POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania

Kierunek: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji

Specjalność: Informatyzacja Produkcji

TOMASZ JANCZARCZYK

Praca przejściowa

Tytuł pracy magisterskiej:

Wpływ organizacji przezbrojeń na realizację zleceń produkcyjnych.

Promotor: dr inż. Krzysztof Żywicki

Prowadzący: mgr inż. Przemysław Zawadzki

Poznań, czerwiec 2015

1. Cel pracy przejściowej

Celem pracy przejściowej jest zrewidowanie problemu przezbrojeń pras hydraulicznych, wdrożenie rozwiązań SMED (Single Minute Exchange of Die) oraz ocena wpływu przezbrojeń pras hydraulicznych na realizacje zleceń produkcyjnych w firmie produkcyjnej TOMEX-C Budzyń. Praca przejściowa realizowana jest w firmie produkcyjnej TOMEX-C Budzyń, produkującej około 500 referencji klocków hamulcowych dla samochodów osobowych i ciężarowych.

2. Harmonogram pracy przejściowej

3. Opis i charakterystyka firmy

TOMEX Hamulce jest jednym z największych producentów klocków oraz szczęk hamulcowych, w Europie. Każdego roku hale produkcyjne firmy opuszcza ponad 4,5 miliona klocków hamulcowych do samochodów osobowych i ciężarowych. Nowoczesny park maszynowy, innowacyjna technologia i europejskie standardy – to klucz do sukcesu przedsiębiorstwa. Sprawny system hamulcowy chroni nie tylko kierowcę i jego pasażerów, lecz także pozostałych uczestników ruchu. Firma TOMEX Hamulce postawiła sobie za cel ciągłe doskonalenie dostarczanych elementów układu hamulcowego – klocków oraz szczęk – tak, aby działały sprawnie i skutecznie w każdych warunkach.
Produkty firmy podlegają stałym kontrolom i testom jakościowym na wszystkich etapach powstawania: począwszy od zakupu surowców i materiałów używanych do produkcji, poprzez mieszanie, prasowanie i szlifowanie, aż po pakowanie gotowych wyrobów. Klocki i inne akcesoria hamulcowe wytwarzane przez TOMEX posiadają niezbędne certyfikaty i homologacje. Dzięki wysokiej, jakości i niezawodności, przystępnym cenom oraz elastyczności w podejściu do potrzeb klienta z powodzeniem konkuruje na rynku polskim oraz na rynkach zagranicznych.

Oferta

Podróż samochodem nie może być bezpieczna bez sprawnego systemu hamulcowego. Na tym wyposażeniu nie warto oszczędzać. Przy wyborze szczęk i klocków hamulcowych warto zdecydować się na pewnego i sprawdzonego producenta, a takim jest firma TOMEX Hamulce. W ofercie znajdą Państwo klocki hamulcowe oraz szczęki hamulcowe do samochodów osobowych i ciężarowych. Produkowane są również akcesoria do klocków i szczęk hamulcowych oraz czujniki zużycia klocków hamulcowych.

Produkty tworzymy z najlepszych materiałów, w oparciu o najnowsze technologie. W efekcie wieloletnich badań i testów nad materiałem ciernym powstała mieszanka B01, spełniająca surowe wymogi regulaminu ECE R-90 dla pojazdów kategorii M1/N1. Mieszanka nie zawiera azbestu ani związków metali ciężkich, co w pełni odpowiada dyrektywie ELV (End of Life of Vehicle). Materiał cierny B01 charakteryzuje się porównywalnie wysokim współczynnikiem tarcia i optymalnym współczynnikiem zużycia. Testowany jest w Centrum Badawczym Iliada w Hiszpanii, a także w centrum testowym RDW Lelystad w Holandii w warunkach odzwierciedlających różne warunki drogowe (teren górzysty, cykl miejski, mieszany, autostrada). Uzyskał homologację ECE R-90.

Jednym z najbardziej niebezpiecznych problemów systemów hamulcowych jest odłączanie się materiału ciernego od blachy w wysokiej temperaturze, która powstaje w wyniku nadmiernego przeciążenia klocków hamulcowych. W produktach Brexel ten problem został wyeliminowany dzięki nowej technologii. Polega ona na zwiększeniu przyczepności materiału ciernego poprzez zastosowanie pełno płaszczyznowego systemu kolcowego mocowania okładzin hamulcowych, który optymalizuje rozkładanie się sił i naprężeń powstających w wyniku hamowania. W efekcie zapobiega przemieszczaniu się materiału ciernego nawet przy wysokich temperaturach.

4. Opis procesu produkcyjnego

Proces produkcyjny najlepiej przedstawić na przykładzie jednego wyrobu.

Klocek hamulcowy 10-78 jest jednym z najmniejszych wyrobów produkowanych w firmie. Jest on wykorzystywany w samochodach Volkswagen Group

Audi A4, Audi A6, Citroen C3, Lancia DeltaI, Peugeot 405, Seat Cordoba, Seat Ibiza, Seat Toledo, VW Golf II, VW Golf III, VW Passat, VW Jetta, VW Scirocco, VW Vento. Kierownictwo produkcji zgodnie twierdzi, iż ten klocek jest produkowany w największych ilościach. Z tego powodu w pracy opisano produkcje wyrobu 10-78.

rys. 3.2 Klocek hamulcowy

Źródło: http://www.tomexc.com.pl

tab. 3.4 Charakterystyka klocka 10-78.

Numer katalogowy:	10-78	Typ:	Klocki hamulcowe
Wymiar:	52,9 / 87	Grubość:	15
System:	LUCAS

Kompletny produkt (10), który dostaje klient to:

• Cztery klocki (1,2,3,4)

• Instrukcja obsługi / dane klocka (5)

• Opakowanie (6)

• Blacha (7)

• Materiał cierny (8)

• Sprężynka (9)

rys. 3.3 Graf Gozinto:

Żródło: opracowanie własne

W ogólnym ujęciu, produkcja obejmuje 11 etapów:

1. Blachownia

2. Nakładanie kleju

3. Mieszanie surowca

4. Prasy

5. Wypalanie

6. Szlifowanie

7. Scorching

8. Malowanie

9. Numeracja

10. Montaż

11. Pakowanie

Ze względów modelowych pominięto etapy kontroli.

rys. 3.4 Schemat procesu wytworzenia klocka 10-78.

Źródło: opracowanie własne

Produkcja klocka 10-78 rozpoczyna się od dostarczenia arkusza blachy do zakładu. Następnie w dziale blachownia dokonywane są następujące operacje:

• Cięcie arkusza blachy

• Montaż wykrojników na prasie

• Wykrawanie kształtu płytek nośnych

• Montaż wykrojników na prasie

• Wykrawanie otworów

• Frezowanie

• Prostowanie płytek nośnych

• Oczyszczanie metalowych płytek

Gotowe płytki nośne trafiają do dalszej produkcji lub na magazyn gotowych płytek nośnych. Sam magazyn, to bufor zapewniający dostęp do różnego typu płytek pozwalający wyprodukowanie klocka niezależnie od typu wykrajanego w blachowni. Blachownia zdolna jest wyprodukować 870 płytek nośnych na godzinę, co nie zawsze pokrywa się z zapotrzebowaniem dziennym.

Płytki pokrywane są klejem a następnie przekazywane w „korytkach” po 34-38 sztuk na stanowiska pras.

W zależności od bieżących zamówień, podczas jednej 8h zmiany, wypuszczane jest 7 mieszanek ciernych. Od jakości zależy bezpieczeństwo podczas jazdy. Gotowe mieszanki trafiają na stanowiska pras ręcznych lub automatycznych o różnych naciskach. W przypadku klocka 10-78 są to prasy 100t.

Po wykonaniu operacji prasowania, klocki trafiają na 8h do pieca, którego pojemność to 3,5 – 4tys sztuk. Wypalony zestaw chłodzi się w powietrzu. Kolejno klocki nacina się i szlifuje w wydajności 35 sztuk/min. Scorching, to kolejny etap cieplnej obróbki, który eliminuje potrzebę „docierania” klocków podczas użytkowania. Po tym zabiegu, klocki są gotowe do natychmiastowej pracy. W zależności od bieżącego zapotrzebowania, trafiają na magazyn półwyrobów lub do dalszej produkcji.

Następny etap to malowanie klocka, które również zależy od potrzeb klienta, część klocków produkowana jest pod marką dystrybutora, część dla marki Tomex.

Końcowe prace to numeracja oraz montaż osprzętu. W przypadku 10-78 jest to sprężynka. Wystarczy zapakować produkt wg. grafu (rys.3.5) i przekazać do magazynu wyrobów gotowych.

Produkcja klocków hamulcowych, to bardzo odpowiedzialne zadanie. Absolutnie każdy kierowca zdany jest na niezawodność systemu hamowania, którego częścią są wyroby TOMEX Hamulce. Dlatego po każdym etapie następuje kontrola jakości.

Dzięki zastosowaniu magazynów: gotowych płytek nośnych oraz półwyrobów. Firma umożliwia produkcje każdej ilości klocka pod zamówienie, w dużym stopniu niezależnie od wydajności blachowni.

5. Opis realizacji zleceń produkcyjnych

Po zapoznaniu się ze strukturami firmy należy przejść do kolejnej rzeczy, czyli opisu przebiegu realizacji zleceń od klientów. Dzięki temu można zidentyfikować miejsce i znaczenie procesów przezbrojeń. Opisanie pozwoli zrozumieć kontekst oraz specyfikę budzyńskiego przedsiębiorstwa. Na potrzeby symulacji klient A złoży zamówienie na 1000 sztuk klocka hamulcowego 10-78. Poniższy schemat ukazuje poszczególne etapy realizacji zamówień.

Rys. 1 – Schemat organizacji realizacji zleceń produkcyjnych. opracowanie własne.

Powyższy schemat ukazuje poszczególne etapy. Każdy z nich wchodzi w skład jednostki decyzyjnej. Ma ona kreować dalszy przebieg prac. Posiada dostęp do szerszej ilości danych pozwalających na efektywniejsze zarządzanie zamówieniem. Wyszczególnione jednostki to:

• Dział handlowy,

• Kierownik produkcji,

• Produkcja,

• Magazyny,

• Pakowanie i montaż,

• Kompletowanie zamówienia i wysyłka do klienta.

6. Opis przezbrojenia pras

W celu lepszego zorientowania w temacie, poniżej przedstawiony jest schemat prasy.

Przezbrojenie prasy następuje w kilkunastu etapach:

Podjechanie wózkiem pod prasę: Czas liczony od momentu zatrzymania pracy prasy. 1 min

Demontaż formy: Forma jest okręcana dwoma kluczami jednocześnie. Z przodu i z tyłu. 2 min

Przeniesienie formy na wózek widłowy: Odkręcona forma jest przenoszona na wózek widłowy. Praca wykonywana jest ręcznie. Wózek ustawiony od przodu prasy. 0,3 min

Transport formy na magazyn: Forma transportowana jest na pobliski magazyn form. 2 min

Odłożenie formy. 1 min

Pobranie nowej formy z magazynu. 1 min

Transport nowej formy na prasę: Forma pobrana z magazynu jest ręcznie przenoszona. 2 min

Przeniesienie formy z wózka na prasę. 0,3 min

Montaż formy na prasie: zamontowanie formy na prasie. Również od przodu prasy. Praca odbywa się z dwóch stron. Dwoma kluczami. Dodatkowo następuje zjazd tłoka i dokręcenie łap. 4,5 min

Grzanie formy: Proces technologiczny wymaga podgrzania formy do 160°C. 90 min

Próbny zasyp: Bezpośrednio po nagrzaniu formy, następuje próbny zasyp. Próbne klocki przekazywane są do działu jakości, który bada czy spełniają określone wymogi. W przypadku błędów, dział utrzymania ruchu koryguje ustawienia prasy.

Praca: Jeśli wszystko poprawnie działa prasa pracuje z maksymalną prędkością.

Całkowity czas przezbrojenia 14,1 min. Czas na próbny zasyp oraz grzanie formy pomija się, ze względu na udział zbyt wielu czynników.

7. Zaproponowanie zmian

Pierwsza proponowana zmiana to zwiększenie miejsca z tyłu prasy. Pracownicy przezbrajający prasę mogą podjechać z wózkiem jeszcze w czasie pracy prasy. Oszczędza to 1 min.

Działanie na dwóch wózkach. Dzięki temu nowa forma podjeżdża jeszcze przed zakończeniem pracy prasy. Niweluje to czas oczekiwania na transport formy do magazynu, odłożenie formy, pobranie nowej i transport jej na prasę. Oszczędza to 6,3 min.

Dodatkowym ulepszeniem jest zainstalowanie automatycznego przenośnika, który umożliwiałbym montaż wstępnie podgrzanej formy np. do 100°C. Jednak zastosowanie tego typu rozwiązania możliwe jest na nowej hali produkcyjnej.

Po zastosowaniu zmiany proces przezbrojenia wewnętrznego prasy (przy zatrzymanej pracy) składa się z etapów:

Demontaż formy: 2 min

Przeniesienie formy na wózek: 0,3 min

Przeniesienie nowej formy na prasę: 0,3 min

Montaż formy na prasie: 4,5 min

Grzanie formy: 90 min

8. Opis funkcjonowania zmian.

Zaproponowane zmiany zostały z entuzjazmem przyjęte w firmie. Skrócenie czasu przezbrojenia z 14,1 min do 7,1 min oznacza usprawnienie procesu o 49,65%. W związku z tym zostaną one uwzględnione przy przeprowadzce na nową hale produkcyjną. Prace projektowe są na ukończeniu. Dokonana analiza SMED będzie uwzględniona przy rozmieszeniu pras na nowej hali produkcyjnej.

Oto gotowe rozmieszczenie pras na hali:

9. Wnioski

Teza postawiona w pracy przejściowej to wpływ przezbrojeń na realizacje zleceń produkcyjnych. Jednym z celów było zrewidowanie przezbrojeń pras i wprowadzenie usprawnień. Poprawki zwiększą efektywność przezbrojeń o 49,65%, dzięki zastosowaniu filozofii kaizen, z której wywodzi się narzędzie SMED. Najważniejszym dokonaniem jest skrócenie czasu przezbrojenia, dzięki rozdziałowi ograniczeniu ilości czynności podczas postoju maszyny. Skrócenie czasu przezbrojenia prawie o 50% wydaje się świetnym wynikiem. Jednak biorąc pod uwagę specyfikę produkcji, wprowadzone zmiany są istotne tylko przy przeładowanym dniu produkcyjnym.