PODĚKOVÁNÍ
Rád bych touto cestou poděkoval firmě BTCZ za poskytnutí tématu diplomové práce, kolektivu zaměstnanců firmy BTCZ za jejich ochotu a rady při zpracování práce.
Zvláštní poděkování patří panu doc. Dr. Ing. Františku Manligovi a panu Ing. Janu Vavruškovi za konzultace práce. V neposlední řadě bych chtěl poděkovat rodině za poskytnutou podporu.
TÉMA : NAVÝŠENÍ KAPACITY VÝROBNÍ LINKY PROJEKTU REGIO V PODNIKU BOMBARDIER TRANSPORTATION CZECH REPUBLIC A.S. ČESKÁ LÍPA
ABSTRAKT : Práce se zabývá zvýšením kapacity výrobní linky na výrobu skříní vagonů pro osobní vozy Regio 2N. Byla provedena analýza stávající linky a navržena opatření pro zvýšení kapacity výroby. Výsledkem práce je navržená výrobní linka.
KLÍČOVÁ SLOVA: (vagon, výrobní linka, kapacita výroby)
THEME : INCREASE IN CAPACITY OF PRODUCTION LINE FOR PROJECT REGION IN BOMBARDIER TRANSPORTATION CZECH REPUBLIC A. S. ČESKÁ LÍPA
ABSTRACT: This work deals with increasing in the capacity of the production line carbody for the train Regio 2N. An analysis is based on existing lines and proposes measures to increase in the capacity of production. The result of this work is new production line.
KEYWORDS: (railway wagon, production line, capacity of production) Zpracovatel : Bc. Jan Pajkrt
Počet stran :66 Počet příloh :9 Počet obrázků :29 Počet tabulek :8 Počet grafů :16 Počet modelů nebo jiných příloh:0
OBSAH
Seznam symbolů a zkratek ... 9
Úvod ... 10
1 Teoretická část ... 11
1.1 Výrobní systém ... 11
1.2 DMAIC ... 11
1.3 Plýtvání ... 12
1.4 Vybrané metody zlepšování procesů ... 14
1.4.1 Metoda 5S ... 14
1.4.2 Spaghetti diagram ... 15
1.4.3 Ishikawův diagram ... 16
1.4.4 MOST analýza ... 17
1.4.5 Videosnímek ... 18
2 Definice projektu ... 19
2.1 Firma BOMBARDIER TRANSPORTATION ... 19
2.2 Projekt Regio 2N ... 19
2.3 Výroba vozů Regio ... 20
3 Analýza současného stavu ... 26
3.1 Měření ... 26
3.2 Analýza vytížení linky ... 27
3.3 Možnosti zvýšení kapacity linky ... 30
3.4 Rozbor možností zlepšení ... 30
3.4.1 Přípravky ... 31
3.4.2 Technologie ... 34
3.4.3 Nástroje a pomůcky ... 35
3.4.4 Výrobní prostory ... 37
3.4.6 Pracoviště ... 39
4 Opatření ke zvýšení kapacity na jednotlivých pracovištích ... 41
4.1 Bočnice ... 42
4.2 Střecha ... 43
4.3 Čelo ... 44
4.4 Kabina ... 45
4.5 Spodek ... 45
4.6 Skříň ... 46
5 Revize opatření na výrobní lince ... 48
5.1 Nové údaje o vytížení pracovišť ... 48
5.2 Další snižování vytížení ... 49
6 Výsledná analýza ... 55
7 Návrh optimalizace vybraného pracoviště ... 56
7.1 Popis pracoviště ... 56
7.2 Návrh zlepšení ... 59
7.2.1 Varianta 1 ... 60
7.2.2 Varianta 2 ... 61
7.3 Vyčíslení ... 63
Závěr ... 65
Použitá literatura ... 66
Příloha…...………...68
Seznam příloh ……….69
Příloha č. 1 – Ishikawův diagram – Možnosti zlepšení výrobní linky………...70
Příloha č. 2 – MOST pro pracoviště SPGSPH71………...71
Příloha č. 3 – První náměr………..74
Příloha č. 4 – Nové vytížení………..……….…96
Příloha č. 5 – Konečné vytížení………118
SEZNAM SYMBOLŮ A ZKRATEK
BTCZ Bombardier Transportation Czech Republic DB Deutsche Bahn – německé dráhy
DD double deck – dvoupodlažní vůz
DDE double deck end – dvoupodlažní vůz čelní
DDI double deck inserted – dvoupodlažní vůz vložený
DMAIC Define, Measure, Analyze, Improve, Control (Definování, Měření, Analyzování, Zlepšení, Řízení)
MAG Metal Aktiv Gas – svařování kovů tavící se elektrodou v ochranné atmosféře aktivního plynu
NAT projekt výroby souprav B 82.500 pro SNCF
PDCA Plan, Do, Check, Act (Plán, Provedení, Kontrola, Akce).
PLC Programmable Logic Controler – programovatelný logický automat SD single deck – jednopodlažní vůz
SDE single deck end – jednopodlažní vůz čelní
SDI single deck inserted – jednopodlažní vůz vložený
SNCF Société nationale des chemins de fer français – francouzský národní železniční dopravce
TMU Time Measurement Units – jednotky pro měření času, 1 TMU = 0,036 s
ÚVOD
V dnešní době si stále více firem začíná uvědomovat výhody štíhlé výroby. Jsou to především snížení zásob, zpružnění výroby, pokles výrobních časů a další.
Průkopníkem v této oblasti je firma Toyota a její Toyota Production System, dále TPS.
Také firma Bombardier se snaží držet celosvětového trendu, přejímá a uplatňuje v praxi metody TPS.
Firma BOMBARDIER je celosvětově úspěšný výrobce kolejových vozidel. Pro každého zákazníka se snaží najít optimální konstrukční řešení svých vozů. Aby bylo možno uspokojit poptávku po produktech, vlastní firma výrobní závody po celém světě.
V české republice je Bombardier zastoupen svou pobočkou v České Lípě, kde probíhá výroba svařovaných podskupin a skříní vozů. V současnosti se zde svařují podskupiny pro tramvaje a pařížské metro a skříně pro vozy Talent a Regio.
Svařování součástí vozu i další činnosti se provádějí ručně. Výroba má charakter malosériové výroby s velkými časy operací.
Vozy Regio jsou nové vozy, u nichž se výroba teprve rozbíhá. Pro uspokojení poptávky zákazníka po vozech bylo rozhodnuto o navýšení výrobních kapacit výrobní linky v České Lípě.
Tato práce je zaměřena na zvýšení kapacity výrobní linky z důvodu zvýšené kadence linky projektu Regio2N pro druhou polovinu roku 2014.
To znamená, že bude provedena analýza současného stavu výrobní linky a budou navržena opatření, jak zvýšit výrobní kadenci. Výrobní kadence udává, kolik vozů se týdně vyrobí.
1 TEORETICKÁ ČÁST
1.1 VÝROBNÍ SYSTÉM
Podle literatury [1], [7].
Výrobní systém je soubor hmotných i nehmotných prostředků, které slouží k naplnění cíle firmy. Představuje způsob realizace podnikatelské vize.
Výrobní systém vychází z dlouhodobé filosofie firmy a z toho, že správných výsledků lze dosáhnout pouze za pomoci správných prostředků. Nejdůležitější součástí výrobního systému jsou lidé s jejich pracovní silou, jejichž práce má vliv na hospodářské výsledky firmy. Výrobní systém se musí neustále přizpůsobovat měnícím se požadavkům, výsledkem je řešení problémů, z kterého je možné se poučit.
Důležitou charakteristikou výrobního systému může být jeho pružnost. Pružný systém se vyznačuje různorodou výrobou, malými dávkami, zákaznickou výrobou a jeho předností je i rychlost dodávky. Tímto způsobem lze reagovat na chování zákazníka tam, kde je obtížné ho předpovídat. Jeho výhody se projeví i u výrobků, které mají krátký a kolísavý životní cyklus.
K nejznámějším výrobní systémům patří Toyota Production Systém [7], který vznikal postupně po druhé světové válce v japonské firmě Toyota, která se převážně zabývá výrobou automobilů. U nás vznikl ve Zlíně v obuvnické firmě Baťa systém, který nese název Baťův výrobní systém.
1.2 DMAIC
Podle literatury [1], [3], [7], [14].
Cyklus DMAIC představuje systematické řešení úloh. Vychází z PDCA, jinak též Demingova cyklu, který byl pojmenován podle amerického průkopníka hnutí jakosti W. Edwardse Deminga. PDCA znamená Plan, Do, Check, Act, tzn. plánuj, proveď, vyhodnoť, jednej.
Zkratka DMAIC znamená jednotlivé kroky při řešení úloh, jsou to: Define – definice, Measure – měření, Analyse – analýza, Improve – zlepšení, Control – řízení.
Definice
Provede se seznámení se zákazníkem, jeho požadavkem a cílem. Dojde k výběru kolektivu řešitelů. Sestaví se plán projektu, ve kterém je uveden termín splnění cíle a kontrolní termíny. Je třeba určit hlavní cíl projektu, ale i vedlejší cíle, a jakými prostředky jich bude dosaženo. Provede se sběr současných informací, které souvisí
Měření
Přímé získávání informací o projektu za pomocí měřících postupů. Určují se metody, s jejichž pomocí bude probíhat sběr dat a také potřebné množství dat. Získávají se podrobnější údaje než ve fázi definice, je prováděna jejich validace a verifikace.
Analýza
V rámci analýzy jsou zpracována data z předchozích kroků, zároveň dochází k ověřování platnosti získaných dat. Na základě získaných informací jsou zjišťovány příčiny problémů, navrhovány místa pro zlepšení a možnosti řešení.
Zlepšení
V této fázi dochází k výběru varianty řešení. Je zkoumána implementace zvoleného řešení do procesu za účelem dosažení cílů daných zákazníkem.
Řízení
Přijetí opatření k udržování nastavených standardů. Předávání získaných poznatků pro účely dalších projektů.
1.3 PLÝTVÁNÍ
Podle literatury [1], [7], [14].
Části, výrobního procesu, které nepřidávají hodnotu, lze nazvat plýtváním.
Avšak některé tyto činnosti jsou pro proces nezbytné například upnutí polotovaru do přípravku. Je tedy nanejvýš vhodné, aby došlo k minimalizaci časů potřebných na tyto úkony. Obecně se rozlišuje sedm druhů plýtvání, ale lze nalézt i další.
Druhy plýtvání:
Nadvýroba
Snad nejhorší možný způsob plýtvání je nadvýroba. Výrobky jsou vyráběny takzvaně „na sklad“ aniž by byly někým objednány. Vznikají tím náklady např. na skladování a dopravu. Výrobky na sebe také váží kapitál, který by jinak mohl být tržně zhodnocen.
Čekání (disponibilní čas)
Vyskytuje se jako reakce na předchozí krok procesu výroby, např. čekání na dodávku polotovarů, ale také u automatických strojních cyklů, kdy pracovník čeká, až stroj vykoná operaci. Čekání může být také způsobeno poruchou stroje nebo se čeká na pracovníka.
Doprava, přemisťování
Veškerá doprava je plýtvání, protože nepřidává hodnotu výrobku. Pro výrobu je ale nezbytná (přemístění výrobku od stroje ke stroji). Kromě dopravy fyzických věcí se také může jednat o informační tok, například nepřehlednost údajů na sdíleném disku, nevyužívání standardů, atd.
Nadměrné či nepřesné zpracování
Výrobek je vyroben nadměrně přesněji, než bylo zadáno zákazníkem nebo odchylky přesnosti výrobku nesplňují zákazníkovy požadavky. V každém případě je na zpracování výrobku vyčerpáno více časových fondů než by bylo potřeba.
Nadbytečné zásoby
„Čím více zásob firma má, …tím menší je pravděpodobnost, že bude mít to, co potřebuje.“
Taiichi Ohno [7]
V nadbytečných zásobách je vázán kapitál, je pro ně třeba vyčlenit výrobní prostor, prodlužují průběžné časy výroby. Může také docházet k maskování vad např.:
nevyváženost výroby, vady, prostory výrobních strojů. Při snížení zásob se potom problémy objeví, stejně tak jako kameny v řece při jejím nízkém průtoku.
Zbytečné pohyby
Zbytečné pohyby mohou být vnímány na úrovních mikro a makro. Na makro úrovni se odvíjí od podnikového layoutu, informačního systému. Na mikro úrovni od rozmístění věcí na pracovišti, například pohyby při shánění nářadí, dílů.
Vady
Toto plýtvání je spojeno s existencí vad a jejich nápravou. Ve výrobě, produkce zmetků a jejich opravy, či vyřazení z výrobního procesu, vede ke ztrátám. Je třeba se také zabývat tím, zda vada bude včas opravena a nápravou chybných postupů.
Nevyužitý potenciál
Další z možných druhů plýtvání je nevyužitý potenciál ať už pracovníků nebo výrobních prostředků. Tento druh plýtvání nepatří mezi sedm základních druhů, ale je zde uváděn jako příklad, že také existují další druhy plýtvání. Nevyužitý potenciál se vztahuje především na pracovníky. Zaměstnavatel plně nevyužívá schopností pracovníků, a tím dochází k plýtvání. Rovněž pracovníci nejsou schopni plnit své pracovní závazky, a to především z důvodů neznalosti nebo omezené zručnosti.
1.4 VYBRANÉ METODY ZLEPŠOVÁNÍ PROCESŮ
Tato kapitola bude věnována popisu vybraných metod zaměřených na zlepšování výrobních procesů. Tyto metody budou následně uplatňovány při zpracování práce.
1.4.1 METODA 5S
Podle literatury [1], [6], [7], [14].
Tato metoda má za cíl zpřehlednit pracoviště a zlepšit pracovní prostředí. Pro uplatnění této metody je třeba aktivně zapojit všechny zaměstnance, kterých se opatření týkají, protože především oni budou v daném prostředí pracovat a je třeba je naučit novým návykům, aby nedošlo k návratu na původní stav.
Je to součást souboru opatření zvaných Six Sigma, které se zabývají především zlepšením kvality celého výrobního procesu.
Provedení samotné metody se skládá z pěti kroků, později byl přidán pomocný šestý krok. Podstatou metody je systematický úklid pracoviště, čímž se zajistí přehled na pracovišti.
Seiri: Roztřídění, v tomto kroku jsou roztříděny veškeré položky na pracovišti na potřebné a nepotřebné, které jsou z pracoviště vyloučeny. Je třeba zvážit, zda vyřazené předměty nebyly skutečně používány a zda mohou být vyřazeny.
Seiton: Pročištění, slouží k odhalení abnormálních podmínek, jež by mohly vést ke snížení jakosti výrobků nebo havárii strojního zařízení. nástroje mají být v pořádku a čisté.
Seiso: Uspořádání, přiřazení každé položce, dílu, nástroji pevně dané místo. Nové umístění musí být takové, aby byly předměty rychle a snadno dosažitelné.
Je třeba dbát na vlastní povahu předmětů (citlivost ke vlivům okolí) a na bezpečnost umístění.
Seiketsu: Standardizace, vytváření pravidel k zajištění předchozích tří kroků.
Vytvoření standardů trvalého zlepšování.
Shitsuke: Sebekázeň, udržování standardů nastavených na pracovišti. Opakování pravidel 5S, školení stávajících pracovníků. Vytváření návyků nových pracovníků.
Safety: Další součástí veškerých opatření použitých v rámci metody 5S je bezpečnost. Dále sem patří i oblast ergonomie práce a hygieny práce.
1.4.2 SPAGHETTI DIAGRAM
Podle literatury [1], [10], [13].
Tento diagram slouží k analýze pohybu pracovníka, informace nebo materiálu po pracovišti v průběhu vybraného pracovního cyklu. K diagramu je vhodné přidat i informace o vzdálenostech jednotlivých drah viz obr. 1.1 a jednotlivé dráhy barevně odlišit, což napomůže orientaci při zpracování.
Diagram pomáhá odhalovat plýtvání, především zbytečné přemísťování materiálu, zbytečné pohyby pracovníka. Jsou z něj patrné dráhy pohybu pracovníka, věcí, popřípadě informací. Lze tak posoudit závislost dráhy na uspořádání pracoviště a podle tohoto zjištění navrhnout nové uspořádání pracoviště.
Postup tvorby diagramu:
Zakreslit layout pracoviště
Rozhodnout, co bude sledováno (pracovník, materiál, informace)
Zakreslit dráhy pohybu, pro každý pohyb nová dráha
Barevně odlišit jednotlivé dráhy
Zapsat údaje o jednotlivých drahách
Analýza a vyhodnocení diagramu
Při vyhodnocení diagramu se hodnotí vzdálenosti, křížení drah, intenzita dopravy v daném místě, úzká místa, směr toku. Na jeho základě se přijímají opatření k odstranění plýtvání na pracovišti.
Obr. 1.1 Spaghetti diagram
1.4.3 ISHIKAWŮV DIAGRAM
Podle literatury [5], [8], [11].
Jedná se o diagram příčin a následků. Je pojmenován po japonském inženýru Kaoru Ishikawovi, který patřil k průkopníkům hnutí kvality. Někdy bývá nazýván podle svého charakteristického tvaru diagramem rybí kosti, viz obr. 1.2.
Jeho smyslem je nalezení potenciálních i skutečných příčin řešeného problému.
Vychází z toho, že každý problém (následek) je způsoben nějakou příčinou, či kombinací příčin. Příčiny jsou v diagramu uspořádány podle důležitosti. Jsou hledány kořeny problémů, které se navěšují postupně na jednotlivé příčiny.
Obr. 1.2 Ishikawa diagram - diagram příčin a následků [11]
Například když nesvítí v pokoji žárovka, může to být způsobeno různými
důvody: nejde elektrický proud, vadná žárovka, vadný vypínač, atd. Tyto příčiny mohou být způsobené dalšími vlivy, které je samostatně ovlivňují. Analýzou jednotlivých vlivů dojde k nalezení řešení a odstranění závady.
1.4.4 MOST ANALÝZA
Podle literatury [1].
MOST je zkratka pro Maynard Operation Sequence Technique. Dle [1] se jedná o metodu, kde je prováděno nepřímým způsobem měření spotřeby času pro výrobní i nevýrobní operace.
Tato metoda se používá při podrobném rozboru úkonů prováděných
pracovníkem na pracovišti, kdy je třeba rozebrat jednotlivé úkony krok po kroku. Při tomto rozboru dojde k odhalení plýtvání.
Při této metodě se vychází ze zjištění, že pracovní úkon se často skládá ze stejných opakujících se operací. Časy těchto operací byly normalizovány a na základě toho je možno určit dobu trvání požadované operace.
Operace lze rozdělit na několik sekvenčních modelů. Pro provádění analýzy existuje více modelů např. Mini MOST, Maxi MOST, Basic MOST. Použití
jednotlivých modelů je dáno časovou náročností zkoumaných operací. Nejčastěji se používá basic MOST, který slouží pro operace trvající 10 s až 10 min.
Prováděné operace jsou zaznamenávány na základě data karty, zobrazené na obrázku 1.3, v pořadí prováděném pracovníkem.
Obr. 1.3 Data karta pro BasicMOST [14]
Výstupem u této metody jsou jednak časy jednotlivých operací, dále jsou zde
1.4.5 VIDEOSNÍMEK
Podle literatury [4], [14].
Je to záznam časového průběhu pracovní činnosti. Záznam se provádí za pomoci videokamery a ukládá se na datové medium. Používá se například pro výrobní operace, které mají dlouhý průběh nebo je při nich třeba sledovat více činností.
Výhody:
operace se při analýze nechají rozfázovat na jednotlivé činnosti
je možno přesně vyhodnotit plýtvání a zaměřit se na jeho odstranění
možno sledovat více pracovníků najednou a sledovat jejich spolupráci
lze stanovit normy i při vícestrojové obsluze
kamera nepůsobí tolik na psychiku pracovníků jako technolog se stopkami
pracovní operaci je možno na zobrazovacím zařízení opakovaně přehrát
Nevýhody:
měření a vyhodnocení je časově náročnější než klasické stopky
vyšší náklady na pořízení zařízení pro snímání pracoviště
záznamové zařízení neobsáhne celé pracoviště
často dochází k blokování výhledu pracovníky
2 DEFINICE PROJEKTU
Nejprve bude představena firma a produkt, u kterého bude zvyšována kadence.
Dále v kapitole 2.3 budou podrobněji rozebrány součásti, ze kterých se produkt skládá.
2.1 FIRMA BOMBARDIER TRANSPORTATION
Firma Bombardier Transportation Czech Republic, a. s. je součástí kanadského průmyslového koncernu. Hlavní náplní je výroba kolejových vozidel. Výrobním programem závodu BTCZ je výroba vlakových skříní a výroba svařovaných podskupin pro kolejová vozidla. Tyto produkty jsou dodávány do dalších závodů Bombardier.
V současné době je hlavní produktem skříň vozů Talent, které jsou objednány DB, a skříně vozů Regio 2N, které objednaly SNCF. V závodě dále probíhá výroba podskupin pro francouzské vlaky NAT, pro pařížské metro a pro tramvaje do různých regionů.
2.2 PROJEKT REGIO 2N
Jedná se o soupravy složené ze dvou čelních vozů a čtyř až osmi vložených vozů dle potřeby zákazníka. Vlastníkem souprav budou francouzské státní dráhy SNCF. Na obrázku 2.1 je zobrazena první vyrobená souprava tohoto projektu.
Firma BTCZ vyrábí celé svařované skříně pro jednopodlažní vozy (SD) a dále dodává většinu svařovaných dílu pro dvoupodlažní vozy (DD). Kompletace a vyzbrojování vozů probíhá ve Francii v závodě Crespin.
Lípě je prováděno svařování podskupin a skříní vozu.
Obr. 2.1 Regio 2N [12]
se následně provádí otryskání a lakování zevnitř i zvenčí. U dvoupodlažních vozů jsou výstupem linky svařené podskupiny a to: bočnice, střecha, kabina, čela, spodní rám.
Tyto díly jsou zasílány do Francie, kde probíhá jejich kompletace a navaření mezipodlahy.
2.3 VÝROBA VOZŮ REGIO
Vozy Regio jsou vyráběny v základních pěti provedeních, a to jako:
čelní jednopodlažní vůz – označení pro výrobu VE1N Court
čelní dvoupodlažní vůz – označení pro výrobu VE2N Long
vložený vůz jednopodlažní – označení pro výrobu VI1N Court
vložený vůz dvoupodlažní – označení pro výrobu VI2N Court
vložený vůz dvoupodlažní – označení pro výrobu VI2N Long
Skříně vozů jsou svařeny z jednotlivých podskupin. Hlavní podskupiny jsou bočnice, střecha, kabina, spodek, čelo. Na obrázku 2.2 se nachází pohled na model vozů VE2N Long, na kterém jsou vyznačené jednotlivé podskupiny.
Obr. 2.2 Podskupiny vozů VE2N Long
Hlavní podskupiny se rozpadají na další podskupiny. V následujícím textu budou popsány jednotlivé podskupiny. Dále budou uvedena pracoviště, na kterých probíhá jejich výroba. Označení pracovišť bude použito i při sestavení přehledů
a tabulek vytížení. Layout počátečního stavu linky, s označenými pracovišti se nachází v příloze č. 9.
Kabina Střecha
Spodek Bočnice
Čelo
Bočnice
Bočnice jsou skládány z jednotlivých modulů, které jsou k sobě svařeny. Na obr.
2.3 je zobrazen SD vůz, na kterém jsou ukázány jednotlivé moduly
Obr. 2.3 Vůz VI1N Court
Moduly se vyrábí na svařovacích pracovištích SPGSPH52, SPGSPH53, SPGSPH54. Nadedveřní modul je vyráběn na pracovišti SPGSPH55. Výroba kompletních bočnic probíhá na pracovištích SPGSPH57, SPGSPH56, SPGSPH59 a rovnacích pracovištích RPGSPH58, RPGSPH60. Pro DD je vyráběn nosník mezi podlahy, na který je v Crespinu navařena podlaha horní paluby. Výroba nosníku probíhá na pracovištích SPGSPH50 a RPGSPH51.
Střecha
Pro vozy se používá rovná nebo zakružená střecha. Rovná střecha je u jednopodlažních částí, při finální montáži v Crespinu je sem umístěna elektrická výzbroj (odporníky, sběrače, …). Zakružená střecha je součástí dvoupodlažních části vozů. Přechod mezi střechami je řešen pomocí půlkruhového čela zvaného tympán viz obr. 2.4.
Výroba střechy začíná výrobou podélníků a modulů, ze kterých je svařen rošt střechy, který je poté oplechován.
Nadedveřní modul Boční moduly
Obr. 2. 4. Střecha u DD
Podélníky střechy se vyrábí na pracovištích SPGSPH34, SPGSPH35, RPGSPH36, SPGSPH40. Moduly se svařují na pracovišti SPGSPH29 a rovnají na pracovišti RPGSPH30.
Výroba čela střechy se provádí na pracovišti SPGSPH37. Výroba rovné střechy je prováděna na pracovištích SPGSPH31 a RPGSPH32. Zakružené střechy se vyrábí na pracovištích SPGSPH38 a SPGSPH39.
Kabina
Kabina je vyráběna pouze pro čelní vozy. Začátek výroby je na pracovišti SPGSPH64 a SPGSPH61, kde probíhá výroba podskupin: sloupky, podélníky, čela, podesty. Na pracovišti SPGSPH63 probíhá stehování svařování a rovnání sloupků. Dále výroba pokračuje na pracovišti SPGSPH65, v první poloze kabiny. Provádí se zde svařování podskupin do finální podoby kabiny. V následujícím kroku je nutno kabinu otočit o 180 stupňů a přesunout na pracoviště SPGSPH66, kde probíhá sváření druhé polohy. Po sváření probíhá rovnání a měření. Po úspěšném absolvování těchto úkonů je díl přesunut do dílny mechanického provozu, kde na pracovišti 1143-01 je provedeno obrábění. V případě, že se jedná o kabinu pro jednopodlažní vůz, proběhne přesun do haly B na pracoviště SPRSPH01, kde probíhá kompletace s ostatními skupinami.
Spodek
Spodek je složen ze dvou představků, mezi kterými je umístěna střední část viz obr. 2.5. Představek a střední část na sebe navazují pomocí přechodových dílů.
Zakružená střecha Tympan
Rovná střecha
Kompletace spodků pro jednopodlažní vozy probíhá na pracovištích SPGSPH11, SPGSPH12, SPGSPH11 a RPGSPH13.
Obr. 2.5 Části spodku vozu [15]
Kompletace spodků dvoupodlažních vozů probíhá na pracovištích SPGSPH21, SPGSPH23, SPGSPH24, RPGSPH22.
Představek se skládá z pásnice s talíři, příčníků a podélníků. Přes talíře je spojena skříň s podvozkem. Pásnice se vyrábí na pracovišti SPGSPH85. Pásnice s talíři je stejná pro všechny typy vozů. Vozy SD a DD mají jiné představky, které se liší v provedení příčníků. Na pracovištích SPGSPH77 a SPGSPH78 probíhá stehování a sváření příčníků pro SD. Na pracovištích SPGSPH70 a SPGSPH72 pro DD. Dále všechny příčníky procházejí rovnáním na pracovišti RPGSPH79.
Podélníky pro představky jsou svařovány na pracovišti SPGSPH15. Pro čelní vozy je příčník vyráběný na pracovišti SPHSNA92 a RPGSNA95, poté je obroben v dílnách mechanického provozu. Díly z těchto pracovišť jsou používány i pro vozy NAT.
Příčníky s pásnicí jsou spolu svařovány a rovnány na pracovištích SPGSPH71 a SPGSPH73. Dále následuje obrábění.
Finální kompletace představků probíhá na pracovištích SPGSPH74, SPGSPH75, RPGSPH76, na pracovišti SPGSPH80 probíhá svařování a rovnání. Nakonec je třeba představek obrobit.
Střední část se skládá z podélníků, na které je navařené oplechování. Podélníky se vyrábí na pracovištích SPGSPH16, RPGSPH17 a na pracovištích SPGSPH26, SPGSPH27, RPGSPH28.
Čelo
Konec vozu je uzavřen čelem. Vložené vozy mají dvě čela. U čelních vozů je pouze jedno čelo na vůz, protože druhá strana je ukončena kabinou.
Výroba čel začíná na pracovišti SPGSPH42 svařováním horního dílu čela, který je použitý při kompletaci čela na pracovišti SPGSPH43. Výroba končí na pracovišti RPGSPH44 rovnáním dílu.
Stavba skříně vozu
Vyrobené podskupiny pro jednopodlažní vozy je třeba svařit dohromady. Tyto operace jsou prováděny v lince montáže.
Montáž se skládá ze čtyř pracovišť. Na pracovišti SPRSPH01 probíhá sestavení a následné stehování a sváření skříně v tzv. katedrále, model katedrály je zobrazen na obr. 2.6.
Obr. 2.6 Katedrála
Katedrála je přípravek, který umožňuje jednoduchou montáž všech dílů a snadný přístup k místům svaru. Její konstrukce umožňuje výrobu obou typu jednopodlažních vozů SDE a SDI vyráběných v BTCZ.
Sestavení začíná umístěním spodního rámu do přípravku. Dále jsou vloženy a přivařeny bočnice a koncové díly či kabina vozu. Nakonec dojde k montáži střechy. Po dokončení sváření je komplet přesunut na transportním podvozku na další pracoviště.
Pracoviště RPRSPH02 je vyhrazeno pro rovnání vagonu, a to vakuové i ruční.
Ruční rovnání je zdrojem nežádoucího hluku a z toho důvodu je pracoviště umístěno ve zvukotěsné kabině.
Na pracovišti PPRSPH06 probíhá měření a kontrola svarů, na základě čehož je provedena přejímka.
Vůz dále přebírá interní zákazník firmy, kterým je lakovna, která provede otryskání a barevný nástřik dle požadavků zákazníka. Výsledný produkt firmy BTCZ je zobrazen na obrázku 2.7.
Obr. 2.7 Konečný výrobek firmy BTCZ
3 ANALÝZA SOUČASNÉHO STAVU
Tato kapitola se bude věnovat analýze současného stavu výroby. Bude zde provedeno měření výrobních časů na jednotlivých pracovištích pomocí videosnímku.
Následně budou naměřené údaje vyhodnoceny, na jejich základě bude rozhodnuto o dalším postupu. Budou navržena opatření mající za cíl zvýšit propustnost výrobní linky.
3.1 MĚŘENÍ
Pro provedení analýzy výrobní linky z důvodů zvýšení výrobních kapacit bylo třeba provést měření časů na jednotlivých pracovištích. Měření výrobních časů se obvykle provádí pomocí stopek, avšak v tomto případě to není možné z důvodu časového rozsahu výrobních operací, které často trvají i několik dní, při práci na tři směny.
Měření tedy probíhalo pomocí nahrávání pracovní činnosti na pracovišti pomocí monitorovací stanice, která je vyfotografována na obr. 3.1. Monitorovací stanice se skládá ze skříně, ve které je umístěn počítač s pevným diskem. Z horní části skříně vystupuje konzole, na jejímž konci je umístěno v ochranné schránce snímací zařízení.
Výšku, ze které je pracoviště snímáno, lze upravit. Stanici je možno zapojit do počítačové sítě a záznam ukládat mimo stanici.
Obr. 3.1 Monitorovací stanice
V kapitole 1.4.5 jsou popsány výhody a nevýhody, které tento způsob měření přináší. Měřením byly získány výrobní časy pro jednotlivá pracoviště.
3.2 ANALÝZA VYTÍŽENÍ LINKY
Naměřené hodnoty byly zpracovány do tabulky, viz příloha č. 3. Výsledkem je vytížení jednotlivých pracovišť na začátku práce. Tabulky měření jsou normalizovány.
Pro všechna pracoviště slouží jeden typ tabulky. Popis tabulky je proveden na následujících řádcích a znázorněn na obr. 3.2.
V případě, že se na pracovišti některý vůz nevyrábí, je řádek vztahující se k příslušnému vozu prázdný. Ve sloupci průměrná kadence je trvale uvedena průměrná kadence pro rok 2014, která se nachází také v tabulce. 3. 2.
Obr. 3.2 Popis částí tabulky
V řádku „Požadováno vozů“ je uvedeno, kolik vozů z vyrobených dílů bude smontováno za týden.
V dalších sloupcích jsou uvedeny pracnosti pro jednotlivé vozy. Pracnosti jsou získány měřením výrobních časů. Je to přepočet výrobních časů na jednoho pracovníka
Celková potřeba pracnosti je dána průměrem jednotlivých pracností vynásobeným počtem vozů, které mohou být vyrobeny za týden.
Nevýrobní čas, kdy výrobek blokuje pracoviště, je čas, kdy na výrobku neprobíhají výrobní operace. Je prováděna kontrola. Seznam úkonů zapsaných v tabulce: Brakets – navařování navařováků, VT, MT, PT, 3D – označení kontrolních operací.
Maximální propustnost pracoviště je dána jako součin hodinového fondu s počtem přípravků na pracovišti a maximálním počtem pracovníků na přípravku.
Od této hodnoty se následně odečtou nevýrobní časy, kdy výrobek jen blokuje pracoviště.
Hodinový fond je dán součinem denního hodinového fondu, počtu pracovních dní v týdnu a počtem směn. V současné době probíhá práce na tři směny pět dní v týdnu. Denní hodinový fond činní 7,08 hodiny. Hodinový fond je tedy 106,2 h/KT.
Vytížení pracoviště je dáno jako podíl celkové potřeby pracnosti a maximální propustnosti pracovištěm. Je to výsledná hodnota, která se sleduje schopnost pracoviště splnit zvýšenou kadenci výroby pro rok 2014. V dalších částech práce budou z důvodu lepší přehlednosti sestavovány grafy pro vytížení pracovišť.
Vytížení pracovišť na výrobní lince se přímo odvíjí od počtu vozů požadovaných zákazníkem, kterým je v tomto případě výrobní závod firmy Bombardier v Crespinu. Tomu odpovídá i výrobní kadence (počet vozů, které je třeba vyrobit za měsíc). Pro rok 2013 a 2014 jsou uvedeny kadence jednotlivých vozů v následující tabulce 3.2.
Tab.: 3.2 Průměrné kadence
Průměrné kadence
Typy vozů Kadence 2013 Kadence 2014
VE1N Court 1,5 6
VE2N Long 2 5
VI1N Court 3 14
VI2N Court 1 5
VI2N Long 3 10
Jak je z předchozí tabulky zřejmé dochází v roce 2014 k navýšení kadence a z tohoto důvodu přesahuje vytížení pracovišť často hodnotu sta procent.
Výsledky byly zpracovány do grafu, viz příloha číslo 6, výřez z grafu je k dispozici pod tímto odstavcem viz graf 3.1. Z grafu je patrné, že většina pracovišť bude při požadované kadenci vytížena nad 100%. To znamená, že v současné době jsou výrobní kapacity linky nedostatečné a je potřeba je zvýšit.
Graf. 3.1 Počáteční vytížení jednotlivých pracovišť
Požadované maximální vytížení linky je stanoveno na základě dohody s oddělením technologie BTCZ stanoveno na sto procent. V případě potřeby rezerv je možno zavést mimořádné směny o víkendu.
3.3 MOŽNOSTI ZVÝŠENÍ KAPACITY LINKY
Z důvodu nadměrného vytížení linky je nutné hledat způsoby, jakými je možno dosáhnout požadovaného vytížení linky. Volné výrobní kapacity lze hledat v oblasti přípravků, nástrojů a pomůcek, technologie, pracoviště, potažmo i výrobních prostorů.
Nejvíce volných výrobních zdrojů se nechá najít v oblasti pracovníků, neboť největší počet operací při výrobě je prováděn manuálně.
Do následujícího Ishikawova diagramu, obr. 3.3, jsou zanesena možná zlepšení výrobní linky. Diagram je též k dispozici v příloze č. 1.
Všechny navržené možnosti budou rozebrány a bude rozhodnuto o jejich proveditelnosti.
Obr. 3.3 Ishikawův diagram zlepšení výrobní linky
3.4 ROZBOR MOŽNOSTÍ ZLEPŠENÍ
V této kapitole budou podrobně rozebrány možnosti zvýšení kadence. Rozbor bude proveden na základě Ishikawova diagramu, viz obr. 3.3. Bude provedena analýza možností v oblasti přípravků, technologie, pracovišť, nástrojů a pomůcek, výrobních prostorů a pracovníků. Případná realizace navržených opatření bude provedena v rámci spolupráce s oddělením technologie BTCZ.
3.4.1 PŘÍPRAVKY
V této části budou provedeny návrhy na zlepšení výrobní činnosti v oblasti přípravků.
Urychlení práce s přípravky
Práci s přípravky lze urychlit dvěma způsoby: změnit upínání a ustavení materiálu na přípravcích a zavedením automatizace.
Upínání materiálu je řešeno pomocí upínek, které jsou utahovány pomocí stranového klíče. Dotažení je provedeno za pomocí trubky nasazené na stranový klíč.
Nové řešení počítá s výrobou nástroje, který v sobě spojí trubku a klíč dohromady, jak je znázorněno na obr. 3.4.
Obr. 3.4 Nový nástroj na utahování upínek
Nový nástroj se skládá z ramena a klíče, které jsou spojeny pomocí čepu. Ohnuté rameno se použije jako klika. To znamená rychlejší utažení šroubu než při použití
Stranový klíč utahuje upínku
Stranový klíč a trubka
Nový nástroj Ohnuté
rameno slouží jako klika
Výhody:
rychlejší práce
nástroj je celiství
Nevýhody:
Nástroj je třeba vyrobit
Nástroj je z konstrukčního hlediska komplikovanější
Další možností je i náhrada ručního upínání pneumatickými prvky. To vyžaduje zásadní úpravu přípravku a samozřejmě i vyšší náklady na realizaci.
Co se týká automatizace přípravků, tak velké množství přípravků dovoluje natáčení svařence, viz obr 3.5, z důvodu lepší přístupnosti svaru. Samotné natáčení mají na starosti elektromotory, které se spouští stiskem příslušného tlačítka, které je nutné držet po celou dobu operace. Tento stav je nevýhodný jak z hlediska plýtvání, kdy svářeč nesváří, pouze drží tlačítko, ale také tím že se pracovníci mohou snažit obcházet držení tlačítka tím, že ho zablokují nějakým předmětem, což může vést k poškození zařízení nebo pracovnímu úrazu.
Obr. 3.5 Pracoviště s možností natočení přípravku
Při použití PLC (programovatelný logický automat) by došlo k odstranění ztrátových časů, kdy pracovník jenom drží tlačítko. Stisknutím příslušného tlačítka by došlo k otočení přípravku do požadované pozice. Čas, kdy se přípravek otáčí, by mohl být využit pracovníkem pro přípravu k následujícím pracovním úkonům.
Nevýhodou tohoto návrhu je nutnost zabudování PLC do současného přípravku, avšak potřebné úpravy nejsou náročné, takže nedojde k odstavení přípravku na delší dobu.
Více výrobků na jednom přípravku
Toto je možné zajistit více způsoby. Jedna možnost je vytvářet přípravky tak, aby byly více univerzální a daly se na nich vyrábět i jiné součásti. Například přípravek na pracovišti SPMSNA92 slouží ke svařování příčníků spodku pro projekt NAT i Regio.
Další možností je, že některé přípravky se během svařování natáčí do různých poloh. Jedna strana přípravku je tedy nevyužita, viz obr. 3.6. Kdyby byla provedena úprava, nechal by se uchytit svarek i na této straně a na jednom přípravku by se mohlo pracovat z obou stran. Nevýhodou ovšem je, že při vodorovné orientaci přípravku se nechá pracovat pouze na jednom svarku.
Obr. 3.6 Nevyužitá strana přípravku Zvýšení počtu přípravků
Je to jedna z posledních možností ke zvýšení výrobní kapacity linky. Přidání nového přípravku je obtížné jak z hlediska finančního, tak z hlediska organizačního. Pro nový přípravek je třeba zajistit výrobní prostor v hale. Je třeba vyškolit nové lidi, kteří budou na tomto pracovišti pracovat.
Shrnutí
V této kapitole byla rozebrána možná opatření týkající se přípravků. Nový nástroj na utahování upínek by zrychlil provádění operací a byla navržena možnost automatizace přípravků. K lepšímu využití přípravku by došlo i tak, že by na něj bylo upnuto více dílů. Okamžitý vliv na vytížení pracovišť bude mít také zvýšení počtu
Z přednesených návrhů bude při realizaci zvýšení kapacity používáno přidávání přípravků na pracovištích. V současné době je již využito multifunkčnosti některých přípravků, kdy se na pracovišti SPMSNA92 a RPGSNA95 vyrábí části představků pro projekt NAT i Regio. Možnost automatizace pracoviště SPGSPH71 je rozebrána v kapitole 7.2.
3.4.2 TECHNOLOGIE
V této části bude věnována pozornost možným opatřením, která se týkají technologických postupů.
Změna postupů kontroly
Každý svár je třeba zkontrolovat před předáním výrobku na další stanoviště.
Z tohoto důvodu jsou vyčleněni na lince kontroloři, kteří vždy před předáním výrobku na další pracoviště provedou kontrolu. Způsobů kontroly je několik. Například vizuální, kdy se pomocí speciální barvy nanesené na svár pomocí spreje ověřuje, zda se barva neobjeví na druhé straně sváru. V případě, že k tomu dojde, jedná se o studený svár, který je nutné vybrousit a svár provést znovu. Dále jsou také prováděny kontroly rozměrové, magnetické a další.
Při provádění kontroly je pracoviště obsazeno kontrolorem a neprobíhá výroba.
Novou možností by bylo provádět kontrolu ještě v době, kdy se na přípravku pracuje, zejména u rozměrově velkých podskupin jako je spodek, bočnic nebo střecha, kde je menší riziko oslnění kontrolora elektrickým obloukem od svářečky. Výhodou by bylo, že by se zvětšila propustnost pracoviště. Naopak nevýhodou by bylo, že by si svářeč a kontrolor mohli navzájem překážet.
Další možností by bylo urychlit kontrolu například nasazením většího počtu kontrolorů najednou.
Změna technologických postupů
V rámci konstrukce se konstruktéři snaží používat kvalitní svary, a přitom na mnohých místech to není třeba. Dotýká se to hlavně navařováků zachycených na obrázku 3.7, které lze na skelet přichytit například bodovým svarem místo současného průběžného koutového nebo lepením, či nýtováním. Lepené drobné součásti drží stejně dobře, jako kdyby byly svařeny. Takovýchto příkladů lze nalézt na voze celou řadu.
Tyto změny postupů je třeba nechat potvrdit oddělením konstrukce, potažmo zákazníkem. Navrhované změny nesmí ovlivnit vlastnosti konstrukce vozu.
Obr. 3.7 Navařováky [2]
Také by bylo vhodné spolu se svařovacími inženýry probrat další možnosti úspory času změnou dalších svarů. Možné je také použít jinou technologii svařování.
V současné době se naprostá většina dílů svařuje metodou MAG. Je vhodné zvážit, zda by nebylo možné použít jiných, produktivnějších metod například odporové svařování nebo svařováni laserem.
Shrnutí
V této části práce byly analyzovány možnosti výrobní linky v oblasti technologie. Týkalo se to především změny postupů kontroly a technologických postupů.
Z důvodů zvýšení propustnosti linky dojde k revizi postupů kontroly. Taktéž dojde k úpravě technologických postupů, která přinese výrazné úspory ve výrobě, a to jak časové tak materiální. Pro svařování bude i nadále používána technologie MAG.
3.4.3 NÁSTROJE A POMŮCKY
Tato kapitola bude zaměřena na nástroje a pomůcky užívané na pracovištích.
Odstranění seřizování
Pro započetí svaru musí svářeč nastavovat svářečku na požadované hodnoty.
V praxi to znamená, že svářeč, především při prvním sváru, chodí mezi svářečkou a svařencem, přičemž přenastavuje parametry na svařovacím zařízení. Další možností je použití programovatelných svařovacích zařízení, kde pro určité typy svárů jsou již navoleny parametry a svářeč jen volí příslušný svár. Tato zařízení mívají i záznamové
Ideální by bylo, kdyby svářečka měla integrovaný ovladač v rukojeti hořáku, podobně jako mají v dnešní době některé vysavače integrované ovládání v rukojeti.
Bohužel se takové svářečky na trhu nevyskytují.
Agregát je ale možno zavěsit na otočné rameno, jak je znázorněno na obr. 3.8, se kterým je možno pohybovat nad pracovištěm. Tímto způsobem lze alespoň zkrátit vzdálenost mezi svářečem a agregátem.
Obr. 3.8 Svařovací agregáty umístěné na otočném rameni Změna odkládání
Ochranné pracovní pomůcky a nástroje jsou často odkládány na přípravek, viz obr. 3.9. Tento stav je nevyhovující obzvláště na pracovištích, kde se přípravek otáčí.
Může zde dojít k pádu pracovní pomůcky na zem a k jejímu poškození. Toto je třeba napravit.
Nejvhodnějším způsobem je použít metody 5S a odstranit z pracoviště vše, co není potřeba. Za další je třeba přiřadit všem věcem na pracovišti pevně dané místo a vytřídit věci, co se nepoužívají. Tento stav je třeba standardizovat a zajistit, aby nedošlo k návratu k původnímu stavu. Tato opatření urychlí i přípravu na vykonání operace, a to především u přípravků, které se otáčejí.
Obr. 3.9 Odložené ochranné pomůcky
Shrnutí
V této kapitole byly provedeny návrhy týkající se nástrojů a pomůcek používaných při výrobě. Byla navržena možnost umístit agregáty na otočná ramena.
Z důvodů zkrácení seřizovacích časů budou svářečky umístěny na otočná ramena, tímto způsobem se také pracoviště pročistí, protože se přesunutím agregátů uvolní prostor kolem přípravků. Ve výrobě dojde k prosazování zásad 5S. Tímto opatřením se z pracovišť odstraní nepotřebné věci a používané věci dostanou pevně dané místo, tím dojde k zpřehlednění pracovišť a potažmo i zlepšení pracovního prostředí.
3.4.4 VÝROBNÍ PROSTORY
Změna rozmístění pracovišť
Některá pracoviště v současné době plně nevyužívají možností svého umístění.
Například výroba drobných svarků je umístěna v dosahu jeřábu, který pro toto pracoviště nemá uplatnění. Přestěhováním takovýchto pracovišť by se uvolnily prostory pro práci na větších podskupinách, které potřebují být umístěny v dosahu jeřábu.
Zvětšení výrobního prostoru
V současné době probíhá v závodě BTCZ výroba podskupin pro další zakázky.
V případě, že by došlo k jejich přesunu, uvolnilo by se tím místo pro projekt Regio, který se současné době potýká s nedostatkem výrobních prostorů.
Další zvětšení výrobních ploch by mohlo být provedeno například zmenšením ploch vyčleněných pro sklady za předpokladu větší frekvence návozů.
Souhrn
V kapitole věnující se výrobním prostorám byla věnována pozornost pracovištím, která nejsou schopna využít potenciál současného umístění. Týká se to především využívání jeřábů. Taktéž byla probrána možnost zvětšení výrobních prostor.
V rámci realizace těchto opatření dojde k odsunu některých výrobních programů do jiných závodů. BTCZ bude dále zajišťovat jen výrobu skříní pro vozy Talent a Regio. Dále zde zůstane výroba podskupin pro projekt NAT a MF2000. Dále dojde k přesunu vybraných pracovišť do jiných výrobních prostor, týká se to například
pracovišť kabiny, čímž dojde k uvolnění prostor v hale B, které budou využity pro rozměrnější podskupiny.
3.4.5 PRACOVNÍCI
Minimalizace chyb
Nejvíc chybující faktor ve výrobě je ten lidský. Je třeba příčiny chyb minimalizovat. Pro snížení chyb je třeba přijímat opatření k jejich snížení.
K minimalizaci chyb je třeba provést analýzy možných míst výskytu chyb a opakovaně provádět školení pracovníků, na kterých bude upozorňováno na problematická místa a příčiny vzniku chyb.
Zvýšení pracovní morálky
Svařování je především ruční výroba, a proto zde záleží především na odvedeném výkonu jednotlivých pracovníků. Pracovníci by měly být motivováni k odvádění co nejlepšího výkonu. Motivace by měla být pozitivní, například za splnění daných cílů odměnit skupinu lidí pracujících na pracovišti finanční odměnou.
Pracovní morálku lze také zvýšit pomocí zvýšeného dohledu nadřízených pracovníků nebo úkolovou mzdou.
Zvýšení počtu lidí
Jednou z dalších možností, jak okamžitě zvýšit propustnost pracoviště, je nasadit tam více lidí. Je ale důležité, aby nově příchozí pracovníci byli důkladně proškoleni a mohli tak bez problémů vykonávat požadovanou činnost. Pro zvýšení počtu lidí na přípravku je také třeba rozhodnou, zda je to z prostorových důvodů možné a za jakých podmínek. Dále je nutné zajistit dostatečný počet pracovních nástrojů například svářeček.
Souhrn
Tato část se zabývala lidmi v pracovním procesu. Byla zde probrána chybovost a morálka na pracovištích. Rovněž byla předložena možnost navyšování počtu pracovníků na pracovišti, což by mělo mít okamžitý pozitivní vliv na zvýšení propustnosti linky.
Pro minimalizaci chyb na pracovištích dojde ke zvýšení proškolování pracovníků, především svářečů, což by mělo vést k urychlení práce. Pracovníci budou
odměňováni za splnění daných cílů zvláštní odměnou. U jednotlivých pracovišť bude na základě jejich vytížení a možností rozhodnuto o změně počtu pracovníků.
3.4.6 PRACOVIŠTĚ
Automatizace pracovišť
Jelikož jsou v současné době všechny operace prováděny ručně svářeči, je doba výroby závislá především na jejich výkonu. Použitím automatizačních prostředků na svařování by byla zaručena neproměnlivá doba výroby.
Automatizace může být provedena pomocí svařovacích traktorů, které se hodí jenom pro svařování dlouhých svarů, nebo pomocí průmyslových robotů, například robota zachyceného na obr. 3.10.
Obr. 3.10 Svařovací robot [15]
Nevýhodou těchto prostředků jsou náklady na jejich pořízení a uvedení do provozu. Automatizačních prostředků se také nelze jednoduše zbavit jako zaměstnanců při poklesu výroby. Výhodou je odstranění lidského faktoru, a tím pádem i snížení časů výroby a zajištění opakovatelnosti kvality.
Převedení operací mezi pracovišti
Pro snížení vytíženosti některých pracovišť je možné přesunout operace na jiné méně vytížené pracoviště, popřípadě je možno pracoviště rozdělit na dvě samostatná pracoviště. Pro každé pracoviště je toto třeba posuzovat individuálně na základě výrobních operací, které zde probíhají.
Změna uspořádání pracoviště
Přeuspořádáním pracovišť podle metody 5S dojde ke snížení plýtvání, což povede k větší propustnosti pracovištěm.
Souhrn
Tato kapitola byla věnována samotným pracovištím a možnostem jejich rozvoje.
Bylo probráno nasazení průmyslových robotů na pracovištích a celková automatizace pracovišť. Pro snížení vytížení některých míst výrobního úseku by bylo možné rozdělit pracoviště na několik úseků. Přeuspořádáním pracovišť podle zásad 5S bude mít pozitivní vliv na výrobu.
V současné době nebudou na pracoviště nasazovány automatizační prostředky typu průmyslových robotů, a to z důvodů náročnosti zásahu do výroby. O případném rozdělení pracoviště bude rozhodnuto na základě vytížení a možností příslušného pracoviště. Jak již bylo psáno v kapitole 3.4.3, bude na pracovištích použito metody 5S.
V kapitole 7 dojde k rozboru pracoviště pomocí metod štíhlé výroby. Na tomto pracovišti bude ukázána možnost snížení výrobních časů některými opatřeními probranými v kapitole 3.4.
4 OPATŘENÍ KE ZVÝŠENÍ KAPACITY NA JEDNOTLIVÝCH PRACOVIŠTÍCH
Ke snížení výrobních časů budou aplikována opatření popsaná v předchozí kapitole. Pro každé pracoviště je třeba rozhodnout, jaká opatření zde mohou být aplikována a jaké podmínky k tomu musí splňovat. Všechna opatření jsou navržena na základě dohody s technology firmy Bombardier.
K všeobecným opatřením patří zvýšení pracovní morálky pracovníků, zavedení opatření ke snížení chybovosti. Pro zvýšení kapacity výrobní linky bude u některých pracovišť navrženo zvýšení počtu přípravků. Aby se mohl zvýšit počet přípravků, je třeba mít připraven prostor, kam se budou nové přípravky umísťovat. Z tohoto důvodů dojde k odstěhování některých výrobních projektů ze závodu. V závodu zůstanou zachovány projekty NAT, MF 2000, Talent a Regio, protože jsou si svou povahou podobné a některá pracoviště mohou být pro tyto projekty společná.
V následujících kapitolách budou popsány návrhy konkrétních změn pracovišť u jednotlivých podskupin. Pro všechna pracoviště na lince budou provedena všeobecná opatření ke snížení časů výroby.
Mezi zvláštní opatření navrhovaná ke zvýšení kadence výroby lze zařadit zvyšování počtu přípravků, lidí na pracovištích a dále zavádění směn o víkendu. Tato opatření jsou navrhována na základě odborného odhadu, který vychází z grafů vytížení jednotlivých pracovišť.
V následující části budou popsané návrhy opatření týkající se jednotlivých pracovišť. Opatření jsou vždy navržena s ohledem na konkrétní možnosti pracoviště, týkají se prostoru, který pracoviště zabírá a který je ve výrobě k dispozici, konkrétních pracovníků, kteří na pracovišti pracují, časového fondu, atd.
Změny výrobních časů, způsobené vybranými návrhy, není možno okamžitě sledovat, z tohoto důvodu bude po určité době provedeno kontrolní měření, které bude vyhodnoceno, a následně budou provedeny další kroky. Kontrolní měření se budou opakovat, dokud nebude dosaženo požadovaného vytížení výrobní linky.
4.1 BOČNICE
V této kapitole bude rozebráno vytížení podskupiny bočnic na začátku projektu.
Na základě měření byly zjištěny časy výroby na jednotlivých pracovištích. Z těchto časů vyplynulo vytížení, nakolik by byla vytížena jednotlivá pracoviště při zvýšené kadenci v roce 2014 při současném tempu výroby. Vytížení pracovišť pro skupinu bočnic bylo zaneseno do grafu 4.1.
Graf 4.1 Současné vytížení pracovišť bočnic
Jak vyplývá z grafu 4.1, v současné době je nejvytíženější pracoviště RPGSPH58. Na tomto pracovišti bude tedy navýšen počet přípravků. Protože se jedná o přípravek na stehování a svařování celých bočnic, je toto pracoviště velmi náročné na prostor. Z tohoto důvodu bude zvýšen počet přípravků pouze z jednoho na dva. Dále pro snížení vytížení bude zvýšen počet lidí pracujících na přípravku ze tří na čtyři a bude zavedeno ještě šest směn o víkendu. Na obrázku 4.1 je pro názornost zobrazeno toto pracoviště RPGSPH58.
Obr. 4.1 Pracoviště RPGSPH58 – Sváření bočnic
0 50 100 150 200 250 300
Pracoviště
Vytížení [%]
Počáteční vytížení bočnice
SPGSPH57 SPGSPH59 SPGSPH56 RPGSPH58 RPGSPH60 SPGSPH55 SPGSPH52 SPGSPH53 SPGSPH54 RPGSPH55 SPGSPH50 RPGSPH51
Druhé nejvytíženější pracoviště je pracoviště RPGSPH60, kde se provádí rovnání a měření bočnic. Pro snížení vytížení zde bude přidán jeden přípravek. Taktéž na pracovišti SPGSPH59 bude přidán jeden přípravek.
4.2 STŘECHA
Další podskupina, u které budou navržena konkrétní opatření pro zvýšení kapacity výrobní linky, je podskupina střechy. Počáteční vytížení jednotlivých pracovišť této podskupiny je zpracováno do grafu 4.3.
Graf 4.3 Počáteční vytížení střecha
Podle grafu je nejvytíženějším pracovištěm SPGSPH31, kde probíhá stehování kostry rovné střechy. Toto pracoviště bude rozděleno na dvě. Vznikne tím tak pracoviště SPGSPH31A a SPGSPH31B. Na pracovišti A bude probíhat stehování pro všechny čelní vozy a dvoupodlažní vozy. Na pracovišti B bude probíhat stehování rovné střechy pouze pro vozy VI1N, které jsou ve výrobě zastoupeny nejpočetněji.
Pracoviště A se bude skládat z jednoho přípravku. Na pracovišti B budou dva přípravky, je tedy nutné vyrobit ještě jeden přípravek.
Přípravek bude rovněž přidán na pracoviště RPGSPH39, kde probíhá sváření, oplechování a rovnání zakružené střechy, viz obr. 4.2.
Na pracovišti SPGSPH32, kde probíhá sváření rovné střechy, bude pracovat o jednoho člověka více.
0 50 100 150 200 250
Pracoviště
Vytížení [%]
Počáteční vytížení střecha
SPGSPH38 RPGSPH39 SPGSPH37 SPGSPH31 SPGSPH32 SPGSPH29 SPGSPH34 SPGSPH35 RPGSPH36 SPGSPH40
Obr. 4.2 Rovnání zakružené střechy
U pracovišť SPGSPH34 a SPGSPH40, která jsou v současné době velmi vytížená, se předpokládá po aplikaci všeobecných opatření samovolný pokles vytížení, a proto zde není nutné zavádět zvláštní opatření.
4.3 ČELO
Pracnost výroby čela je na každém jednotlivém pracovišti tohoto úseku linky v průměru dvanáct hodin. Tyto časy jsou v porovnání s ostatními pracovišti o hodně menší. Na základě naměřených časů byl sestaven graf počáteční graf vytížení, viz graf 4.6.
Graf 4.6 Počáteční vytížení - čelo
Na každé pracoviště, kde probíhá výroba čel, bude přidáno po jednom přípravku.
To by mělo zajistit dostatečný pokles vytížení pracovišť. Na pracovištích není očekáván výrazný pokles výrobních časů vzhledem k tomu, že ani v současnosti výroba na těchto pracovištích není časově náročná.
0 200 400
Pracoviště
Vytížení [%]
Počáteční vytížení čelo
SPGSPH42 SPGSPH43 RPGSPH44
4.4 KABINA
Na čelním voze je vždy umístěna jedna kabina. Tato podskupina je tedy určena jen pro vozy VE1N Court a VE2N Long. Vložených vozů je zapotřebí vyrobit mnohem větší množství, a proto byl stav při kadenci roku 2013 předimenzovaný.
Graf 4. 7. Počáteční vytížení kabina
Jak je z hodnot předchozího grafu patrné, vytížení pracovišť kabiny není tak velké. Dále se předpokládají poklesy vytížení v důsledku provedení všeobecných opatření. Z tohoto důvodu nebudou prozatím přijímána zvláštní opatření pro zvýšení průchodnosti pracovišti.
4.5 SPODEK
Podskupina spodku obsahuje nejvíc pracovišť ze všech podskupin. Vytvoření videosnímků a jejich následná analýza bylo velmi časově náročné. Na tomto základě byly získány výrobní časy, ze kterých vyplývá vytížení jednotlivých pracovišť při kadenci požadované pro rok 2014. Vytížení je zobrazeno v grafu 4.8.
Dle grafu 4.8 je jasně patrné, že nejvytíženějším pracovištěm podskupin spodku je SPGSPH72, kde probíhá dováření příčníků představku. Pro změnu tohoto stavu budou na pracoviště přidány další dva přípravky.
Druhým nejvytíženějším pracovištěm je SPGSPH12 pro dováření spodku jednopodlažních vozů (druhá poloha svařování). Taktéž zde bude přidán další přípravek. Přidání více přípravků je zde problematické z důvodů velkých rozměrů
0 50 100 150 200
Pracoviště
Vytížení [%]
Počáteční vytížení kabina
SPGSPH65 RPGSPH66 1143-001 SPGSPH64 SPGSPH63 SPGSPH61
Graf 4.8 Počáteční vytížení - spodek
Dalším nejvytíženějším pracovištěm v pořadí je SPGSPH15. Na tomto pracovišti probíhá stehování, sváření a rovnání podélníků. Aby došlo k posunu vytížení na potřebné hodnoty, přidají se na toto pracoviště tři přípravky.
Pracoviště SPGSPH16 pro stehování a sváření podélníků má v současné době vytížení přesahující 200 %, z tohoto důvodu je třeba sem přidat přípravek. Taktéž u pracovišť SPGSPH77, SPGSPH70 a SPGSPH81, na kterých probíhá stehování a svařování příčníků, je nutné rozšířit každé o jeden přípravek.
Pracoviště pro svařování představku SPGSPH71, RPGSPH73, SPGSPH80 a SPGSPH75 budou rozšířena každé o jeden přípravek.
Dále je třeba věnovat zvýšenou pozornost pracovištím SPMSNA92 a RPGSNA95, která jsou společná pro projekt Regio a NAT. I když se v současné době očekává pokles časů výroby, mohlo by zvýšené vytížení ohrozit oba projekty.
4.6 SKŘÍŇ
Na pracovištích skříně dochází ke kompletaci jednotlivých podskupin. Vytížení pracovišť je na následujícím grafu 4.10.
0 100 200 300 400 500
Pracoviště
Vytížení [%]
Počáteční vytížení spodek
SPGSPH11 SPGSPH12 RPGSPH13 SPGSPH23 SPGSPH24 RPGSPH22 SPGSPH21 SPGSPH25 SPGSPH16 RPGSPH17 SPGSPH26 SPGSPH27 RPGSPH28 SPGSPH15 SPGSPH85 SPGSPH77 SPGSPH78 SPGSPH70 SPGSPH81 RPGSPH79 SPMSNA92 RPGSNA95 SPGSPH71 SPGSPH72 RPGSPH73 SPGSPH74 SPGSPH80 SPGSPH75 RPGSPH76
Graf 4.10 Počáteční vytížení skříň
Zvýšení počtu přípravků pro pracoviště skříně je velmi problematické. Lépe je vyčkat, jaké zlepšení přinesou přijaté všeobecné návrhy na snížení vytížení. Poté bude možné například přidat směny o víkendu nebo zvážit zvýšení počtu lidí na přípravku.
Na obr. 4.3 je zobrazeno pracoviště SPRSPH01. Z obrázku jsou patrné rozměry tohoto pracoviště a je patrné, že přes pracoviště vede kolej, po které se na transportním podvozku přepravuje skříň na následující pracoviště. Najít vhodné místo pro toto pracoviště a pracoviště po něm následující by bylo velmi obtížné.
Obr. 4.3 Kompletace skříně na pracovišti SPRSPH01 – „katedrála“
0 50 100 150 200 250 300 350
Pracoviště
Vytížení [%]
Počáteční vytížení skříň
SPRSPH01 RPRSPH02 SPRSPH04
5 REVIZE OPATŘENÍ NA VÝROBNÍ LINCE
Implementací navrhovaných opatření se dosáhlo snížení výrobních časů, což vede ke zvýšení kapacity výrobní linky. Bylo provedeno opětovné měření výrobních časů na jednotlivých pracovištích. Výsledky měření byly zpracovány do tabulek, viz příloha č. 4. Z tabulek vyplynulo vytížení jednotlivých pracovišť po provedených opatřeních.
5.1 NOVÉ ÚDAJE O VYTÍŽENÍ PRACOVIŠŤ
Vytížení jednotlivých pracovišť bylo shrnuto do grafu, který se nachází v příloze č. 7. Jak je z grafu patrné, na většině pracovišť došlo ke snížení vytížení. Z výsledků ale vyplývá, že výrobní linka projektu Regio stále není připravena na zvýšenou kadenci roku 2014. Na mnohých pracovištích se ještě nestačily změny projevit.
Graf 5.1 Výřez grafu s porovnáním nového vytížení proti původnímu
Za povšimnutí stojí také pracoviště, na kterém došlo k nárůstu časů. Jedná se o pracoviště SPGSPH63, zakroužkované na výřezu grafu, viz graf 5.2.
Tento nárůst času nastal především z důvodu příchodu nových pracovníků na pracoviště. Po jejich zapracování by mělo dojít k poklesu času minimálně na předchozí úroveň a z ní dále na nižší hodnoty.
Graf 5.2. Nárůst času na pracovišti SPGSPH63
5.2 DALŠÍ SNIŽOVÁNÍ VYTÍŽENÍ
Jak je patrné z předchozích grafů, došlo vlivem redukce výrobních časů ke snížení vytížení jednotlivých pracovišť. Lze předpokládat, že tento trend bude i nadále pokračovat, avšak jen do určité míry. U některých pracovišť je třeba navrhnout další zvláštních opatření, která podpoří snížení vytížení, a tím zvýšení propustnosti výrobní linky.
Bočnice
Provedením nových náměrů byly získány časy výroby, ve kterých se odráží provedené změny ve výrobě. Na základě toho byl sestaven graf 5.3 pro nové vytížení podskupiny bočnic.
0 100 200
Pracoviště
Vytížení [%]
Nové vytížení bočnice
SPGSPH57 SPGSPH59 SPGSPH56 RPGSPH58 RPGSPH60 SPGSPH55 SPGSPH52 SPGSPH53 SPGSPH54 RPGSPH55 SPGSPH50 RPGSPH51
