Svetsekonomi för hållbar svetsproduktion

Transkript

1 Svetsekonomi för hållbar svetsproduktion Axel F. Enström-föreläsning Svetskommissionens Fogningsdagar, Västerås 25 april 2013 Nils Stenbacka April 2013 Nils Stenbacka 1

2 MS Zaroster, 1878 Världens första oljetanker April 2013 Nils Stenbacka 2

3 April 2013 Nils Stenbacka 3

4 Axel Fredrik Enström Ingenjör Forskare Ämbetsman Kommerseråd Professor Katalysator Axel F. Enström. En minnesbok av Torsten Althin. IVA April 2013 Nils Stenbacka 4

5 Svetskommissionen SVK Bildades 18 november 1931 på IVA Tre oberoende representanter tillsatta av IVA (KTH, Socialstyrelsen och IVA). Axel F. Enström var Svetskommissionens första ordförande Efterföljande ordförande har varit och är Otto Forsman Bengt Jakobsson John Olof Edström Bertil Pekkari 1998 April 2013 Nils Stenbacka 5

6 Ekonomisk och teknisk utveckling. April 2013 Nils Stenbacka 6

7 Electron beam, 1954 Stohr Coated electrode 1904 Kjellberg, Swedish patent 1907 Metallic arc 1888 Slavianoff Utvecklingen av smältsvetsning MIG-welding 1948 Airco Laser welding, 1964 Maiman MAG-welding (CO 2 ) 1946 Gibson TIG-welding 1941 Meredith Gas shielded arc 1930 Hobart & Devers Carbon arc 1881 Bernardos Submerged arc, 1930 Kennedy Demonstration 1902 Dalén & Gylling Oxy-Acetylene 1901 Picard & Fouche Oxy-Hydrogen 1898 Wiss Gas welding 1895 Le Chatelier 7 April 2013 Welding of lead 1840 de Richemond Nils Stenbacka Stenbacka

8 Södra Varvet Djurgårdsvarvet Ekensbergs Varv Finnboda varv Galärvarvet Mälarvarvet Bergsunds Mekaniska Verkstad Håverud April 2013 Nils Stenbacka 8

9 Konstruktion: Ludvig Nobel Brannobel (Baku) Naftaproduktionsbolaget Bröderna Nobel Två tankar. Framför och bakom maskin. 242 ton olja. Längd 56 m. April 2013 Nils Stenbacka 9

10 Immanuel Alfred Robert Ludvig 23% av Nobelpriset är från ryska oljeaktier Branobel 25 år anställda 5 raffinaderier 7 fabriker 150 oljedepåer, 1500 cisternvagnar 40 naftabrunnar 12 större tankfartyg April 2013 Nils Stenbacka 10

11 Rationalisering av industrin MAXI-STAR. Rogozno i Polen Etablerat 1998 Antal anställda: ca 130 Balkar / Hallar / Byggnader Mekaniserad MAG svetsning AGA April 2013 Nils Stenbacka 11

12 Everything needs to change, so everything can stay the same. Don Fabrizio Corbera, Prince of Salina April 2013 Nils Stenbacka 12

13 Svetsproduktion i Sverige? April 2013 Nils Stenbacka 13

14 April 2013 Nils Stenbacka 14

15 Jernkontoret April 2013 Nils Stenbacka 15

16 April 2013 Nils Stenbacka 16

17 Estland Lettland Litauen Polen CZ Republiken Ukraina China etc Vart flyttar produktionen? Lägre löner Lägre skatter Närmare marknaden Lagstiftning Relationskostnader Transaktionskostnader Värden med befintligt nätverk April 2013 Nils Stenbacka 17

18 Invest in Sweden Agency, ISA Rapport 21 Feb Finns på Libris. Utflyttning av viss produktion och företag från Sverige är en process som har pågått länge och fått stor uppmärksamhet. Samtidigt har den hemtagning av produktion som pågår uppmärksammats mindre. April 2013 Nils Stenbacka 18

19 Svenska attraktionsfaktorer enl ISA 1. Duktiga tekniker och vetenskapligt utbildad personal 2. Överkapacitet 3. Lokal kompetens för att utveckla och skräddarsy 4. Avancerade underleverantörer 5. Svensk arbetskultur 6. Låga svenska arbetskostnader 7. Avancerade och krävande kunder 8. Flexibilitet och kontroll i värdekedjan 9. Närhet till FoU/produktutveckling 10. Lokal infrastruktur 11. Högre automatiseringsgrad ISA, Johny Alm April 2013 Nils Stenbacka 19

20 April 2013 Nils Stenbacka 20

21 April 2013 Nils Stenbacka 21

22 Hemtagning av produktion 29 mars april 2012 Konkurrensfaktorer: Kunskap Kompetens Kvalitet April 2013 Nils Stenbacka 22

23 VAR OPTIMIST! Eller hur man vänder på verkningsgraden Får jag bara vara frisk så skall här bli goda dagar igen sa Gustaf Dalén till sin hustru Elma efter att i början av 1920-talet förlorat större delen av sin förmögenhet. Nils Gustav Dalén, Patentansökan Marknadsintroduktion April 2013 Nils Stenbacka 23

24 Svetsekonomi & Produktivitet Hållbar produktion April 2013 Nils Stenbacka 24

25 Svetsekonomi och produktivitet Modeller och metoder för att beräkna och skapa värden i modern svetsproduktion. Ett sätt att skapa en hållbar svetsproduktion. Linde Gas April 2013 Nils Stenbacka 25

26 Hållbar produktion Ett begrepp för skapandet av varor och tjänster med hjälp av processer och system som är: Ej förorenande. Bevarar energi och naturresurser. Ekonomiskt lönsamt. Säker och hälsosam för arbetstagarna, samhället och konsumenterna. Socialt och kreativt givande för alla arbetande människor st stödjande Principer April 2013 Nils Stenbacka 26

27 Effektivitet vs Produktivitet Hög Effektivitet BMW Rätt saker, Värde / Nytta för kund Trabant Låg Produktivitet Gör det rätt, Enheter/timme Hög April 2013 Karlöf Nils Stenbacka 27

28 Den enkla svetskostnadsformeln k m w [ TL MTK]/[ I Bf ] m w svetsgodsvikt (insvetsat) [kg] TL operatörskostnad + overhead [kr/h] MTK maskintimkostnad (kapital) [kr/h] D nedsmältningstal [kg/h] N nyttotal (1 förluster) [%] I insvetstal (I = D*N) [kg/h] B f bågtidsfaktor [%] Kan användas om man kan bortse från kostnaderna för tillsatsmaterial (tråd + gas), el och underhåll (ofta är dessa kostnader < % av totala svetskostnaden). Stenbacka April 2013 Nils Stenbacka 28

29 Kapitalkostnad SEK Kapitalkostnad och svetshastighet Elektronstråle & Laser Friction Stir Bågsvetsning Motståndssvetsning Fixturer Fogberedning etc Ox-Acetylene 0,05 0, Svetshastighet m/min Mendez & Eager, April 2013 Nils Stenbacka 29

30 Fem praktikfall Inverkan av kapital AG 47, Svetskommissionen Små investeringar Höga investeringar 1. MMA normalutbytes 2. MMA högutbytes 3. MAG halvautomatisk 4. MAG mekaniserad 5. MAG tandem Stenbacka April 2013 Nils Stenbacka 30

31 En laser-hybrid MAG svetsstation Vem/vilka beslutar om investeringen? Förstudie, implementering och utbildning. Laser, MAG utrustning, arbetsstation etc. The Linde Group / AGA April 2013 Nils Stenbacka 31

32 Laser-hybrid MAG, kostnads- och intäksflöde. Stenbacka April 2013 Nils Stenbacka 32

33 Känslighetsanalys. Den enkla 6σ {x-y} modellen. Input, faktorer som kan kontrolleras Processoptimering Lönsamhet Output, y att förbättra Input, störningar Cost sensitivity analysis is a modeling and simulation procedure, used for predicting the effect of changes in input data on the output results. Stenbacka April 2013 Nils Stenbacka 33

34 Hur räknar man svetskostnader? Chalmers 1960 April 2013 Nils Stenbacka 34

35 Hållbar produktion April 2013 Nils Stenbacka 35

36 Indikatorer för hållbar utveckling, SCB April 2013 Nils Stenbacka 36

37 Stålkonstruktioner hållbar utveckling Ca -50% i realt värde! The design and construction of sustainable buildings. April 2013 Nils Stenbacka 37 Corus

38 Hållbar svetsproduktion? no results zero matches found Antal träffar: 0 Nachaltigkeit 3 träffar som avser stålkonstruktioner April 2013 Nils Stenbacka 38

39 Hållbar svetsproduktion? April 2013 Nils Stenbacka 39

40 Hållbar svetsproduktion? April 2013 Nils Stenbacka 40

41 Hållbar svetsproduktion Några frågeställningar April 2013 Nils Stenbacka 41

42 Resurseffektivitet i tillverkningsindustrin German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) Utveckling av hållbara lösningar och produktionsmetoder med fokus på resurseffektivitet inom tillverkningsindustrin. Budget 65 M 31 delprojekt industripartners (SME) 40 akademiska partners April 2013 Nils Stenbacka 42

43 April 2013 Nils Stenbacka 43

44 När man jobbar med forskning vill man nå ut med resultaten till både allmänheten och experter. Då är förmågan att kunna förklara väldigt viktig. Linda Åmand, civilingenjör (29) DN 17/ April 2013 Nils Stenbacka 44

45 April 2013 Nils Stenbacka 45

46 Järnvägsvagnar Effektiv svetsproduktion? Fördelning av tillverkningstider Hög genomloppshastighet Stabilitet (robusthet) Inga flaskhalsar Kruse, Kockums April 2013 Nils Stenbacka 46

47 Landbaserade pipelines 47 April 2013 Nils Stenbacka CRC-Evans

48 Pipelineprojekt är internationella 48 April 2013 Nils Stenbacka

49 CRC-Evans Pipeline International Laser baserat vision system realtidssystem för adaptiv svetsning. Kontrollsystem (QA) för övervakning och registrering av svetsningen i fält. Tandem svetsning (smaltspalt). Digitalt kommunikationssystem (maskin, trådmatarverk, strömkälla, gasflöde etc.). 49 April 2013 Nils Stenbacka

50 Värdet av högre hållfasthet CAPEX ($M) X70 (490 MPa) X120 (827 MPa) X120 Savings Linepipe Freight Other material Construction Compr. Stations Indirect Costs Total Project Optimum OD April 2013 Nils Stenbacka Corbett et al.

51 Ytslagger vid MAG svetsning. Kolstål 100%CO 2, SG2 20% CO 2, SG2 2%O 2, SG2 Stenbacka 51

52 Rökemission vid MAG svetsning. Inverkan av bågspänning och trådmatningshastighet mg/s Kolstål och SG2 52 V Runnerstam

53 Variation av producerat a-mått Utfall i serieproduktion 8% sannolikhet för att underskrida a nom Högre svetskostnad Medelvärde för producerat a-mått April 2013 Nils Stenbacka 53

54 Sammanfattning April 2013 Nils Stenbacka 54

55 Hållbar svetsproduktion Säkerhet, Kvalitet och Miljö Svetsekonomi & Produktivitet Teknologier och Applikationer Krav på längre livstid, mindre korrosion och lägre LCC. Fokus på arbetsmiljön Nya standarder och normer, t ex EN 3834 och EN Reduktion av: Leveranskostnader Transaktionskostnader Vikt Process- & Produktionsoptimering. Robusthet. Automatisering & Robotisering. Användning av nya material (HSLA, Duplex ) Utveckling av nya processer (Tandem MAG, Laser, Laser-Hybrid, FSW ) April 2013 Nils Stenbacka 55

56 Risken med lågt pris Det är inte bra att betala för mycket för en vara. Betalar ni för mycket, förlorar ni en del pengar. Betalar ni för lite, kan ni ibland förlora alltsammans. Det ni köpte dög inte till det ni köpte det för. Räkna inte med att betala nästan ingenting och få nästan allting. Skall ni köpa det allra billigaste, reservera något för risken ni tar. Gör ni det, har ni också råd att betala lite mer för det som är bättre. John Ruskin Professor in Art at Oxford April 2013 Nils Stenbacka 56

57 Tack för er uppmärksamhet! Nils Stenbacka, Professor & IWE Stenbacka Consulting Reimersholmsgatan Stockholm mobil: April 2013 Nils Stenbacka 57