4 Analýza pracoviště pro obrábění dílů 325 a 330

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Poděkování

Nejprve bych chtěl poděkovat společnosti KSM Castings CZ a.s., která mi poskytla téma, podmínky a data pro zpracování diplomové práce. Rád bych také poděkoval vedoucímu diplo- mové práce, panu Ing. Františkovi Koblasovi Ph.D., za připomínky a rady v průběhu vypracová- ní této práce. Dále bych rád poděkoval panu Ing. Liborovi Junkovi z firmy KSM Castings CZ a.s., který mi poskytl velmi cenné rady, zkušenosti a konzultace. Na konec by chtěl poděkovat celé rodině a všem blízkým, za poskytnutí výborného zázemí a podpory po celou dobu studia.

(6)

TÉMA: Návrh pracoviště pro obrábění dílů ve firmě KSM Castings CZ

Diplomová práce se zabývá návrhem poloautomatické linky procesu obrábění, začišťování a kontroly dvou dílů. V diplomové práci jsou provedeny analýzy současného stavu a výpočty maxi- málních kapacit při aktuální výrobě. Dále jsou provedeny návrhy rozmístění jednotlivých částí procesu výroby, návrhy dopravníku, toku dobrých dílů a zmetků a určení stupně automatizace. Součástí práce je i popis použitých zařízení, jejich propojení a také navržení opatření proti záměně dílů při obrábění. V závěru je propočtena maximální kapacita celého zautomatizovaného procesu a porovná- na s požadavky zákazníka.

Klíčová slova:

kapacitní propočty, automatizace, úzké místo, layout, analýza

THEME: Concept of semiautomatic tooling line in company KSM Castings CZ This diploma thesis concerns a concept of semiautomatic tooling line for fining and two segment revision. In the thesis an analysis of up to date stage and calculations of maximum production rate of currently used setups are conducted. Further, concepts of particular production regions spacing are specified. Concept of conveyor belt, flow of good segments and spoilage and extend of automatizing are presented. The thesis also contains a list of used devices, their inter- connections and a concept of precautions against the segment exchange during the tooling. At the conclusion section a calculation of maximal capacity of the whole automatic process is made and compared to customer demands.

Key words:

capacity calculations, automatizing, narrow place, layout, analysis

Počet stran: 99 Počet příloh: 0 Počet obrázků: 60 Počet grafů: 6 Počet tabulek: 13 Počet modelů:0 nebo jiných příloh: 0

(7)

6

1 Úvod ... 9 2 Metody použité v práci ... 10 DMAIC ... 10 2.1

Spaghetti diagram ... 13 2.2

Poka – Yoke... 14 2.3

Příklady chyb u metody Poka-Yoke: ... 15 2.3.1

Zdroje vad ... 17 2.3.2

Prostředky Poka-Yoke ... 18 2.3.3

TOC ... 19 2.4

Pět kroků zaměřených na odstranění omezení ... 21 2.4.1

Drum Buffer Rope – řízení výroby podle TOC ... 23 2.4.2

3 Proces lití odlitku dílů 325 a 330 ve firmě KSM Castings CZ a.s. ... 25 Představení firmy ... 25 3.1

Materiál ... 27 3.2

Lití odlitku ... 27 3.3

Apretace ... 30 3.4

4 Analýza pracoviště pro obrábění dílů 325 a 330 ... 31 Požadavky zákazníka pro výrobu dílů 325 a 330 ... 31 4.1

Analýza aktuálního stavu obrábění dílů 325 a 330 ... 32 4.2

Obrábění ... 32 4.3

Začišťování dílů ... 36 4.4

Kontrola těsnosti ... 38 4.5

Vizuální kontrola ... 41 4.6

Balení ... 43 4.7

Layout pracoviště aktuální výroby a tok materiálu ... 44 4.8

Kapacity aktuálního stavu ... 47 4.9

Analýza ... 47 4.9.1

(8)

7

Výpočet kapacit ... 53 4.9.2

Vyhodnocení analýzy a výpočtů: ... 55 4.9.3

5 Návrh poloautomatické linky ... 57 Návrhy rozmístění pracovišť ... 58 5.1

Návrh č. 1 ... 61 5.1.1

Návrh č. 2 ... 63 5.1.2

Návrh č. 3 – finální návrh ... 65 5.1.3

Návrh vnitřních prostor čisté zóny ... 67 5.1.4

Zobrazení toku dílů navrženým procesem výroby... 71 5.1.5

Popis a propojení použitých technologií ... 74 5.2

Obrábění ... 74 5.2.1

Začišťování, praní, chlazení ... 77 5.2.2

Robotické pracoviště a vizuální kontrola ... 83 5.2.3

Výpočet maximální kapacity linky a nalezení úzkého místa ... 93 5.3

6 Závěr ... 96 7 Seznam použité literatury a zdrojů ... 98

(9)

8

Seznam symbolů a zkratek

DMAIC Define Measure Analyse Improve Control (definování, měření, analýza, zdokonalení, kontrola)

TOC Theory of Constraints (teorie omezení) DBR Drum Buffer Rope (buben, zásobník, lano)

CNC Computer Numeric Control (číslicové řízení počítačem) HDW Technologie odhrotování vysokotlakovým vodním paprskem DMC Data Matrix Code

SCARA Selective Compliance Assembly Robot Arm (druh robota)

OK Dobrý díl

NOK Vadný díl (zmetek)

2D Dvoudimenzionální prostor

TPM Total Productive Maintenance (totálně produktivní údržba) FIFO First In First Out (první dovnitř, první ven)

(10)

9

1 Úvod

Základem úspěchu každé výrobní firmy je vyrábět co největší množství produktu za co nejkratší dobu s co nejvyšší kvalitou a co nejvyšším ziskem. Jednou z variant, jak se tomuto stavu přiblížit, je použití automatizace a filosofie průmyslového inženýrství. Jejich cílem je výrobu co nejvíce zrychlit a odstranit chyby. Tyto chyby se nedají započítat do ceny výrobku, a proto se také projeví i ztrátou na zisku. Čím více chyb se z procesu odstraní, tím vyšší zisk bude firma vykazovat.

Toto si uvědomuje i firma KSM Castings CZ a.s. a snaží se vhodné procesy zautomatizo- vat. Jedním z vhodných procesů je právě výroba dílů 325 a 330. Úkolem je pomocí automatizace a metod průmyslového inženýrství vytvořit automatizovanou linku pro výrobu dvou velmi po- dobných dílů tak, aby splňovala požadavky zákazníka – tzn. množství, kvalitu a čistotu dílu.

Tyto díly se mají obrábět, začisťovat, prát, vizuálně kontrolovat, těsnit, kódovat a balit podle předepsaného balicího předpisu. Oba díly se musí rozlišovat v celém procesu a na konci být zabaleny každý zvlášť. Cílem této práce je vytvořit linku s vhodným stupněm automatizace, propo- čítat kapacity a co nejvíce odstranit chyby způsobené vlivem člověka.

V první části této práce je popsána teorie, která je použita při tvorbě obráběcí linky. Jako témata jsou popsány: DMAIC, TOC, Poka-Yoke a spaghetti diagram. Ve druhé části práce je představena firma KSM Castings CZ a.s. a popsána výroba odlitku obou dílů, které se odlévají přímo ve firmě. Proces výroby odlitku je popsán od natavení materiálu přes vstříknutí do formy, tryskání v tryskacím stroji po uskladnění ve skladu. Třetí část práce je věnována analýze součas- ného postupu výroby a časovému zhodnocení tohoto procesu. V poslední části této práce je vy- pracován návrh poloautomatické linky s popisem jednotlivých zařízení.

(11)

10

2 Metody použité v práci

V této kapitole jsou popsány metody, které jsou použity v diplomové práci.

 DMAIC – dle této metodiky je zpracována celá praktická část.

 Spaghetti diagram - je využit při analýzách a návrzích toků dílů.

 TOC – pomocí TOC jsou nalezeny úzká místa v procesu výroby dílů.

 Poka-Yoke – tato metoda je použita při návrhu opatření proti záměně dílů 325 a 330 na operaci obrábění.

DMAIC 2.1

DMAIC je model zlepšování používaný v metodě Six Sigma. Jsou to první písmena an- glických slov: Define, Measure, Analyse, Improve, Control. V českém jazyce jsou tyto slova přeložena jako: Definice, Měření, Analýza, Zlepšení, Řízení. Pande používá pro charakteristiku Six Sigma zlepšování následující přehled v tabulce:

Tabulka 1: Modely zlepšování dle metody Six Sigma [1]

(12)

11

Postup této metody je následující: nejprve je potřeba definovat oblast zlepšování (Define), dále měřit aktuální stav (Measure), analyzovat příčiny vznikajících komplikací (Analyse), zavést opatření, která pomohou předcházet příčinám těchto komplikací (Improve), a nakonec řídit reali- zační procesy použitím standardizovaných procedur (Control). [2]

Popis jednotlivých fází: [2]

Definování (Define)

 identifikace problémových oblastí a určení těch, kterým má být věnována nejvyšší pozornost,

 určení procesu, výrobku nebo služby, jehož aktuální výkonnost negativně ovlivňu- je spokojenost zákazníka a ziskovost,

 definování procesů ovlivňujících sledovanou oblast, shromáždění prvotních infor- mací a podkladů o procesu, zákaznících, sepsání kritických charakteristik jakosti,

 zformování týmu a založení listiny projektu zaznamenávající všechny důležité aspekty,

Měření (Measure)

 cílem fáze měření je získat data, která popisují aktuální stav a dosahované výsled- ky a data hodnocení způsobilosti nebo výkonnosti klíčových procesů,

 před samotným sběrem dat musí být ověřena způsobilost a stabilita používaných systémů měření,

 určení úrovně sigma způsobilosti procesu, Analyzování (Analyse)

 analýza dat za účelem identifikace a ověření klíčových příčin prostřednictvím od- halování nenáhodných seskupení, studia zdrojů variability, seskupování a ověřo- vání působení potenciálních příčin,

 identifikování problémů ovlivňujících výsledky dosahované ve sledovaných oblas- tech a vznik defektů,

Zlepšování (Improve)

 vytvoření, vyzkoušení a implementace řešení postihujících klíčové příčiny identi- fikované ve fázi analýzy, čímž je proces modifikován tak, aby bylo dosahováno takových hodnot kritických charakteristik jakosti, které budou v zákazníkem ak- ceptovaném rozmezí,

 hledání a realizace opatření zamezujících výskytu klíčových zamezitelných příčin variability,

(13)

12 Řízení (Control)

 zhodnocení řešení a udržení pozitivních výsledků adekvátním řízením, standardi- zací a dokumentováním pracovních postupů,

 ověření způsobilosti a stability systému měření, určení dosahované úrovně sigma způsobilosti procesu,

 shrnutí a komunikování výsledků, poznatků a návrhů, identifikování příležitostí pro další zlepšování.

Obrázek 1: DMAIC přístup [2]

Model DMAIC je použitelný v případě, kdy společnost ví, že má problém v rámci stávají- cího výrobku, služby nebo procesu. Tím, že tento proces postupně projde všemi pěti fázemi, při- jdeme na řešení našeho problému v kvalitě.

(14)

13 Spaghetti diagram

2.2

Spaghetti diagram je jedním z nejjednodušších nástrojů pro zachycení pohybu materiálu nebo pracovníků v předem definovaném časovém úseku, kterým může být například hodina, směna atd. Pomocí tohoto diagramu se hledají zbytečné pohyby, odchody, transporty a manipulace se záměrem lépe organizovat layout pracoviště a minimalizovat logistické procesy včetně skladování.

Obrázek 2: Příklad spaghetti diagramu [3]

Vytvoření spaghetti diagramu je poměrně jednoduchou záležitostí, ke které není zapotřebí žádný software. Tento diagram se zakresluje do layoutu budovy nebo její části. Zakreslují se pohyby pracovníka či manipulace s materiálem. Poté se provede rozbor ušlé vzdálenosti, mož- nosti zkrácení trasy, redukce zbytečných pohybů a přiblížení potřebného materiálu s cílem minimalizovat všechny logistické procesy.

(15)

14 Poka – Yoke

2.3

Technologie Poka-Yoke existuje v různých formách už od počátku hromadné výroby.Ale teprve japonský inženýr Shigeo Shingo rozpracoval tuto myšlenku do nástroje dosahování nuly vadných dílů a eventuálního eliminování kontrol jakosti. Metodám, které prosazoval, se dříve říkalo "blbuvzdorné".[4]

Později však došel k závěru, že toto označení by mohlo odradit mnoho pracovníků, a proto přišel s názvem Poka-Yoke, což je přeloženo jako "zabraňování chybám – mistake-proofing"

nebo "zabezpečení proti selhání – fail-safing". Poka-Yoke může převzetím opakovaných úko- nů nebo kroků, závisejících na pozornosti nebo paměti, uvolnit pracovníkův čas a myšlení k tvořivějším činnostem. Lidé jsou velice zapomětliví a mají sklon dělat časté chyby. Na pracovišti jsou zaměstnanci často obviňováni z toho, že chyby dělají. A tato skutečnost pracovníky nejen znechucuje a snižuje morálku, ale neřeší to samotný problém. [5]

Mnoho věcí se ve složitém pracovním prostředí nemusí podařit a téměř vždy se vyskyt- nou příležitosti udělat chybu, která vede k závadám a zmetkům. Poka-Yoke neakceptuje výrobu žádných vadných výrobků. Pokud chce být společnost konkurenceschopná, musí přijmout filoso- fii i praxi produkování nuly vadných výrobků. Metoda Poka-Yoke je jednoduchým nástrojem pro dosažení tohoto cíle. [6]

Obrázek 3: Příklad využití Poka-Yoke [15]

(16)

15 Příklady chyb u metody Poka-Yoke:

2.3.1

Skoro všem chybám se může nějakým způsobem zabránit. Abychom jim mohli zabránit, je potřeba zjistit kdy, kde a proč vznikají a následně učinit rozhodnutí a vybrat vhodný způsob, jak jim předcházet. Téměř všechny vady jsou způsobeny chybami pracovníků (operátorů). [4]

Mezi nejčastější chyby způsobené pracovníky patří tyto:

 Záměrné chyby:

Někteří lidé dělají chyby schválně. Příkladem jsou trestné činy a sabotáže.

Způsob ochrany: Základní výchova, disciplína.

 Chyby z překvapení:

Chyba může vzniknout tím, že zařízení pracuje odlišně, než se očekává. Příkla- dem je náhlá porucha stroje bez varování.

Způsob ochrany: TPM¹ (Total Productive Maintenance).

 Zapomnětlivost:

Tato chyba vzniká nejčastěji v sériové výrobě, při produkci až několika tisíc vý- robků za směnu, tím dochází často k nesoustředění. Operátor například vynechá určitou část výroby nebo zapomene namontovat drobný díl, který je nutný ke správné funkčnosti součásti.

Způsob ochrany: Nedovolit vyjmout dílec bez namontovaného komponentu, mon- tážní linka musí operátora upozornit (signalizovat zvukově, světelně).

 Chyby v identifikaci:

Například nezřetelné údaje na displeji, kde zobrazené hodnoty jsou viditelné na příliš krátkou dobu nebo z příliš velké vzdálenosti.

Způsob ochrany: Pozornost, opatrnost, zvuková a světelná signalizace.

 Chyby způsobené nedorozuměním:

Chyba je způsobená tím, že je učiněno rozhodnutí bez znalosti konkrétní situace.

Způsob ochrany: Výcvik, kontrola předem, standardizování pracovních postupů.

 Úmyslné chyby:

Chyba je způsobená tím, že pracovník začne ignorovat postupy práce, které jsou přesně dané, například vynechá určitou část v sestavování.

Způsob ochrany: Základní výchova a zkušenosti, označení dílu značkou po úspěš- né kontrolní operaci.

1 TPM je filosofie, která využívá schopností a dovedností všech pracovníků s cílem výrazně snížit prostoje strojů a jednotlivé ztráty v jejich využívání.

(17)

16

 Chyby prováděné amatéry:

Chyby můžou vzniknout, také pokud nemá operátor dostatečně velké zkušenosti.

Například nový pracovník operaci nezná nebo je s ní sotva obeznámen.

Způsob ochrany: Budování pracovních návyků, standardizace práce.

(18)

17

 Chyby způsobené neexistencí norem:

K některým chybám dojde tím, že nejsou k dispozici vhodné instrukce nebo pra- covní normy.

Způsob ochrany: Standardizace práce, pracovní instrukce.

 Neúmyslné chyby:

Chyba může vzniknout tím, že pracovník se nesoustředí na práci a provede chybně danou operaci, aniž by věděl, jak k tomu došlo.

Způsob ochrany: Pozornost, disciplína, standardizace práce.

 Chyby způsobené pomalostí:

Z důvodu nerozhodnosti (pomalého rozhodování, neznalosti) může dojít k zdra- votní újmě, popř. finanční ztrátě. Například osoba, která se učí řídit, šlápne na brz- du opožděně.

Způsob ochrany: Budování pracovních návyků, standardizace práce.

Zdroje vad 2.3.2

Každá odchylka od předepsaného technologického postupu, konstrukčních požadavků nebo i odchylka správné funkce výrobku je považována za vadu. V této formě existuje mnoho růz- ných vad.

Jednotlivé druhy vad: [7]

 Špatné díly

 Zpracování vadného kusu

 Zařízení nenastaveno, neseřízeno

 Nástroje a přípravky nesprávně připevněné

 Vynechaná montážní operace

 Vadná montáž

 Chybějící díly

 Nesprávné provedení operace

 Nesprávné upínání kusu

 Nedotažený díl, vypadlý, uvolněný

Prostředky POKA-YOKE zabrání vzniku vady, i když k těmto chybám dojde, tzn., že na- pomáhají zabudovat jakost do procesů.

(19)

18 Prostředky Poka-Yoke

2.3.3

Hlavním účelem této metody je opatření proti vzniklým chybám, v lepším případě oka- mžitá detekce ve výrobě. Jednotlivé typy Poka-Yoke dělíme podle jejich funkce a nastavení: [7]

a) Kontrola zjišťující chyby se nasazuje v místě jejich zdroje – před tím, než způ- sobí vadu. Příkladem může být kolík, který zabrání nesprávné orientaci opraco- vávaného dílu.

b) Úplná kontrola dílu pomocí spolehlivého a levného snímacího prvku, jako např.

koncový spínač.

c) Okamžité kroky k zastavení operace, jakmile je zjištěna vada (např. blokovací obvod, který automaticky vypne stroj).

Nejúčinněji lze předcházet vadám takovým způsobem, že detekování vad umístíme přímo v místě vzniku. Takto by se následná výroba špatného dílu zastavila.

(20)

19 TOC

2.4

TOC – teorie omezení je teorie, která hledá úzké místo firmy a snaží se o jeho rozšíření tak, aby již úzkým místem nebylo.

Hlavní myšlenka TOC:

Často se na podnik pohlíží jako na jednotlivé části a snahou je zlepšit výsledky vždy v jedné konkrétní části. To může vést ke konfliktům mezi jednotlivými odděleními a je proto nut- né, aby se na podnik nahlíželo jako na celek. [8]

Jelikož je v dnešní době vysoká konkurence na trhu a zvyšují se požadavky zákazníků na kvalitu, je zapotřebí si uvědomit cíle podniku, kterými jsou uspokojení zákazníka a následný zisk. K tomu, abychom mohli stále vycházet vstříc potřebám zákazníků, je nutné se zlepšovat.

Dle teorie omezení lze dosáhnout zlepšení pomocí změny. Tím si tato teorie pokládá 3 základní otázky, na které by si měl každý podnik odpovědět.

 Co změnit (What to change)

 Na co to změnit (What to change to)

 Jak změnu provést (How to change)

Zodpovězení výše uvedených otázek je nutné pro koncepci a řízení změn v podniku. K zodpovězení otázek lze využít Myšlenkový proces teorie omezení. [9]

Dle výše napsaného lze odvodit, že základním předmětem TOC je neustálé dosahování daných cílů. Teorie omezení je popis logických kroků, které by měl každý manažer ovládat. Ne každý si ale dokáže spojit všechny potřebné oblasti, i když se samostatně zdají být jednoduché.

TOC můžeme pokládat za návod, jak lze dosáhnout daných cílů. Můžeme ji pokládat za jistý způsob myšlení.

Omezení podle TOC:

Klíčovým slovem pro práci s TOC je právě omezení. Pokud chce podnik zvýšit svůj prů- tok, svou produktivitu, zpravidla tomu něco brání.

Například: Ve výrobní lince je omezením nějaký stroj, jehož kapacita je již plně dosažena a není možné zvýšit průtok, pokud nebude tento stroj inovován nebo nebude zakoupen další stroj.

Někdy se též místo názvu omezení používá pojem úzké místo. Na obrázku č. 4 je vidět, proč tomu tak je. Místo kruhů si lze představit kapacitu stroje či člověka. Z obrázku je také patr-

(21)

20

né, že veškerý výstup podniku je dán právě úzkým místem. V případě, že vedení podniku zvýší kapacitu na kruhu č. 1, nebude tím zvýšen výstup celého podniku. Nebo pokud např. podnik sní- ží nevyužitou kapacitu kruhu č. 3, opět tím produktivitu nezvýší. [9]

Obrázek 4: Omezení určuje průtok podniku [9]

Z obrázku č. 4 je zřejmé, že jediným způsobem zvýšení produkce linky je zvýšit kapacitu kruhu č. 2. Jak najít úzké místo a zvýšit produktivitu podniku řeší 5 základních kroků TOC. Ty se po provedení stále opakují. Pokud bychom si představili, že podnik lze téměř nekonečně vy- lepšovat, hledali bychom a následně odstraňovali omezení do té doby, dokud bychom nedocílili nekonečného průtoku. [10]

Dle L. Scheinkopfa lze omezení rozdělit na fyzické, které představují zdroje, které jsou ze své podstaty fyzicky limitující, a na nefyzické, mezi které lze například zařadit různé směrnice, předpisy nebo například i překážky v chování či předsudcích jednotlivých osob. [10]

Omezení jsou:

 Fyzická – kapacity zdrojů

 Předpisy, chování – firemní pravidla, morálka, předsudky

(22)

21 Pět kroků zaměřených na odstranění omezení 2.4.1

K tomu, abychom mohli TOC uvést do praxe, vytvořil E. Goldratt jednoduchý postup.

Tímto postupem je použití 5 jednoduchých kroků, které slouží k nalezení omezení a jeho odstra- nění. [8]

Krok 1 – Identifikace omezení

Základním krokem je nalezení omezení, které nemusí být zprvu jasné. Záleží na povaze podniku a jeho znalosti. O omezeních zpravidla víme, jen je potřeba si je uvědomit a popsat.

Pokud si však nejsme jistí nebo jsme v podniku jako externí konzultanti, lze využít analýzu sou- časného stavu a identifikovat nežádoucí efekty, které se zpravidla hromadí právě u úzkého místa.

Může se jednat o větší počet nedokončené práce či nevyřízených požadavků. [10]

Krok 2 – Rozhodnutí, jak maximálně využít omezení

Při nalezení omezení, které brání ostatním prvkům v systému v dosažení maximální možné produktivity, je potřeba zajistit, aby omezující prvek samotný byl efektivně využit. Kromě samotné- ho maximálního využití je potřeba zkontrolovat, že činnost, kterou omezující prvek vykonává, je ta správná a podporuje celkový průtok podniku. Často se totiž stává, že omezení je sice maximálně využito, ale neefektivně. Může se stát, že některé výstupy z tohoto prvku systému nejsou následně plně či vůbec využity. [10]

Krok 3 – Vše ostatní podřiďte rozhodnutí z kroku 1 a 2

Předchozí dva kroky nestačí ke zvýšení průtoku, pokud celý podnik nebude nalezený úzký prvek respektovat. Jde tedy o to, aby jiné faktory než vnitřní faktory prvku samotného zbytečně dalším způsobem neomezovaly omezující prvek. Těmito faktory mohou být firemní procesy, nařízení, spolupráce s jinými odděleními či špatně nastavená organizační struktura. [10]

Příklad: Do nádoby se snažíme nalít tekutinu přes trychtýř. Pokud budeme do trychtýře pouštět více vody, než lze prolít jeho hrdlem, bude se tekutina hromadit v nálevce a nakonec ji přeteče, pokud nezměníme proud tekutiny.

(23)

22 Krok 4 – Rozšiřte omezení

Dalším logickým krokem pro zvýšení průtoku je zvýšit produktivitu omezujícího prvku.

Zde bych upozornil na to, že je potřeba udělat efektivní rozšíření úzkého místa. Mnohdy se totiž stane, že podnik zvýší kapacitu u prvku, u kterého si myslí, že je to potřeba, aniž by provedl předchozí tři kroky. Následně zjistí, že na zvýšení není úplně připraven nebo že zvýšil kapacitu prvku, a přesto se průtok nezvýšil. [10]

Je nutné, aby se 3 předchozí kroky provedly důkladně. V případě správného postupu se následně může zvýšit průtok omezujícího prvku. Neméně podstatnou částí tohoto kroku je i ur- čení toho, o kolik tento průtok zvýšit. Pokud jej zvýšíme málo, bude tento prvek stále omezují- cím prvkem systému. Pokud jej zvýšíme na tolik, že okolní prvky systému nedokážou zpracovat výstup z tohoto prvku nebo naopak nedokážou vytvářet dostatečný počet vstupů, může se stát, že část nákladů na zvýšení bude zbytečná.

Krok 5 – Pokud se omezení odstranilo, začni opět od kroku 1

Odstraňování omezení za dosažením cíle by podle TOC nemělo být jedním cyklem. Pokud chceme opravdu dosáhnout co největších zisků, je nutné stále vylepšovat procesy. Proto v přípa- dě, že se nám podařilo definované omezení odstranit, změnit jej natolik, aby již nebylo omeze- ním podniku, znamená to, že v dosažení našeho cíle se omezením stal jiný prvek. Opět se tedy vrátíme ke kroku 1, pokusíme se identifikovat omezení a potom provést následné kroky. [10]

(24)

23 Drum Buffer Rope – řízení výroby podle TOC 2.4.2

Metoda DBR je aplikací využívanou v TOC. Jak už název napovídá, skládá se ze tří hlav- ních komponent: [9]

 Drum – buben, označuje úzké místo, které udává tempo celého výrobního procesu.

 Buffer – zásobník, znamená potřebnou rezervu, která musí být k dispozici v kritických částech výrobního procesu a zejména před úzkým místem.

 Rope – lano, plní funkci zpětné vazby. Tímto nástrojem se na základě tzv. pull principu řídí doplňování zásobníku (bufferu) před úzkým místem a chrání se tak toto úzké místo před poruchami toku materiálu přicházejícího z centra. Tímto způ- sobem se dosahuje synchronizace jednotlivých částí systému a vyvážení materiá- lového toku s tím, že je úzké místo ochráněno.

Postup Drum Buffer Rope:[9]

 Vytvoření hlavního plánu výroby pro kritické místo výroby (drum, buben).

 Ochrana propustnosti výroby před nevyhnutelnými problémy umístěním časových zásobníků práce před relativně malé množství pracovišť ve výrobě (buffer, zá- sobník).

 Odvození práce všech nekritických pracovišť od kritického pracoviště (rope, lano).

Stavba systému podle DBR

Stavbu systému výroby, zásobníků, toků a operací si znázorníme pomocí jednoduchého obrázku. Původní stav systému před zavedením DBR:

Obrázek 5: Původní stav systému před zavedením DBR [9]

(25)

24 Stav po implementaci metody DBR:

Obrázek 6: Stav systému po zavedení metody DBR [9]

Na obrázku č. 6 je zmapovaný systém – jsou známy posloupnosti jednotlivých operací.

Neznáme však ještě úzké místo a není tedy možné implementovat principy TOC. Obrázek č. 7 představuje etapu, kdy úzké místo již bylo identifikováno (operace 3) a metodou DBR ošetřeno.

Operace 3 se stala bubnem, který udává takt celé výrobě. Buben – úzké místo – byl ošetřen před- řazeným zásobníkem. Rovněž byl zaveden nástroj lana, díky němuž si kritické místo dle potřeby

„tahá“ suroviny z předcházejících operací a informuje je o tempu výroby. Toto lano je vázáno na obsah zásobníku, protože právě jeho vyčerpanost je indikátorem zdraví celého systému.

(26)

25

3 Proces lití odlitku dílů 325 a 330 ve firmě KSM Castings CZ a.s.

V této kapitole je představena firma KSM Castings CZ a.s. Dále je zde popsán materiál, technologie lití a opracování odlitků dílů 325 a 330.

Představení firmy 3.1

Obrázek 7: Firma KSM Castings CZ a.s. Hrádek nad Nisou

Společnost KSM Castings CZ a.s. patří do mezinárodní skupiny KSM Castings Group.

Kromě České republiky jsou další závody v Německu, Číně a Spojených státech amerických.

Firma se zabývá vývojem a výrobou odlitků z lehkých kovů pro automobilový průmysl.

Závod v Hrádku nad Nisou je rozdělen na slévárnu, apretaci a obrobnu. Jako sklad je vyu- žívaná hala, která stojí přibližně 500 metrů od závodu. Součástí závodu v Hrádku nad Nisou je také nově pronajatá hala v Liberci, která byla pořízena pro rozšíření kapacit závodu. Hlavní čin- ností závodu v Hrádku nad Nisou je odlévání odlitků ve vysokotlakých licích strojích, které se následně obrábějí na CNC řízených obráběcích centrech.

Obrázek 8: Cesta mezi závodem a skladem

(27)

26 Historie firmy

Firma KSM Castings CZ a.s. byla založena v Liberci koncem roku 1996 koncernem Thys- sen Umformtechnik GmbH a Ferex ŽSO Brno s.r.o. Tehdy se jmenovala Thyssen Ferex Alumi- nium Technik s.r.o., měla 60 zaměstnanců, 4 licí stroje, apretaci a zabývala se pouze tlakovým litím hliníku. Tato slévárenská firma patří také do skupiny sléváren SRN. V roce 2001 bylo roz- hodnuto, že se postaví nová hala v Hrádku nad Nisou. V tu dobu je i vyplacen podíl firmě Ferex ŽSO Brno s.r.o. O rok později se firma rozšiřuje. Jsou koupeny tři nové licí stroje a poprvé se začíná obrábět na dvou obráběcích centrech. V roce 2005 je celá skupina prodána finanční spo- lečnosti Cognetas. O další tři roky později se firma rozšiřuje o novou halu obrábění, kde je 15 obráběcích CNC strojů, pračka a soustruh. V roce 2011 je celá skupina sléváren prodána společ- nosti Citic Dicastal a jsou dokoupeny další stroje. Tehdy má firma už 350 zaměstnanců. V roce 2012 je postavena další hala, do které je přemístěno veškeré obrábění. Dnes má firma 24 licích strojů, 40 CNC obráběcích center a 630 zaměstnanců.

Celý proces výroby začíná na tavírně. V tavicí peci se roztaví předem připravené housky, které mají přesné složení. Roztavený materiál se nalije do rozvozového kelímku, dále probíhá čištění taveniny a následně je převezen do udržovací pece. Z udržovací pece je tavenina dávko- vána do licí komory a pomocí pístu dopravena do vysokotlakého licího stroje, kde je pod tlakem vstříknuta do předehřáté formy. Po ukončení procesu tuhnutí je odlitek odebrán robotem, zkon- trolován na celistvost, ochlazen v ochlazovací lázni a založen do odstřihovacího lisu, který od- střihne vtokovou soustavu a přebytečný materiál. Poté je odlitek položen na pás, ze kterého je odebrán pracovníkem. Ten vloží odlitek do připraveného G-boxu a po naplnění odveze k dalšímu zpracování na pracoviště apretace.

Na pracovišti apretace se díly začišťují pomocí průběžného tryskacího stroje. Po tryskání se odlitky převezou do skladu.

Po uplynutí doby stárnutí jsou odlitky převezeny na obrobnu přímo k obráběcímu CNC centru. Zde jsou obrobeny, začištěny pomocí technologie vysokotlakého vodního paprsku, zkon- trolovány a zabaleny do expedičního boxu.

(28)

27 Materiál

3.2

Materiál, ze kterého se vyrábí díl 325 a 330, je slitina hliníku AlSi₉Cu₃. AlSi₉Cu₃ patří k nejčastěji používaným slitinám hliníku. Má střední mechanické vlastnosti, dobrou pevnost za vyšších teplot do 200 °C a je po odlití dobře obrobitelná. Vyznačuje se nízkou odolností proti korozi. [17]

Slitina Chemický prvek (%)

226

Cu Si Mg Mn Ti Fe Zn Ni Pb Sn Al

2,0 - 4,0

8,0 - 11,0

Max 0,55

Max 0,5

Max 0,2

Max 1,3

Max 1,2

Max 0,55

Max 0,35

Max

0,25 Zbytek

Tabulka 2: Chemické složení odlitku [17]

Lití odlitku 3.3

Ze skladu materiálu je přivezen materiál v podobě housek, které se připraví vedle pece.

Housky jsou nakupovány, a proto už se nijak neupravují. Do vsázky se také v přesných pomě- rech přidává odpad, tzv. vrat, který vzniká při odlévání, nebo se přidávají zmetky vyrobené v průběhu výrobního procesu. Materiál připravený k tavení musí být absolutně vysušený.

Obrázek 9: Schéma tavící pece [16]

Obrázek 10: Tavicí pec, kelímek a připravené housky

Pro roztavení materiálu se používá šachtová tavicí pec MH II-T 6000/2000. Pec se skládá z násypky, šachty, hořáků a udržovací komory. Do násypky jsou postupně nasypány housky a odpad. Ty se vlastní vahou sunou šachtou, kde jsou postupně odspodu ohřívány na tavicí teplotu (přibližně kolem 690 °C – 740 °C) pomocí plynových hořáků. Jako plyn se používá zemní plyn.

Veškerý roztavený materiál postupně plní udržovací komoru.

Při tavení materiálu vznikají spaliny. Spaliny o vysoké teplotě stoupají k horní části ná- drže, kde jsou následně odsávány. Jakmile je nataveno dostatečné množství materiálu, nalije se pomocí výpustě do předehřátého rozvozového kelímku. Následně se provede rafinace materiálu

(29)

28

pomocí rafinačních solí. Kelímek je pak s roztaveným materiálem převezen k odplyňovacímu zařízení, kde se provede odplynění.

Obrázek 11: Předehřívání kelímku

Obrázek 12: Schéma odplyňovacího zařízení

[16] Obrázek 13: Odplyňovací zařízení

Jakmile je provedeno odplynění a je odstraněna struska, tak se kelímek s taveninou převe- ze k licímu stroji. Ke stroji ji převáží pracovník pomocí vysokozdvižného vozíku. Tady se tavenina nalévá do udržovací pece. Udržovací pec má za úkol udržet taveninu v tekutém stavu, při teplotách kolem 650 °C.

(30)

29

Obrázek 14: Nalévání taveniny do udr-

žovací pece Obrázek 15: Udržovací pec u licího stro- je

Forma licího stroje se předehřívá na teploty mezi 150°C až 190°C. Jako ohřívací médium se používá olej. Po otevření formy a vyjmutí předešlého odlitku musí nejprve robot ošetřit povrch formy emulzí, která zabraňuje přilepení hliníku na stěny formy. Po uzavření formy je tavenina vedena z udržovací pece do komory pístu, ze které vstříknuta do formy pod tlakem 85 MPa.

Odplynění uvnitř formy je docíleno pomocí vakua. Jakmile tavenina ve formě ztuhne, tak se forma otevře. Po otevření je odlitek vyjmut pomocí robota.

Robot podrobí díl kontrole celistvosti, ochladí v chladicí lázni. Následně přesune díly do odstřihovacího lisu, který odstřihne veškerou vtokovou soustavu a položí na dopravník, který odlitek transportuje k pracovníkovi. Pracovník tento díl vloží do připraveného G-boxu. Jakmile je G-box plný, tak jej pracovník převeze na další zpracování, konkrétně na oddělení apretace.

Forma licího stroje se skládá ze dvou částí. Jedna část je pohyblivá, která má úlohu vyha- zovače. Druhá část formy je pevná. Forma je vyrobena tak, aby byla schopna vytvořit jeden odlitek. Takt stroje je 51 kusů za hodinu.

(31)

30 Apretace

3.4

Na oddělení apretace se začišťuje povrch odlitku. Toto se děje v průběžném tryskacím stroji. Odlitky se vyndají z G-boxu a pokládají se na pás. Pás odlitek dopraví do komory, ve kte- ré probíhá samotné tryskání. V komoře jsou čtyři tryskací lopatková kola. Dvě zespodu a dvě ze shora. Na lopatky dopadají chromniklové abrazivní částice o průměru kolem 0,4 mm, které jsou metány vysokou rychlostí na odlitek. Nárazy a tření působí na povrch odlitku a odstraní veškeré otřepy. To se děje za stálého pohybu dopravníku, který se pohybuje od 0,3 do 3 m/min (záleží na druhu odlitku). Kapacita stroje je 600 kusů/hodinu.

Obrázek 16: Tryskací materiál

Obrázek 17: Průběžný tryskač. (1 - vstupní dopravník, 2 – odsávání, 3 – tryskací komora, 4 – výstupní doprav- ník, 5 – prázdný G-box,6 – G-box s otřískanými díly, 7 – násypka pro tryskací materiál)

(32)

31

4 Analýza pracoviště pro obrábění dílů 325 a 330

V této kapitole jsou popsány požadavky zákazníka pro výrubu dílů 325 a 330. Dále je provedena analýza aktuální výroby těchto dílů. Z analýzy jsou nakonec vypočteny maximální kapacity, dle kterých je nalezeno úzké místo procesu.

Požadavky zákazníka pro výrobu dílů 325 a 330 4.1

Požadavkem zákazníka je výroba dvou dílů, které budou odlité z předepsané směsi hliní- ku. Tyto díly jsou téměř totožné (více popsáno v kapitole 4.1). Kromě odlití těchto dílů zákazník požaduje, aby byly obrobeny dle dodané výkresové dokumentace, dále byla dodržena předepsaná těsnost a čistota dílů. Dle výkresové dokumentace je stanoveno, že při zkoušce těsnosti je povo- len maximální únik 4 ml vzduchu za minutu při stálém tlaku 5 bar (0,5 MPa). Dále je ve výkre- sové dokumentaci stanovena předepsaná čistota dílu, viz tabulka. Dalším požadavkem je zabalení dílu do předepsaného obalového materiálu.

Velikost nečistot [μm] Počet nečistot

200 – 400 25

400 – 600 2

600 – 1000 0,5

>1000 0

Tabulka 3: Předepsaná čistota dílu

Díl Díl 325 Díl 330

Rok

2017 129 655 8 900

2018 354 000 64 000

2019 438 000 99 000

2020 462 000 135 000

Za 4 roky 1 383 655 306 900

Celkem vyrobit 1 690 555

Tabulka 4: Požadované množství dílů zákazníkem

(33)

32

Z tabulky č. 4 vyplývá, že zákazník požaduje v roce 2017 dodání 129 655 kusů dílu 325 a 8900 kusů dílu 330. Toto množství ovšem v dalších letech prudce narůstá a v roce 2020 je poža- davek až 462 000 kusů dílu 325 a 135 000 kusů dílu 330. Dohromady zákazník požaduje za 4 roky dodání 1 690 555 kusů (1 383 655 kusů dílu 325 a 306 900 kusů dílu 330).

Obrázek 18: Modely dílů 325 a 330

Analýza aktuálního stavu obrábění dílů 325 a 330 4.2

Konečnou fází celého procesu výroby těchto dvou dílů je obrábění, začištění, zkouška těs- nosti, praní, kontrola a balení. Odlitky jsou ze skladu přivezeny k obráběcímu stroji, kde jsou následně obrobeny. Po obrobení následuje začištění od hrotů vzniklých při obrábění. Na to se používá technologie tryskání vysokotlakým vodním paprskem. Dále následuje kontrola těsnosti na přípravku pod vodou, vyprání dílů v průběžné pračce, vizuální kontrola povrchových vad a zabalení dle předepsaného balicího předpisu. Po zabalení je paleta s díly odvezena do skladu expedice a následně expedována zákazníkovi.

Obrábění 4.3

Prototypové díly 325 a 330 se aktuálně obrábí na jednom CNC obráběcím centru s ozna- čením SW BA322, s řídicím systémem Sinumeric 840 D. Toto obráběcí centrum má k dispozici dvě vřetena, dva otočné stoly a velký zásobník nástrojů s 32 pozicemi. Obrábění je rozděleno do tří operací. Obrábějí se dva díly současně. Výměnu mezi operacemi provádí obráběč. Jako zá- sobník G-boxů s odlitky slouží kolejnicový dopravník, který je umístěn vpravo od stroje. Na tento kolejnicový dopravník se vejde pět G-boxů. Šestý G-box má obráběč připraven na paleto- vém vozíku, který si dle potřeby může zvednout do potřebné výšky dle ergonomie. G-boxy, které

(34)

33

se nevejdou na kolejnicový dopravník, se skladují za stroji. Tady čekají na manipulanta, který je postupně doplňuje do fronty na kolejnicovém dopravníku.

Obrázek 19: Obráběcí centrum SW BA 322 Obrázek 20: Dopravník vedle stroje

Kromě dopravníku je vlevo od stroje umístěný oplach. V oplachu se oplachují díly mezi a na konci obrábění od špon vzniklých při obrábění. Povinností obráběče je jednou za směnu vodu v oplachu vyměnit. K tomu slouží upravené vysávací zařízení, pomocí kterého se veškerá voda a nečistoty vysají. Vana se poté vyčistí a napustí čistou vodou.

Pracovník má u stroje také k dispozici červenou bednu s označením materiálu, který aktu- álně obrábí. Tato bedna slouží pro odkládání zmetkových (NOK) dílů. Zmetkové díly jsou: po- tlučená obrobená plocha při manipulaci, porózní a technologické. Technologické zmetky jsou zmetky vzniklé pracovní činností technologa, který má daný projekt na starosti.

K přepravě obrobených dílů slouží nerezové přepravní koše. Na každém stroji je kromě čísla projektu také zobrazeno číslo stroje. Toto číslo je i součástí přepravního koše, aby nedochá- zelo ke smíchání přepravního koše s koši z jiných projektů.

(35)

34

Obrázek 21: Prací koš

Přepravní koše jsou umístěné na upraveném vozíku. V tomto vozíku jsou vložené železné proklady, které jsou pogumované, aby nedocházelo k potlučení dílů. Díly jsou ve vozíku umístě- ny ve dvou vrstvách po šesti kusech. Celkem se do jednoho koše vejde 12 obrobených kusů.

Technologický postup zakládání dílů dle pracovní návodky:

 Založení odlitku do přípravku pro 1. operaci

 Ručně upnout hydraulický přípravek

 Zkontrolovat správné upnutí v přípravku

 Spustit automatický cyklus stroje 1. operace

 Po obrobení 1. operace vyjmout díl a opláchnout v oplachovacím pří- pravku

 Opláchnutý díl založit do stejné pozice přípravku pro 2. operaci

 Po obrobení 2. operace vyjmout díl a opláchnout v oplachovacím pří- pravku

 Opláchnutý díl založit do stejné pozice přípravku pro 3. operaci

 Vyjmout díl z přípravku a opláchnout v oplachovacím přípravku a zkontrolovat dle kontrolní návodky

(36)

35

 OK – díl vložit do pracího koše

 Plný koš s obrobky odvézt na pracoviště HDW

 NOK – díl odložit do bedny na zmetky řádně označené číslem materiá- lu

Poznámka:

 1x za směnu kontrolovat viskozitu kapaliny

 Před každým založením dílu opláchnout upínací přípravky (hlavně dosedací body)

 PŘI OBRÁBĚNÍ 1. OPERACE MUSÍ BÝT VŽDY UPNUTY OBA DÍLY – RI- ZIKO KOLIZE

 1x za 24 hodin vždy na ranní směně vyměnit vodu v oplachovacím přípravku. Pří- pravek vyčistit a provést záznam do formuláře “Výměna oplachovací vody“.

Výměnu provádí obráběč.

Popis kontroly Četnost kontroly Měřidlo

Kontrola povrchů obrobených ploch – obraz obrobených ploch odpovídá dílenskému vzorku

Každý kus Vizuální kontrola

Povrch po obrobení – díl bez mechanického

poškození, všechna místa obrobena Každý kus Vizuální kontrola

Závit M6 – průchozí 1 kus z pozice (2x za směnu) Kontrola kalibrem TF2-411 Závit M8 (4x) 1 kus z pozice (2x za směnu) Kontrola kalibrem TF2-138 Závit M10 x 1 6H 1 kus z pozice (2x za směnu) Kontrola kalibrem TF2-256 Závit M10 – 6H – průchozí 1 kus z pozice (2x za směnu) Kontrola kalibrem TF2-528 Závit M12 x 1.5 1 kus z pozice (2x za směnu) Kontrola kalibrem TF2-257 Závit M12 y 1.25 1 kus z pozice (2x za směnu) Kontrola kalibrem TF2-712 Závit M35 x 1 6H 1 kus z pozice (2x za směnu) Kontrola kalibrem TF2-713

Tabulka 5: Kontrolní návodka pro obrábění

(37)

36 Začišťování dílů

4.4

Další operací po obrábění je začištění dílů od hrotů, které se provádí vysokotlakým vod- ním paprskem. K tomu slouží zařízení s označením HDW. HDW má dvě komory, do kterých je pomocí manipulačních chapadel umístěn díl. Hrany dílů jsou postupně nastavovány proti paprs- kům vody, které odstraní hroty vzniklé při obrábění.

Obrázek 22: Zařízení pro začišťování dílů zvané HDW

Obrázek 23: Rozmístění pracoviště začišťování dílů

(38)

37

Technologický postup obsluhy při začišťování dílů na HDW dle pracovní návodky:

 Přivézt vozík s košem k zařízení

 Založit dva díly do přípravku

 Zavřít dveře HDW a spustit stroj

 Po ukončení cyklu začištění obou dílů otevřít dveře a díly vyjmout

 Zkontrolovat díly na porozitu

 Odložit díly na stolek pro těsnost pod vodou

 Přivézt manipulační stolek s paletkami pro praní od stanoviště kontroly

 Založit paletku na vstup pračky P11

 Vytěsněné díly pod vodou vložit na paletku průběžné pračky

 Prázdný manipulační stolek s paletkami odvézt ke stanovišti kontroly

(39)

38 Kontrola těsnosti

4.5

Po odstranění hrotů je potřeba díly podrobit zkoušce těsnosti. Tato zkouška se provádí na těsnicím zařízení. To se skládá z nádrže na vodu, těsnicího přípravku, budíku pro nastavení času, manometru a hadice vedoucí vzduch. Vzduch je do přípravku přiváděn rozvodovou sítí uvnitř haly. Kontrolovaný díl je upnut do speciálního přípravku. Přípravek má za úkol díl utěsnit a přes napojené hadice přivést vzduch (o tlaku 0,5 MPa) do dílu. Jakmile je tlak v díle ustálen na 0,5 MPa, tak se celý díl ponoří pod vodu. Díl je považován za těsný, pokud po dobu tří minut neuni- ká žádný vzduch v podobě bublinek. Těsné díly jsou posílány do průběžné pračky, kde se vype- rou. Po praní následuje vizuální kontrola. Pracovník má k dispozici tři nádrže s třemi těsnicími přípravky.

Obrázek 24: Rozmístění pracoviště kontroly těsnosti pod vodou

Obrázek 25: Oblasti úniků dílů Obrázek 26: Vizualizace na pracovišti

(40)

39

Technologický postup obsluhy pro kontrolu těsnosti na dvou těsnicích přípravcích:

 Ověřit na vstupním manometru, zda je nastaven vstupní tlak 5 bar (0,5 MPa)

 1. díl vložit do 1. přípravku pro kontrolu těsnosti pod vodou

 Otevřít přepouštěcí ventil pro olejový okruh

 Zkontrolovat dosažený tlak na manometru pro olejový okruh

 1. přípravek s upnutým dílem ponořit do řádně naplněné nádoby s vodou (zkoušený díl musí být řádně ponořen)

 Časovačem otočit na hodnotu 35 minut a otočením zpět nastavit 3 minuty

 2. díl vložit do 2. přípravku pro kontrolu těsnosti pod vodou, upínat v po- řadí 1–3, při odepnutí postupovat 3–1

 Pro 2. přípravek otevřít přepouštěcí ventil pro olejový okruh

 Po uplynutí nastaveného času provést kontrolu úniku

 Kontrolovaným dílem 1 v pravidelných intervalech otáčet – OK díl musí být bez úniku

 3. díl vložit do 3. přípravku pro kontrolu těsnosti pod vodou, upínat v po- řadí 1–3, při odepnutí postupovat 3–1

 Pro 3. přípravek otevřít přepouštěcí ventil pro olejový okruh

 Po uplynutí nastaveného času provést kontrolu úniku

 Tlakový ventil 1. přípravku pro okruh oleje zavřít, aby na kontrolním manometru spadl tlak na 0 bar (0 MPa)

 Přípravek s upnutým dílem vyjmout z nádoby s vodou

 Díl odepnout upínkami

(41)

40

 OK – díl vyfoukat v místě značení a označit modrým lakovým popisova- čem

 OK – díl vložit na paletu u vstupu do dopravníku pračky P11 nebo odložit na stoleček před praním

 NOK – díly označit červeně “N“ a označit místo úniku číselným kódem do příslušného formuláře a odložit do bedny na zmetky řádně označené čís- lem materiálu

(42)

41 Vizuální kontrola

4.6

Než je díl zabalen, je potřeba, aby byl vizuálně zkontrolován. Jelikož je po celou dobu s dílem manipulováno, tak je potřeba provést opětovnou kontrolu na otlaky. Znovu se kontrolují obrobené povrchy na přítomnost nevyšlého obrobení². Dále se kontroluje celková čistota po- vrchu (mastnota, koroze, hroty) a porozita.

Obrázek 27: Rozmístění pracoviště vizuální kontroly

Technologický postup pracovníka na pracovišti kontroly dle pracovní návodky:

 Díl vyjmout z paletky dopravníku pračky

 Zkontrolovat dle kontrolní návodky, katalogu vad a hraničních kusů

 OK – díly po ruční těsnosti pod vodou jsou označené MODROU tečkou od lako- vého popisovače a zkontrolovat řazení ruční těsnosti

 OK – díly odložit na stolek a zabalit dle balicího předpisu

 NOK – díly označit v místě vady a odložit do bedny na zmetky řádně označené číslem materiálu

 Paletku pračky odložit na pojízdný stolek (manipulační stolek pro 2 kusy paletek)

2 Pokud je díl šikmo založen v obráběcím přípravku, nedojde k obrobení celé plochy.

(43)

42

Popis kontroly Četnost kontroly Měřidlo/ specifikace

Kontrola povrchů obrobených ploch odpovídá dílenskému vzorku.

Povrch po obrobení – díl bez mechanického poškození, všechna místa obrobena.

Povrch odlitku zbavený špon a mastnoty po obrábění, bez fle- ků, koroze/oxidace. Povrch čistý a suchý.

Kontrola porozity dle katalogu vad.

TF2-447/TF2-644 Závit S68x3 1 kus z pozice (2x za směnu) Kontrola kalibrem TF2-714

Tabulka 6: Kontrolní návodka pro stanoviště vizuální kontroly

(44)

43 Balení

4.7

Po zkontrolování dílu je díl zabalen a umístěn do boxu dle balicího předpisu. Každý díl je pro udržení čistoty balen do perforovaných sáčků. Po zabalení jsou díly umístěny do přeprav- ných boxů. Do boxu se vejde 48 dílů, které jsou ve čtyřech vrstvách po dvanácti dílech. V každé vrstvě je vložena plastová mřížka, která zabraňuje potlučení dílů o sebe při manipulaci s boxem.

Obrázek 28: Expediční box

Obrázek 29: Zabalený díl připravený k ex- pedici

Balení Ks/BJ Rozměry Hmotnost /ks

MAGNUM box 1 1200x1000x870 mm 46 kg

CP proklad vrstev 5 1110x915x3 mm 0,6 kg

CP mřížka 325 4 1110x915x160 mm 1,17 kg

Perforovaný sáček 48 500x450 mm 0,01 kg

Paletové víko 1 1200x1000x30 mm 5,2 kg

Tabulka 7: Balicí předpis

(45)

44

Layout pracoviště aktuální výroby a tok materiálu 4.8

Obrábění obou dílů se provádí na stroji č. 27. Ostatní stroje, které jsou umístěny blíže k dalším operacím výroby, jsou nevhodné, neboť nemají velký zásobník nástrojů. Ostatní operace (začišťování, těsnění, praní, kontrola a balení) jsou umístěny mezi velkokapacitní pračkou s označením „P2“ a strojem s číslem „4“. Ve spodní části je umístěné HDW, ve kterém se začiš- ťují díly. To obsluhuje pracovník kontroly (pracovník 2). Napravo od HDW je umístěná pračka P11. Na konci pračky je umístěno stanoviště vizuální kontroly a balení. Vlevo od pračky jsou umístěny tři ruční těsnosti. Ty obsluhuje pracovník 1.

Tok materiálu obráběním:

 Přivezení G-boxů s odlitky na sklad odlitků výroby co nejblíže ke stroji č. 27

 Naplnění dopravníku pro G-boxy vedle stroje č. 27

 Obrobení ve stroji č. 27

 Odvoz obrobených dílů v pracím koši od stroje č. 27 k zařízení HDW naproti stroji č. 23

 Začištění dílů v HDW

 Přenesení začištěných dílů z HDW na kontrolu těsnosti

 Přenesení dílů, které prošly kontrolou těsnosti, k pračce P11 (vpravo od HDW)

 Vyprání dílů v pračce

 Zchlazení na dopravníku za pračkou

 Odebrání dílů z dopravníku s chlazením a provedení vizuální kontroly (vlevo na- hoře od pračky)

 Zabalení dílů (vlevo od vizuální kontroly)

 Odvoz plné palety do expedičního skladu

(46)

45

Obrázek 30: Layout aktuálního pracoviště

(47)

46

Obrázek 31: Tok dílů procesem výroby

(48)

47 Kapacity aktuálního stavu

4.9

Pro výpočet maximálních kapacit aktuální výroby jsou použity hodnoty získané podrob- nou analýzou. Tato analýza byla provedena pomocí pozorování pracovníků na jednotlivých pra- covištích, zkoumání jejich pracovního postupu oproti pracovním návodkám a měření časů pomocí stopek.

Analýza 4.9.1

Obrábění:

Při obrábění je povinností obráběče zajistit, aby se stroj nezastavil a neměl prostoje. Proto je potřeba provést také porovnání vytížení obráběče proti časům obrábění. Přechod z jednoho dílu na druhý je při obrábění velice jednoduchý a časově zanedbatelný, proto není při výpočtech uvažován.

Obrábění

Činnost Poč. ku-

sů/cyklus

Čas cyklu [s]

Čas na 1 kus [s]

Doba obrábění 1. operace 111,09

Doba obrábění 2. operace 132

Cyklus obrábění 2 243,09 121,545

Tabulka 8: Časový snímek cyklu obrábění

(49)

48

Operace při zakládání dílů do obráběcího stroje Doba trvání [s]

Zakládání na 1. operaci (37 s)

Založení odlitku do přípravku pro 1. operaci

17 Ručně upnout hydraulický přípravek

6 Zkontrolovat správné upnutí v přípravku

3 Spustit automatický cyklus stroje 1. operace

1 Po obrobení 1. operace vyjmout díl a opláchnout

v oplachovacím přípravku ₁₀

Zakládání na 2. a 3. operaci (105 s) Opláchnutý díl založit do stejné pozice přípravku pro 2.

operaci ₁₇

Ručně upnout hydraulický přípravek

1 Po obrobení 2. operace vyjmout díl a opláchnout

v oplachovacím přípravku ₁₀

Opláchnutý díl založit do stejné pozice přípravku pro 3.

operaci ₁₇

Ručně upnout hydraulický přípravek

1 Vyjmout díl z přípravku a opláchnout v oplachovacím

přípravku a zkontrolovat dle kontrolní návodky

30 OK – díl vložit do pracího koše

11 Plný koš s obrobky odvézt na pracoviště HDW (50 s)

Tabulka 9: Časový snímek zakládání do stroje

(50)

49

Graf 1: Grafický snímek taktu zakládání do obráběcího stroje

Z tabulek a grafu je vidět, že obráběč plně stíhá takt stroje, aniž by ho zastavil. Při obrábě- ní druhé operace má obráběč dost času na odvoz košů k začišťování na HDW. Na obrábění druhé operace je tím pádem prostor pro zrychlení stroje. Stroj je aktuálně schopen obrábět jeden díl přibližně za 121 s.

(51)

50 Začišťování dílů na HDW:

HDW

Činnost Poč.

kusů [s]

Čas cyklu

[s]

Čas na 1 kus [s]

Založit 2 díly do HDW 2 10 5,00

Zavřít dveře a spustit stroj 2 5 2,50

Cyklus začišťování dílů 2 95 47,50

Kontrola dílů na porozitu 8 60 7,50

Otevřít dveře a vyjmout 2 díly z HDW 2 7 3,50

Odložit díly na stolek pro těsnost pod vodou 2 5 2,50 Přivézt manipulační stolek od stanoviště kontroly k

pračce 2 8 4,00

Založit paletku na vstup do pračky 1 4 4,00

Založit vytěsněný díl na paletku 1 3 3,00

Prázdný manipulační stolek odvézt od pračky ke kon-

trole 2 8 4,00

Tabulka 10: Časový snímek pracoviště začišťování

Graf 2: Grafický snímek taktu začišťování dílů v HDW

Pokud bude HDW obsluhovat jeden pracovník, tak bude docházet k prostojům pouze při nakládání a vykládání dílů. Při tomto rozložení je celkový čas začištění jednoho kusu 61 s.

(52)

51 Zkouška těsnosti:

Těsnost pod vodou

Činnost Poč.

kusů [ks] Čas cyklu [s]

Čas na 1 kus [s]

Kontrola vstupního tlaku a upnutí dílu do 1. přípravku 1 6 6,00 Otevření ventilu, ponoření 1. přípravku pod vodu + otočení

časovačem 1 9 9,00

Cyklus těsnění 1 180 180,00

Uzavření tlakového ventilu, vytáhnutí 1. přípravku a odepnutí

dílu 1 9 9,00

Vyfoukat díl, označit dle příslušné dokumentace a založit do

průběžné pračky 1 10 10,00

dílu 1 9 9,00

Tabulka 11: Časový snímek zkoušky těsnosti

Graf 3: Grafický snímek procesu zkoušky těsnosti

Při tomto rozložení je jeden pracovník schopen vytěsnit jeden kus za 84 s.

(53)

52 Praní:

Praní Činnost Poč. kusů/hod

Cyklus praní 96 ks/hod

Tabulka 12: Časový snímek praní dílů

Cyklus pračky je dán výrobcem v závislosti na čistotě pračky. Tato pračka je schopna vy- prat 96 ks/hod => 37,5 s na kus.

Vizuální kontrola:

Vizuální kontrola + balení

Činnost Poč. kusů

[s]

Čas cyklu [s]

Čas na 1 kus [s]

Vyjmutí dílu z dopravníku 1 3 3,00

Kontrola dle kontrolní návodky 1 25 25,00

Odložení dílu na stolek 1 2 2,00

Zabalení dílu dle balicího předpisu 1 8 8,00

Vložení dílu do připraveného boxu 1 2 2,00

Zavření boxu 48 15 0,31

Odložit paletku z dopravníku na manipulační

stolek 1 3 3,00

Tabulka 13: Časový snímek procesu vizuální kontroly dílů

Z tabulky vyplývá, že pracovník potřebuje na kontrole 43,31 s na kus.

(54)

53 Výpočet kapacit

4.9.2

Vzhledem k tomu, že není známo přesné měsíční rozložení dodávek na 4 roky dopředu, je počítána kapacita na rok. Vizuální kontrolu a začišťování HDW provádí pouze jeden pracovník.

Kapacita je ovšem počítána zvlášť, neboť v případě potřeby by musel být přidělen další pracov- ník.

Po důkladné analýze aktuálního stavu je potřeba propočítat schopnost dodávat díly v da- ném množství pro další roky, viz kap. 4.1.

Předpoklady časového fondu:

 nepřetržitý provoz = 365 dní,

 celozávodní dovolená = 21 dní,

 vzorkování = 4,6 dní

Cílem propočtů je určit úzké místo výroby a zjistit, zda je tento proces schopen dostát da- ným požadavkům, popřípadě určit podmínku pro splnění požadavků.

(1)

(2)

(3)

Obrábění:

1 obráběcí stroj:

(4) 2 obráběcí stroje:

(5)

Začišťování na HDW:

(6)

(55)

54 Zkouška těsnosti:

3 těsnicí přípravky + 1 pracovník:

(7)

4 těsnicí přípravky + 2 pracovníci (1 pracovník obsluhuje 2 přípravky)

(8)

6 těsnicích přípravků + 2 pracovníci (1 pracovník obsluhuje 3 přípravky)

(9) Praní:

(10)

Vizuální kontrola a balení:

(11)