Analizowane przedsiębiorstwo zajmuje się głównie odlewaniem elemen-tów ze stopów aluminium dla przemysłu motoryzacyjnego. Odlewy produ-kowane seryjnie wykonywane są metodą ciśnieniową, natomiast te zama-wiane w małych ilościach metodą grawitacyjną w formach piaskowych i kokilowych. W firmie znajduje się także wydział narzędziowni, który zaj-muje się wykonywaniem usług na obrabiarkach CNC.
Przedsiębiorstwo odnotowuje stały wzrost zamówień, m.in. dzięki współpracy
z klientami branży motoryzacyjnej. Chcą utrzymać swoją pozycję na rynku podjęto decyzję o doskonaleniu organizacji produkcji, które ma na celu zwiększenie potencjału produkcyjnego. Jednym z głównych obszarów dzia-łań była analiza i doskonalenie metod pracy na największym wydziale - odlewania ciśnieniowego.
Charakterystyka wydziału odlewania ciśnieniowego
Na wydziale odlewania ciśnieniowego znajdują się dwie kluczowe maszy-ny w przedsiębiorstwie. Pierwszą, najważniejsza jest wtryskarka ciśnie-niowa – KIROW 250. Zdecydowana większość wyrobów produkowanych na tym wydziale jak i w całej firmie odlewana jest właśnie na tej maszynie.
Oprócz niej równie istotną rolę w procesie wytwarzania odgrywa wygła-dzarka – ERBA EVP A22A, za pomocą której obrabiane są prawie wszystkie produkowane wyroby. Obie maszyny często ulegają awariom, co powoduje duże koszty dla przedsiębiorstwa, bowiem nie ma innych maszyn które mogą wykonać poszczególne operacje. Przez to cała produkcja musi zostać wstrzymana.
Oprócz wymienionych maszyn, na wydziale znajdują się również stanowiska piłowania i szlifowania ręcznego. Schemat wydziału przedsta-wiony został na rysunku 1. Wyjaśnienie oznaczeń zastosowanych na ry-sunku 1 przedstawiono w tabeli 1.
5,5 m x 0,9 m3.19
Rysunek 1. Schemat wydziału odlewania ciśnieniowego
Źródło: opracowanie własne.
Tabela 1 Oznaczenia zastosowane na schemacie wydziału odlewania ciśnieniowego
Nr Opis Nr Opis
1 2 3 4
3.1 Wtryskarka KIROW 250 3.4 Wygładzarka – ERBA EVP A22A
3.1.1 piec do wytapiania 3.4.1 pojemniki – elementy przed obróbką 3.1.2 palety – gąski 3.4.2 stół z siatką – suszenie ele-mentów po obróbce 3.1.3 szafa sterownicza – piec 3.4.3 włącznik bębna
3.1.4 szafa sterownicza – wtryskarka 3.5 Wózek widłowy
3.1.5 pojemnik – odlewy 3.6 Szafa
3.1.6 puste pojemniki 3.7 Stół
3.1.7 urządzenie do rozgrzewania formy 3.8 Szlifierka
3.1.8 wymiennik ciepła 3.9 Regał
3.1.9 hydrofor 3.10 Szafa
3.1.10 pojemniki z olejem 3.11 Regał – formy, narzędzia 3.2 Łamanie nadlewu 3.12 Szlifierka
3.2.1 pojemniki – odlewy, nadlewy,
od-pady 3.13 Szafa
3.3 Stół do obróbki ręcznej odlewów
– piłowanie, szlifowanie 3.14 Stół
1 2 3 4 3.3.1 pojemniki – elementy do obróbki na
sta-nowiskach 3.3 3.15 Regał – formy
3.3.2 pojemniki – elementy po obróbce na
sta-nowiskach 3.3 3.16 Piła
3.3.3 pojemnik – elementy przed obróbką 3.17 Piec do wygrzewania 3.3.4 pojemnik – elementy po obróbce 3.18 Stół
3.3.5 pojemnik – elementy przed obróbką 3.19 Miejsce składowania form 3.3.6 pojemnik – elementy po obróbce 3.20 Gaśnica
3.21 Wózek widłowy Źródło: opracowanie własne.
Analiza stanu obecnego
Do analizy stanu obecnego oraz dalszego doskonalenia wybrano dwa sta-nowiska: 3.1 i 3.4. Na nich znajdują się najważniejsze maszyny wydziału – wtryskarka i wygładzarka. Od pracy tych stanowisk zależy wydajność całe-go wydziału. Są to również największe, pod względem powierzchni, stano-wiska na analizowanym wydziale.
Stanowisko 3.1
Zdecydowana większość wyrobów produkowanych przez firmę jest wykonywana na stanowisku 3.1. Umożliwia ono produkcję elementów o bardzo skomplikowanych kształtach metodą odlewania ciśnieniowego.
Jak już wcześniej wspomniano, jest to jedyne stanowisko w całym przed-siębiorstwie. Największą jego wadą jest wymaganie wysokich kwalifikacji pracowników wykonujących pracę.
Stanowisko 3.1 zajmuje zdecydowaną większość pomieszczenia wydziału ze względu na duże gabaryty maszyny oraz urządzeń niezbęd-nych do prawidłowej jej pracy. Schemat stanowiska widoczny jest na ry-sunku 2.
W celu analizy stanu obecnego sporządzono listę zabiegów wyko-nywanych przez pracownika na stanowisku 3.1 z uwzględnieniem przeby-tego dystansu przez operatora (tabela 2).
2,4 m x 1,9 m
4,6 m x3.1 1,7 m
3.1.2 1,4 m x
2,2 m
3.1.4 3.1.5 3.2
3.2.1 3.1.1
3.1.3 1,0 m x 0,8 m
3.1.7 3.1.8
2,4 m 1,9 m 3.1.9
0,9 m x 0,7 m
3.1.10
1,3 m x 0,7 m3.10 1,6 m 0,7 m3.9
3.8
3.6 3.7
3.5
Rysunek 2. Schemat stanowiska 3.1
Źródło: opracowanie własne.
Tabela 2. Lista zabiegów wykonywanych przez operatora na stanowi-sku 3.1
Nr
za-biegu Zabiegi w obecnym stanie Dystans
1 2 3
1. Weź narzędzie ze sprężonym powietrzem
2. Czyść formę
3. Odłóż narzędzie ze sprężonym powietrzem
4. Zamknij drzwi ochronne
5. Podejdź do pieca 3.1.1 1 m
6. Skontroluj poziom stopionego metalu w piecu 3.1.1
7. Podejdź do miejsca składowania gąsek 3.1.2 1,5 m
8. Weź gąskę
9. Podejdź do pieca 3.1.1 0,5 m
10. Wrzuć gąskę do pieca 3.1.1
11. Podejdź do szafy sterowniczej pieca 3.1.3 7 m
12. Weź czujnik temperatury
1 2 3
13. Podejdź do pieca 3.1.1 2 m
14. Sprawdź temperaturę
15. Podejdź do szafy sterowniczej pieca 3.1.3 2 m
16. Odłóż czujnik temperatury na szafę sterowniczą 3.1.3 Zabiegi 5 do 16 wykonuj co jeden cykl odlewania
17. Podejdź do wtryskarki 3.1 7 m
18. Czyść wtryskarkę 3.1
19. Podejdź do pieca 3.1.1 0,5 m
20. Weź naczynie i nabierz ciekły metal
21. Podejdź do wtryskarki 3.1
22. Wlej stop do układu wtryskarki
23. Uruchom odlewanie
24. Podejdź do pieca 3.1.1 0,5 m
25. Odłóż puste naczynie
26. Podejdź do wtryskarki 3.1 0,5 m
27. Otwórz drzwi
28. Wyjmij odlew
29. Skontroluj wzrokowo odlew
30. Podejdź do pojemnika 3.1.5 1,5 m
31. Odłóż odlew do pojemnika 3.1.5
32. Podejdź do wtryskarki 3.1 1,5 m
33. Weź narzędzie ze sprężonym powietrzem
34. Czyść formę
35. Odłóż narzędzie ze sprężonym powietrzem
36. Zamknij drzwi ochronne
37. Podejdź do pieca 3.1.1 0,5 m
38. Weź pędzel z olejem
39. Podejdź do wtryskarki 3.1 0,5 m
40. Smaruj części wtryskarki
41. Podejdź do pieca 3.1.1
42. Odłóż pędzel
Zabiegi 36 do 40 powtarzaj wg zaleceń producenta wtryskar-Zabiegi 17 do 40 powtarzaj w zależności od liczby odlewów ki
43. Podejdź do pojemnika 3.1.5 1,5 m
44. Weź pojemnik
45. Podejdź do stanowiska 3.2 2,5 m
46. Odłóż pojemnik przed stanowisko 3.2
47. Podejdź do pustego pojemnika 3.1.6 3 m
48. Weź pusty pojemnik 3.1.6
1 2 3
49. Podejdź do miejsca gdzie znajdował się wcześniej pojemnik
3.1.5 i odłóż pojemnik 3 m
Zabiegi 41 do 48 powtarzaj gdy pojemnik 3.1.5 będzie pełny Źródło: opracowanie własne.
Na stanowisku 3.1 pracuje łącznie trzech operatorów, w tym kie-rownik odlewni. Wtryskarkę zwykle obsługuje jeden pracownik. Zdarza się jednak, że obsługuje ją dwóch operatorów, którzy rozdzielają zadania mię-dzy sobą.
Największą wadą stanowiska jest duża awaryjność maszyny spowo-dowana jej wyeksploatowaniem. Często zdarza się zatrzymanie całej pro-dukcji, właśnie ze względu na awarię wtryskarki. Te przestoje mają zna-czący wpływ na koszty przedsiębiorstwa. Za naprawę maszyny odpowie-dzialni są pracownicy stanowiska, często odbywają się one po regularnych godzinach pracy.
Analiza tabeli 2 wykazała, że największą odległość pracownika wy-konuje podczas przejścia od maszyny do szafy sterowniczej pieca (7m).
Operator ustawia na niej temperaturę pieca. Zmiana temperatury odbywa się za każdym razem, kiedy pracownik musi wrzucić gąskę do pieca. Do-datkowo na szafie sterowniczej pieca znajduje się specjalne urządzenie służące do pomiaru temperatury metalu w piecu. Urządzenie jest niezbęd-ne aby operator dokładnie wiedział jaką temperaturę ma stop. Od tego za-leży czy pracownik powinien podnieść czy obniżyć temperaturę grzania pieca.
Stanowisko 3.4
Na stanowisku 3.4 znajduje się wygładzarka, która jest jedną z klu-czowych maszyn w procesie wytwarzania. Większość wyrobów produko-wanych przez przedsiębiorstwo podlega obróbce właśnie na tej maszynie.
Na rysunku 3 przedstawiony został schemat stanowiska. Jak można zau-ważyć jest ono niewielkie. Oprócz maszyny posiada również stół roboczy, który zamiar blatu ma zamontowaną siatkę. Na niego odkładane są ele-menty po obróbce w celu wyschnięcia.
Podobnie jak w przypadku stanowiska 3.1, w celu analizy stanu obecnego sporządzono listę zabiegów wykonywanych przez pracownika z uwzględnieniem przebytego dystansu przez operatora (tabela 3).
3.4.1
3.4
3.4.2 1,3 m x 1,5 m
3.4.3
Rysunek 3. Schemat stanowiska 3.4
Źródło: opracowanie własne.
Tabela 3. Lista zabiegów wykonywanych przez operatora na stanowi-sku 3.1
Nr
za-biegu Zabiegi w obecnym stanie Dystans
1 2 3
1. Otwórz pokrywę wygładzarki 3.4
2. Podejdź do pojemnika 3.4.1 0,5 m
3. Weź elementy z pojemnika 3.4.1 4. Wrzuć elementy do wygładzarki
5. Zabiegi 2 do 4 powtarzaj w zależności od liczby ele-mentów w pojemniku
6. Zamknij pokrywę
7. Podejdź do włącznika maszyny 2 m
8. Włącz wygładzarkę
9. Czekaj na zakończenie operacji 10. Wyłącz wygładzarkę
11. Podejdź do wygładzarki 2 m
12. Otwórz pokrywę
1 2 3
13. Wyjmij elementy
14. Podejdź do stołu 3.4.2 0,5 m
15. Ustaw elementy na stole 3.4.2
16. Zabiegi 11 do 14 powtarzaj w zależności od liczby elementów w bębnie
Podejdź i weź puste pojemniki 3.4.1 1 m
17. Podejdź do stołu 3.4.2 i ustaw w pobliżu puste
po-jemniki 1 m
18. Weź element ze stołu 3.4.2 19. Skontroluj
20. Włóż do pojemnika 3.4.1
21. Zabiegi 16 do 19 powtarzaj w zależności od liczby wykonywanych sztuk
22. Zanieś pełne pojemniki 3.4.1 do następnego stano-wiska
Odległość zależy od kolejnego
stanowiska Źródło: opracowanie własne
Na stanowisku 3.4 pracuje jeden operator, jednak nie ma tutaj przy-dzielonego konkretnego pracownika. Zazwyczaj maszynę obsługują osoby ze stanowiska piłowania 3.3 lub ze stanowisk wiercenia i szlifowania wy-działu obróbki mechanicznej.
Największą zaletą tego stanowiska jest możliwość obróbki wielu elementów równocześnie, dzięki czemu znacznie skraca się czas jednost-kowy wykonania wyrobu. Problemem na stanowisku 3.4 jest umiejscowie-nie pojemników z elementami do obróbki, które często zasłaniają bramę, a więc blokują drogę transportową. Obsługa wygładzarki jest na tyle pro-sta, że nie wymaga się wykwalifikowanego operatora. Liczba zadań do wy-konania również jest niewielka, a same zadania są stosukowo proste.
Propozycje działań doskonalących i analiza wprowadzonych zmian
Stanowisko 3.1
Jak można zauważyć na rysunku 4 zmieniono położenie wiele elementów stanowiska. Głównym celem tych zmian było skrócenie drogi operatora do
szafy sterowniczej pieca 3.1.3 i urządzenia pomiarowego. Ważnym aspek-tem było również utworzenie dogodnych warunków do wymiany form we wtryskarce oraz do napraw maszyny. Dodatkową zmianą było wdrożenie narzędzia 5S na stanowisku, dzięki czemu uzyskano więcej miejsca po usu-nięciu niepotrzebnych narzędzi i sprzętów. Postanowiono również prze-prowadzić gruntowny remont maszyny, tak aby mogła działać sprawniej przez dłuższy czas.
2,4 m x 1,9 m
4,6 m x3.1 1,7 m
3.1.2 1,4 m x
2,2 m 3.1.4
3.1.5 3.1.1
3.1.3 1,0 m x
0,8 m
3.1.7
3.1.8 2,4 m 1,9 m 3.1.9
0,9 m x 0,7 m
3.1.10 1,3 m x 0,7 m3.10
3.1.6 1,6 m 0,7 m3.9
3.8
3.6 3.7
3.2.1 3.2
Rysunek 4. Schemat stanowiska 3.1 po przeprowadzeniu procesu do-skonalenia
Źródło: opracowanie własne.
Zaproponowane rozwiązania skupiały się przede wszystkim na czyn-nościach przy których pracownik musiał odejść od stanowiska, co przed-stawia tabela 4. Najdłuższy dystans pokonywany przez operatora (zabieg 11 i 17), który wykonywany jest wielokrotnie podczas zmiany, dzięki wprowadzonym zmianom został skrócony do 2m. Już przy tej zmianie, pra-cownik zyskał więcej czasu na produkcję elementów. Skróceniu dystansu podczas pracy uległy również zabiegi 45 i 47. Dystans jaki operator musi
przebyć w dwóch przypadkach zwiększył się o 1m, jednakże nie ma to du-żego wpływu na czas pracy operatora.
Tabela 4. Zmiany w dystansie pokonywanym przez operatora podczas wykonywanych zabiegów na stanowisku 3.1
Nr
za-biegu Zabiegi w obecnym stanie Dystans Nowy dy-stans 11. Podejdź do szafy sterowniczej pieca
3.1.3 7 m 2,5 m
13. Podejdź do pieca 3.1.1 2 m 3 m
15. Podejdź do szafy sterowniczej pieca
3.1.3 2 m 3 m
17. Podejdź do wtryskarki 3.1 7 m 2,5 m
45. Podejdź do stanowiska 3.2 2,5 m 2 m
47. Podejdź do pustego pojemnika 3.1.6 3 m 1,5 m
Źródło: opracowanie własne.
Stanowisko 3.4
Stanowisko 3.4 również poddane zostało reorganizacji (rysunek 5).
3.4.1
3.4
3.4.2 1,3 m x 1,5 m 3.4.3
Rysunek 5. Schemat stanowiska 3.4 po przeprowadzeniu procesu do-skonalenia
Źródło: opracowanie własne.
Zamieniono położenie stołu z wygładzarką, tak aby pojemniki z elementami do produkcji nie zasłaniały drogi transportowej. Dodatkowo pojemniki 3.4.1 będą umieszczane na palecie. Pracownicy innych stano-wisk przywożący pojemniki na stanostano-wisko 3.4 będą mogli je przesuwać bezpośrednio na paletę. Oprócz powyższych zmian zatrudniono pracowni-ka, który będzie na stałe przypisany do tego stanowiska.
Zaproponowane rozwiązania skupiły się w dużej mierze na odblo-kowaniu drogi transportowej. Podjęte działania przyczyniły się również do skrócenia dystansu pokonywanego przez operatora podczas wykonywania trzech zabiegów (tabela 5). Dodatkowo te zabiegi wykonywane są od teraz jeden raz na cały cykl obrabiania wymaganych elementów. Dzięki przesu-nięciu stołu bliżej wygładzarki można było zmienić zabieg 13 z podejścia do stołu 3.2.4 na obrót do tego stołu. Zmiany te nie są duże, jednakże po-mogły uwolnić dodatkowe moce produkcyjne, dzięki czemu stanowisko jest w stanie obrobić więcej elementów podczas zmiany roboczej.
Tabela 5. Zmiany w dystansie pokonywanym przez operatora podczas wykonywanych zabiegów na stanowisku 3.4
Nr
za-biegu Zabiegi w obecnym stanie Dystans Nowy dy-stans
6. Podejdź do włącznika maszyny 2 m 0,5 m
10. Podejdź do wygładzarki 2 m 0,5 m
13. Obróć się do stołu 3.4.2 0,5 m 0 m
Źródło: opracowanie własne.
Wszystkich zmian dokonano dzięki zastosowaniu kroków doskona-lenia metod pracy programu TWI. W pierwszej kolejności podzielono pracę na poszczególne zabiegi z uwzględnieniem dystansów pokonywanych przez pracownika podczas ich wykonywania. Następnie zadano pytania według kolejności do każdego zabiegu, a następnie opracowano nową me-todę pracy, jak również dokonano zmian w schemacie stanowisk.
W ostatnim etapie wdrożono przyjęte założenia oraz wykonano analizę wprowadzonych zmian.
Na przedstawionych stanowiskach wprowadzono dodatkowo pracę standaryzowaną. Przygotowano w tym celu karty standaryzacji pracy oraz przeszkolono pracowników. Dzięki tym działaniom proces stał się bardziej stabilny i znacznie obniżono straty produkcji.
Podsumowanie
Badania przeprowadzone na wydziale odlewania ciśnieniowego związane były z określeniem zadań realizowanych przez poszczególne stanowiska robocze w celu zwiększenia wydajności i poprawy metod pracy. Wynikiem przeprowadzonych badań była analiza, zaproponowanie i wdrożenie zmian w przestrzeni produkcyjnej i organizacji pracy operatorów. Podjęte działania przyczyniły się do skrócenia dystansu pokonywanego przez pra-cowników podczas wykonywania zabiegów, jak również poprawiły wa-runki wykonywania pracy poprzez uzyskanie większej przestrzeni. Dodat-kowo efektem wprowadzonych zmian była poprawa warunków bezpie-czeństwa i higieny pracy.
Skrócenie dystansów pokonywanych przez pracownika oraz wdro-żenie pracy standaryzowanej spowodowało uwolnienie dodatkowych mo-cy produkmo-cyjnych i umożliwiło przedsiębiorstwu realizację większej liczby zamówień.
Literatura
Birmingham F., Jelilnek J., Quick Changeover Simplified The Manager’s to Improving Profits with SMED, Productivity Press, New York 2007.
Groupp P., Wrona R., Podręcznik TWI. Doskonalenie niezbędnych umiejętno-ści przełożonych, Lean Enterprise Institute Polska, Wrocław 2010.
Kubis N., Narzędzia Lean Management, Zagadnienia Techniczno-Ekonomiczne, Tom 50, Zeszyt 2-3, Poznań 2005.
Liker J. K., Meier D. P., Droga Toyoty Fieldbook. Praktyczny przewodnik wdrażania 4P Toyoty, Wydawnictwo MT Biznes, Warszawa 2011.
Liker, J. K., The Toyota Way, McGraw-Hill, New York 2004.
Marciniak J., Standaryzacja procesów zarządzania personelem, Oficyna Eko-nomiczna, Kraków 2006.
Misiurek B., Szacowanie czasu instruktażu stanowiskowego prowadzonego zgodnie z metodą TWI Instruowanie Pracowników [w:] R. Knosala (red.) Innowacje w zarządzaniu i inżynierii produkcji Oficyna Wy-dawnicza Polskiego Towarzystwa Zarządzania Produkcji 2014.
Ohno T., System Produkcyjny Toyoty. Więcej niż produkcja na dużą skalę, ProdPress.com, Wrocław 2008, s. 17.
Wagner, S., Hands around the job, Mechanical Engineering, Volume 131,
Issue 2, 2009.