Svetsekonomi för hållbar svetsproduktion Axel F. Enström-föreläsning Svetskommissionens Fogningsdagar, Västerås 25 april 2013 Nils Stenbacka April 2013 Nils Stenbacka 1
MS Zaroster, 1878 Världens första oljetanker April 2013 Nils Stenbacka 2
1933 1935 1935 April 2013 Nils Stenbacka 3
Axel Fredrik Enström 1875-1948 Ingenjör Forskare Ämbetsman Kommerseråd Professor Katalysator Axel F. Enström. En minnesbok av Torsten Althin. IVA 1958. April 2013 Nils Stenbacka 4
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 1931 1948 Efterföljande ordförande har varit och är Otto Forsman 1948 1963 Bengt Jakobsson 1963 1985 John Olof Edström 1986 1997 Bertil Pekkari 1998 April 2013 Nils Stenbacka 5
Ekonomisk och teknisk utveckling. April 2013 Nils Stenbacka 6
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
Södra Varvet Djurgårdsvarvet Ekensbergs Varv Finnboda varv Galärvarvet Mälarvarvet Bergsunds Mekaniska Verkstad 1920 1924 Håverud April 2013 Nils Stenbacka 8
Konstruktion: Ludvig Nobel 1876. Brannobel (Baku) Naftaproduktionsbolaget Bröderna Nobel Två tankar. Framför och bakom maskin. 242 ton olja. Längd 56 m. April 2013 Nils Stenbacka 9
Immanuel Alfred Robert Ludvig 23% av Nobelpriset är från ryska oljeaktier Branobel 25 år 1904 12 000 anställda 5 raffinaderier 7 fabriker 150 oljedepåer, 1500 cisternvagnar 40 naftabrunnar 12 större tankfartyg April 2013 Nils Stenbacka 10
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
Everything needs to change, so everything can stay the same. Don Fabrizio Corbera, Prince of Salina April 2013 Nils Stenbacka 12
Svetsproduktion i Sverige? April 2013 Nils Stenbacka 13
April 2013 Nils Stenbacka 14
Jernkontoret April 2013 Nils Stenbacka 15
April 2013 Nils Stenbacka 16
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
Invest in Sweden Agency, ISA Rapport 21 Feb. 2005 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
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
April 2013 Nils Stenbacka 20
April 2013 Nils Stenbacka 21
Hemtagning av produktion 29 mars 2012 21 april 2012 Konkurrensfaktorer: Kunskap Kompetens Kvalitet April 2013 Nils Stenbacka 22
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, 1869-1937 Patentansökan 1922. Marknadsintroduktion 1929. April 2013 Nils Stenbacka 23
Svetsekonomi & Produktivitet Hållbar produktion April 2013 Nils Stenbacka 24
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
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. + 10 st stödjande Principer April 2013 Nils Stenbacka www.hallbarproduktion.se 26
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
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 < 10 15 % av totala svetskostnaden). Stenbacka April 2013 Nils Stenbacka 28
Kapitalkostnad SEK Kapitalkostnad och svetshastighet 10 7 10 6 Elektronstråle & Laser Friction Stir Bågsvetsning Motståndssvetsning Fixturer Fogberedning etc 10 5 10 4 Ox-Acetylene 0,05 0,5 5 50 Svetshastighet m/min Mendez & Eager, April 2013 Nils Stenbacka 29
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
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
Laser-hybrid MAG, kostnads- och intäksflöde. Stenbacka April 2013 Nils Stenbacka 32
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
Hur räknar man svetskostnader? Chalmers 1960 April 2013 Nils Stenbacka 34
Hållbar produktion April 2013 Nils Stenbacka 35
Indikatorer för hållbar utveckling, SCB April 2013 Nils Stenbacka 36
Stålkonstruktioner hållbar utveckling Ca -50% i realt värde! The design and construction of sustainable buildings. April 2013 Nils Stenbacka 37 Corus
Hållbar svetsproduktion? no results zero matches found Antal träffar: 0 Nachaltigkeit 3 träffar som avser stålkonstruktioner April 2013 Nils Stenbacka 38
Hållbar svetsproduktion? April 2013 Nils Stenbacka 39
Hållbar svetsproduktion? April 2013 Nils Stenbacka 40
Hållbar svetsproduktion Några frågeställningar April 2013 Nils Stenbacka 41
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 2009 2014 160 industripartners (SME) 40 akademiska partners April 2013 Nils Stenbacka 42
April 2013 Nils Stenbacka 43
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 17/3 2013 April 2013 Nils Stenbacka 44
April 2013 Nils Stenbacka 45
Järnvägsvagnar Effektiv svetsproduktion? Fördelning av tillverkningstider Hög genomloppshastighet Stabilitet (robusthet) Inga flaskhalsar Kruse, Kockums April 2013 Nils Stenbacka 46
Landbaserade pipelines 47 April 2013 Nils Stenbacka CRC-Evans
Pipelineprojekt är internationella 48 April 2013 Nils Stenbacka
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
Värdet av högre hållfasthet CAPEX ($M) X70 (490 MPa) X120 (827 MPa) X120 Savings Linepipe 1 850 1 820 30 Freight 800 530 270 Other material 490 480 10 Construction 1 620 1 300 320 Compr. Stations 1 100 1 050 50 Indirect Costs 910 830 80 Total Project 6 770 6 010 760 Optimum OD 35 32 50 April 2013 Nils Stenbacka Corbett et al.
Ytslagger vid MAG svetsning. Kolstål 100%CO 2, SG2 20% CO 2, SG2 2%O 2, SG2 Stenbacka 51
Rökemission vid MAG svetsning. Inverkan av bågspänning och trådmatningshastighet mg/s Kolstål och SG2 52 V Runnerstam
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
Sammanfattning April 2013 Nils Stenbacka 54
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 1090. 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
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 1819-1900 April 2013 Nils Stenbacka 56
Tack för er uppmärksamhet! Nils Stenbacka, Professor & IWE Stenbacka Consulting Reimersholmsgatan 29 117 40 Stockholm nils.stenbacka@branneriet.se mobil: 070 341 66 59 April 2013 Nils Stenbacka 57