Visualisering av produktionseffektivitet

Transkript

1 Visualisering av produktionseffektivitet Utveckling av metod för att visa produktionseffektivitet med tillhörande utbildningsmaterial vid Sandvik Materials Technology Visualization of production efficiency Development of a method for displaying production with associated educational material at Sandvik Materials Technology Charlie Rost Fakulteten för hälsa-, teknik- och naturvetenskap Högskoleingenjörsprogrammet i innovationsteknik och design Omfatting: 22,5 hp Handledare: Universitetsadjunkt Lennart Wihk Examinator: Professor Leo De Vin Datum:

2 Avsiktlig tom sida för dubbelsidig utskrift. II

3 Sammanfattning Denna rapport redovisar ett utvecklingsprojekt genomfört som ett examensarbete för högskoleingenjörsprogrammet i innovationsteknik och design vid Karlstads universitet. Uppdraget är skapat av Sandvik Materials Technology (SMT) i Sandviken. Projektet har sökt en lösning på ett problem uppdragsgivaren har vid mätning av Overall Equipment Effectiveness (OEE). OEE är ett mätetal för maskinutnyttjande så som hur väl en maskin eller operation utnyttjas mot den planerade tiden. Idag används OEE som ett mätetal för alla maskiner i verksamheten och det är en ständig strävan efter ett högre värde. Vad OEE visar är hur väl tillgängligheten är för maskinen, hur väl anläggningsutbytet är samt hur god kvaliteten är som maskinen producerar. Rapporten är uppbyggd med en inledning, följt av en teoretisk referensram som arbetet är baserat på. En genomförandedel med tillhörande resultatdel samt diskussion och slutsatser. Målet med detta arbete har varit att finna en ny metod för att beräkna och visualisera OEE för produktion samt att lägga fram ett utbildningsmaterial för operatörer och flödeschefer så kunskapen om mätningarna kan ses över hela SMT. Resultatet av arbetet blev ett nytt vattenfallsdiagram som översiktligt visualiserar alla förluster i produktionen. Resultatet har även medfört ett utbildningsmaterial för operatörer så stilleståndsorsaker rapporteras enligt en satt standard. Vidareutveckling av arbetet med det nya sättet att visa produktionseffektivitet föreslås att implementeras på flera kostnadsställen i verksamheten samt att standardisera deras arbete vid stilleståndsrapportering. III

4 Abstract This report covers a development project conducted as Bachelor of Science thesis for the Innovation & design engineer program at Karlstad University. The assignment was created by Sandvik Materials Technology (SMT) in Sandviken. The purpose of this project was to seek a solution to a problem the client experience when measuring Overall Equipment Effectiveness (OEE). OEE is a measurement of machine utilization as how well a machine or operation utilized agent the planned time. Today OEE is used on all machines in the business and the company has a constant pursuit for a higher value. OEE shows the availability of the machine, the utilization as well as the quality exchange of the products it produces. This report is structured with an introduction followed by a theoretical framework that later chapters are based on. The report also includes an implementation part and a results part as well as a conclusion with a discussion. The goal of this project has been to find a new method to calculate and visualize OEE for production and to present an educational package for operators and flow managers to have a board knowledge to the measurements all across SMT. The result of the work was a new waterfall graph that visualizes all the losses in the production. The result has also provided an educational package for operators which includes a standard to what code to enter when the machine is in standstill. Further development of the work that has been done, is proposed to be implemented on other machines and also to standardize their work when reporting the cause of standstill in production. IV

5 Ordförklaring 567 Produktkonto 839 Skärverk Flaskhals Den maskin som begränsar flödet genom fabriken med att tillverka/bearbeta långsammast. Flöde Den följd maskiner som används för att tillverka en produkt. Flödeschef Ansvarig person för anställda vid nämnd maskin och dess produktion. Gantt-schema Illustrerar arbetsmoment mot en tidsskala. Helbredd Stålband som är inte är skuret, fortfarande full bredd. Kostnadsställe Maskin i fabriken. MES Materialuppföljningssystem. AutoMES Lik MES, men aktivering för rapportering av stillestånd sker automatiskt. OEE (overall equipment efficiency) - Metod för att beräkna utrustningens totala effektivitet. PiP (Production information Portal) - Samlar, rensar och strukturerar data relaterad till produktion och presenterar data och analyserar den på olika sätt. Primary Avdelning för varmbandstillverkning av band. Ingångsmaterial till Strip. Rimpor Stålband som är uppskuret i smalare bredd. SMED (Singel minute exchange of dies) - Metod för att minimera och eliminera småstopp. SMT Sandvik Materials Technology, en del av Sandvikkoncernen. STAR (STåls Arbetarplats Register) Ett system för arbetsplats/kostnadsställe. Strip Avdelning för tillverkning av band. TPM Total productive maintenance. TQM Total Quality Management. Tube Avdelning för tillverkning av rör. Vattenfallsdiagram stapeln. Graf med ett fallande värde, där negativt värde ger avdrag på höjden på WBS (Work Breakdown Structure) - Visar en vy över hur arbetet är uppdelar i sektioner med underrubriker. V

6 VI

7 Innehållsförteckning 1 Inledning Bakgrund Problemformulering Syfte Målsättning Avgränsning Teoretisk referensram Lean Production TQM TPM S OEE TEEP Maskinutnyttjande Slöserier Värdeflödesanalys Genomförande Projektplanering WBS Tidsplan Riskanalys Förstudie Intervjuer Observationer Värdeflödesanalys Studie av nuvarande lösning VII

8 3.2.5 Studie av andra områden Stilleståndsanalys Hastighetsförlust Ny lösning för visualisering Utbildningsmaterial Resultat Projektplanering WBS Tidsplan Riskanalys Förstudie Värdeflödesanalys Studie av nuvarande lösning Studie av andra områden Stilleståndsanalys Hastighetsförlust Beräkning av hastigheter Orsaker till minskad hastighet Ny lösning för visualisering Slutgiltig lösning Utbildningsmaterial Diskussion Slutsatser Rekommendationer för fortsatt arbete Tackord Referenslista Bilagor VIII

9 Bilagor Bilaga 1: Projektplan B1.1 - B1.4 Bilaga 2: Gantt-schema B2.1 - B2.2 Bilaga 3: Förstudie TAK-mätning på Precision Strip B3.1 - B3.2 Bilaga 4: Värdeflödesanalys B4.1 Bilaga 5: Samtalsintervjusundersökning B5.1 - B5.3 Bilaga 6: Stilleståndskoder i utgångsläge B6.1 Bilaga 7: Definition av TA-värden enligt nuvarande system B7.1 Bilaga 8: Fototillstånd B8.1 Bilaga 9: Tabell över stilleståndskoder med ändringar B9.1 Bilaga 10: Utbildningsmaterial B10.1 B10.2 Bilaga 11: Stilleståndskoder med kommentarer B11.1 B11.3 IX

10 Figur- och tabellförteckning Samtliga fotografier och illustrationer i denna rapport är gjorda av Charlie Rost. Bilaga för fototillstånd i detta arbete är riktat mot kostnadsställe 839, se bilaga 8. Alla värden som ses i figurer och tabeller är påhittade och har ingen koppling till produktion eller andra delar av verksamheten. X

11 1 Inledning Rapporten redovisar arbetet Visualisering av produktionseffektivitet genomfört av Charlie Rost. Projektet är genomfört i kursen Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i innovationsteknik och design (MSGC12) vid Karlstads universitet och omfattar 22,5 hp. Examensarbetet har genomförts i samarbete med SMT i Sandviken som också nämns som uppgradsgivare. Större delen av arbetet är utfört i Sandviken men även vid Karlstads universitet. 1.1 Bakgrund Sandvik är en högteknologisk verkstadskoncern av avancerade produkter med en världsomfattande verksamhet som bedrivs i mer än 130 länder. Sandviks verksamhet baseras på unik skicklighet inom materialteknik och omfattande kunskap om kundernas processer. Skickligheten har gett dem en världsledande position inom områden som verktyg för metallbearbetning, maskiner och redskap för gruv- och anläggningsindustrin, rostfria material, speciallegeringar, metalliska och keramiska motståndsmaterial samt processystem. (Sandvik, 2010) Examensarbetet är utfört på avdelningen Strip för kallvalsning av band på SMT i Sandviken, som är en del av Sandvikkoncernen. SMT har 6500 anställda och hade en omsättning på ca 14 miljarder kronor under Genom kallvalsning kan SMT producera precisionsband och folie i tjocklekar mellan 0,015 mm till 5 mm med toleranser på +/- 0,001 mm. Bredden varierar men kan maximalt vara upp till 400 mm. Sandvik skräddarsyr egenskaperna hos materialet för att möta kundernas krav. (Sandvik u.å.) SMT arbetar med utveckling av dess processer för tillverkning av stål. Uppdragsgivaren har under längre tid noterat att de IT-system som beräknar utrustningens totala effektivitet kan ge orealistiska värden. Ett exempel på detta är då ett negativt värde kan visas men i verkligheten är det inte möjligt. Värdet som skapas används i dagsläget för att planera och visualisera förluster i produktionen. Rapportens metodikdel skulle lämnas in den 21 mars och redovisades den 23 mars. Hela arbetet redovisades den 26 maj och lämnades in som slutversion inför opponering den 30 maj. Projektet 1 Håkan Burtsoff, Processutvecklare, intervju den 28 januari

12 skulle vid den 30 maj ha motsvarat 600 timmars arbete varav 200 tillägnat rapportskrivande. Projektet bör vara avslutat vid första examinationstillfället den 30 maj 2016 enligt kursplan. 1.2 Problemformulering En preliminär problemformulering skrevs under uppstarten av projektet. Den baserades på en tolkning om problemområdet som formulerats av uppdragsgivaren. Den preliminära problemformuleringen var: Hur kan det dagliga mätsystemet av utrustningens totala effektivitet säkerställas för att få påförlitliga värden på flödets kostnadsställen? Längre in i projektet ansågs det att problemformuleringen behövdes formuleras om så den fokuserade mer på att minimera den mänskliga faktorn, men likt den tidigare och blev istället: Hur kan det dagliga mätsystemet av utrustningens totala effektivitet säkerställas och att standardisera arbetssättet för operatörer vid rapportering av stillestånd? 1.3 Syfte Att utveckla och/eller förbättra dagens system för visualisering av OEE. Att ta fram ett utbildningsmaterial för operatörer och flödeschefer om en ny produktionseffektivitetsrapport skapas. Att driva ett självständigt projekt på ingenjörsmässigt vis med den kunskapen som lärts ut under utbildningen. 12

13 1.4 Målsättning Målet med projektet var att förstå hur utrustningens totala effektivitet mäts idag samt att ta fram förslag på förbättringar. Detta gjordes med hjälp av ett flödesschema som förklarar hur nuvarande system fungerar och hur eventuella förbättringar kan se ut. Arbetsgivaren ville även ta fram ett utbildningsmaterial för operatörer och flödeschefer. Utbildningsmaterialet ska förklara för operatörer och flödeschefer hur misstag p. g. a. den mänskliga faktorn kan undvikas. En ytterligare målsättning var att jämföra tidigare system som visar produktionseffektiviteten mot ny lösning. Den nya lösningen för att visa produktionseffektivitet och utbildningsmaterialet redovisades i ett kalkylblad i programmet Microsoft Excel. 1.5 Avgränsning För att anpassa arbetet till tidsbegränsningen för examensarbetet, gjordes en tidig avgränsning att enbart analysera en produkts flöde. Efter denna avgränsning gjordes ytterligare en avgränsning, att enbart ta med slutproduktionen av en produkt. Där en produkt definieras som en stålsort i en bestämd tjocklek. Detta gjordes för att sedan kunna begränsa arbetet till endast ett kostnadsställe och analysera dess produktionseffektivitet. 13

14 14

15 2 Teoretisk referensram Kapitlet redovisar den teori som arbetet grundar sig på. Projektet har Lean Production som introduktion och senare delar är härstammar från. Referensramen ska skapa en förkunskap om vad arbetet berör för typ av ämne. 2.1 Lean Production Lean production brukar förkortas till Lean, då production kan ge feltolkningar att Lean endast går att tillämpa i verkstäder vid tillverkning, men går att använda inom andra områden. En bra beskrivning av Lean är resurseffektiv, eftersom det handlar om att använda rätt resurser på så gynnsamma sätt som möjligt (Petersson et al. 2009). Lean erbjuder stora möjligheter till ökad ekonomisk effektivitet samt konkurrenskraftighet genom ökad produktivitet samt mångsidighet, vilket i sin tur attraherar kunder och investerare. Det svåra att sträva mot i Lean är att det är en långsiktig process som inte gör under på kort tid. Positiva effekter vid en satsning på Lean är ökad kvalitet, lägre kostnad, mångsidighet, leveranssäkerhet och minskad leveranstid som leder till ökad konkurrenskraftighet (Petersson et al. 2009). De förhållningssätt Lean syftar på är att skapa en helhet åt de intressenter som påverkas av processen. Enligt Petersson et al. (2009) finns det fyra grupper av intressenter som påverkas, de är samhälle, medarbetare, kund och ägare. Lean strävar efter att driva ut slöserier i en verksamhet som inträffar genom att synliggöra avvikelser. Slöserier förklaras i kapitel 2.7. För att göra detta används principer, som är ett sätt att tänka. Bakgrunden till detta kommer ifrån det resultatrika Toyota Produktion System (TPS), som åskådliggörs i form av ett tempel. TPS-templet menar att mål som högsta kvalitet, kortast ledtid och lägst kostnad byggs upp av huvudprinciperna Just-in-Time (JIT) och Jidoka. Dessa vilar sedan på en grund av utjämning och standardisering (Petersson et al. 2009). Se en illustration av TPS-templet i figur 1. 15

16 Mål: Kortast ledtid JIT Högsta kvalitet Lägst kostnad Jidoka Takt Kontinuerligt flöde Dragande system Inbyggd kvalitet Stoppa vid fel Utjämning Standardisering Figur 1 - Illustrering av TPS-templet (Petersson et al. 2009). Huvudprincipen till vänster i figur 1, JIT eller Just-In-Time kan formuleras om till rätt detalj i rätt antal vid rätt tidpunkt. Vad det innebär för produktionen är att kvaliteten blir så hög som möjligt och att leverans av detaljen är korrekt. JIT består sedan av principer som takt, kontinuerligt flöde och ett dragande system (Petersson et al. 2009). Den andra huvudpelaren i TPS-templet Jidoka innebär att bygga in kvalitet i produkten genom garantera att allt görs rätt från början samt att stoppa processen om ett fel uppdagas. Vilket kan sammanfattas som att skapa förutsägbarhet vad gäller produktkvaliteten som levereras (Petersson et al. 2009). En viktig sak med Lean är att det är ingen aktivitet eller metod som går att ta sig igenom och sedan hävda att man är klar. Lean är istället ett fortlöpande förbättringsarbete och en ständig strävan mot ett perfekt tillstånd (Petersson et al. 2009). 16

17 2.2 TQM Kvalitetsfrågor är ett ämne många företag och organisationer har som en integrerad del av verksamheten. Offensiv kvalitetsutveckligt enligt Bergman & Klefsjö (2012) är deras försök att översätta det engelska uttrycket Total Quality Management (TQM) till ett mer svenskt uttryck. De menar att med offensiv kvalitetsutveckling aktivt kunna förebygga, förändra och förbättra verksamheten och på inga villkor verifiera och reparera. Bergman & Klefsjö (2012) anser att offensiv kvalitetsutveckling innehåller värderingar, arbetssätt och verktyg som ska användas för att få en bättre kundtillfredsställelse och samtidigt minimera resursåtgången. För att ett företag ska lyckas med offensiv kvalitetsutveckling kräver det att ledningen inom verksamheten har ett kontinuerligt och entusiastiskt engagemang för kvalitetsfrågor. Ledningen måste fastställa synen på kvalitetsfrågor och fastställa dem i form av policy och aktiviteter som kräver ekonomiskt och moraliskt stöd samt ledningens egna resurser. Om ledningen är engagerad mot kvalitetsfrågor kan en framgångsrik offensiv kvalitetsutveckling konstrueras (Bergman & Klefsjö 2012). Att förtydliga arbetet med offensiv kvalitetsutveckling så att värderingar och andra uppsättningar skiljs från varandra så talar Bergman & Klefsjö (2012) om hörnstenar. Hörnstenarna stöds av valda arbetssätt och verktyg till en fullständighet: Sätt kunderna i centrum Den centrala synen på kvalitet. Kvalitet är något som kunder sätter värde på. Detta involverar både interna och externa kunder. Inom en verksamhet har varje medarbetare interna kunder så som medarbetare eller chefer. Externa kunder är de som köper produkten eller tjänsten. För att ge interna kunder möjlighet att göra en bra arbetsinsats måste deras behov och förväntningar uppfyllas. Basera beslut på fakta Inte låta slumpen bestämma. För att göra detta krävs kunskap om variation och förmåga att skilja ut verklig data ifrån obetydlig data. Arbeta med processer processen ska tillgodose sina kunder samt ha så liten resursåtgång som möjligt. Arbeta ständigt med förbättringar ett företag som är framgångsrikt som sedan slutar arbeta med ständiga förbättringar, slutar snart att vara framgångsrikt. För att visualisera detta finns det en symbol för ständig förbättring, som menar att planera göra studera lära är en förbättringscykel som hjälper en verksamhet göra ständiga förbättringar. Skapa förutsättningar för delaktighet genom att underlätta för alla medarbetare att vara delaktig i förbättringsarbetet. Hörnstenen visar en positiv människosyn. 17

18 2.3 TPM Modern tillverkning sätter krav på företag som vill vara resultatrika och vara i framkant. Företag måste då ha effektivt underhåll. En åtgärd för att öka effektiviteten på underhåll, är att implementera ett TPM-system. Total productive maintenance (TPM) definieras som ett underhållskoncept för att upprätthålla maskiner och utrustning. TPM lägger underhåll i fokus som en nödvändig och avgörande del av verksamheten (Ahuja & Kumar 2009). TPM är en förbättringsprocess som engagerar alla anställda med syfte att eliminera så många fel och haverier som möjligt genom att säkerställa utrustningens tillförlitlighet och en effektiv förvaltning av anläggningens tillgångar. Med alla anställda menas hela vägen ifrån högsta ledningen ner till operatörer. Målet med TPM är att markant öka produktionen och samtidigt öka moralen och arbetstillfredsställelsen hos de anställda. TPM använder OEE som ett huvudmått på att mäta implementeringen i produktionssystemet (Ahuja & Kumar 2009) S 5S metoden består av fem beståndsdelar, se figur 2. Nedan följer en förklaring på de fem beståndsdelar som innefattas av 5S metoden (Petersson et al. 2009). Sortera Självdisciplin Strukturera Välorganiserad arbetsplats Standardisera Systematisk städning Figur 2 - Illustration av de fem beståndsdelarna för en välorganiserad arbetsplats (Petersson et al. 2009). Den första beståndsdelen sortera, innebär att sortera de verktyg och material som finns vid en arbetsplats. Med sortera menas att skilja på föremål som har frekvent användning och 18

19 de som användas mer sällan. De frekvent använda ska vara mer åtkomliga. Det gäller även att sortera bort föremål som inte används alls ifrån arbetsplatsen. Den andra beståndsdelen är strukturera som innebär att de verktyg, material och dokument som används på en arbetsplats ska ha sin specifika plats. Det innebär att om något saknas kan en avvikelse enkelt upptäckas. Den tredje beståndsdelen systematisk städning innebär inte hur mycket varje medarbetare ska städa. Det handlar mer om att se till så allt är i ordning och allt fungerar på ett angivet sätt. Den fjärde beståndsdelen standardisera är något som kan göras om de tre ovanstående beståndsdelar är uppfyllda. Standardiseringen innebär att det finns dokumenterat vart föremål ska vara, vilka föremål som ska finnas vid arbetsplatsen samt en tydlig städrutin. Den femte och sista beståndsdelen självdisciplin innebär att få samtliga medarbetare vid den angivna arbetsplatsen att verkligen följa standarden som är satt. Det innebär att ändra attityden hos medarbetarna för att driva igenom den nya standarden. Om ledningen slutar att efterfråga det nya arbetssättet kommer medarbetarna snart att överge det och återgå till sitt tidigare arbetssätt. En arbetsplats som använder 5S metoden ger möjligheter att öka produktiviteten. Metoden minimerar tiden det krävs att leta efter verktyg, material eller information som i vissa verksamheter kan ta upp till en fjärdedel av arbetstiden. Metoden motiveras med att om den används kan den ge en markant kapacitetsökning utan att några anmärkningsvärda investeringar på arbetsplatsen genomförs (Petersson et al. 2009). Ofta används metoden inte fullt ut då den underskattas och satsningen misslyckas. Metoden 5S handlar inte bara om att skapa ordning och reda, utan att också ändra attityden och beteendet hos de anställda. Målet med metoden är att skapa en miljö där standarder är gemensamt framtagna samt att den kontinuerligt utmanas för att bli bättre genom att eliminera slöseri. Den typen av psykisk förändring tar tid (Petersson et al. 2009). Ledningen är en viktig del av implementeringen av metoden. De måste förklara varför verksamheten ska anpassas genom 5S och hjälpa medarbetarna genom de första stegen av processen. De första stegen av implementeringen kan innebära hårt och tråkigt arbete vilket måste motiveras av ledningen med att det ger en bättre arbetsplats som också ger ett konkurrenskraftigt resultat (Petersson et al. 2009). 19

20 2.5 OEE Produktiviteten i ett företag är viktigt för att på lång sikt kunna konkurrera på den globala marknaden. Det finns många verktyg och tekniker för att mäta produktivitet, men ingen anses vara bäst för ett visst företag eller arbetsplats. Ett viktigt krav på verktyget som används för att mäta produktivitet är att det går att applicera på flera tillverkningsprocesser. Som tidigare nämnt finns det flera verktyg med egna formler och system som används för att förbättra produktiviteten i tillverkningsindustrin. OEE förenklar företags produktionsproblem till lätthanterliga steg att följa, när det gäller att hantera data och information. OEE hjälper företag att förbättra resursutnyttjandet och dess processer genom att använda grundläggande mätningar (Kumar & Soni 2015). OEE har blivit definierad som en kvot mellan tid spenderad på att producera varor av godkänd kvalitet och schemalagd tid. I de senaste två decennierna har flera försök gjorts för att mäta produktionsprestanda och förbättra den. De flesta av modellerna var inte menad att användas till att förenkla prestandamätning. Mätning av produktionseffektivitet är ett olöst problem eftersom tillverkningsindustrin skiljer sig mycket åt. OEE som en integrerad del av TPM har visat sig vara en vändpunkt i mätningen av produktionseffektiviteten. Även om OEE är en andel av TPM, används det ofta utanför underhållsparadigmet (Kumar & Soni 2015). Begreppet OEE är också känt som TAK eller Utrustningens totala effektivitet (UTE) och är ett mått på maskinutnyttjande och ett nyckeltal för att mäta produktionseffektivitet. OEE är enligt Benjamin et al. (2013) det viktigaste verktyget för att mäta effekten av Lean och TPM. De tre bokstäverna i TAK kännetecknas som: 1. T - Tillgänglighet A - Anläggningsutbyte K Kvalitetsutbyte OEE/TAK räknas ut enligt ekvation 1 (Benjamin et al. 2013). TAK = T A K (1) Tillgängligheten betecknas av hur stor andel planerade timmar som används till produktion enligt ekvation 2 (Benjamin et al. 2013). T = Tillgänglighet = Drifttid Planerad produktionstid (2) 20

21 Anläggningsutbytet betecknas av hur mycket tid som spenderats på att tillverka produkter jämfört med den planerade tillverkningen enligt ekvation 3 (Benjamin et al. 2013). A = Anläggningsutbyte = Netto drifttid Drifttid Kvalitetsutbyte betecknas av hur mycket tid som lagts på producera produkter av godkänd kvalitet mot netto produktionstid enligt ekvation 4 (Benjamin et al. 2013). K = Kvalitetsutbyte = Fullt produktiv tid Netto drifttid De tre ovanämna faktorerna inom OEE kan brytas ner i vad Benjamin et al. (2013) definierar som de sex stora förlusterna, som kan ses i tabell 1. Tabell 1 - Tabell som visar faktorerna i OEE med dess förluster. (Benjamin et al. 2013) OEE faktor De sex stora OEE förlust Exempel förlusterna Tillgänglighet Haveri Stopptidsförlust Oplanerat stopp Verktyg går sönder Ställtider och justeringar Stopptidsförlust Ställtid Personalbrist Uppvärmningstid Anläggningsutbyte Små stopp Hastighetsförlust Materialbrist Reducerad hastighet Hastighetsförlust Slitage Operatörs ineffektivitet Kvalitet Defekter i processen Kvalitetsbrist Skrot Omarbetningar Reducerat utbyte Kvalitetsbrist Skrot Omarbetningar (3) (4) 21

22 2.6 TEEP Total effective equipment performance (TEEP) är ett mått likt OEE men det mäter produktion mot den totala tiden, vilket blir 24 timmar per dag och 365 dagar per år. Det innebär att anläggningsutbytet och kvalitetsutbytet blir densamma som för OEE, men att TEEP påverkar tillgängligheten hos OEE. Då OEE baserar tillgänglighet på schemalagd tid, använder TEEP den faktiska tiden i form av kalendern, vilket kan förklaras i ytterligare en ekvation. TEEP blir en kvot mellan planerad tid och kalendertid. Där Leffekt är effekten vid belastningen som är lika med den schemalagda tiden TL genom totala tid TKalender. Vilket kan ses i ekvation 5. (Mathur et al. 2011). L effekt = T L /T Kalender (5) Vilket sedan kan kopplas till OEE genom ekvation 6. (Mathur et al. 2011). TEEP = L effekt TAK (6) 2.7 Maskinutnyttjande En ytterligare mätmetod enligt Mathur et. al (2011) benämns som Equipment effectiveness metric E. Vilket innebär att mäta vad maskinen själv presterar och exkludera faktorer som inte maskinen och dess operatörer kan påverka och att exkludera faktorer som är interna i produktionssystemet, men inte är beroende av maskinen i sig. Med det menas att maskinen eller utrustningen isoleras ifrån omgivningen. Istället för att använda tillgänglig tid som i OEE eller total tid som i TEEP, används den tid som enbart är beroende av maskinen. Tider som räknas är enbart de tider som maskinen själv kan påverka och att utrustningen enbart är ansvarig för fel som den själv har åstadkommit. Detta betyder att stillestånd som materialbrist inte påverkar maskinens effektivitet. 22

23 2.8 Slöserier För att bli effektiv i en verksamhet, krävs det att slöserier syns. Om slöserier syns, finns möjligheten att göra något åt dem. För att göra så att slöserier syns så krävs det att verksamheten är känslig och tidvis sårbar. Det kan ses som diskutabelt, då det blir svårt att leverera i rätt tid om problem blir omfattande (Petersson et al. 2009). Peterson et al (2009) talar om den japanska sjön, som är ett välkänt begrepp som beskriver hur det går att sänka vattennivån vilket för problem till ytan. Det menas med att utmata verksamheten kontrollerat, vilket för upp grynnorna till ytan på sådant sätt att verksamheten kan klara av utmaningarna. Ett sådant förbättringsarbete handlar om att ta hand om de avvikelser som dyker upp och hantera dom så dom inte dyker upp igen. Inom Lean enligt Bergman & Klefsjö (2012) så särskiljs ofta sju olika former av slöseri, med tillägg ett extra, som är: 1. Överproduktion syftar på att tillverka produkter innan de behövs. Det kan motiveras med att ha ett dragande system i verksamheten. Med att överproducera menas att tillverka för tidigt, för mycket eller för fort, vilket blir slöseri. 2. Väntan är slöseri i form med att personal eller maskiner får vänta på material, information eller verktyg, vilket inte skapar något värde. 3. Onödiga transporter betyder att ingen transport skapar värde. De kunden kan vara beredd att betala för är när produkten skickas ifrån fabrik. 4. Inkorrekta processer är en process eller produkt som skapar överarbete i form av omarbete och justeringar. 5. Onödiga lager av material och färdiga produkter skapar inget värde, vilket skapar slöseri. 6. Onödiga rörelser i form av ostrukturerad arbetsplats vilket skapar slöseri av att medarbetare måste förflytta sig eller material. 7. Defekter inom produktion och ger inget värde och är ett uppenbart slöseri. Det innebär också kontroller som är slöseri i form av tid och arbete. 8. Medarbetarens outnyttjade kreativitet är den senaste tillagda delen av slöseri. Tid, potentiella förbättringar och lärmöjligheter är förluster genom att inte engagera eller lyssna på medarbetarna, vilket ger ett stort slöseri. 23

24 2.9 Värdeflödesanalys Det primära syftet med en värdeflödesanalys enligt Petersson et al. (2009) är att bredda perspektivet ifrån att fokusera på att förbättra enskilda processer till en totalbild av hela produktionssystemet. En värdeflödesanalys används för att kartlägga produktens flöde genom tillverkningen. En värdeflödesanalys är inte bara låst till en produkt utan kan appliceras på andra processer eller information som har någon form av flöde. För varje produkt finns det ett eget flöde, hur den tillverkas genom olika maskiner eller operationer. Det är allt ifrån råmaterial till färdig produkt hos kund. Ett värdeflöde behandlar tillverkningsflödet uppströms som enligt Rother & Shook (2005) ofta associeras med Lean production. I en värdeflödesanalys följs flödet i hela fabriken inriktat på en produkt eller produktfamilj. Vid varje operation som behandlar produkten mäts cykeltid och ställtid. Cykeltiden är den tid från att operatören eller roboten tar upp en produkt tills nästa produkt behandlas. Ställtid används för att se hur lång tid det tar att ställa in maskinen för att bearbeta en ny produkt som kräver att maskinen byggs om eller vid byte av verktyg. Detta innebär att ingen värdehöjande tillverkning görs på maskinen. Flera andra observationer görs också samtidigt vid maskinen, exempelvis antal artiklar som ligger i kö för att bearbetas av maskinen och antalet operatörer som krävs för att bearbeta produkten. De observationer som görs med hjälp av tidigare data är tillgänglighet, kvalitetsutbyte, skiftgången hos personal vid de olika operationerna samt informationsflödet. Tillgängligheten definieras av den tidsaspekt som maskinen går att använda till den produkt som analyseras. Kvalitetsutbytet är den mängd godkända artiklar som ligger innanför toleranskraven mot tillverkade. Utifrån data som samlats in kan en ledtid räknas ut. Ledtiden innebär hur lång tid det tar för en produkt att ta sig igenom dagens flöde. Ett tydligt mått att visa sin kund hur lång tid produktionen tar av en produkt. 24

25 3 Genomförande Genomförandet av detta projekt är lik produktutvecklingsprocessen som förklaras av Johannesson et al. (2013). I figur 3 beskrivs de faser som projektet går igenom. Förstudie Projektplanering Uppdragsspecifikation Konceptfas Slutfas Figur 3 - Överblick av projektet i form av ett Chevron-diagram. 3.1 Projektplanering Arbetet har grundat sig i en projektplan som behandlar områden som: bakgrund, mål, avgränsningar, organisation, projektmodell, kommentarer till tidsplan, riskbedömning samt dokumenthantering. Projektplanen följde de teorier som beskrivs av Eriksson & Lillesköld (2004). Godkännandet av projektplanen gjordes av handledaren WBS För att få en förståelse för vad de olika momenten projektet skulle innefatta, samt kunna göra en tydlig tidsplan skapades en WBS, eller arbetsnedbrytning. Tillvägagångsättet vid framtagningen av en WBS för projektet följde förklaringen enligt Eriksson & Lillesköld (2004) Tidsplan Vid framtagningen av tidsplanen sattes milstolpar upp mellan de faser projektet är definierat i samt grindhål. En milstolpe beskriver en punkt i projektet då ett visst moment ska vara avklarat. Grindhål är punkter i projektet som antingen examinator eller uppdragsgivare måste godkänna för att projektet ska kunna fortsätta. Blir arbetet fram till nästa grindhål inte godkänt, måste ett eller flera moment omarbetas. Utöver en tidsplan skapades ett Gantt-schema för att bygga upp de moment som skapats med hjälp av arbetsnerbrytningen. De tider varje delmoment skulle ta uppskattades efter tidigare erfarenheter och frågeställningar. 25

26 3.1.3 Riskanalys För att förutse de risker som fanns i projektet som eventuellt kunde skada projektet har en riskanalys skapats. Den följer riktlinjerna för mini-riskmetoden enligt Eriksson & Lillesköld (2004). Aspekter som sjukdom och tidsomfattning var punkter som reflekterat över i riskanalysen och utvärderat med risken och sannolikheten att det skulle hända. 3.2 Förstudie För att kunna besvara problemformuleringen i uppsatsen sattes följande två huvudområden upp: Samla in data i form av samtalsintervjusundersökningar samt observationer. Litteraturstudie och artiklar Intervjuer För att utöka egen kunskap och samla in data krävdes antingen intervjuer med personer eller enkätundersökningar. Både intervjuer och frågeundersökningar har en grundregel, att hålla språket lätt och förståeligt, korta och befriade från akademiskt yrkesspråk. Detta för att undersökaren inte ska behöva förklara sig själv för att få det den vill veta. En bra samtalsintervju består av korta frågor med långa intervjusvar. Om det råkar vara motsatsen ska frågorna revideras igen (Esaiasson et al. 2014). Samtalsintervju ger mer blandning och samverkan mellan undersökaren och intervjupersonen än vad en enkätundersökning gör. Vid enkätundersökningen är statistik ofta det rätta sättet att arbeta med materialet. Medan den som använder samtalsintervjuer kan hamna fel om beräkningar skall göras. En tydlig skillnad mellan dessa två är att vid enkätundersökningar arbetar man med problemformuleringar som ofta handlar om hur problemet uppträder. I samtalsintervjuer arbetar man med problemformuleringar som handlar om att visa vad problemet är och hur det gestaltar sig (Esaiasson et al. 2014). I denna uppsats användes samtalsintervjusundersökningar med motivationen att få fram så mycket information som möjligt ur de frågor som ställdes. Av insamlad data kunde ytterligare svar ges om frågor som dök upp under projektets gång. Valet av undersökning gjordes utifrån problemformuleringen. En samtalsintervju skapades och gjordes tillsammans med fyra olika operatörer och en flödeschef. Texten är baserad på kommentarer som noterats vid intervjutillfällena och inte den ljudupptagning som gjordes vid intervjutillfällena. 26

27 3.2.2 Observationer Utöver de intervjuer som gjordes under projektet inhämtades även information från observationer. Observation är ett sätt att hämta in primärdata, också kallat direkt observation. Då iakttogs vad som ansågs vara av intresse. Observationer ger ett mervärde till samtalsintervjuer då den betonar icke-verbala data till skillnad mot enbart samtalsintervjuer som fokuserar på vad folk säger (Esaiasson et al. 2014). En observation kan enligt Esaiasson et al. (2014) följa satta riktlinjer. Den första är om man vill studera något som är självklart för människor som inte nämns i en intervju. För att se skillnad mellan vad folk säger och gör. När fokus ligger på att studera exempelvis vad individer som har svårigheter att uttrycka sig verbalt, eller om det är ett känsligt ämne som folk gärna inte pratar om i intervjuer, då är observationer rätt källa för information Värdeflödesanalys För att kunna välja ut ett kostnadsställe och analysera dess produktionseffektivitet gjordes en värdeflödesanalys. Syftet med värdeflödesanalysen i detta arbete var att få en överblick av flödes nuvarande system och kunna peka ut det kostnadsställe som behöver förbättras, också känt som flaskhals. Stora delar av den information som krävs för att göra en värdeflödesanalys kommer från personer som är involverade i produktionen, så som flödeschefer, logistiksplanerare och operatörer. Andra delar kommer från databaser med rådata, som beräknas för att få en uppskattning samt för att minimera påverkan av tillfälliga fel och stillestånd. Majoriteten av kostnadsställena i det valda produktkontot 567, rapporterar tider till planeringssystemet MES, se ordförklaring. Utifrån personlig observation av tillverkning och data, görs en jämförelse mellan dagens tillverkning och tidigare års tillverkning. Kostnadsställena som inte rapporterar till MES ska kunna uppskattas. Vissa operationer kan ta lång tid att mäta manuellt och tillför inte något syfte till arbetet. Den valda produkt som analyserat är ett kolstål för i konto 567, nämligen 0,305 mm i tjocklek med varierande bredd. Både helbredd samt uppskuret till kundens specifikationer. Att granska alla maskiner i 567s flöde skulle innebära alldeles för stor arbetsinsats för vad syftet med värdeflödesanalysen var. Totalt antal kostnadsställen som ingick i det valda flödet var närmare 40 stycken. Istället har en avgränsning gjorts ifrån ett baslager till utleverans av färdig produkt vilket har minimerat antalet kostnadsställen till en lättare översikt om nio. 27

28 De kostnadsställen som ingår i 567s flöde med de avgränsningar som gjorts är kostnadsställena 125, 210, 816, 421, 205, 837, 839 och 065. I flödesanalysens beräkningar ingick också kostnadsställe 020 och 053, de påverkade också flödet men har ingen ingripande tillverkning. Normalt mäts cykeltid i en värdeflödesanalys i sekunder, vilket betyder antal sekunder att bearbeta en detalj. Då tillverkningen av band stål innebär olika längder för varje band, betyder det att varje band som tillverkas är unikt. Det medförde att den valda enheten för cykeltid blev minuter per ton. Cykeltiden går att åskådliggöras för varje kostnadsställe förutom kostnadsställe 020. Då 020 behandlar varje stålsort för sig och inte bearbetar hela band. Värdet för kostnadsställe 020 kommer ifrån bearbetningstid per snittorder Studie av nuvarande lösning För att kunna förstå hur nuvarande system hanterar information gjordes en studie med hjälp av IT avdelningen. Studien riktade sig mot att se hur databaser sammankopplar information som sedan används för visualiseras produktionen i PiP. Att studera nuvarande lösning gav också hjälp till hur en utveckling av en ny rapport på produktion kunde se ut. Studien lyfte också fram de problem som fanns med dagens system. PiP har flera sätt att visualisera produktionen, de är miljöpåverkan, allmän produktion, stillestånd, kostnadsintäkter, arbetsordrar och OEE. Den faktor som var till hjälp för arbetet i denna rapport var OEE. Under OEE fanns det olika modeller som visualiserar produktionen. En som visar TA-värdet i form av ett vattenfallsdiagram och en som visar utfall per vecka. Med TA menas att kvalitetsutbytet i OEE inte visas för de enskilda kostnadsställena. Kvalitet ingår också i OEE men som värdeflödesanalysen visar finns det väldigt många maskiner och fel i tillverkning som upptäcks först vid kostnadsställe 837, vilket ligger väldigt långt fram i tillverkningen. Det innebär att det är väldigt svårt att koppla en kvalitetsbrist till rätt maskin i flödet 2. Till skillnad från vad referensramen beskriver om hur tillgänglighet och anläggningsutbytet definieras, så beräknas nuvarande värden på ett annat sätt. I tillgänglighet tas förluster som anses påverka tillgängligheten genom schemalagd tid. Till skillnad från referensramen som tar hänsyn till planerat stopp och planerad produktionstid. Detsamma gäller förluster i anläggningsutbyte. Hastighetsförluster behandlas senare i rapporten. Teknisk tillgänglighet tar hänsyn till planerade stopp. Men inte likt referensramen utan vad som ansågs vara planerade 2 Håkan Burtsoff Process utvecklare, intervju den 3 maj

29 stopp enligt tidigare bestämmelser. Bland planerade stopp inkluderas omställningar som enligt referensramen inte kategoriseras som planerat stopp Studie av andra områden För att få mer underlag för hur en ny rapport av produktionseffektivitet skulle visualiseras, studerades andra kostnadsställen i verksamheten som mäter och visualiserar produktionseffektivitet på andra sätt. Tillvägagångsättet för detta var att göra observationer och löpande frågeställning till ansvarig för programmeringen av systemet. Två områden studerades, som var Primary och Tube. 3.3 Stilleståndsanalys För att få förståelse för alla stilleståndskoder, sattes en kunskapsgrupp ihop bestående av flödeschefen och operatörer som arbetar med kostnadsställe 839. Syftet var att tillsammans med gruppen bestämma hur stilleståndskoderna ska kategoriseras och definieras. Till hjälp för att definiera koderna användes definitionen som beskrivs tidigare för OEE som beskrivs i referensramen. 3.4 Hastighetsförlust Observation av nuvarande system visade en hastighetsreduktion mot vad som var beräknat. Därför gjordes en observation och beräkning av dagens hastighet mot teoretisk maxhastighet. Detta för att hastighetsförlust enligt referensramen är en av de sex stora förlusterna inom OEE. För att bestämma produktionsplanering används STAR. I anläggningsutbyte finns en parameter som räknas som hastighetsförlust. I PiP-systemet klassificeras hastighetsförluster som förlust mot STAR. En förlust mot STAR innebär en förlust i form av hastighetsreduktion mot beräknad hastighet per order. Det innebär också att det inte går att få en vinst mot STAR, då hastigheten är högre än beräknad anses det vara den maximala hastigheten. För att få en förståelse för hur systemet mäter hastighetsförlust och vad den teoretiska maxhastigheten är, gjordes en studie i form av intervjuer med logistiksansvarig och automationstekniker som arbetar med kostandasstället. Resultatet redovisar också vilka typer av orsaker till varför en hastighetsreduktion finns i kostnadsstället enligt löpande frågeställning med operatörer och observationer. 839 har AutoMES, vilket gör att den totala tiden haspeln snurrar registreras som körtid. När en arbetsorder är klar registreras den totala tiden haspeln har snurrat under den arbetsordern. Det ger en totaltid för den körningen av den stålsorten i den dimensionen. Det STAR gör är att den 29

30 använder historiska data ifrån tidigare körningar för att bestämma hur lång tid nästa körning ska ta. Det betyder att STAR inte är en riktig hastighetsförlust utan en teoretisk hastighetsförlust 3. För att göra en jämförelse, studerades kostnadsställe 839 med samma hastighet den kör idag mot vad den är byggd för och vad andra liknande maskiner kör i för hastighet. En slumpvald produkt vid beräkning var ett kolstål med dimensionerna 365x0,305 mm och vägde 2500 kg. 3.5 Ny lösning för visualisering Samråd med flödeschef, uppdragsgivaren och beställare på Sandvik, genomfördes en granskning av nuvarande system och dess brister. Detta för att kartlägga hur produktionseffektiviteten skulle visualiseras. För att säkerställa vad en ny visualisering skulle innehålla, skapades en kravspecifikation efter vad som ansågs vara krav och önskemål, samt hur dom viktade sig. De kriterier för krav som sattes upp i kravspecifikationen baserades på vad flödeschefen för 839 ansåg hur förluster i produktionen skulle visas. Idegenereringen för den nya visualiseringen baserades på intervjuer och observationer på Strip. Idéer från intervjuer baserades på önskemål och problem som fanns med nuvarande lösning av visualisering. Idéer kom också från krav från uppdragsgivare på vad som skulle ingå. 3.6 Utbildningsmaterial För att operatörer och flödeschefer ska kunna använda den nya rapporten som visualiserar produktionen, behövdes ett utbildningsmaterial om rapporten. Materialet skulle förklara hur den nya rapporten är uppbyggd. Materialet innefattar också vad operatörer och flödeschefer borde kunna om OEE. För att bestämma vilken typ av kunskap operatörer behövde om OEE, tillfrågades nuvarande flödeschef för 839. Utöver flödeschefens svar togs även bedömning av utifrån intervjusvar med operatörer som grund för materialet. Utöver generella kunskaper om OEE, skulle ett underlag finnas för vilka stilleståndsorsaker som används var och när. En standardisering för hur operatörer ska lägga stilleståndskoder vid de driftstopp som uppkommer, gör att alla operatörer kommer lägger samma kod vid samma typ av stillestånd. Det minimerar påverkan av den mänskliga faktorn genom att lära operatörer att göra lika vid stillestånd. Kommentarerna till stillestånden skapas efter de anteckningar som 3 Johan Spåls VD Planering och marknad, intervju den 13 april

31 är skrivna av operatörer i MES, tillsammans med löpande frågeställningar till både operatörer och flödeschef för 839. För att alla ska förstå utbildningsmaterialet krävdes att den blev lättläst, att den blev fri från akademiskt språk. Antagandet togs ifrån definitionen Esaiasson et al. (2014), som talar om att frågor till utomstående personer inte ska ha akademiskt språk. 31

32 32

33 4 Resultat I följande kapitel redovisas resultatet av arbetet som skapat den slutgiltiga lösningen. De delavsnitt som förklarats i tidigare kapitel redovisas var för sig. 4.1 Projektplanering Projektplanen kan ses i bilaga 1, där WBS, tidsplan samt riskanalys redovisas. Projektplanen har visat sig ha betydelse för struktur och planering under hela projektet, för att kunna dra avgränsningar baserat på tid och målstyrning. Projektplanen har godkänds av handledare och examinator WBS Den WBS som gjordes i projektplanen med hjälp av förstudien ifrån uppdragsgivaren, se bilaga 3, användes för att kunna göra tidsplan samt Gantt-schema. De arbetsuppgifter som definierades för arbetet kan ses i figur 4. Punkterna som finns med i figur 4 har inte direkt koppling till de moment som redovisas i arbetet, då t.ex. redovisning och opponering inte behandlas i denna rapport. Gantt-schemat kan ses i bilaga 2. TAK-mätningar på Precision Strip Rapport 1.1 Redovisning 2.1 Opponering 3.1 Utställlning 4.1 Projektstart 5.1 Verkstadsintroduktion 6.1 TAK-mätningsanalys 7.1 Kunskapsanalys av TAK hos anstälda 8.1 Kommitionell studie 9.1 Fortlöpande dokumentering 1.2 Redovisningsmaterial 2.2 Granskning inför opponering 3.2 Utställningsmaterial 4.2 Projektplan 5.2 Verkstadsanalys 6.2 Studie av befintlig lösning 7.2 Fallstudie av TAK 8.2 Tidsplan 5.3 Dagens flödesschema 6.3 Ny lösning för TAKmätning 7.3 Hastighetsförluster 8.3 Miniriskanalys 5.4 Nytt flödesschema med förbättringar 6.4 Kravspecifikation 7.4 Inplementering av utbildningsmaterial 8.4 Avgräsningar 5.5 Stilleståndsanalys 7.5 Implementering av ny visualisering 7.6 Figur 4 - Förklaring av arbetsuppgifter i projektet i form en WBS. 33

34 4.1.2 Tidsplan De milstolpar och grindhål som definierades i början av projektet kan ses i bilaga 1. Grindhålen och milstolparna som definieras i bilaga 1, är baserad på tiden projektet hade till förfogande Riskanalys Den största risken som fanns för projektet enligt riskanalysen var att kompetens skulle saknas. Det har kompenserats genom den åtgärd som noterades i riskanalysen, som var att ta hjälp från handledare och lärare på universitet. För hela riskanalysen, se bilaga Förstudie Utifrån en fråga om kunskapen om OEE, kan det summeras med att det saknades kunskap eller fanns väldigt låg kunskap. Antalet operatörer påverkar tiden för det största stilleståndet omställning till ny dimension. Det uppdagades även att det saknades en stilleståndskod för skrothantering. En total tabell på intervjuer som gjordes med operatörer för 839, samt flödeschef finns i bilaga 5. Resultat ifrån observationer faller in på olika platser i arbetet och diskuteras i kapitel fem, diskussion Värdeflödesanalys Resultatet av nuvarande värdeflödesanalys kan ses i bilaga 4. I värdeflödesanalysen definieras produkterna A och B, som kan översättas till rimpor och helbredd. Den verkliga cykeltiden för rimpor kan ses i figur 5, där takttiden i flödet är det röda sträckte ovanför staplarna. Utifrån värdeflödesanalysen valdes kostnadsställe 839 som kandidat för arbetet, då den enligt figur 5 har högts cykeltid. Figur 5 Verklig cykeltid för rimpor. Grafen saknar värden p.g.a. sekretesskrav. 34

35 4.2.2 Studie av nuvarande lösning Nedan visas de ekvationer som beräknade T, A, A med hastighetsförlust och teknisk T. Ekvationerna återfinns i bilaga 7. Tillgängligheten T, beräknades idag enligt ekvation 7. Stillestånd mot tillgänglighet T 1 = 1 Schemalagd tid (7) Anläggningsutbytet A, beräknades med två ekvationer. Den första, ekvation 8, bestämmer vad anläggningsutbytet blir utan hastighetsförlust, och den andra, ekvation 9, med hastighetsförlust. Stillestånd mot anläggningsutnyttjande A 1 = 1 Schemalagd tid Stilleståndstid mot tillgänglighet Stillestånd mot anläggningsutnyttjande + hastighetsförluster A 2 = 1 Schemalagd tid Stilleståndstid mot tillgänglighet (8) (9) Teknisk tillgänglighet beräknades enligt ekvation 10. Oplanerade stilleståndstid mot tillgänglighet T 2 = Tillgängliget = 1 Schemalagd tid (10) Resultatet av ekvationerna blev felaktig mot vad referensramen definierar som tillgänglighet och anläggningsutbyte. Tillgänglighet, ska enligt Benjamin et al. (2013) vara drifttid genom planerad produktionstid. Anläggningsutbytet ska enligt Benjamin et al. (2013) vara netto drifttid genom drifttid. Schemalagd tid inkluderar enligt Benjamin et al. (2013) planerat driftstopp, som förebyggande underhåll och raster. Det innebär att tillgänglighet och anläggningsutbytet blir högre med nuvarande lösning till skillnad mot vad referensramen beskriver hur OEE ska beräknas. Om schemalagd tid är 24 timmar och planerad produktionsstopp är två timmar. Blir tillgängligheten enligt ekvation 11. Stillestånd mot tillgänglighet T = 1 Schemalagd tid planerat produktionsstopp = 1 Stillestånd mot tillgänglighet 24 2 (11) Om planerat produktionsstopp inte inkluderas blir tillgängligheten större, se ekvation 12. Stillestånd mot tillgänglighet Stillestånd mot tillgänglighet T = 1 = 1 Schemalagd tid 24 (12) 35

36 PiP samlar stora mängder data ifrån tre olika databaser och Excel dokument. All data sammanställs sedan i en rådatabas, för att sammanställa liknande data ifrån de olika databaserna. Sedan sorteras data bort som inte är relevant för beräkningar, som exempelvis kodnummer för stillestånd 4. De återstående data som har sorterats ut används sedan för att beräkna de olika stillestånden som faller in under tillgänglighet och anläggningsutnyttjande. En visualisering av dataflödet kan ses i figur 6. Externa system Rådata Sortering Presentationsområde PiP MES ERP RAW PiP_SA PiPDatabase PiPDatabaseDW PiPCube PIX Excel Presentaion Figur 6 Illustration över hur databaserna är sammankopplade. Det utvalda kostnadsstället 839 använder idag 77 stilleståndskoder. De har enligt tidigare bestämmelser kategoriserats för att antingen påverka tillgängligheten eller anläggningsutbytet. Det finns även en kategori för okända stillestånd som ännu inte är definierade som förlust för tillgänglighet eller anläggningsutbyte. 4 Fredrik Bergdahl IT, intervju den 12 april

37 Nuvarande förluster i PiP redovisas i ett vattenfallsdiagram. Stillestånden är grupperade för att antingen påverka tillgänglighet eller anläggningsutbyte, men de redovisas i under grupper, se figur 7. Det första fem röda staplarna är grupper som påverkar tillgänglighet, som är omställ, mekanik, brister, förebyggande underhåll och instrument. Anläggningsutbytet påverkas av grupper som är övriga stillestånd/stopp, start/avslutningsarbeten, möten/info, brister och bandbrott. Figur 7 Illustration av nuvarande lösning som visualiserar alla förluster per grupp Studie av andra områden Många av maskinområdena i SMT redovisar produktion i PiP likt 839 på Strip. Det fanns två områden som behandlar visualiseringen av produktionseffektivitet annorlunda, dessa var Primary och Tube. 37

38 Q1 Q2 W14 W15 MO W15 TU W15 WE W15 TH W15 FR W15 SA W15 SU Primary Primary är fabriken för varmvalsning som är innan kallvalsning. Där valsas produkter ned till hanterbar tjocklek för att sedan kunna bearbetas kallt. Ett av de två områden som använder ett annorlunda system jämfört med Strip var avdelningen Primary. Primaryflödet var beroende av ett parallellt flöde i fabriken, då dessa två inte kunde köras samtidigt, med undantag för vissa få tillfällen. Det har lett till ytterligare redovisningar av hur produktivitet visas och som tar hänsyn till det parallella flödet och kompenserar för den tappade produktionstiden. Den första namnges TA Parallel Flow, se figur 8. Ett ytterligare TA-värde redovisas som tar hänsyn till det planerade stillestånden och namnges TA Technical, se figur 8. TA Technical sorterar bort planerade stopp likt tekniskt T för Strip 5. En vy över hur Primary visualiserar de tre TA-värdena för produktionen i PiP kan ses i figur 8. Grafen i figur 8 är TA över tid. [Maskinområde] [kostnadsställe] 100% 80% 60% 40% 20% 0% TA 50% TA parallel Flow 70% TA Technical 80% Weight (ton) 1000 ; 1100 (-100) Pieces 300 ; 310 (-10) Figur 8 - Illustration över produktiviteten hos Primary. Genom att ha tre TA-värden som tar hänsyn till olika parametrar, kan den verkliga produktionen mätas. Detta att se ytterligare djup i produktion och gå närmare till rotorsaker till varför ett visst värde ges. De två nedre TA-värdena i figur 8 har båda stoppkoder som filtrerats ut från planerad körtid för att enbart visualisera de beroende faktorer som var intressanta i de båda fallen. 5 Fredrik Bergdahl IT, intervju den 12 april

39 Tube Rörtillverkningen på Sandvik visualiserar produktionen likt Strip men har en annorlunda förklaring. De har samma sorts tabell för TA men har också ett vattenfallsdiagram. Vattenfallsdiagrammet har en extra kolumn för taktdifferenser. Det innebär att om produktion tillverkar mer än vad som är planerat fås en positiv effekt på utnyttjade timmar, och negativ effekt om maskinen körs långsammare, vilket kan ses i figur 9. Figur 9 - Visualisering av stillestånd för Tube i form av ett vattenfallsdiagram. En ytterligare tabell visar stillestånd och orsaker samt hur dom påverkar T respektive A. För både T och A visas procentsatsen hur många timmar kostnadsstället hade stillestånd och största förlusten. I den bortersta kolumnen visas hastighetsförlust mot STAR. Ett exempel med ett stillestånd, se figur 10. Machine Schedule (hours) Uptime Unknown (hours) % Loss (hours) T Without Speed Loss Largest reason % Loss (hours) Largest reason ,00% 100,00% 0 0,00% Planerat driftstopp A Speed Loss To STAR Loss (hours) Figur 10 - Illustrering av stillestånd för Tube. 39

40 4.3 Stilleståndsanalys När kostnadsställe 839 stannar, aktiveras AutoMES. Enligt intervjusvar infördes AutoMES på 839 för att få bättre körkontroll. För att MES ska känna av ett stillestånd enligt Åkerlund 6 måste mäthjulet som sitter på huven till saxen ha en hastighet under 0,2 m/min samt att påhaspeln måste vara sammandragen. Då kräver systemet att operatören fyller i en stopporsak innan maskinen kan starta igen. AutoMES aktiveras om maskinen står stilla längre än en minut 7. I figur 11 ses en vy av avhaspel i ingångssidan när den är expanderad. Figur 11 - Avhaspel som är expanderad med monterat material, de fyra delarna i mitten av haspeln är det som expanderar. Ett utdrag av de koder som registreras i MES blev sammanställd tillsammans med operatörer och flödeschefen på 839. De var överens om att stilleståndskoder som visade ett planerat stopp i form av raster, möten, utbildning och skyddsronder inte räknades som produktionstid eftersom det är planerat att inte köra maskinen vid dessa tider. Total lista över stillestånd och hur de definierades för kostnadsställe 839 finns i bilaga 6. Stilleståndskoden Reducerat lag fylls i när personal saknas vid maskinen och det inte är full bemanning. Eftersom maskinen oftast har fler än en operatör gavs önskemålet att kunna definiera om koden, så att den inte längre är en stilleståndskod utan en parameter som förklarar hur många operatörer som arbetar. Det skulle resultera i att om operatören väljer den koden för 6 Ray Åkerlund Automationsingenjör, intervju den 19 april Ray Åkerlund Automationsingenjör, intervju den 19 april

41 sitt skift, lagras det som en parameter som löper tillsammans med produktion och övriga stillestånd. Det gör att ledningen och dess chef ser hur maskinstoppen förändras i tid mot hur många operatörer som arbetar. Vilket kan motivera hur viktigt det är att vara rätt antal operatörer vid maskinen och hur många operatörer som borde vara standard. För att stilleståndskoden Reducerat lag ska kunna göras om krävs mycket arbete. Därför valdes med hjälp från operatörer och flödeschef för 839 att, lägga till stilleståndskoder på de stillestånd som var störst, för att ytterligare förtydliga stillestånden. Stilleståndskoderna omställning till ny dimension, På/av tagning band fick ytterligare koder som ligger i gruppen omställ. Det definierades med samma namn fast med tilläggsnamn op:n. Där n står för antal operatörer som arbetar vid maskinen. Detta gav en utökning med fyra koder då enligt intervjun med flödeschef visade en till tre operatörer: Omställning ny dimension op:1 Omställning ny dimension op:3 På/av tagning band op:1 På/av tagning band op:3 De två grupper av ovannämnda stilleståndskoder visar hur många gånger de är använda istället för att enbart visa antal timmar. En helt ny felkod som önskades av operatörer och flödeschef var Skrothantering. Den tiden som läggs på skrothantering idag faller in under andra stilleståndskoder som inte stämmer överens med stilleståndet 8. Utöver tidigare nämna punkter önskades att nedan nämna koder definierades om till planerade stopp. Dessa koder är: APT/TPU Bandgemensamt Fackligt OP-UH 5 S Raster Skyddsrond Tavelmöten Utbildning Förebyggande underhåll Byte returstålslåda 8 Operatör 839, intervju den 20 april

42 Stillestånden som definierades om till planerat stopp, betyder att ansvarig chef har planerat att operatörer ska göra annat än att driva produktion. Exempel på detta är att raster idag ligger som en anläggningsutbytesförlust, vilket det är, det är dock samtidigt inte planerat att köra maskinen vid dessa tider, vilket gör att det inte borde definieras under planerad produktionstid. För att tydliggöra bland de stilleståndskoder som används idag, flyttades vissa koder till andra grupper och de stillestånd som ansågs vara onödiga togs bort. Alla koder i gruppen omställ togs bort förutom omställning ny dimension, På/av tagning band och provtagning. Koder som inte längre användes eller var relevanta för kostnadsställe 839 togs bort. Resultatet av ny sortering, eliminering och generering av stilleståndskoder kan ses i bilaga Hastighetsförlust Till höger i figur 12, visar resultatet av alla förluster och TA-värde, där Förlust mot STAR påverkar upptiden. Figur 12 - Illustration av nuvarande vattenfallsdiagram med "Förlust mot STAR" som visas till höger. Den valda nyckelmaskinen 839 arbetar idag kring hastigheten A-B m/min enligt observation. Vid installation av maskinen 1995 var maskinen dimensionerad för hastigheten F m/min. Det 42

43 går att köra maskinen idag i hastigheten F m/min men det medför problem 9. Liknande maskiner som producerar samma material har en hastighet på D m/min. Efter analysen av hastighetsförluster anses det finnas potential att beräkna hastighetsförluster efter teoretisk maxhastighet. Den faktiska hastigheten på saxen i kostnadsställe 839 mäts och rapporteras till MES. Denna signal går att skicka vidare och lagra data för att få en exakt hastighetsförlust men det görs inte idag. Att använda STAR som hastighetsförlust anses inte vara lämpligt då den är ett produktionsplaneringsverktyg för verksamheten. STAR fungerar om arbetsordrar slutförs under samma dygn och att den används för att förbättra planeringen som då ger ett bättre flöde i verksamheten Beräkning av hastigheter De olika hastigheterna för kostnadsställe 839 kan ses i tabell 2, som också redovisar vad teoretiska tiden blir vid de nämnda hastigheterna. Resultatet av en beräkning av hastighet ligger till grund för en jämförelse mellan beräknad hastighet och verklig hastighet, där A är lägst hastighet och F högst hastighet. Tabell 2 - Olika hastigheter för kostnadsställe 839. Hastighet: A m/min B m/min C m/min D m/min F m/min Tid 1,8 min 1,6 min 1,4 min 1.3 min 0.9 min Planerad hastighet som definieras är att en arbetsorder ska ta minst XY timmar. Den tiden baseras på ett omställ, och en beräknad hastighet på C m/min 10. Tiden för en arbetsorder varierade beroende på hur stor arbetsordern är men inkluderar alltid bara ett omställ även om arbetsordern behöver flera omställ 11. Resultatet av beräkningen av hastighet tydliggör att det finns potential för en hastighetsökning i kostnadsställe Orsaker till minskad hastighet Efter skärverket i maskinen finns en grop som bandet går ner i och fungerar som en buffert då påhaspling kan skapa ojämnhet, se figur 13 och 14. Figur 13 visar gropen utan material med skrotuppsamlaren i botten och figur 14 visar med rimpor som går ner i gropen som en buffert under körning. Hur djupt rimporna går ner varierar. 9 Tommy Olsson Kvalitetsingenjör, intervju den 7 april Operatör 839, intervju den 18 april Jonny Tangen Logistiker, intervju den 15 april

44 Figur 13 - Grop i 839 där uppskuret skrot samlas. Figur 14 - Grop i 839 där rimpor går ner under körning som buffert. Banden som skärs i 839 är oftast mindre än en millimeter tjocka vilket medför att rimporna hasplas ojämnt då bobinerna inte är exakt runda och av samma tjocklek. Det innebär att en av rimporna kan bli kortare än de resterande rimporna i gropen 12. Ett ytterligare problem som medför att hastigheten sänks var att vid den dimensionerade hastigheten F m/min, så blir krafterna så pass stora att bandet kan gå av. Det händer om bufferten som finns i gropen försvinner då bandet blir spänt mellan skärverk och påhaspel Operatör 839, intervju den 18 april Operatör 839, intervju den 18 april

45 4.5 Ny lösning för visualisering Under ett möte bestämdes det med hjälp av operatörer och flödeschef hur en ny visualisering skulle se ut med planerade stopp utskilt ifrån tillgänglighet och anläggningsutbytet och hur de två delar sig. Vad som ansågs vara viktigt att kategorisera, var att dela upp stillestånd i två huvudgrupper likt lösningen som används idag, vilket innebär att ha stillestånd som påverkar tillgänglighet och anläggningsutbytet. Sedan kategoriserades koderna i dessa två grupper i ytterligare två undergrupper som bestod av planerat stopp och oplanerat stopp. Uppdragsgivaren ville inte dölja förluster för att ett kostnadsställe skulle framstå som bättre. Däremot ville uppdragsgivaren att de planerade stoppen skulle skilja sig ifrån de oplanerade stoppen samt hur det påverkar produktion. Antingen tillgängligheten, anläggningsutbytet eller förplanerat stopp. Hur detta ser ut i ett flödesschema kan ses i figur 15. TAK är till för att angripa förluster och inte mäta och gruppera dem perfekt 14. Externa system Rådata Sortering Presentationsområde PiP MES ERP RAW PiP_SA PiPDatabase PiPDatabaseDW PiPCube Sortering beräkning PIX Presentation Excel Figur 15 - Illustration av dataflöde med ytterligare sortering och beräkning jämfört med tidigare lösning. I sista delen till höger i figur 15 som är inringad, är att det data som redan används i PiPCube sorteras igen för att passa kostnadsställe 839 enligt de definitioner som blev uppsatta. Stilleståndskoderna ska vid PiPCube ha ny definition utifrån stilleståndsanalysen. 14 Jonas Hofvenstam Lean Koordinator, intervju den 13 april

46 Kravspecifikationen som låg till grund för den nya visualiseringen, kan ses i tabell 3. Vikten som de olika punkterna får beskriver dess betydelse. Där ett lågt siffervärde ger lågt krav och högt siffervärde ger högt krav. Kravspecifikationen är gjord tillsammans med flödeschefen för kostnadsställe 839, och har även godkänts av flödeschefen för kostnadsställe 839. Tabell 3 - Kravspecifikation för kriterier för ny visualisering. ID # Kriterier K/Ö vikt 1-5 Aspekt 1 Visualisera produktion K 5 Produktion 2 Tydliggöra planerade/oplanerade stopp K 4 Produktion 3 Tillgängligt för alla (internt) K 5 Produktion 4 Använda till andra kostnadsställen Ö 1 Produktion 5 Underlag för förbättringsarbete K 4 Produktion 6 Se tillgänglighet & anläggningsutbyte separat K 4 Produktion 7 Inte påverka tidigare system Ö 4 Produktion 8 Se ökning av planerat stopp Ö 2 Produktion 9 Inte påverka kodning vid körning Ö 4 Produktion 10 Medge låg framtagningskostnad Ö 3 Produktion 11 Medge hög kognitiv ergonomi K 5 Produktion 12 Spegla verkligheten K 4 Produktion 46

47 4.6 Slutgiltig lösning Utifrån idéer som skapats under projektet med hjälp av observationer och intervjuer har följande slutgiltiga lösning valts. De stilleståndskoder som behandlats tidigare visualiseras i figur 16. Första gröna stapeln till vänster visar antal timmar per dygn. Nästa stapel åt höger visar Möjlig produktionstid hur många timmar som skiftgång har tappat mot hela dygnet. Efter det kommer det tre grupper av stillestånd, Planerat stopp, T-förlust med oplanerat och planerat stopp, A-förlust med oplanerat och planerat stopp. Efter anläggningsutbyte i figur 16 ligger Förlust mot STAR som redovisat tidigare. Figur 16 - Vattenfallsdiagram över förluster, värdena är påhittade för illustrering. * Med Förlustfri produktion beräknas inte kvalitetsutbyte med, eller exakta hastighetsförlust. 47

48 De röda staplarna i figur 16 ska ha möjligheten att vara klickbara, vilket skapar en ny graf som visar de stillestånd som faller under den rubriken, se figur 17. Grupper visas istället för enskilda stilleståndskoder vilket gör den mer översiktlig mot tidigare lösning. Figur 17 - Stilleståndsgrupper under planerat stopp. stillestånd. Sorterat efter mängd timmar av Stillestånden i figur 17 ska i sin tur visas i detalj genom att välja en grupp, se figur 18. Figur 18 - Enskilda stillestånd under gruppen Möten/info. De vattenfallsdiagrammet blev resultatet av stilleståndsanalysen som visualiseras i en uppdaterad version av nuvarande vattenfallsdiagram. Värden som visas i diagrammet är påhittande för att visa hur det kan se ut. Vattenfallsdiagrammet är den slutgiltiga lösningen för projektet som ska införas hos arbetsgivaren. 48

49 4.6 Utbildningsmaterial Enligt svaren på fråga tre i samtalsintervjuerna som ingick i förstudien kunde det ses att operatörerna saknade kunskap om OEE och hur stillestånd påverkar värdet som beräknas. Utifrån referensramen gjordes en enklare text som förklarar OEE i sin helhet och dess beståndsdelar. Texten godkändes av flödeschef för kostnadsställe 839. Det vattenfallsdiagram som redovisats tidigare i avsnitt 4.5, förenklades för att lättare kunna förstås. Svårare ord blev utbytta mot lättare, samt att det finns en förklaring på alla de typer av förluster som finns i diagrammet. En miniatyr av utbildningsmaterialet kan ses i figur 19. Det kan också ses i fullstorlek i bilaga 10 där den är fördelad på två sidor. Figur 19 - Resultatet av utbildningsmaterialet. En förklaring av stilleståndskoder sattes upp tillsammans med flödeschef för 839. Det gjordes för att säkerställa att alla operatörer använder samma stilleståndskod vid stopp. Förklaringen är en utökning av stilleståndsförklaringen som nämns tidigare. I bilaga 11 finns alla stillestånd likt tidigare, men med kommentarer till när operatörer ska använda koderna. 49