činitel je plynový hořák. Pec je dobře izolována, aby nedocházelo ke ztrátě tepla a také, aby nedocházelo k průniku tepla na vnější plášť pece.

Obr. 7 Sušící / Odmašťovací pec

Obr. 8 Cirkulace teplého vzduchu

32 Tabulka 2: Parametry odmašťování:

# Popis parametru

Doporučený OK rozsah

Maximální limit

Minimální limit

Horní limitní mez

Dolní limitní mez

Teplota dílu 1 180 - 220 s 220°C 180°C 210°C 190°C

Dodržený 2 čas teploty dílu

180 - 550 s 500 s 180 s 490 s 190 s

Rychlost 3 vzduchu v peci

1.5 m/s ± 0.5 m/s

- - - -

Teplota dílu 5

po ochlazení 35 - 40 °C - - - -

Tabulka 3: Parametry sušení

# Popis parametru

Doporučený OK rozsah

Maximální limit

Minimální limit

Horní limitní mez

Dolní limitní mez Teplota dílu 1 12O - 220°C 220°C 120°C 210°C 130°C

Dodržený 2 čas teploty dílu

300 - 5050 s 500 s 300 s 490 s 310 s

Rychlost 3 vzduchu v peci

1.5 m/s ± 0.5 m/s

- - - -

33 4.1.3 Chladicí box

Jednoduchý systém chlazení dílů (Obr. 9) pomocí dvou horizontálně uložených ventilátorů, které nasávají vzduch z haly a vzduch je tak distribuován přímo na díly, kde dojde k ochlazení dílů na 40°C. Teplota chlazení dílů, není automaticky hlídána, a proto je nutné teplotu dílů regulovat dle ročních období.

Obr. 9 Chladicí box 4.1.4 Katalytická spalovací jednotka

Zařízení pro filtraci olejových par (Obr. 10), vzniklých během režimu odmaštění.

Systém filtrace je na bázi chemické reakce, při které se olejové páry dostanou do spalovací jednotky, které dále prochází do filtračního granulátu, který na sebe váže olejové částice a pomocí ventilátorů je již čistý přefiltrovaný vzduch distribuován dál skrz filtry až na střechu, kde dochází vypouštění čistých a přefiltrovaných par.

Obr. 10 Zařízení pro filtraci olejových par

34 4.2 Složení fluxovací směsi

Správné složeni fluxovací směsi je důležitou součástí technologie ponorného fluxování. Fluxovací směs se skládá:

4.2.1 Nocolok flux

Sypké médium v konzistenci podobné hladké mouce, přičemž tato směs slouží jako tavidlo pro správné zaletování nafluxovaných sběrných trubek. Flux, je uváděn pod chemickým názvem fluorid hlinitodraselný (Obr. 11), který se nanese spolu s dalšími přísady na hliníkovou sběrnou trubku a poté při teplotě přibližně 630°C dochází k postupnému tavení a tím k zaletování malých mezer vzniklých po sestavení.

Obr. 11 Fluorid hlinitodraselný 4.2.2 Nocolok Binder

Směs sloužící pro zlepšení adheze (Obr. 12) na vnitřních i vnějších plochách. Tato tekutina se nejčastěji používá spolu s Nocolok Fluxem, za účelem zlepšení přilnavosti nocolok fluxu na dílech s jemnou plochou a k zamezení prašnosti, nebo otěru nocolok fluxu z hliníkových dílů.

Obr. 12 Směs pro zlepšení adheze

35 4.2.3 Demineralizovaná voda

Demineralizovaná voda je voda velmi vysoké čistoty a kvality zbavená všech iontově rozpustných látek a křemíku ve formě SiO2. Tato voda vysoké čistoty je interně vyráběna v MAHLE Behr Mnichovo Hradiště a je rozvedena do všech částí výrobní haly.

4.2.4 Sběrná trubka

Sběrná trubka (Obr. 13), základ pro výrobu výparníků. Sběrné trubky jsou buď interně skládány na montáži sběrných trubek, nebo jsou dodávány složené od externího dodavatele.

Obr. 13 Sběrné trubky

Díly, které jsou interně sestavené, nebo externě dodávané na sobě obsahují množství oleje R07, který je nutné odstranit, aby bylo dosaženo kvalitní proletování.

Sběrná trubka je složena ze čtyř víček a dvou až čtyřech přepážek, každá sběrná trubka se odlišuje počtem víček, přepážek, délkou, ale také i tvarem a to v závislosti na vyráběném projektu.

4.3 Princip technologie ponorného fluxování

Díly dodané a odmaštěné od dodavatele mohou být ihned zpracovávány a jsou tak vloženy drátěných unášečů, které vedou do fluxovací směsi. Při průjezdu skrz fluxovací směs jsou díly umístěny stále v drátěných lůžkách až do výjezdu z lázně, kde mokré, již nafluxované sběrné trubky druhý operátor přesune z vany do pece, ve které dochází k sušení.

Díly umístěny na dopravník pece smí být skládány pouze mřížkováním dolu a to z důvodu, aby bylo dodrženo správné množství suchého fluxu na díle, neboť nedodržení technologického procesu by mohlo mít za následek špatné nafluxovanání sběrné trubky a tím možnosti netěsného kusu.

36

Mokré kusy vyskládány na teflonový pás dopravníku vedoucí skrz pec jsou postupně v peci za teploty 210°C vysoušeny cirkulací horkého vzduchu. Rychlost sušení nafluxovaných kusů je závislá na teplotě sušící pece a rychlosti dopravníku.

Finální díl (Obr. 14 vpravo), je ochlazen na teplotu 40°C a je vkládán do interního balení. Samotné vkládání dílů do interního balení probíhá na základě již předdefinovaného pracovního návodu, ve kterém je uvedeno, jaké projekty a jakým způsobem mají být uloženy.

Obr. 14 Vlevo díl před technologií ponorného fluxování, vpravo díl po ponorném fluxování

4.4 Kontrola procesu ponorného fluxování

Proces ponorného fluxování je hlídán několika způsoby, které popisují spíše chemickou metodiku, a proto není nutné v této práci detailněji rozebírat tuto metodiku kontroly. Jedním z nejdůležitějších prvků kontroly, je správná funkce sušící a odmašťovací pece pomocí systému DATAPAQ.

4.4.1 Měření teploty v peci pomocí DATAPAQ

Měření teplotního průjezdu v peci se realizuje pomocí systému DATAPAQ. Tento systém měří teplotu dílu uvnitř pece při průjezdu. Na měřené díly se umístí na několika místech měřící termočlánky, které jsou propojeny s měřícím zařízením DATAPAQ

37

(Obr. 15) a následně pak vloženy na pás do pece. Teplotní průjezd dílů skrz pec je zobrazen (Obr. 16). Teplota na měřeném díle by měla být od 120 °C do 220°C v časovém rozmezí od 300 sekund do 500 sekund pro sušení a od 180°C do 220°C v časovém rozmezí 180 sekund až 500 sekund pro odmašťování.

Obr. 15 Měřící termočlánky systému DATAPAQ

Obr. 16 Měření teplotního průjezdu v peci pomocí DATAPAQ 4.5 Bezpečnostní rizika na pracovišti.

Technologie ponorného fluxování je proces, ve kterém je využíváno značné množství chemikálií a ve větším a dlouhodobějším množství působí negativně na člověka, a proto je předepsáno dodržovat základy hygieny a používat předepsané pracovní oděvy.

Jednotlivé pracovní operace, mají své předepsané OOPP. Operátor vkládající čisté, nenafluxované sběrné trubky na pás vedoucí na fluxovací směsi musí používat pouze látkové pracovní rukavice. Operátor, pracující na pozici, kde přendává mokré, nafluxované

38

díly na pás do pece, musí používat gumové rukavice odolné chemikáliím, gumovou zástěru a tričko s dlouhým rukávem. Posledním z operátorů na pracovní pozici skládání dílů do multipacků používá pouze látkové rukavce. Během uvolňování výroby musí dále operátor používat ochranné brýle a roušku proti vdechnutí nocolok fluxu.

39

5. ANALÝZA STÁVAJÍCÍHO PRACOVIŠTĚ

Behr Czech s.r.o. se sídlem v Mnichově Hradišti (Obr. 17) byla založena v roce 1998. V roce 2013 se se stala, součástí mezinárodní skupiny Mahle Group, kterou založil Dr. Ernst Mahle v roce 1920 v německém Stuttgartu. Od roku 2013 se tak společnost prezentuje, pod jménem Mahle Behr s.r.o.

Skupina Mahle Behr Group je rozšířená po celém světě a působí především v zemích, jako jsou: USA, Mexiko, Brazílie, Jižní Afrika, Španělsko, Francie, Čína, Rusko, Indie, Německo a Slovensko. Společnost zaměstnává přes 64 000 zaměstnanců na 140 místech světa. Celkové tržby v roce 2016 činily přes 12 miliard EUR. Mahle Behr Mnichovo Hradiště je společnost vedená mezi velkými firmami.

Obr. 17 Rozložení firmy Mahle Behr Mnichovo Hradiště

Firma se ze začátku zabývala výrobou klimatizačních jednotek pro osobní automobily, ale s rostoucími požadavky zákazníka firma začala od roku 2002 vyrábět také vodní a vzduchové chladiče pro nákladní automobily. Začátkem roku 2003 se výroba rozrostla o výrobu chladících modulů pro osobní automobily. V roce 2007 bylo zahájeno vstřikování plastových komponentů pro klimatizační jednotky tak pro chladící moduly různých druhů. Firma dodává své výrobky zákazníkům, jako jsou: Škoda, VW, BMW, Daimler, Porsche, Volvo, Scania.

Mahle Behr Mnichovo Hradiště, zaměstnává k roku 2016 přibližně 1300 zaměstnanců a pracuje převážně ve třísměnném provozu. Výrobní hala je rozdělena na čtyři základní výrobní úseky, vstřikování plastů, klimatizace pro osobní automobily, výparníky pro klimatizace a chladící moduly pro nákladní automobily.

40

Pro výrobní úsek výparníků byla v roce 2015 zřízena nová technologie ponorného fluxování, která je potřebná pro výrobu výparníků pro klimatizace. Postupným přesunem externě dodávaných fluxovaných dílů do Mnichova Hradiště a postupným náběhem interně vyráběných fluxovaných dílů pro klimatizace je nutné optimalizovat technologii ponorného fluxování tak, aby byla schopna zvládnout navyšující se poptávku.

Technologie ponorného fluxování je pro budoucí vývoj nových projektů nevyhovující. Stávající pracoviště je především určeno pro proces sušení fluxovaných dílů.

Díly jsou získávány odmaštěné od externích dodavatelů, a proto není v tuto dobu nutné díly dále jakkoliv upravovat a lze je tak rovnou použít pro proces fluxování.

Vizí pro následující roky je postupný přechod vyráběných a odmašťovaných dílů od externích dodavatelů směrem k interní výrobě dílů a k internímu odmašťování. Na základě budoucí vize je stávající pracoviště špatně rozmístěno s nevyhovujícím materiálovým tokem, výskytem nepřidané hodnoty a využitím až pěti operátorů na každou směnu při odmašťování a fluxování.

5.1 Rozmístění stávajícího pracoviště

Stávající rozvržení pracoviště (Obr. 18) je zvoleno pro jeden vykonávající se proces, proces sušení, nebo proces odmaštění. V případě plné vytíženosti stroje, v době, kdy je nutné vykonávat oba procesy sušení a odmaštění v jednu chvíli, je pracoviště nevhodně uspořádáno a přináší tak do procesu velké množství nepřidané hodnoty.

1 – Fluxovací vana

2 – Sušící / Odmašťovací pec 3 – Chladicí box

Obr. 18 Stávající rozvržení pracoviště

41

Dochází k velkému využití počtu operátorů a z důvodu špatného materiálového toku dochází především k plýtvání v procesu. Operátor při tomto rozvržení musí vykonávat velké vzdálenosti a to jak s přepravou materiálu ke stroji tak s přepravou materiálu do výstupního skladu.

5.2 Vizualizace materiálového toku

Materiálový tok je v současné době nutno rozdělit na dvě výrobní etapy, první výrobní etapou je, dodání již odmaštěných sběrných trubek od dodavatele, u kterých není nutné znovu provést proces odmaštění, a proto mohou být přímo uvolněny pro proces fluxování (Obr. 19) a druhou výrobní etapou je dodání mastných dílů od externího dodavatele, přičemž tyto díly je nutné provést proces odmaštění a fluxování (Obr. 20).

5.2.1 Díly odmaštěné od dodavatele

Pro snadný popis pracovních funkcí jednotlivých operátorů bude použit popis jednotlivých kroků tak, jak bývá napsáno v pracovních návodech.

1) Sběrné trubky jsou přivezeny na paletě vysokozdvižným vozíkem na vyznačené pozice, dle skladování FIFO.

2) Operátor č. 3, převézt objednaný materiál pomocí paletového vozíku k fluxovací vaně.

3) Operátor č. 3, rozbalit igelit a materiál vložit po pěti kusech na dopravník.

4) Operátor č. 2, postupně přendat nafluxované sběrné trubky na pás pece vedoucí skrz proces sušení. Díly položit na pás vedle sebe s minimální mezerou.

5) Operátor č. 5 uložit usušené sběrné trubky stejným směrem do mulitpacků.

6) Plný multipack, vložit na připravený vozík vedle dopravníku. Vozík, obsahující jednu balicí jednotku, čtyři multipacky po 120 kusech.

7) Po naplnění balicí jednotky převézt vozík do výstupního skladu, dle přiřazeného projektu.

42 Transport odmaštěných dílů

Fluxování / sušení dílů

Obr. 19 Proces fluxování 5.2.2 Díly mastné, obsahující olej R07

1) Sběrné trubky jsou přivezeny na paletě vysokozdvižným vozíkem na vyznačené pozice, dle skladování FIFO.

2) Operátor č. 1, převézt objednaný materiál pomocí paletového vozíku k peci.

3) Operátor č. 1, rozbalit igelit a materiál vložit na dopravník pece.

4) Operátor č. 2, postupně přendat odmaštěné sběrné trubky do multipacků

5) Plný multipack, vložit na připravený vozík vedle dopravníku. Vozík, obsahující jednu balicí jednotku, čtyři multipacky po 120 kusech.

6) Balicí jednotku převézt k operátorovi č. 3 a vrátit se zpět.

7) Operátor č. 3, vložit odmaštěné díly na pás fluxovací vany.

8) Operátor č. 4, postupně přendat nafluxované sběrné trubky na pás pece vedoucí skrz proces sušení. Díly položit na pás vedle sebe s minimální mezerou.

9) Operátor č. 5 uložit usušené sběrné trubky stejným směrem do mulitpacků

43

10) Plný multipack, vložit na připravený vozík vedle dopravníku. Vozík, obsahující jednu balicí jednotku, čtyři multipacky po 120 kusech

11) Po naplnění balicí jednotky převézt vozík do výstupního skladu, dle přiřazeného projektu.

Proces odmaštění

Manipulace s materiálem Proces sušení

Manipulace s hotovými nafluxovanými díly

Obr. 20 Proces odmašťování a fluxování

5.3 Vytíženost operátorů

Proces při svém maximálním vytížení potřebuje pro odmaštění, fluxování a sušení pět operátorů na každou směnu. Výhled do budoucích let přináší značné navýšení výrobních kapacit s mastnými díly, a proto je nutné ve výpočtech počítat s maximálním vytížením stroje a s maximálním počtem pěti operátorů na každou směnu. MTM analýzu vytíženosti operátorů (Obr. 21) je nutno rozdělit na dva úseky měření, proces odmaštění a proces sušení.

44

Na základě MTM analýz a softwaru TiCon, lze zjistit všechny žádoucí a nežádoucí činitele, které se v celém systému Dip Fluxeru vykytují.

Obr. 21 Balance diagram vytíženosti operátorů současného stavu

Operátor č. 1 na pozici nakládání mastných dílů na dopravník, není ideálně vytížen.

U operátora č. 1 se vyskytuje až 7 % nepřidaná hodnota, která se vyskytuje během sundávání igelitu s přivezených palet. Dále operátor vykonává nadměrné množství chůze bez výrobku a to až z 18%, přičemž chůze nastává během pohybu pro nový přivezený materiál. Logistika u operátora je na 25% jeho vykonávané práce, jedná se o převoz pomocí paletového vozíku nově vyráběného materiálu na předávací pozici, dále operátor vykonává 27 % nevyhnutelné práci s výrobkem, konkrétně s ukládáním výrobků po pěti kusech na dopravník. Operátor č. 1 je na pozici nakládání dílů na dopravník, spolu s logistikou, vytížen na 77 %, zbytek 23 % se jedná o nedostatečné využití operátora.

Operátor č. 2 na pozici odebírání odmaštěných dílů z dopravníku. Nepřidaná hodnota na této pracovní pozici je až 20 %. Nepřidaná hodnota na této pozici se vyskytuje především s manipulací s díly, vkládající do multipacku, jedná se o zbytečnou manipulaci s díly po odmaštění. Po přípravě jedné balicí jednotky, operátor musí převést materiál

Přidaná hodnota Nutná manipulace Chůze / pohyb Nepřidaná hodnota Logistika

Kontrola Nevyváženost

45

k operátorovi č. 3, logistika je při tomto převozu dílů na 21 %. Po předání dílů na další stanoviště, operátor musí znovu vykonat cestu zpět na svoje pracoviště. Přesun operátora bez dílů, čisté chůze je 20 %. Operátor č. 2 je celkově vytížen na 61 %, zbytek 39 % se jedná o nedostatečné využití operátora na této pracovní pozici.

Operátor č. 3 vkládající odmaštěné díly na dopravník do vany dipfluxeru. Při výkonu této pracovní operace je k dispozici až 25 % nepřidané hodnoty, tato nepřidaná hodnota se především skrývá v nadměrném překládání prázdných multipacků na paletu a znovu vyndávání dílů z multipacku na dopravník. Logistika na této pracovní operaci je 23

%, z důvodu, kdy operátor odváží paletu s prázdnými multipacky na předávací pozici. Od předávací pozice se operátor přemísťuje bez výrobku zpět na pracovní pozici, přičemž tato chůze je definována na 21 %. Operátor č. 3 je celkově vytížen na 69 %, zbytek 31 % je nevyužitelnost operátora při procesu.

Operátor č. 4 na pozici překládání dílů z pásu vany na pás vedoucí do pece. Na této pracovní pozici vykonává operátor pouze manipulaci s díly z pásu na pás, která činí60 %.

Během přendávání dílů, operátor je nucen vždy udělat jeden úkrok mezi dopravníky.

Chůze bez výrobku je tak 21 %. Celkem je operátor vytížen z 81 %, zbytek 19 % je nevyužití operátora.

Operátor č. 5 vykládající hotové díly do multipacku je nejvhodněji vytížen, neboť operátor nevyjadřuje žádnou nepřidanou hodnotu a žádnou časovou nevyužitelnost při procesu. Manipulace s materiálem je při této pracovní pozici až 67 %. Během balení dílů operátor kontroluje stav hotového výrobku. Kontrola výrobku je 8 %. Po přípravě plných mutlipacků, operátor převeze díly do výrobního skladu. Logistiky s hotovými výrobky je 8

%. Po odvezení dílů, se operátor přesune zpět na svoji pracovní pozici. Chůze bez výrobku je tak 15 %. Celková vytíženost operátora je 98 %.

Z výše uvedeného diagramu je viditelné, že v celém procesu se u tří operátorů vyskytuje nepřidaná hodnota, což je jedním z nejdůležitějších prvků plýtvání, které je nutné eliminovat. Dalším z druhu plýtvání jsou zde velké vzdálenosti bez výrobku, které operátor musí vykonávat a to z důvodu vyzvednutí nového balení, či pohyb zpět na pracovní pozice. Velkým množstvím v tomto procesu je také logistika, kdy je nutné převážet odmaštěné díly k procesu fluxování.

46 5.4 Vyhodnocení aktuálního stavu

Stav, ve kterém se nachází proces ponorného fluxování je v tuto chvíli značně nevyhovující, v celém systému se vyskytuje hned několik druhů plýtvání a to hlavně v případě nepřidané hodnoty, layout zařízení je rozmístěn, že při maximálním využití stroje je nutné pracovat s pěti operátory, které vykonávají velké vzdálenosti jak při logistice s díly tak s chůzí jako takovou.

Proces Dip Fluxeru pracuje pouze s 29 % přidané hodnoty, 22% nutné manipulace a až pěti operátory, kteří vykonávají 12 % chůze, 11 % logistiky a až 9 % nepřidané hodnoty. Celkové zhodnocení zobrazuje koláčový diagram (Obr. 22).

Obr. 22 Koláčový diagram původního stavu

29%

12% 22%

9%

11%

1% 16%

Původní stav

Přidaná hodnota Nutná manipulace Chůze / pohyb Nepřidaná hodnota Logistika

Kontrola Nevyváženost