Förbättringsarbete för tunga
transporter av plast i vagn
Improvements for the heavy transports of plastic in wagon
Oskar Ståhlberg
Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap
Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i maskinteknik 22,5 hp
Lasse Jacobsson & Fredrik Lindvall Nils Hallbäck
2015-06-29
iii
Sammanfattning
Examensarbetet utfördes på uppdrag av Bengt Lundins AB i Jössefors som tillverkar bärkassar åt dagligvaruhandeln. Tillverkningen sker i flera steg och produkterna transporteras i vagnar. Först transporteras vagnarna med gaffeltruck mellan maskinerna, för att sista biten förflyttas till rätt plats av maskinoperatören. Undersökningar av de ergonomiska förhållandena visade att dragandet av vagnen innebär stor belastning på operatören, detta vill företaget undvika. Företaget önskar att förbättra arbetsmiljön för operatörerna, helst utan att det påverkar produktiviteten i fabriken. Det bästa sättet att transportera vagnarna är med ett elektriskt verktyg som både kan skjuta och dra vagnen. Då utrymmet runt vagnarna är begränsat krävs att verktyget som ska transportera vagnen inte är för stort. Verktyget måste alltid vara tillgängligt för användning, och komma åt vagnarna där operatören vill greppa dem, för att helt kunna eliminera det oergonomiska arbetet.
Valet av verktyg blev en Toyoya BT Movit TWE 150. Toyota-modellen var det bäst lämpade skjuta/dra verktyget som finns på marknaden idag för att eliminera det oergonomiska arbetet i Bengt Lundins fabrik. Fördelarna med den här modellen är att den har minst dimensioner, vilket gör den smidigast. Samtidigt som det finns möjlighet att hålla hög tillgänglighet på verktyget genom att använda sig av batteribytessystemet och timräknaren, så att batteriet byts ut mot ett nyladdat innan det är slut. Då den är billigare än den andra kandidaten blir valet ännu tydligare, funktionsdugligheten behöver då inte jämföras med en pengabesparing. Ett test av verktyget är att föredra för att säkerställa funktionsduglighet innan en större investering genomförs. Toyota tillhandahåller en demo-maskin av verktyget som får lånas upp till en vecka. Om det blir aktuellt med inköp av verktyget kommer små modifikationer behöva göras för att anpassa verktygets grepp till de vagnar som den ska skjuta/dra. Även en internutbildning för berörda operatörer är nödvändig för att utbilda dem i att effektivt använda verktyget.
v
Abstract
This thesis was commissioned by Bengt Lundin AB in Jössefors who manufacture carrier bags for grocery stores. Production takes place in several stages and the carts are first transported by forklift between the machines, but the last bit it is pulled into place by the machine operator. Investigations of the ergonomic conditions showed that the tensile force of the carriage means large load on the operator, which the company wants to avoid. The company wishes to improve the working environment for the machine operators, ideally without affecting the productivity of the factory. The best way to transport the carts is a power tool that can both push and pull the cart. Because the space around the carts is limited it requires a tool that is not too big to always be able to access the cart. The tool must always be available for use, and be able to access the carriages where the operator wants to grab on the cart to completely eliminate the unergonomic work.
The choice of tool was a Toyoya BT Movit TWE 150. The Toyota model was the most suitable pushing / pulling tool available on the market today to eliminate the unergonomic work. The advantages of this model is that it has the shortest dimensions, making it the smoothest to use, while it is possible to maintain high availability through the use of battery exchange system and hour meter so that the battery is replaced with a freshly charged before it is discharged. It was also cheaper than the other candidate, which means that the choice becomes even more obvious, when functioning don’t have to be compared with a money saver. A test of the tool is preferred to ensure functionality before a major investment is implemented. Toyota provides a demo machine of the tool that may be borrowed for one week. If the tool is to be purchased small modifications will be needed to make to adapt its grip to the carriages as it shall push/pull. Even an in-house training for affected operators is necessary to train them to effectively use the tool.
Innehållsförteckning
Sammanfattning ... iii
Abstract ... v
1. Inledning ... 1
2. Genomförande ... 3
3. Resultat ... 15
4. Diskussion ... 17
5. Slutsats ... 20
Tackord ... 21
Referenslista ... 22
Bilagor
Bilaga 1- Ifylld blankett för bedömning av skjuta/dra arbete Bilaga 2- Resultat av konceptutvärderingen
Bilaga 3- Ritningar på Toyota BT Movit TWE 150 & CFE Nordic TP 250 Bilaga 4- Beräkningar av kraft och spänning i grepp
1
1. Inledning
Bakgrund
Företaget Bengt Lundins Ab i Jössefors tillverkar bärkassar åt dagligvaruhandeln, de är en del av koncernen Trioplast som består av nio olika företag. Varje år tillverkar Bengt Lundins ca 900 miljoner bärkassar som de säljer framförallt i Norden, men även till större förbrukare i Europa. Då dessa bärkassar på vissa kritiska ställen kräver högre styrka görs plasten tjockare i dessa partier av kassarna. Detta medför att det blir omöjligt att rulla upp plasten på rulle, då de partierna med tjockare plast skulle växa mycket snabbare i diameter. Istället matas plasten med hjälp av en vaggfunktion fram och tillbaka ned i en vagn. Vagnen används till transport av plast mellan olika maskiner. Det finns två olika sorters vagnar, en bredare och en smalare som hanterar olika bred plast. Av de sju tillverkande maskinerna på konverteringsavdelningen är det två som får plast transporterad till sig i de bredare vagnarna.Totalt finns ca 250 vagnar i fabriken, varav 75 av dessa är breda. Då tillverkning av bärkassarna sker i flera steg måste plasten transporteras mellan maskinerna på de olika avdelningarna. Vagnarna transporteras först med gaffeltruck och parkeras i närheten av maskinen, för att sista sträckan förflyttas till rätt plats av maskinoperatören. Vagnarna står på rad bakom maskinen. Bakom varje maskin står tre vagnar, vilket innebär att när en vagn dras bort måste de två andra flyttas fram och en tredje dras dit. När vagnarna är fulla med plast är de svårmanövrerade och otympliga för operatörerna att transportera med enbart handkraft. Enligt de som jobbar som operatörer på företaget och handskas med vagnarna dagligen beror denna otymplighet på fyra saker:
Vagnens höga vikt, vagnens storlek, lutande golv, och att hjulen ofta är slitna. Problemet försvåras av att alla fyra hjulen under vagnen är fritt ledade vilket, gör vagnen svårstyrd. Alla hjul måste vara ledade då vagnen körs framåt i vissa steg och i sidled i vissa. Ergonomiska studier som visar hur stor påverkan arbetet innebär finns att hämta på arbetsmiljöverkets hemsida [1], [2]. Andra företag med liknande logistikproblem har kunnat lösa problemet genom att införa automatiska rullbanor som kan transportera fram pallar, boxar mm. med material till en slutdestination [3].
2
Handledare för examensarbetet vid Karlstads Universitet var Lasse Jakobsson och Fredrik Lindvall, och vid Bengt Lundins AB var Benny Persson handledare. Examinator är Nils Hallbäck.
Examensarbetet omfattar 22,5 högskolepoäng och utfördes vid Karlstads Universitet, fakulteten för Hälsa, Natur- och Teknikvetenskap.
Problemformulering & Avgränsning
Uppgiften var att undersöka om det på mer ergonomiskt sätt än med ren handkraft går att förflytta plasten till maskinerna. Problemet avgränsades till att inte försöka ändra något i produktion av plasten för att få den jämntjock eller att få golvet planare, utan bara förenkla transporten av vagnarna för operatörerna.
Mål
Målet med projektet har varit att ta fram ett verktyg eller ett koncept för hur det oergonomiska arbetet ska kunna elimineras eller kraftigt minskas.
Syfte
Syftet var att genom förenklad förflyttning av vagnarna förbättra arbetsmiljön för operatörerna hos Bengt Lundins som drabbas av problemet.
3
2. Genomförande
Använda metoder och arbetsgång ses nedan.
De olika momenten som skulle ingå fastställdes och planerades in i en projektplan i form av ett gantt-schema [4]. Projektplanen var under hela projektet förändringsbar, då vissa moment av projektet tog längre tid än vad som var planerat. Om en deadline sprack flyttades de framförliggande momentens deadlines fram.
För att få en god uppfattning om vad som orsakade problemet och för att utreda hur allvarligt problemet var gjordes en förstudie i tre delar.
Visuell granskning: genom att vistas i lokalen och studera hur vagnarna hanteras fås en egen uppfattning om hur operatörerna hanterar vagnarna i vardagligt bruk.
Intervju: vilka faktorer som påverkar hanteringen av vagnen vet operatörerna som jobbar med det dagligen bäst. Två arbetslag innehållandes 5 personer intervjuades med samma frågor för att säkerställa att problemet uppfattas på samma sätt. En muntlig intervju gav bra kontakt med de personer som intervjuades, och idéer kunde diskuteras direkt.
Vad som orsakar problemet och vilka faktorer som påverkar hanteringen av vagnarna mest framkom under den visuella granskningen och intervjun. Nedan ses orsaker som påverkar hanteringen av vagnen negativt, med den orsaken som påverkar mest överst, och nederst det som påverkar minst.
1. Vikten
2. Skick på hjulen
3. Hur hjulen är riktade vid igångsättning 4. Hur mycket golvet lutade
Andra problem var att vagnen har fyra ledade hjul och att varje vagns position måste finjusteras framme vid maskinen, då plasten kan ligga förskjuten i sidled. Plasten måste dras rakt in i maskinen för att kassarna som tillverkas ska bli korrekta. Att plasten ligger förskjuten i sidled beror på att det tillverkas plast med flera olika bredder som transporteras i samma sorts vagn, vilket gör det svårt att standardisera var vagnen ska stå framför maskinen.
4
Ergonomisk analys: Arbetsutförandet och arbetsmiljön studerades för att kunna förstå vilka kritiska delar det finns i berörda operatörers arbete. En studie användes för att bättre förstå hur en vagn bör skjutas/dras, och där gavs en lista på kritiska igångsättningskrafter och kritiska krafter vid kontinuerligt arbete [1]. Kraften för att sätta vagnen i rullning, och kraften för att hålla den rullandes mättes med våg för att kunna jämföras mot godkända värden från en tabell i studien [1]. En blankett för bedömning av risker vid skjuta/dra arbete användes för att kontrollera hur stor påverkan vardagligt skjuta/dra arbete har på operatörerna [2]. Denna blankett fylldes i av operatörerna som uppskattade en genomsnittlig arbetsdag [2]. Då ingen arbetsdag ser likadan ut med transporter av vagnarna ger en uppskattning av hur en arbetsdag ser ut ett dugligt resultat. En operatör som uppskattar hur en arbetsdag ser ut är inte lika korrekt som att klocka och mäta flera hela arbetsdagar, men ändå dugligt för ifyllning av blanketten.
Den ergonomiska analysen visade att igångsättningskraften innebar stor belastning på operatörerna. Igångsättningskraften för en av de tyngre vagnarna som vägde 650kg var 350N, och för kontinuerligt dragande krävdes en kraft av 150N. Det visar att arbetet är olämpligt och innebär risk då en igångsättningskraft enligt arbetsmiljöverket absolut inte bör vara högre än 300N, se Tabell 1.
Det vardagliga skjuta/dra arbetet innebar även det stor belastning på operatörerna. Ny utformning av hur vagnarna hanteras är därmed nödvändigt. Exakt hur hög belastning det vardagliga skjuta/dra arbetet innebar kan ses i Bilaga (2).
En kravspecifikation sattes upp med olika begränsande krav och önskemål för vad ett koncept skulle klara av för att vara användbart. Kravspecifikationen användes sedan för att utesluta de koncept som inte var genomförbara eller förbättrande, samt att jämföra hur väl de olika koncepten stod sig mot varandra.
Tabell 1. Modell för bedömning av skjuta/dra arbete hämtad från arbetsmiljöverkets arbetsföreskrift om skjuta/dra arbete [10].
5
Som stöd för konceptgenereringsfasen skapades en 3D-modell av den breda vagnen med hjälp av CAD-programmet Creo. Då det inte fanns några ritningar på varken vagnen eller dess delar fick varje del på vagnen mätas upp och göras till en part1, för att sedan sättas ihop med de andra parterna till en vagn i assembly2-mode. För att minnas hur arbetslokalen ser ut, veta hur mycket plats det finns mellan olika maskiner, vart det är truckgångar och vart det står balkar i vägen togs fotografier av lokalen. 3D-modelleringen ledde till en modell av den bredare vagnen, som på grund av sin högre vikt än den smalare vagnen är den som innebar störst problem, se Figur 1. Under modelleringen framkom vissa komplikationer som kan uppstå vid hantering av vagnen. Där upptäcktes att vagnen har vinkeljärn under som förhindrar lyft med gafflar från två av hållen, och att ramens lång respektive kortsida har olika bredd. Ramen består av fyra stycken fyrkantsrör med ytterdimensionerna 40x55mm. På vagnens långsidor är dessa fyrkantsrör stående, dvs. bredden är 40mm. På kortsidorna är fyrkantsrören liggande vilket ger en bredd på 55mm. Modellen användes till att kontrollera mått, generera idéer och skapa ritningar som kunde skickas till företag för att de skulle kunna få en helhetsbild av vagnen.
Figur 1. 3D-modell av den breda vagnen. Användes som stöd för att generera koncept, skapa ritningar och kontrollera olika mått.
1 En part är en detalj.
2 En assembly är en sammanställning av flera parter.
6
Benchmarking innebär en undersökning av befintliga lösningar som har använts på liknande problem. Detta gjordes genom undersökningar på hemsidor för olika företag som erbjuder tjänster och produkter inom logistik. De företag som hittades under benchmarkingen som tillhandahåller intressanta produkter till skjuta/dra arbete var:
Bloms AB - Gaffellyftvagnar [5]
Toyota Material Handling Europé – Låglyftande elektriska verktyg [6]
CFE Nordics - Vagnsflyttare [7]
Easy Mover Rejmyre – Push/Pull verktyg [8]
Linde Material Handling – Eldrivna palltruckar [9]
Idégenerering skedde först i form av en klassisk brainstorming med ett av arbetslagen på företaget. Där var ordet var fritt och inga krav på idéerna som togs upp ställdes [4]. Sedan diskuterades idéer med tekniskt insatta tjänstemän och operatörer på företaget. Idéer resonerades även med Leif som jobbar i verkstaden på företaget Partex Marking Systems i Gullspång. Han vet inte hur vagnarna eller lokalen ser ut, men fick problemet förklarat för sig. Det ledde till annorlunda idéer då han hade andra synsätt på problemet än vad de som är där dagligen hade.
Idégenereringen tillsammans med benchmarkingen ledde till att många olika koncept bildades, de mest relevanta visas nedan.
7 Koncept 1 – El-driven handtruck
En elektrisk handtruck skulle kunna vara en enkel lösning då den kan utnyttja de befintliga spåren på vagnarna som finns för truckarnas gafflar, se Figur 2. Lyfts vagnen upp i dessa spår kan den köras runt utan ansträngning för operatören. Problemet med detta koncept är att vagnen ibland måste lyftas från sidan där den inte har spår för gafflar. Att vagnen lyfts från alla sidor beror bland annat på att vagnen kan vrida sig när gaffeltrucken ställer av den på det lutande golvet. Den är inte heller så smidig då den har två fullånga gafflar som ska hamna på rätt plats på under vagnen.
Figur 2. El-driven handtruck från Linde, inte optimal i trånga utrymmen då den har två fullånga gafflar [11].
8 Koncept 2 – Transportband i golvet
Två smala band som ligger i golvet, se Figur 3. Vagnen ställs på banden och matas fram till maskinen. Banden skulle ligga precis under golvets nivå så att risken att gå på banden och trilla när de är i bruk undviks, samtidigt som det förhindrar att vagnen åker av om det finns en liten kant som styr den. Detta löser inte hela problemet då det ibland skulle krävas att vagnen skjuts till transportbandet med handkraft, men möjligheten finns att kombinera med något lyftande verktyg, se exemplet ovan i koncept 1. Viss finjustering kommer ändå krävas vid maskin för att få vagnen på rätt plats, så att plasten dras rakt in i maskinen.
Figur 3. Transportband som nedsänkta i golvet skulle kunna mata fram vagnen till maskinen [12].
9 Koncept 3 – Spår i golv & matarverktyg
Ett spårsystem urtaget i golvet bakom maskinerna som vagnens hjul löper i, se Figur 4.
Vagnarna trycks fram avtill rätt plats av ett verktyg, se Figur 5. Parkering av vagnarna från truck skulle ske i något slags garage, där spår leder fram till den maskin vagnen senare ska till. Spåren skulle se till att vagnarna kommer på rätt plats och matarverktyget skulle skjuta fram vagnarna som ett tåg fram mot maskinen. Även i denna lösning skulle viss finjustering vid maskin krävas.
Figur 4. Fotografi av urtagna spår i golv, dessa skulle styra vagnen rätt när den matas av ett verktyg.
Figur 5. Matarverktyg från Easy Mover Reymyre som skulle kunna skjuva fram vagnarna i det urfasade spåret, finns både som tryckluftsdrivet och batteridrivet [13].
10 Koncept 4 – El-drivet tryck/drag verktyg
Ett elektriskt tryck/drag verktyg som greppar vagnen i ramen, se Figur 6. Sedan styr operatören vagnen på plats. Anpassning av lyftverktyg eller vagnar krävs då vagnens ram har olika bredd på långsida och kortsida. För att ha bättre möjlighet till åtkomst av vagnen bör bredden och längden på verktyget hållas så låg som möjligt.
Figur 6. El-driven dragare från CFE Nordic som greppar vagnen i ramen för att sedan skjuva eller dra den på plats, figur hämtad från bilaga 4 s.2.
11 Koncept 5 – Svagt lutande U-balkar & handtruck
Två svagt lutande U-balkar ställs bredvid varandra, se Figur 7. Lutningen gör att vagnen automatiskt sätts i rullning, och sedan finns bromsar längs U-balkarna som håller avstånd mellan vagnarna. Bromsarna håller avståndet mellan vagnarna för att operatören behöver plats då plasten ska tejpas ihop mellan vagnarna. Plasten sammanfogas för att maskinen ska kunna fortsätta köra när plasten i vagnen längst fram är slut. När vagnen längst fram är tom och har tagits bort släpps bromsen som håller den andra vagnen, och den kan rulla fram till maskinen.
När vagnen är i rullning blir den inte lika trögflyttad för finjustering av position, vilket därmed minskar belastningen på operatören. Sedan släpps vagnen bakom fram och en ny fylls på genom att en visuell signal visar för truckförarna att det finns en plats ledig för en vagn.
Där vagnarna fylls på är U-balken bredare för enklare avlastning. Längden på U-balkarna kan lätt anpassas beroende på hur mycket plats som finns bakom maskinen. Kombineras detta med en elektrisk handtruck, se koncept 1, kan operatörerna själva fylla på med vagnar vid behov.
Figur 7. Lutande U-balkar som låter vagnarna rulla fram till maskinen, dessa är bredare i början för enklare avlastning.
12 Koncept 6 – Underhåll av vagn
Att underhålla vagnarna med fräscha hjul, och att införa bromsar som förhindrar dem från att rulla iväg skulle förbättra operatörernas arbetssituation marginellt. Det tar inte bort det oergonomiska arbetet, men skulle ändå kunna vara intressant att undersöka för att förbättra hanteringen av vagnarna överlag.
13
Alla koncept utvärderades och ställdes mot varandra med hjälp av kravspecifikationen.
Kravspecifikationen användes för att se om koncepten verkligen skulle kunna lösa problemet, och för att jämföra lösningarna mot varandra. Om ett koncept uppfyllde kravet sattes en etta i den kolumnen, om det inte uppfyllde kravet sattes en nolla och om det inte gick att veta sattes ett frågetecken. Ett frågetecken betyder att konceptet behöver utredas mer för att svar ska kunna ges om det uppfyller kravet eller ej. Om ett koncept fick nolla på något av de begränsande kraven uteslöts det direkt, men fick det en nolla på ett av de önskvärda kraven var det fortfarande en fungerande lösning och togs med som kandidat. Summering av antal ettor gav att den bästa lösningen fick det högsta värdet.
När alla koncept var utvärderade valdes det som fick det högsta värdet i konceptutvärderingen. Skulle det konceptet visa sig vara omöjligt att använda väljs det näst bästa konceptet.
Konceptet som valdes kunde ha flera olika utseenden och funktioner. Därför gjordes en undersökning om vilka produkter det finns på marknaden idag, som klarar att lösa problemet på det sätt som konceptet var menat. Varje produkt utvärderades hur platskrävande den var, hur batteribyte/laddning går till och vad den kostar. Hur stor plats den tar är viktigt för att den ska fungera överallt. Hur batteriet hanteras är viktig då arbetsgången i fabriken är 3-skift på vardagar och tolvtimmars arbetspass på helgerna. Detta betyder att det inte finns någon tid över då hela verktyget kan stå orört och ladda. Verktyget måste vara tillgängligt hela tiden om det oergonomiska arbetet ska kunna elimineras. Priset spelar in då produkter med ett alldeles för högt pris inte är en intressant investering för företaget. Priset kan också användas till att sålla fram den bästa produkten av de som löser problemet lika bra. Valet diskuterades med de tekniskt insatta personerna på företaget. Detta gjordes för att få åsikter från de som arbetar där dagligen, och därmed har bättre möjlighet att snabbt se om något är omöjligt att genomföra.
För att anpassa lösningen till vagnarna krävdes att greppet konstruerades om. 3D modeller hur greppet skulle kunna se ut skapades i Creo.
14
Ett lösningsförslag arbetedes fram med hjälp av de fakta som har samlats in under arbetets gång. Totala investeringskostnaden för förslaget togs fram, där nämns även vilka merkostnader som kan tänkas uppstå.
15
Figur 8. Förslag på ett grepp som klarar att greppa både långsida och kortsida på ramen utan att glappar.
3. Resultat
Konceptutvärderingen gav att ett el-drivet tryck/drag verktyg skulle fungera bäst. En el-driven handtruck skulle kunna fungera lika bra om det utreds hur mycket plats som finns, och om den fungerar att lyfta med ifrån alla sidor. Vagnen har vinkeljärn under sig för att truckar ska kunna lyfta säkrare. Detta eliminerar då möjligheten att lyfta från de andra två hållen, där gafflarna förs in vinkelrätt mot vinkeljärnen. Av säkerhetsskäl får inte vagnen lyftas om inte gafflarna går parallellt med vinkeljärnen. En handtruck är därför inte en möjlig lösning om inte vagnarna modifieras, då vagnen behöver kunna lyftas från alla sidor. Alla resultat från konceptutvärderingen kan ses i Bilaga(3). Konstruktionsvalet fick två kandidater, den ena var en Toyoya BT Movit TWE 150 och den andra en CFE Nordic TP 250, exakta mått på båda modellerna kan ses i Bilaga(4). Valet föll på modellen från Toyota då den både krävde minst plats och var billigast i pris. Då den modellen har en dragkapacitet på 1500kg hanterar den även de tyngsta vagnarna i fabriken. Vagnarnas vikt överskrider aldrig 1000kg och verktyget påverkas därmed inte av att golvet ibland lutar svagt uppför. Toyota erbjuder även tillval på batteribytessystem, timräknare och informationsdisplay som är goda hjälpmedel för att hålla verktyget tillgängligt i så hög grad som möjligt. I slutkonstruktionen konstruerades ett förslag på ett specialgrepp som gör att det inte glappar oavsett om det är långsida eller kortsida som ska greppas, se figur 8. Att greppet lutar inåt från båda håll gör att ramen inte kan röra sig om operatören byter från att skjuva till att dra vagnen eller tvärtom. Lutningen gör även att ramen hela tiden kommer lyftas i centrum på greppet.
16
Vagnarna väger aldrig mer än ett ton och verktyget kan max köras i 1m/s [15]. Inbromsning av verktyg som drar en vagn i 1m/s som väger 1000kg antas gå på 0,5s. Kraften som då påverkar greppet blir 2000N. Greppets tvärsnitt har måtten 40x5mm. Verktyget har två grepp monterade i fram, men för att säkra att greppen håller vid eventuella snedbelastningar beräknas hållfasteheten som om ett av verktygets grepp upptar all belastning. Spänningen som uppstår i greppet vid inbromsning blir enligt FEM i Creo 213MPa, använda formler och ekvationer kan ses i bilaga (4). Det vanligen använda stålet S235JR har en sträckgräns på 235Mpa [16]. Greppets plåttjocklek på 5mm är därmed tillräckligt.
Vidare bör företaget testa verktyget för att säkerställa att det fungerar som det är tänkt.
Fungerar verktyget som det är menat tar varje transport ca 90 sekunder beroende på hur långt från maskinen vagnen är parkerad. Ett förslag är då att företaget införskaffar fyra verktyg som tillsammans kan förse de sju maskinerna med vagnar. Kostnaden per verktyg med de tillbehör som behövs är enligt Runnander3 ca 40 000kr. Den totala investering blir då ca 160 000kr för verktygen. Viss kostnad för företaget kan tillkomma om produktiviteten går ner något då operatörerna ska utbildas, och om produktiviteten sjunker något i början när operatörerna är ovana att använda verktyget. Då fyra verktyg ska förse sju maskiner med vagnar kommer två av verktygen sammarbeta för att förse tre maskiner med vagnar. De andra två verktygen förser två maskiner var med vagnar. Säkerställning att vagnarna alltid transporteras med hjälp av ett verktyg sker genom optimal parkeringen av verktygen, seeFigurE9.
3 Magnus Runnander försäljare Toyota Meterial Handling, e-brev den 27 april 2015.
Figur 9. Förslag över verktygens parkering vid inköp av fyra stycken verktyg. Maskin 1 & 2 får plast levererad i breda vagnar. Verktyg 1 & 2 förser tre maskiner med vagnar. Verktyg 3 & 4 förser två maskiner var med vagnar.
17
4. Diskussion
Avgränsningen att utelämna en undersökning av golvet sparade tid och hade ändå inte varit en tillräcklig lösning på problemet. Företaget har utrett processen att göra nytt golv sedan tidigare, svaret de fick då var att även om de gör ett nytt golv så är inte ett bra resultat garanterat. Ett plant golv hade ändå inte förenklat förflyttningen av vagnarna oerhört mycket, då det är den höga vikten som är den största faktorn i problemet. Användning av någon slags rullbana var inte tänkbart då vagnarna ska till olika maskiner eller parkering nära maskin vilket hade krävt avancerade rullbanesystem som hade tagit stor plats [3]. Sedan hade det ändå krävts precisionsanpassning av vagnen vid maskinen, så operatören hade ändå behövt sätta vagnen i rullning vilket är det som sliter mest på operatörerna [1]. Den ergonomiska analysen i förstudien var viktig för att bevisa hur allvarligt problemet faktiskt är. Det är väsentligt att bevisa hur hög belastning arbetet faktiskt innebär på operatören för att företaget ska vilja genomföra en stor investering. Den muntliga intervjun var väldigt givande, då mycket fakta om problemet framkom i diskussion med operatörerna. Operatörerna som handskas med vagnarna dagligen har absolut störst inblick i vilka faktorer som påverkar hanteringen av vagnarna mest, och det är därför bäst att de förklarar vilka de olika faktorerna i problemet är. Det som framkom var att vikten och skicket på hjulen har störst betydelse för hur stor ansträngning som krävs för att flytta vagnen. När detta var känt kunde kravspecifikationen utformas så att lösningarna klarar att hantera dessa faktorer. De koncept som ansågs direkt olämpliga kunde därmed sållas bort i ett tidigt stadie. 3D-modellen av vagnen var mycket användbar vid konceptgenereringen för att visa hur vagnen ser ut, framförallt för de som inte har varit på företaget. Att modellera vagnen gav bra insyn i vilka beståndsdelar den har och vilka problem som skulle kunna uppstå vid transport av den. Bland annat upptäcktes vinkeljärnen under vagnen och att ramen har olika bredd på vagnens lång respektive kortsida. Breddskillnaden innebär ett problem om vagnen ska greppas i ramen, då det måste vara möjligt att greppa ramen från alla fyra sidor av vagnen. Ramen får ur säkerhetssynpunkt inte glappa i greppet då detta skulle göra att vagnen kan röra sig ca 15mm trots att verktyget står stilla. Den förflyttningen vagnen gör när verktyget står stilla skulle innebära en stöt i greppet. Många stötar skulle tillslut kunna leda till haveri. För att undvika detta krävs att greppet får ett fast tag om ramen oavsett om det är långsida eller kortsida som ska greppas.
18
Koncepten som genererades var väldigt olika varandra. Det gjorde att många lösningar med olika styrkor och komplexitet undersöktes. Även om inte alla lämpade sig i det här fallet så skulle det gå att utnyttja vissa idéer vid liknande logistikproblem där fabrikslayouten ser annorlunda ut. Kravspecifikationen gjordes väldigt allmän för att den inte skulle inrikta sig mot någon av lösningarna, detta för att oberoende kunna jämföra alla lösningar. Kan alla koncept uppfylla alla krav kan en rättvis konceptutvärdering göras. Om det oergonomiska arbetet ska elimineras måste verktyget användas till varje transport av vagnarna, då får inte verktyget på något sätt dra ner arbetstempot jämfört med att dra vagnen för hand. Det innebär att konceptet inte får vara en tidsmässig börda för operatören att använda. Om verktyget inte ska dra ner arbetstempot i fabriken behöver det finnas nära till hands samt vara snabbt och enkelt att använda. En eldriven handtruck skulle kunna ha varit en enkel och väl fungerande lösning. Men då den inte hade tillgång att lyfta från alla fyra håll utan att modifiera vagnarna gjordes ingen grundligare utredning om det finns plats att använda den i fabriken. Ett tryck/drag verktyg är en bättre lösning då det greppar i ramen, och därför inte påverkas av vinkeljärnen som löper under vagnen. Att valet tillslut föll på modellen från Toyota var självklart, den var 337mm smalare och ca 50 000kr billigare än konkurrenten från CFE Nordic, medan övriga funktioner var likvärdiga. Toyotas tillval till maskinen att ha batteribytessystem och informationsdisplay ger möjlighet mäta hur länge ett batteri räcker.
När det är känt hur många arbetstimmar varje laddning ger kan operatören enkelt hålla koll på när det är dags att byta batteri och göra det när det finns tid över. Detta gör att företaget slipper införskaffa dubbla uppsättningar av tryck/drag verktyg och det minskar den totala investeringskostnaden. För att säkerställa att verktyget fungerar skulle det vara nödvändigt med ett test av verktyget på plats i fabriken. Då kan operatörerna använda verktyget i fabriken och ge sina synpunkter om den. Detta gör att risken för att verktyget vid ett eventuellt inköp skulle vara en onödig investering kraftigt minskar. Fungerar verktyget som det är tänkt bör en offert tas in från Toyota för att få ett specifikt pris som ger en exakt investeringskostnad. Hur verktygen parkeras bör de berörda operatörerna vara med och bestämma då det är de som ska använda verktyget. För att få ut så mycket som möjligt av varje verktyg parkeras det fördelaktningen mitt emellan två maskiner. Jämna mellanrum av verktyg minskar risken för att ett verktyg ska behöva användas till flera maskiner samtidigt. Skulle ett verktyg vara upptaget får operatören antingen vänta tills det blir ledigt, eller låna närmsta lediga verktyg.
Ramens lång och kortsida har olika bredd, men det är inget stort problem. Det går att lösa genom att använda ett specialgrepp, likt det i Figur 8, som har en lutning inåt och därmed
19
smalnar av. Att det smalnar av gör att ramen hamnar i centrum på greppet utan möjlighet att glappa, oavsett om det är långsida eller kortsida som greppas.
20
5. Slutsats
De vagnar som företaget använder sig av med fyra ledade hjul och totalvikt upp mot 650kg ger hög belastning på operatörerna då de förflyttar vagnen på plats med enbart handkraft. Det bästa sättet att transportera tunga vagnar med fyra ledade hjul med begränsad åtkomst av vagnen är att använda sig av ett elektriskt tryck/drag verktyg. Det är viktigt att verktyget kan användas överallt och hela tiden är tillgängligt för användning för att eliminera allt oergonomiskt arbete.
I det här fallet är det bästa verktyget Toyoya BT Movit TWE 150, då det uppfyller alla krav och har bra tillval för att hålla verktyget tillgängligt. Det är ett litet och smidigt verktyg, vilket ger åtkomst överallt. Toyotas verktyg är bättre än de andra företagens verktyg med samma funktioner då den tar minst plats och är billigast. Tillvalen batteribytessystem och timräknare gör att det hela tiden är möjligt att hålla verktygen tillgängliga. Det medför att företaget inte behöver investera i dubbla uppsättningar av verktyg. För att säkerställa funktion är ett test av verktyget att rekommendera. En veckas testande är tillräckligt för att undersöka verktygets funktioner. Därefter är det nödvändigt med en utvärdering om verktyget går att implementera på ett bra sätt i fabriken, och därigenom kan lösa problemet.
Vid inköp kommer vissa delar att behöva specialtillverkas för att få verktyget att fungera mot vagnarna som används i fabriken. Ett grepp som klarar att greppa vagnens båda sidor utan att glappa behöver konstrueras, förslagsvis likt det som visas i Figur 8. Den totala investeringskostnaden för verktygen blir 160 000kr om investeringsförslaget som ges i resultatet används. Varje verktyg behöver en parkeringsplats mellan två tillverkande maskiner. Det kan då användas till att köra fram vagnar till fler än en maskin. Även en internutbildning av verktyget för de berörda operatörerna är nödvändigt, både i att använda verktyget i produktion samt i att byta batteri.
21
Tackord
Jag vill tacka Bengt Lundins AB som har gett mig alla förutsättningar till att göra ett bra examensarbete, och Benny Persson som har varit min handledare på plats. Ett tack riktas också till handledarna Lasse Jakobsson och Fredrik Lindvall för den hjälp jag fått under arbetets gång.
22
Referenslista
1. Arbetsmiljöverket, 2011. www.av.se. [Elektronisk]
Tillgänglig: http://www.av.se/dokument/afs/afs2012_02.pdf [22 Februari 2015].
2. Arbetsmiljöverket, 2013. www.av.se. [Elektronisk]
Available at: http://www.av.se/dokument/publikationer/adi/adi_668.pdf [3 Mars 2015].
3. Dematic, 2015. www.Dematic.com. [Elektronisk]
Tillgänglig: http://www.dematic.com/en-US/Supply-Chain-Solutions/By- Technology/Conveyor-Systems[15 Mars 2015].
4. Johannesson, H., Persson, J.-G. & Pettersson, D., 2013. Produktutveckling. Andra red.
Stockholm: LiberAB.
5. Bloms, 2015. www.Bloms.com. [Elektronisk]
Tillgänglig: http://www.bloms.com/pallhantering/gaffellyftvagnar-c-143-1.aspx [15 Mars 2015].
6. Toyota, 2015. www.Toyota-forklifts.se. [Elektronisk]
Tillgänglig: http://www.toyota-forklifts.se/Sv/Products/powered-pallet- trucks/Pages/Default.aspx
[15 Mars 2015].
7. CFE Nordic, 2015. www.Cfenordic.com. [Elektronisk]
Tillgänglig http://www.cfenordic.com/vagnsflyttare.htm [15 Mars 2015].
23
8. Easy Mover Rejmyre, 2015. www.easymover.se. [Elektronisk]
Tillgänglig: http://www.easymover.se/produkter/
[15 Mars 2015].
9. Linde material handling, 2015. wwwLinde-mh.se. [Elektronisk]
Tillgänglig http://www.linde-
mh.se/media/country_site_se/broschyrmaterial/Samling_april_2013.pdf [15 Mars 2015].
10. Arbetsmiljöverket, 2011. www.av.se. [Figur]
Tillgänglig: http://www.av.se/dokument/afs/afs2012_02.pdf s. 39 [22 Februari 2015].
11. Linde Material Mandling, 2015. [Figur]
Tillgänglig: http://www.linde-world.de/mh-
products/images/highlights/city_one_overview_internet1.jpg [30 April 2015].
12. B to B Business News, 2015. [Figur]
Tillgänglig: https://b2bbusinessnews.files.wordpress.com/2014/04/belt-conveyor.jpg [2 Maj 2015].
13. Easy Mover Reymyre Maskin, 2015. [Figur]
Tillgänglig: http://www.easymover.se/produkter/tryckluftsdrift-push-pull-manuever/
[30 April 2015].
14. Toyota Material Handling Europe, 2015.[Figur]
Tillgänglig: https://qpsearch.bt-forklifts.com/PDFSearch/GetPDF.asp?artno=746801- 040
[5 Maj 2015].
24
15. Toyota Material Handling Europe, 2015.[Elektronisk]
Tillgänglig https://qpsearch.bt-forklifts.com/PDFSearch/GetPDF.asp?artno=746801- 040
[5 Maj 2015].
16. Be Group, 2015. www.Begroup.com. [Elektronisk]
Tillgänglig http://www.begroup.com/sv/BE-Group-
sverige/Produkter/Stal_ror/Produktinformation/Stalsorter/Mekaniska-egenskaper-ny/
[5 Maj 2015].
B1.1
Bilagor
Bilaga 1- Ifylld blankett för bedömning av manuell hantering vid skjuta/dra arbete [2].
Blanketten fick samma resultat när bred respektive smal vagn utvärderades.
B1.2
B2 Bilaga 2- Resultat av konceptutvärderingen.
Kravspecifikation BL
krav Koncept:
1. El-driven handtruck
2. Transportband i golvet
3. Spår i golv &
matarverktyg
4. El-drivet tryck/drag- verktyg
5. Svagt lutande U-Balkar &
handtruck
6. Underhåll av vagn
Ergonomisk B 1 1 1 1 1 0
Förenkla förflyttningen av vagnen B 1 0 1 1 ? 1
Säker B 1 ? 1 1 ? 1
Lättanvänd, ska vilja användas B ? 1 1 1 ? 1
Förståelig, ska inte kräva extra utbildning Ö 1 1 1 1 1 1
Kunna användas överallt där det behövs B ? 0 0 1 0 1
Tidseffektiv, får inte vara en jättelångsam process B 1 1 ? 1 1 ?
Litet underhåll, slittålig Ö 1 1 1 1 1 -
Fungera till både smal & bred vagn B ? 1 1 1 1 1
Tillåta förändring av fabrik Ö 1 0 0 1 1 1
Begränsande Poäng: 7 6 7 10 6 7
Önskvärt
1 = Klarar krav 0 = Klarer ej krav
? = Utred mer
B3.1 Bilaga 3- ritningar och mått för kandidaterna i konstruktionsvalet.
På första sidan visas Toyota BT Movit TWE 150 [14].
På sida två CFE Nordic TP 250, ritning erhålls från företaget.
B3.2
B4.1 Bilaga 4 – Beräkningar av krafter på greppet och spänningar i greppet enligt FEM.
Första sidan visar beräkning av kraften som greppet utsätts för.
Andra sidan visar en FEMad bild av greppet med spänningskoncentration i de innre hörnen .
B4.2
