EXAMENSARBETE 2006:070 CIV Utveckling av det förebyggande underhållet vid chokladpralinlinjen Henrik Pääjärvi Luleå tekniska universitet Civilingenjörsprogrammet Maskinteknik Institutionen för Tillämpad fysik, maskin- och materialteknik Avdelningen för Produktionsutveckling 2006:070 CIV - ISSN: 1402-1617 - ISRN: LTU-EX--06/070--SE
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 Förord Som sista delen av min civilingenjörsutbildning vid Luleå Tekniska Universitet har jag gjort detta examensjobb för Kraft Foods Sverige AB i Upplands Väsby under 20 veckor hösten 2005. Det har varit en lärorik tid och jag har trivts bra vid Kraft Foods. Examensjobbet har gett mig nya erfarenheter och jag har fått en inblick i en för mig helt ny industri. Jag vill framförallt tacka Gabriella Persson som varit min handledare och stora stöd under hela arbetet vid Kraft Foods. Jag vill också tacka Lars-Gunnar Orrö vid Kraft Foods som var med från början och utformade det här examensjobbet samt alla operatörer och operatörstekniker vid Pralin Line för all tid de tagit sig för att svara på mina frågor och hjälpt mig under arbetets gång med råd och tips. Jag vill också tacka min handledare vid Luleå tekniska Universitet Hans Engström som hjälp mig med goda råd och tips under arbetets gång. Carl-Anders Johansson på kunskapsingenjörerna riktas också ett tack för goda råd och tips i samband med examensjobbet. Stockholm 2005-12-28 Henrik Pääjärvi 1
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 Sammanfattning I Upplands Väsby utanför Stockholm tillverkar Kraft Foods bland annat choklad under varumärket Marabou. Vid anläggningen finns en Pralin Line som är en automatiserad produktionslinje för tillverkning av chokladpraliner i ask. Under en tid har Pralin Line inte kunnat motsvara förväntningarna och har inte haft den linjeeffektivitet man eftersträvar. Som ett led i detta har ett projekt initierats för att öka effektiviteten vid Pralin Line. En del i projektet är detta examensjobb som syftar till att utveckla det förebyggande underhållet vid Pralin Line. Examensjobbet är utfört på plats i fabriken i Upplands Väsby under 20 veckor hösten 2005. För att kunna öka tillgängligheten hos maskinerna och minska stopptiden på grund av felaktiga eller havererade maskiner har en satsning på det förebyggande underhållet skett. Eftersom Pralin Line är fullbelagd finns det inte mycket utrymme för underhållsstopp så det förebyggande underhållet måste också effektiviseras. Målet är att kunna flytta så mycket tid som möjligt från direkt avhjälpande underhåll till ett planerat förebyggande underhåll. Genom att utveckla nya rutiner för det förebyggande underhållet och periodisera dessa ska stopptiden minska och tillgängligheten öka. För att nå målet har nya instruktioner för det förebyggande underhållet skapats och för att kunna följa upp det underhållet har också checklistor för alla underhållsinstruktioner skapats. I framtiden ska alla mekaniker och operatörer som gör underhåll på maskinerna följa rutinerna. Även en daglig tillståndskontroll har utvecklats under examensarbetets gång. Den dagliga tillståndskontrollen ska utföras av operatörer vid linjen varje dag. Syftet med den dagliga kontrollen av maskinerna är att kunna identifiera fel innan de skapar ett större problem och ger driftstörningar. Även här är det utvecklat en checklista för att kunna följa upp de dagliga problemen och åtgärderna vid produktionslinjen. Under examensjobbets tid har också ansvariga för olika områden inom produktionen utsetts. Pralin Line har blivit uppdelad i områden där varje område har en ansvarig för det förebyggande underhållet och den dagliga tillståndskontrollen vid. Detta är också en del i att bygga upp rutiner kring FU och en organisation där alla vet om sina uppgifter. Målet med examensjobbet är att kunna öka tillgängligheten vid Pralin Line genom mindre stopptid till följd av felande maskiner och utrustning. Under dessa 20 veckor har det varit svårt att konstatera förbättringar i tillgängligheten vid linjen men med ett fortsatt arbete och satsningar på det förebyggande underhållet kommer tillgängligheten att öka i framtiden. Examensjobbet har bidragit till att det nu finns rutiner för det förebyggande underhållet vid Pralin Line. Det är en bra grund för fortsatt arbete med att utveckla det förebyggande underhållet vid Pralin Line. Rekommendationerna för framtiden är att satsa på ett underhållssystem, vilket kommer att fungera som ett stöd vid allt underhållsarbete. Via underhållssystemet har man dessutom en bra och viktig uppföljning av alla åtgärder vid linjen. För att få till stånd ett bra FU rekommenderas också fasta stopptider varje vecka för inplanerade FU-åtgärder. Utbildning av personal är också viktigt så att alla operatörer i större utsträckning kan bidra vid underhållsarbete eller omställningsarbete för att korta ner dessa tider maximalt. Med fler i personalen utbildade på maskinerna kan också fler personer utföra dagliga tillståndskontroller och bidra till snabbare ingrepp vid tillfälliga produktionsstörningar. 2
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 Abstract Kraft Foods is an American company with a plant located in Upplands Väsby north of Stockholm. In this plant Kraft Foods are manufacturing chocolate under the brand Marabou. The plant contains a production line called the Pralin Line. This is an automatic production line for manufacturing of chocolate in box. For a long time this Pralin Line have had problem to reach the expectations in production. To increase the production Kraft Foods have initiated a project and this Master thesis is a part of this project and the purpose is to develop the preventive maintenance at the Pralin Line. This Master Thesis is performed at the plant in Upplands Väsby, during 20 weeks in the autumn of 2005. To increase production at the machines and to reduce the stop time due to incorrect or defective machines Kraft Foods have made a commitment to preventive maintenance. Because the Pralin Line is always in production there is not much time to maintain the machines and the preventive maintenance have to be developed and improved. The goal is to move as much time as possible from direct maintenance due to production disturbance to planed preventive maintenance. By developing new routines for preventive maintenance and make appropriate periods for maintenance the stop time will be limited and the production will increase. New instructions for the preventive maintenance have been made to achieve this goal. To follow up the maintenance there have also been developed a new check-list for the personnel to follow when maintaining the machines. In the future every mechanic and operator will follow these routines. Even an everyday condition control of the machines has been developed in this master thesis. The everyday condition control is meant to be performed by the operators by the line every day when the machines are in full production. The purpose of this is to find problems before they create an even bigger problem or a production loss. Even here there is a document created to follow up the daily problems at the production line. During the Master thesis the production line has been divided into areas and in every area one person has been designated the responsibility for the preventive maintenance and the everyday condition control of the machines in the area. This is a part of building up routines for preventive maintenance and an organization where everyone knows their tasks. The goal for this Master thesis is to increase the production at Pralin Line by minimizing the stop time due to incorrect or crashed machines and equipment. It has been difficult to se any improvement during these 20 weeks but with continuous work and a commitment to preventive maintenance the results will be an increase in production at the Pralin Line. This Master thesis has contributed with routines for the preventive maintenance and a good base for the continuing work in developing the preventive maintenance at the Pralin Line. A recommendation for the future is to buy a maintenance system which will be useful in all maintenance at the Pralin Line and it will contribute with an important follow up of all actions taken in preventive maintenance. A specific time every week for preventive maintenance should also be introduced as well as personnel training. If more personnel can participate in preventive maintenance and changeovers, the time for these actions will be minimized. Also with more training all personnel will be able to perform the everyday condition control of the machines and the personnel can take quicker action against production disturbance. 3
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 1 Inledning... 5 1.1 Bakgrund... 5 1.2 Problembeskrivning... 5 1.3 Syfte... 6 1.4 Avgränsningar... 6 1.5 Mål... 6 1.6 Metod... 7 2 Nulägesbeskrivning... 8 2.1 Kraft Foods... 8 2.2 Kraft Foods Upplands Väsby... 8 2.3 Pralin Line... 9 2.4 Projekt Pralin Line trimning... 11 3 Litteraturstudie... 13 3.1 Underhållssystem [1, 4]... 13 3.2 Underhållsteknik och driftsäkerhet [1, 2]... 14 3.3 TPM (Total Productive Maintenance). [1, 3]... 16 3.4 Förebyggande underhåll [2, 3, 4, 5]... 18 4 Analys och utveckling av det förebyggande underhållet... 20 4.1 Förebyggande Underhållsinstruktioner och checklistor... 20 4.2 Områdesindelning... 21 4.3 FU-områdesansvariga... 22 4.4 Dagliga tillståndskontroller... 22 4.5 Felrapportering... 23 4.6 Införande av FU-instruktioner... 23 5 Slutsats och rekommendationer... 25 6 Litteratur och källor... 27 Bilagor 1. Förebyggande underhållsinstruktion SIG Deltarobot 2. Förebyggande underhållsinstruktion Kartongresare Mohrbach 3. Checklista förebyggande underhåll SIG Deltarobot 4. Checklista förebyggande underhåll Kartongresare Mohrbach 5. Daglig tillståndskontroll Pralin Line 4
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 1 Inledning I det inledande kapitlet kommer examensjobbet att beskrivas mer i detalj med bakgrund, problembeskrivning, syfte och mål. Även en redogörelse för arbetsmetoden finns med i detta kapitel. 1.1 Bakgrund För att bibehålla sin ställning som ett världsledande företag inom livsmedelsindustrin och säkerställa framtiden satsar Kraft Foods mycket resurser på produktionsanläggningarna runt om i världen. Genom ständiga förbättringar och produktionshöjande åtgärder vid produktionsanläggningarna ska Kraft Foods säkerställa sin position på marknaden både idag och i framtiden. I Upplands Väsby tillverkar Kraft Foods choklad under varumärket Marabou. En del av fabriken tillverkar praliner vid en Pralin Line. Pralin Line är en automatiserad produktionslinje för tillverkning av chokladpraliner i ask. Pralin Line klarar idag inte att hålla planerad produktionstakt och körs nu 24 timmar per dygn alla dagar i veckan vilket också innebär en del övertid. Detta examensarbete är utfört på Kraft Foods i Upplands Väsby hösten 2005 och syftar till att utveckla det förebyggande underhållet vid Pralin Line vilket skall bidra till att öka tillgängligheten. 1.2 Problembeskrivning Syftet med examensarbetet är att utveckla det förebyggande underhållet och därmed minimera de oplanerade stopptiderna till följd av felande maskiner och utrustning vid Pralin Line vid Kraft Foods anläggning i Upplands Väsby. Ett projekt är initierat för att öka tillgängligheter vid Pralin Line vilket kallas projekt Pralin Line trimning. Projektet ligger som grund för alla förbättringsåtgärder vid produktionslinjen för att höja tillgängligheten på maskinerna. En av delarna inom detta projekt är det förebyggande underhållet. Detta examensarbete kommer att handla om att utveckla det förebyggande underhållet vid Pralin Line. Ordet underhåll betyder enligt svensk standard: Alla aktiviteter, som utförs med syfte att bibehålla en utrustning i, eller återinföra den till, ett specificerat tillstånd. Ur boken Praktiskt underhållsteknik, av Knut Swärd, Idhammar förlag 1988 5
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 Genom att införa rutiner för förebyggande underhåll vid Pralin Line ska tillgängligheten öka genom mindre stopptid på grund av felande maskiner och utrustning. En del i arbetet med förebyggande underhåll är att skapa instruktioner för hur det förebyggande underhållet ska gå till i den dagliga driften och periodisera underhållet. En annan del i arbetet är att skapa och implementera rutiner för att operatörerna ska kunna utföra dagliga tillståndskontroller av maskinerna vid linjen under drift. I examensarbetet kommer många andra delar också behandlas såsom införandet av nya arbetsrutiner och rapportering av problem samt implementering av förebyggande underhåll vid Pralin Line. 1.3 Syfte Syftet med detta examensjobb är att identifiera behovet av underhåll vid Pralin Line samt att bygga rutiner kring hur underhållsfrågor ska bemötas i framtiden. Examensjobbet syftar också till att skapa instruktioner för hur allt förebyggande underhåll ska gå till väga och sedan också implementera dessa instruktioner och periodisera dessa. Även en daglig tillståndkontroll av maskinerna vid Pralin Line kommer att införas som en del av detta examensjobb. 1.4 Avgränsningar Examensjobbets största del är att skapa underhållsinstruktioner och implementera dessa vid Pralin Line. Eftersom examensjobbet är begränsat till 20 veckor kommer inte alla maskiner vid linjen att kunna behandlas. Pralin Line linjen är uppdelad i en varm sida (gjutning av pralinerna) och en kall sida (paketering av pralinerna). En prioritering av maskinerna har gjorts för att välja ut vilka som ska rymmas inom ramen för detta examensjobb på 20 veckor. - I första hand kommer enbart kalla sidan (packsidan) vid Pralin Line att behandlas där förebyggande underhållsinstruktioner saknas. - Den varma sidan kommer endast att bearbetas till en liten del eftersom det där finns underhållsinstruktioner men det saknas rutiner för det förebyggande underhållet. - Inga städrutiner kommer behandlas. 1.5 Mål Målet är att öka tillgängligheten vid Pralin Line genom att eliminera kortare och längre stopp till följd av felande maskiner och utrustningar genom att utveckla det förebyggande underhållet. Vid arbetets start konstaterades att det förebyggande underhållssystemet var bristfälligt och behövde utvecklas och ett av målen med examensjobbet är att bygga upp ett fungerande system och att implementera detta vid linjen. Ett av delmålen är att ta fram instruktioner för det förebyggande underhållet. Dessa instruktioner ska implementeras och sedan användas som referens vid arbetet med det förebyggande underhållet i framtiden. Ett annat mål är att skapa rutiner för att få till en fungerande daglig tillståndskontroll av maskinerna under drift. Detta för att kunna finna eventuella problem innan dessa leder till maskinhaverier och produktionsstopp. 6
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 1.6 Metod Examensarbetet vid Kraft Foods inleddes med att under de första veckorna lära känna produktionslinjen och dess medarbetare. För att få så stor kunskap som möjligt om maskinparken har många timmar ägnats åt att stå och studera maskinerna under produktion och även under stopp. Utifrån processen har ett normaltillstånd identifierats och avvikelser från detta normaltillstånd dokumenterats. Medarbetarna vid produktionslinjen sitter på den största kunskapen och informationen om maskinerna så en viktig del av examensjobbet har varit att få god kontakt med dessa. Intervjuer med anställda vid linjen har fortlöpt under hela examensjobbet och varit en värdefull informationskälla vid arbetet med de olika maskinerna. Efter dessa första veckor har sedan en planering av examensjobbet utformats och alla delmoment identifierats och tidsbestämts. Utöver direkt information från processen och personal vid produktionslinjen har även en informationsinsamling skett ur maskintillverkarnas egna dokumentation om förebyggande underhåll av maskinerna. Alla maskiner har dock inte haft tillgång till dokumentation från maskintillverkare och i de fallen bygger arbetet mer på den information som har samlas in från personal och egna observationer. En litteraturstudie har skett parallellt med övrigt arbete med att utveckla det förebyggande underhållet. Denna litteraturstudie har gett inspiration och idéer för hur arbetet ska gå till väga. Litteraturstudien har bidragit med mycket fakta om verktyget TPM (Total Productive Maintenance) vilket har använts som en referens till hela arbetet med att införa ett system för förebyggande underhåll. Litteraturstudien återfinns i kapitel 3, Litteraturstudie. Utformandet av underhållsinstruktioner för förebyggande underhåll samt checklistor för dessa är den största delen av detta examensjobb. Dessa finns bättre beskrivna i kapitlet 4.1, Förebyggande underhållsinstruktioner och checklistor. Även utformandet av den dagliga tillståndskontrollen av maskinerna under drift är en viktig del av detta examensjobb och finns bättre beskrivet i kapitel 4.4, Dagliga tillståndskontroller. Införandet av förebyggande underhåll vid Pralin Line är en stor del av examensjobbet och detta står bättre beskrivet i kapitel 4.6, Införande av FU-instruktioner. Rekommendationer för framtiden och ytterligare förslag på utveckling av det förebyggande underhållet har skapats. Se kapitel 5, slutsats och rekommendationer. 7
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 2 Nulägesbeskrivning Kapitlet beskriver Kraft Foods organisation samt Pralin Line i Upplands Väsby och det projekt som är initierat för att öka produktiviteten vid linjen, Pralin Line trimning. 2.1 Kraft Foods Kraft Foods är en av världens största livsmedelsproducenter med en omsättning på mer än 32 miljarder USD, (2004). Kraft Foods är idag den största livsmedelsproducenten i Nord Amerika och den näst största i världen och marknadsför populära produkter i mer än 155 länder. Kraft Foods är i norden ett ledande livsmedelsföretag med ca 2400 anställda, fem fabriker och en årlig omsättning på ca 790 miljoner USD. I Sverige har Kraft Foods fabriker i Gävle (Gevalia), Angered (Estrella) och Upplands Väsby (Marabou). Kraft Foods äger populära produkter som Gevalia, Estrella, Marabou, O boy och Philadelphia ost. 2.2 Kraft Foods Upplands Väsby Marabou är ett gammalt välkänt varumärke som funnits sedan 1916. 1993 köpte Kraft Foods upp chokladtillverkarna Marabou och Norska Freia och tog därmed över verksamheten i Upplands Väsby, där de idag tillverkar choklad och konfektyr. I princip all Marabou choklad på marknaden tillverkas vid fabriken i Upplands Väsby. Produktionen i Upplands Väsby är uppdelad i tre sektioner och varje sektion tillverkar olika produkter. Examensarbetet är utfört vid avdelning 213 vilken ligger under sektion 3 i organisationsschemat nedan, figur 1. Director Personal Assistant Human Resources Business development Quality Production Controlling Production Project Central service support Sektion 1 Sektion 2 Sektion 3 Figur 1. Organisationsschema Kraft Foods Upplands Väsby 8
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 2.3 Pralin Line Examensarbetet kommer att behandla Pralin Line i Upplands Väsby som finns under sektion 3. Ett organisationsschema för sektion 3 finns nedan, figur 2. Sektionschef Sektion 3 Förman Administratör Planering Controller CI ingenjör Produktionstekniker Gruppledare Operatörer Operatörstekniker Figur 2. Organisationsschema sektion 3 Pralin Line är en automatiserad linje som producerar chokladpralin i ask. Den varma delen av Pralin Line där pralinerna gjuts byggdes år 2003 och den kalla delen där pralinerna packas byggdes om och förbättrades år 2004. Vid Pralin Line arbetar drygt 100 personer fördelat på 4 skift med 21-22 st operatörer på varje skift. Totalt arbetar det också 16 stycken operatörstekniker fördelat på fyra skift vid Pralin Line. Antalet skift beror på årstiden och säsongsvariationer i efterfrågan av produkterna. Operatörerna har till uppgift att jobba vid linjen och de övervakar maskinerna och fyller på med material som tex choklad och kartonger i buffertar. Vid ett eventuellt problem vid linjen har operatörsteknikern som uppgift att snabbt vara på plats och åtgärda dessa störningar i produktionen. Operatörsteknikerna ansvarar också för att vid omställning mellan olika produkter ställa in maskinerna för den nya körningen. Om inga problem finns vid linjen så arbetar operatörsteknikern tillsammans med operatörerna och övervakar maskinerna. Varje skift har dessutom en gruppledare som har det övergripande ansvaret för produktionen på linjen och även har till uppgift att informera alla anställda vid linjen om vad som händer och sker. 9
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 Vid Pralin Line produceras chokladpraliner som paketeras i askar och levereras inplastade med cellofan till kunden. Vid linjen tillverkas kända produkter som Alladin, Paradis och Fortuna. Alladin och Paradis tillverkas idag endast i 500 grams förpackningar medan Fortuna tillverkas i både 500 grams och 1000 grams förpackningar. Även produkter för andra länder tillverkas vid linjen som Terry s All Gold för den engelska marknaden. Terry s All Gold tillverkas i två varianter och två storlekar. Man kan få dessa i en mörk och en ljus chokladvariant och även i storlekarna 225 och 450 gram. Pralinaskarna Kong Haakon och Gode Ønsker tillverkas för den norska marknaden vid Pralin Line. Kong Haakon finns i två olika varianter på 500 respektive 1000 gram medan Gode Ønsker endast tillverkas i 500 grams förpackningar. Totalt finns det 11 varianter på chokladaskar som produceras vid Pralin Line vilket medför en hel del omställningar mellan olika produkter. Pralintillverkningen vid Pralin Line sker i flera steg. På den varma sidan (gjutningen) tillverkas själva pralinerna för att sedan paketeras på den kalla sidan (packsidan). I första steget vid tillverkningen gjuts en chokladhylsa vilken sedan fylls med aktuell fyllning. Efter fyllningen gjuts ett lock på pralinen. Efter dessa steg paketeras sedan de olika pralinerna i kartonger på den kalla sidan (packsidan). Speciellt för chokladframställning är att man inte kan kyla ned den varma chokladen hur som helst. Fettet i chokladen gör att pralinen kan stelna och få många olika kristallformer men endast en av dessa former ger en fin chokladbit. Kyls chokladen ned felaktigt kommer den få en matt och grå yta eftersom fettet skiljs ut. Eftersom det är viktigt att få fina praliner så kyls dessa ned mellan varje steg i gjutningen i speciella kyltunnlar under en specificerad tid och en exakt temperatur för att ger pralinerna en perfekt yta. 10
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 2.4 Projekt Pralin Line trimning Projekt Pralin Line trimning är namnet på ett projekt initierat för att öka linjeeffektiviteten på Pralin Line. Målet är att öka linjeeffektiviteten till 65% inom loppet av några månader. I projektet ingår 4 delar vilka är organisation, förebyggande underhåll, omställningsarbete och en satsning på tekniken vid linjen. Genom ständiga förbättringar och genom att lära sig av tidigare fel och problem ska linjeeffektiviteten kunna höjas. Detta examensjobb är en del av detta projekt och syftar till att utveckla det förebyggande underhållet vid Pralin Line. Nedan finns ett organisationsschema, figur3, för projekt Pralin Line trimning. Section Manager Department Manager CI Engineer Preventive Maintenance Foreman Working Organisation CI Engineer Change Over Project Engineer Sr Trouble Shooting Master Thesis Preventive Maintenance Figur 3. Organisationsschema Projekt Pralin Line trimning Inom organisationsdelen ska rutiner och processer definieras och dokumenteras så att operatörerna vet vad dom ska göra och hur det ska göras. Operatörerna ska vara med och definiera arbetet och beskriva det mest optimala sättet att utföra arbetet på. Tanken är att bygga starka skiftlag där kompetensen är hög på samtliga håll. I delprojekt organisation ingår fyra delar vilka är organisationsutveckling, kompetensutveckling, arbetssätt och rutiner samt till sist ordning och reda. Alla fyra delar går in i varandra och är lika viktiga för att nå slutmålet vilket är en linjeeffektivitet på 65%. Delen ordning och reda syftar till att bland annat reducera tidsförluster genom att tex slippa leta efter verktyg och reservdelar. Här vill man ta bort allt onödigt arbete (icke värdeskapande tid). Med arbetssätt och rutiner handlar det om att ha dokumentation på rätt plats och att dessa ska styra sättet att arbeta på. Med dokumentation menas instruktioner för förebyggande underhåll, städning, omställningar, handhavande och instruktioner från tillverkare av en maskin. Kompetensutveckling innebär att först identifiera avdelningens kompetens och sedan genom utbildning och träning komma till önskvärda nivåer hos alla anställda. Organisationsutveckling innebär att alla ska ha tydliga roller och ansvar. Informationsflödet ingår också i denna del då det är viktigt på en avdelning med över 100 medarbetare och olika skiftgångar. 11
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 Omställningsarbetet vid byte av produkter vid linjen ska effektiviseras genom bättre planering av arbetet och genom framtagning av instruktioner för omställningarna, för att kunna utföra arbetet på bästa möjliga sätt. Målet är att minimera tiden det tar från att linjen börjar köras ner för omställning till dess att den kör nya produkter i full fart igen. Delprojekt omställning innefattar att lokalisera brister och framtagning av omställningsinstruktioner samt genomförande av konceptet SMED, (Single Minute Exchange of Die). I detta ingår också införskaffning av nödvändiga verktyg och hjälpmedel för att underlätta en omställning så mycket som möjligt. Utbildning av personal för att utföra omställningar samt framtagning av omställningsinstruktioner och implementering av dessa ingår också. Tekniken vid Pralin Line lever inte upp till förväntningarna och många stopp och bristande maskiner eller trasiga maskiner hindrar en effektiv produktion. Därför ska en plan för kortsiktiga och långsiktiga lösningar tas fram för varje problemområde. Förebyggande underhåll är den delen av projekt Pralin Line Trimning som detta examensjobb är en del av. Inom denna del ska det förebyggande underhållet struktureras bättre. Rutiner och arbeten ska definieras och dokumenteras. Reservdelslagret ska anpassa till behovet och nya rutiner kring lagret skall fungera till 100%. Målet med det förebyggande underhållet är att minimera antalet oplanerade stopp som uppkommer till följd av att maskiner eller utrustning inte är i fullgod kondition eller havererar. Pralin Line skall delas upp i olika arbetsområden och där har förebyggande underhållsansvariga utsetts för varje område. En daglig tillståndskontroll kommer att utvecklas på alla maskiner inom dessa områden för att i ännu högre grad kunna spåra kommande problem innan dessa hinner skapa produktionsstörningar. Veckomöten kommer att hållas varje vecka med operatörstekniker för att planera det förebyggande underhållet vid linjen. Inom arbetet med förebyggande underhåll ingår delar som att skapa instruktioner för förebyggande underhåll och även checklistor för dessa. Den dagliga tillståndskontrollen måste utvecklas och implementeras. Rengöringsinstruktioner skall skapas och utbildning av personal ska genomföras. Även en inventering av reservdelslagret kommer att ske och alla reservdelar läggas in i affärssystemet SAP. Examensjobbet kommer att behandla delarna med att upprätta instruktioner för förebyggande underhåll samt checklistor för dessa. Examensjobbet kommer också att innefatta att skapa dagliga tillståndskontroller vid linjen och rutiner för operatörer och operatörstekniker samt implementering av dessa. 12
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 3 Litteraturstudie Detta kapitel består av en litteraturstudie som har fortlöpt under hela arbetets gång. Den behandlar underhållssystem och underhållsteknik i inledningen och sedan den teori som främst har använts i examensjobbet vilken är TPM (Total Productive Maintenance). Sist i litteraturstudien står förebyggande underhåll som en egen punkt. [1, 4] 3.1 Underhållssystem Hos ett företag är det av största vikt att underhållsverksamheten bedrivs rationellt. För att systemet ska fungera bra i företaget krävs att organisation, system och arbetsmetoder är optimalt dimensionerade. De aktiviteter som bör ingå i ett UH-system framgår av bild 1, nedan. Planera Lär Ständig förbättring Gör Studera Bild 1. Arbetscykeln för underhållsverksamhet Planera: - Bedömning av omfattningen - Bestämning av tidpunkt - Reservering, anskaffning av resurser Gör: - Avhjälpande Underhåll - Förebyggande Underhåll - Tillståndsövervakning - Modifiering - Byte av utrustning - Insamling av data om felutfall, stillestånd och kostnader mm - Bearbetning och resultatpresentation 13
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 Studera: - Fastställa höga underhålls- och stilleståndskostnader - Fastställa tekniska orsaker - Utarbeta förslag till åtgärder - Värdera ekonomiskt utbyte Lär: - Genom att upprepa cykeln flera gånger blir förbättringsarbetet bestående 3.2 Underhållsteknik och driftsäkerhet Att bedriva en underhållsverksamhet är alltid en fråga om att styra verksamheten så att den önskade driftsäkerheten och personsäkerheten upprätthålls till lägsta kostnad. Målsättningen kan uttryckas på följande sätt: [1, 2] Att upprätthålla rätt driftsäkerhet och personlig säkerhet till lägsta kostnad Denna målsättning kan också beskrivas som en strävan att uppnå OPTIMAL DRIFTSÄKERHET, dvs. den ur ekonomisk och säkerhetsmässig synpunkt riktiga driftsäkerheten till en så låg kostnad som möjligt. Med driftsäkerhet menas: en produkts eller ett systems förmåga att ge hög prestation trots fel, störningar och andra funktionshinder. Detta innebär att driftsäkerheten bestäms dels av det tekniska systemet (maskinen) och dels av hur snabbt underhållsfunktionen kan åtgärda uppkomna fel. Se bild 2 nedean. Driftsäkerhet Tekniskt system Underhållssystem Bild 2. Driftsäkerhet 14
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 Underhållssystemets förmåga att uppfylla driftsäkerheten bestäms av exempelvis följande faktorer: - Underhållspersonal - Reparationsutrustning - Förråd - Tekniska data - Administration. Underhåll skiljer sig åt mellan förebyggande underhåll och direkt avhjälpande underhåll. Med Förebyggande Underhåll (FU) menas de åtgärder som syftar till att förebygga uppkomst av fel medan direkt Avhjälpande Underhåll (AU) innebär underhåll för att avhjälpa uppkomna fel. En avvägning mellan mängden förebyggande underhåll och avhjälpande underhåll ses i bild 3 nedan. Kostnad Total kostnad Kostnad för FU Kostnad för AU Bild 3. Avvägning mellan mängden FU och AU Mängd FU Minimat som antyds i bild 3 skall dock inte ses som ett absolut minimum. Genom att arbeta med ständiga förbättringar går det att minska på mängden underhåll totalt. 15
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 Målet för underhållsverksamheten är att verksamheten bedrivs på rätt sätt - Underhållet skall bedrivas så att utrustningen har hög tillgänglighet och säkerhet till en så låg totalkostnad som möjligt - Utrustningen skall underhållas så att de får lång livslängd och bibehåller sin kvalitetsnivå genom hela livscykeln - Underhållsverksamheten ska finnas som underlag för konstruktionsändringar och vid nyinköp av likartade utrustningar 3.3 TPM (Total Productive Maintenance). TPM på svenska står för Totalt Produktivt Underhåll och det är ett systematiskt arbetssätt med inriktning på att skapa störningsfria processer genom varje medarbetares engagemang. Idéerna för TPM kommer som så många andra produktionsteorier ursprungligen från Japan där det blivit ett mycket lyckat sätt att arbeta med förbättringar. Totalt innebär att det innefattar allt inom en produktionsanläggning. Inom TPM ingår maskiner, utrustningar och människor samt hur dessa samverkar totalt när det gäller att producera. TPM innefattar inte enbart tillverkningsdetaljer utan allt arbete som finns i företaget. Productive innebär att skälet till att verksamheten bedrivs dels är att man måste bibehålla en viss effektivitet/produktivitet för att vara starka på marknaden och dels måste jobba med ständiga förbättringar för att man hela tiden ska bli bättre. Maintenance innebär att man vill vidmakthålla någonting i sitt ursprungstillstånd. Man vill se till att utrustningarna alltid är i bästa skick så att en hög produktivitet och en hög kapacitet erhålls. Inom TPM tar man hjälp av rapporter från både förebyggande och avhjälpande underhåll och försöker finna de delar av en produktionslinje som ger upphov till fel. Genom att vinna denna kunskap försöker man sedan genom utbyten eller ombyggnationer reducera underhållsbehovet och bygga bort direkta felkällor vid en produktionslinje. Alla operatörer och tjänstemän skall delta i arbetet med att minska underhållsbehovet. Detta sker genom utbildning och information till alla berörda anställda. Även genom att tilldela operatörerna nya arbetsuppgifter av förebyggande art gör man alla delaktiga i arbetet med att finna de svaga punkterna i produktionskedjan. Dessa uppgifter kan bestå av t.ex. inspektioner, avläsningar av tillståndsmätande instrument eller funktionsobservationer. Baserat på dokumentation och erfarenheter konstrueras, byggs och installeras sedan nya maskiner på ett sådant sätt att de under driften senare får ett lågt underhållsbehov. Tanken med TPM är att man ska kunna bygga bra anläggningar till låg investeringskostnad och med låga driftkostnader till följd av lågt behov av förebyggande underhåll. [1, 3] 16
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 TPM är ett arbetssätt som förbättrar följande delar: - Produktivitet - Kvalitet - Kostnader - Leveranssäkerhet - Säkerhet och miljö - Motivation Produktiviteten påverkas negativt då det uppstår problem i den tekniska utrustningen. Ett haveri kan kosta stora pengar i reparationskostnader och produktionsförluster kan kosta ännu mera om man tappar kunder till följd av att man inte kan leverera produkter i tid. Kvalitet är av största vikt och en överlevnadsfaktor för alla företag. Genom att hålla en hög och jämn kvalitet kan man locka till sig nya kunder till sina produkter eller tjänster. Utrustning som inte fungerar tillfredställande skapar en dålig kvalitet och detta sker ofta även innan ett haveri pga. att det är många produktionsstörningar vilket ger ojämn kvalitet på producerade produkter Kostnaderna sänks om man arbetar systematiskt med TPM. Detta genom att man får en produktion som löper utan störningar vilket leder till låga kostnader. Leveranssäkerheten påverkas negativt av produktionsstörningar. Dessa produktionsstörningar kan innebära försenade leveranser till kunden som istället väljer en ny leverantör. Om företaget dessutom använder konceptet just in time måste också leveranssäkerheten vara mycket hög. Säkerhet och miljö skapas också i TPM-arbetet. Genom att utrustningar som har mycket störningar kartläggs och åtgärdas på ett systematiskt sätt erhålls en bättre och säkrare arbetsmiljö. Minskar man störningarna inom tex. en processindustri minskas också de farliga miljöutsläppen. Motivationen är mycket stor i TPM-arbetet eftersom det berör och engagerar alla inom företaget. All personal har en uppgift inom TPM-arbetet. Antingen som drivande eller stödjanden i förbättringsarbetet. 17
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 3.4 Förebyggande underhåll [2, 3, 4, 5] Förebyggande underhåll görs med syftet att bibehålla någonting i ett visst specificerat tillstånd. Det kan gälla en maskin, en byggnad, ett fordon eller ett verktyg. Till aktiviteterna inom förebyggande underhåll hör bl.a. 1. Att hålla en maskinen ren från yttre föroreningar som kan försämra tillståndet, tex. sand, spån, damm eller frätande ämnen 2. Att genom tillförande av smörjmedel reducera friktionen och därmed minska slitage och energiförbrukning på maskinen 3. Att justera spel o d för att minska slag och slitage 4. Att genom observationer och mätningar konstatera, vilket tillstånd maskinen har och hur mycket den avviker från det tillstånd man borde hålla. Samt att vidta någon lämplig åtgärd för att förbättra tillståndet hos maskinen 5. Att vid förutbestämda tidpunkter byta ut delar, innan de når det gränsvärde som gör att man inte längre håller det förutbestämda tillståndet En del av dessa aktiviteter påverkar maskinens tillstånd direkt, medan andra påverkar tillståndet indirekt. Man talar därför om två olika sorters förebyggande underhåll. Med direkt förebyggande underhåll avses åtgärder som syftar till att förebygga uppkomsten av fel hos en maskin eller utrustning. Exempel på direkt förebyggande underhåll är rengöring, smörjning, planerade utbyten och renoveringar. De direkta förebyggande åtgärderna utförs ofta efter fasta intervaller i drifttid eller kalendertid. Med indirekt förebyggande underhåll eller tillståndskontroll avses samtliga kontrollerande åtgärder som syftar till att fastställa behovet av direkt förebyggande åtgärder eller reparationer. Exempel på indirekt förebyggande underhåll Stötpulsmätning av kullager Kontroll av lagerspel Exempel på direkt förebyggande underhåll Byte av kullager Justering av lagerspel De ingående viktiga delarna för att komma till rätta med ett väl fungerande förebyggande underhåll specificeras nedan. Rengöring är av yttersta vikt för ett bra underhåll. Maskiner, utrustning och lokaler måste hållas rena. Detta uppnås genom att införa städrutiner på regelbundna tider. För att skapa ordning och reda skall all utrustning och alla verktyg vara placerade på markerade områden. Genom att hålla en hög renhetsgrad uppnår man ordning och arbetsplatsen blir också trevligare att vara på. Om alla verktyg och all utrustning också finns på markerade ställen ödslas ingen tid till att leta reda på saker när man behöver dem. 18
Utveckling av det förebyggande underhållet vid Chokladpralin Linjen Henrik Pääjärvi 2005 Smörjning är en stor del av förebyggande underhåll. Varje maskin eller enhet ska ha sin egen smörjinstruktion med intervall och smörjmedelsinstruktioner. Då ett företag köper in en ny maskin följer det ofta med ett smörjschema och företaget är skyldig att följa detta schema under garantitiden. Efter garantitiden har löpt ut kan man ofta förbättra och förenkla smörjschemat och kanske även göra det billigare. Orsaken till att man kan förbättra och förenkla är att maskinleverantörerna i många fall inte har tillräckligt goda smörjtekniska kunskaper eller inte har satt sig in i hur maskinen kommer att användas eller i vilken miljö maskinen används. Det gör att maskintillverkarna ofta har som krav att man översmörjer maskinerna under garantitiden. Någonting att sträva efter hos ett företag är att standardisera smörjmedlen för man inte ska vara i behov av allt för många olika typer av fabrikat och kvalitéer. Genom att använda sig av samma smörjmedel för flera olika maskiner kan man korta ner listan betydligt över tillgängliga smörjmedel och därmed också skära ner kostnaderna. Smörjinstruktionerna bör granskas lika hårt som andra förebyggande underhållsinstruktioner. Vid arbete med en maskin har man goda möjligheter att se efter hur smörjningen fungerar och om man smörjer för lite eller för mycket. Det kan vara lika skadligt för en maskin att smörjas för mycket som att den smörjs för lite. Har man inte nog kunskap på företaget om smörjteknik kan man ta in en smörjspecialist som inventerar maskinerna och gör smörjscheman för alla maskinerna vid en produktionslinje. Inspektioner och observationer kan ske både med och utan tekniska hjälpmedel men bör ske enligt en instruktion. Vid en tillståndskontroll använder man sina sinnen som syn, hörsel och känsel. Men även lukt och smak kan användas för att inspektera en maskin. Genom att känna på tex. ett lager eller en elmotor kan man genast bedöma om denna är för varm och då också troligen är defekt. Genom att lyssna hur tex. kedjor löper kan man få en indikation på hur skicket på dessa är eller om de behöver smörjas mer. Man kan också komplettera de mänskliga sinnena med instrument för att mäta ett tillstånd hos en maskin. Det kan vara enkla instrument som ett skjutmått, linjal, spegel, vattenpass eller en mikrometer. I de fall man använder instrument för att mäta ett tillstånd ska det alltid finnas mått med i instruktionen. Ett nominellt mått och även ett max och min värde bör finnas med för att kunna bedöma tillståndet hos en maskin. Man kan också i instruktionerna ha bilder för hur ett normaltillstånd ser ut. Detta jämförs sedan med det aktuella tillståndet hos maskinen och en bedömning kan göras. När man gör visuella bedömningar av en maskin måste man vara aktsam så man inte förleds av en långsam försämring av tillståndet. Ifall tillståndet försämras väldigt lite för varje dag kan det vara svårt att bedöma normaltillståndet och se skillnaden mot dagsläget. Observationer och tillståndskontroller utan specialinstrument kan täcka in ungefär 50 % av alla de fel man kan iakttaga hos en maskin. Använder man sig av lite mer komplicerade verktyg för att mäta ett tillstånd kan upp emot tre fjärdedelar av alla fel upptäckas genom kontroller. Dessa tillståndskontroller är därför mycket viktiga i arbetet med förebyggande underhåll och bör ägnas stort intresse både från utförande personal och från förmän och instruktionsskrivare. Genom respons från personalen som utför tillståndskontroller ska instruktionerna ständigt vara föremål för utveckling och uppdatering vilket gör arbetet mer intressant för alla inblandade. 19